Фототеодолитная съёмка
Фототеодоли́тная съёмка
Съёмка местности, карьеров, инженерных сооружений и др. объектов с применением Фототеодолита и приборов для фотограмметрической обработки снимков. Фототеодолитом с концов базиса S1 и S2 (рис. 1) получают снимки P1 и P2 объекта, по которым с помощью Стереокомпаратора или Стереоавтографа определяют координаты отдельных точек и составляют цифровую модель или план объекта. Положение снимка, например P1, в момент фотографирования определяют элементы внутреннего ориентирования: фокусное расстояние фотокамеры – f и координаты главной точки o1 – x0, z0, а также элементы внешнего ориентирования: координаты центра проекции S1 – Xs1, Ys1, Zs1 в системе OXYZ и углы α1, ω1, μ1.
Различают общий случай съёмки, когда элементы ориентирования снимков имеют произвольные значения, и частные случаи, в которых направления оптической оси фотокамеры горизонтальны, α = ω = μ = 0, Xs1 = Ys1 = Zs1 = 0, x0 = z0 = 0. К частным случаям относятся: конвергентный (ψ1 ≠ ψ2, рис. 2), параллельный (ψ1 = ψ2) и нормальный (ψ1 = ψ2 = 90°).
В общем случае между координатами точки объекта М и координатами её изображений m1 и m2 на стереопаре P1 – P2 (рис. 1) существует связь:
X = Xs1 + N 
, Y = Ys1 + N 
, Z = Zs1 + N 
, (1)
где
, (2)
Bx, By, Bz – проекции базиса В на оси координат, 
, 
, 
и 
, 
, 
– координаты точек m1 и m2 в системах S1XYZ и S1XYZ, параллельных OXYZ, вычисляемые по формулам:
(3)
Здесь х, z – плоские координаты точки снимка в системе o1'x1z1 или o2'x2z2, ai, b1 ci – направляющие косинусы, определяемые по углам α, ω, μ. Для параллельного случая съёмки формулы (1) принимают вид:
;
;
а для нормального
, 
, 
.
Ф. с. применяется в геодезии, топографии и астрономии для построения и сгущения опорной геодезической основы, а также для составления планов местности. По снимкам ИСЗ и звёздного неба, полученным с помощью спутниковых фотокамер, создаётся геодезическая основа на всю территорию земного шара (см. Космическая триангуляция).
Ф. с. широко используется и в др. областях науки и техники для решения многих задач, например в географии для изучения ледников и процесса снегонакопления на лавиноопасных склонах; в лесоустройстве и сельском хозяйстве для определения лесотаксационных характеристик, изучения эрозии почв; в инженерно-строительном деле при изыскании, проектировании, строительстве и эксплуатации различных сооружений (рис. 3); в архитектуре для изучения особенностей сооружений, наблюдения за состоянием архитектурных ансамблей, отдельных зданий и памятников старины (рис. 4, 5); в промышленности для контроля установки каркаса турбин и прокатных станов и определения состояния дымовых труб; в исследованиях рек, морей и океанов для картографирования их поверхности и дна, а также для изучения подводного мира; в космических исследованиях для изучения поверхности Земли, Луны и др. небесных тел с ИСЗ и космических кораблей.
Лит.: Лобанов А. Н., Фототопография, 3 изд., М., 1968; Рапасов П. Н., Составление карт масштаба 1: 2000 – 1: 25 000 методом комбинированной наземной и воздушной стереофотограмметрической съёмки, М., 1958; Киенко Ю. П., Аналитические методы определения координат в наземной стереофотограмметрии, М., 1972; Тюфлин Ю. С., Способы стереофотограмметрической обработки снимков, полученных с подвижного базиса, М., 1971: Итоги науки и техники. Геодезия и аэросъёмка, т. 10, М., 1975; Русинов М. М., Инженерная фотограмметрия, М., 1966; Сердюков В. М., Фотограмметрия в инженерно-строительном деле, М., 1970.
А. Н. Лобанов.
Рис. 1. к ст. Фототеодолитная съёмка.
Рис. 2. к ст. Фототеодолитная съёмка.
Рис. 3. План поверхности водного потока модели гидротехнического сооружения, составленный по снимкам, полученным спаренной фотокамерой. Горизонтали проведены через 1 мм.
Рис. 4. Фронтальный план памятника Минину и Пожарскому (Москва, Красная площадь), составленный по фототеодолитным снимкам.
Рис. 5. Фронтальный план Трапезной церкви Киево-Печерской лавры, составленный по фототеодолитным снимкам.
