Аэрофотограмметрическая съемка

карьеров (аэросъемка)

Аэрофотограмметрическая съемка карьеров (аэросъемка) основана на обработке (измерении) фотографических снимков (стереопары), полученных из разных точек фотографирования.

Аэросъемку выполняют с летательных аппаратов (самолет или вертолет) при помощи установленного на них аэрофотоаппарата (АФА). Летательный аппарат для этого оборудуется приборами, обеспечивающими операции фотографирования. АФА снабжены объективами с высокой разрешающей способностью и фокусным расстоянием.

Аэросъемка выполняется в более мелком масштабе по сравнению с масштабом плана карьера, и не должно быть меньше 1:10000 – при съемке горных выработок в масштабе 1:1000 и съемке для контрольного определения объема выемки за два года и более; 1:15000 – при съемке горных выработок в масштабе 1:2000 и 1:25000 при съемке складов полезного ископаемого, отвалов вскрышных работ в масштабе 1:5000.

Масштаб и высоту фотографирования определяют по формулам

где – фокусное расстояние АФА; H – высота фотографирования; - масштаб снимка.

Аэросъемку карьера проводят по схеме маршрутов летательного аппарата (рис. 5.4) с соблюдением следующих технических требований:

заданное продольное перекрытие снимков 60 % или 80 %;

угол наклона снимков до 4^о;

изменение высоты полета в пределах одного маршрута не более 50 м;

величина расчетного линейного смаза фотоизображения не более 0,05 мм.

Для работы используют не весь снимок, а его центральную часть. Аэроснимок представляет центральную проекцию местности, полученную при помощи аэрофотоаппарата. Аэрофотоснимок подобен плану снимаемой местности, если местность представляет собой плоскость, а снимок горизонтален, т. е. оптическая ось АФА занимает вертикальное положение. Практически такие случаи невозможны. Поэтому для преобразования аэрофотоснимка в план используют элементы ориентирования, определяющие положение аэрофотоснимка в пространстве в момент фотографирования в заданной системе координат. Их подразделяют на внутренние и внешние элементы ориентирования.

Элементы внутреннего ориентирования позволяют определять положение центра проектирования S относительно аэроснимка (рис. 5.5) при помощи фокусного расстояния аэрофотоаппарата и прямоугольной системы координат аэрофотоснимка, образованной прямыми, соединяющими противоположные координатные метки прикладной рамки.

Элементы внешнего ориентирования определяют пространственное положение аэрофотоснимка в момент фотографирования (рис. 5.6). К ним относят:

координаты центра проекции (объектов) X_s, Y_s, Z_s = H –высота фотографирования, при помощи которой определяют по-

ложение точки S (центра объектива) в принятой на местности системе координат (ось X параллельна направлению аэрофотосъемочного маршрута);

угол наклона аэрофотоснимка , при помощи которого определяют угол отклонения главного луча проектирования SО от отвесной линии Sn, дирекционный угол направления снимка А. Дирекционный угол А определяет положение плоскости главного вертикала W, в которой находится главный луч SО;

угол поворота , составленный плоскостью главного вертикала n_o и определяющий поворот аэрофотоснимка в своей плоскости.

Для внешнего ориентирования фотоснимков используют опорные точки, которые закладываются на местности. Плановое и высотное их положения определяют по методике, принятой для пунктов съемочного обоснования. Опорные точки располагают вдоль маршрута аэрофотосъемки. Для надежного опознания пунктов на снимках их маркируют в виде креста или окружностей. Размер знака на местности выбирается таким, чтобы на снимке длина штриха была не менее 0,2 мм, а толщина – 0,03 мм.

Количество опорных точек в карьере определяется с соблюдением следующих условий [3]:

при ежемесячной съемке карьеров глубиной до 200 м каждую стереопару снимков обеспечивают четырьмя планово-высотными опорными точками, расположенными в ее углах;

при съемке карьеров глубиной более 200 м, а также при съемке, выполняемой с целью контрольного определения объемов выемки за длительный период, необходимо дополнительно иметь высотную опорную точку в центре стереопары.

По окончании фотосъемки производится лабораторная обработка фотопленки и изготовляются контактные отпечатки на фотобумаге. Фотографии монтируются на общую основу (подложку) в таком порядке, чтобы в результате получился один общий аэрофотоснимок на весь участок съемки. По общему аэрофотоснимку производится оценка качества летно-съемочных работ, включающая проверку: допустимых отклонений продольного и поперечного перекрытий; сохранения направления и прямолинейности маршрутов; степени разномасштабности и углов наклона снимков и т. п.

Планы горных выработок составляют на универсальных фотограмметрических приборах, у которых средняя квадратическая погрешность определения координат точек модели не должна превышать для плановых координат 0,02 мм в плоскости снимка и для высоты - 0,01 % h, где h - высота проектирования на приборе, мм.

Приборы должны проверяться в соответствии с инструкциями по эксплуатации и юстироваться, если их точность не отвечает указанным требованиям.

Обработка материалов аэрофотосъемки выполняется с использованием ЭВМ для вычисления элементов геодезического ориентирования модели местности, подсчета объемов выемки горной массы, складов полезных ископаемых и составления планов объектов съемки на графопостроителях.