M (Tiêu đo ảo)b'
B T= (1 j n) với j được xác định theo công thức (3.58a);
3.6.1.4. Đo vẽ thành lập bản đồ trên máy toàn năng
Đặc điểm cơ bản của phương pháp đo vẽ thành lập bản đồ trên máy toàn năng là lấy mơ hình lập thể làm đối tượng đo để thu nhận trực tiếp các số liệu phục vụ cho việc đo vẽ nội dung địa hình và địa vật của bản đồ.
Độ chính xác ở cơng đoạn này khơng những phụ thuộc vào máy đo, chất lượng phim ảnh, số liệu khống chế, trình độ người đo, mà cịn phụ thuộc vào đặc trưng địa hình, địa vật khu đo.
Vùng đồng bằng cho phép xác định chính xác vị trí điểm nhưng thể hiện độ cao bằng đường đồng mức rất khó khăn. Vùng đồi thấp hay bị chia sẻ dễ bị bỏ sót dáng đất lúc vẽ. Vùng rõng rậm nghèo địa vật nhiều thực phủ khó xác định chính xác bề mặt địa hình. Vì vậy, từ đặc điểm thực địa cụ thể cần phải chọn lựa phương pháp đo vẽ thích hợp, chọn quy trình cơng nghệ hợp lý.
Quy trình đo vẽ thành lập bản đồ trên máy tồn năng, nói chung, thực hiện theo một quy trình tương đối giống nhau cho tất cả các máy đo ảnh lập thể toàn năng. Riêng đối với máy toàn năng làm việc với quan hệ chùm tia chiếu thay đổi có phần khác biệt nhỏ trong quá trình định hướng tương đối và định hướng tuyệt đối do xuất hiện nhu cầu điều tâm tấm ảnh và điều tâm hình ảnh nắn.
Các nội dung của việc thành lập bản đồ trên máy đo ảnh tồn năng được thực hiện theo trình tự sau:
1. Công tác chuẩn bị
Công tác chuẩn bị bao gồm chuẩn bị tư liệu, số liệu, chuẩn bị bản vẽ, chuẩn bị máy móc và tính tốn.
73
* Chuẩn bị tư liệu
Tư liệu phục vụ cho việc đo vẽ bản đồ trên các loại máy tồn năng bao gồm phim dương, ảnh in ép có đánh dấu vị trí các điểm khống chế. Tấm ảnh đốn đọc điều vẽ các yếu tố địa hình, địa vật. Cùng với tư liệu ảnh gồm có thơng số của máy chụp ảnh như x0, y0, fk, độ cao bay chụp, tỷ lệ chụp ảnh...
Tấm ảnh được đặt lên khay phim, sao cho các mấu khung tọa độ trên phim trùng với các vạch đánh dấu tương ứng trên khay phim. Tiêu cự sau khi được hiệu chỉnh bởi biến dạng phim ảnh được đặt lên thang số của bàn trượt f tức là đặt vào khoảng cách chính của buồng chiếu.
* Chuẩn bị số liệu
Bao gồm các thơng số của máy chụp ảnh như trình bày ở trên, tỷ lệ bản đồ cần thành lập, tọa độ tất cả các điểm khống chế, trong đó có sự phân biệt độ cao và tỷ lệ cao của điểm đo (điểm sẽ là tiêu đo vào khi định hướng tuyệt đối), tọa độ góc khung của mảnh bản đồ.
* Chuẩn bị bản vẽ
Bản vẽ có thể là giấy trắng chất lượng cao đượ c bồi trên nền gỗ dán hoặc tấm kẽm được đánh bóng, phẳng. Ngày nay, bản vẽ thường là tấm nhựa trong diamat có độ biến dạng khơng đáng kể.
Tấm bản vẽ phải triển khung bản đồ, lưới km, tất cả các điểm có tọa độ trắc địa. Mảnh bản đồ cần ghi rõ ranh pháp của nó.
Tất cả các điểm khống chế ảnh, điểm trắc địa cấp cao khác có mặt trên mảnh bản đồ đều được triển lên bản vẽ đúng theo tỷ lệ bản đồ cần thành lập.
Việc triển điểm cần phải thực hiện rất thận trọng và được làm hai tay. Dụng cụ để triển điểm có thể là thước Drobưsev, compa, thước tỷ lệ. Trong đo ảnh lập thể việc triển điểm thực hiện nhờ máy triển tọa độ.
* Chuẩn bị máy đo vẽ
Máy đo vẽ trước khi đưa vào sử dụng phải được kiểm tra và hiệu chỉnh, thường gọi là kiểm nghiệm máy.
Kiểm nghiệm máy đo vẽ toàn năng gồm hai phần:
- Kiểm nghiệm cơ bản: đây là kiểm nghiệm các điều kiện cần thỏa mãnnguyeen lý cấu tạo của máy. Việc kiểm nghiệm này được thực hiện bởi người có trình độ cao cấp về sữa chữa máy.
Kiểm nghiệm cơ bản được thực hiện khi lắp ráp vận chuyển máy, khi máy bị chấn động, máy bị tổn thương đến nguyên lý cấu tạo hoặc sau vài năm sản xuất khai thác mạnh.
- Kiểm nghiệm thực hành: đây là việc xác định vị trí khởi đầu (vị trí khơng) của tất cả các thang số trên máy. Công tác kiểm nghiệm này được tiến hành khi bắt đầu một cơng trình lớn hoặc sau định kỳ nhất định, ví dụ sau sáu tháng hoặc một năm khai thác. Tất cả các kỹ sư trắc địa ảnh đều phải biết thực hiện Công tác kiểm nghiệm thực hành.
74
Đây là một công việc rất quan trọng và mỗi máy có những bước tính tốn chuẩn bị khác nhau. Ở đây trình bày những cơng việc tổng Quát cần phải lưu ý.
- Tỷ lệ mơ hình lập thể 1:M0 Tỷ lệ mơ hình lập thể được tính:
M0 = B/B'
trong đó: B là đường đáy chụp ảnh;
B' là đường đáy chiếu ảnh, tức là khoảng cách giữa hai tâm chiếu trên máy.
Tiêu đo trên máy đo vẽ ảnh không phụ thuộc vào tỷ lệ mơ hình.
Tỷ lệ bản đồ càng lớn hơn tỷ lệ mơ hình bao nhiờu lần thì sai số trên mơ hình sẽ được sẽ được phóng đại bấy nhiêu lần trên bản đồ. Vì vậy, để nâng cao độ chính xác đo vẽ, tỷ lệ mơ hình được chọn càng lớn càng tốt.
Tuy nhiờn khơng thể chọn tỷ lệ mơ hình Q lớn vì phụ thuộc vào kích thước của máy. Thơng thường tỷ lệ mơ hình được chọn lớn hơn tỷ lệ ảnh 1:ma khoảng 1.2 đến 2.0 lần.
- Tra bảng chọn các bộ bánh răng
Trên cơ sở ước tính tỷ lệ mơ hình 1:M0 cần phải tra bảng chọn bánh răng cho thang số độ cao và bánh răng phóng đại ra tỷ lệ bản đồ trên bàn vẽ.
Ở mỗi loại máy đều sản xuất trước những bộ bánh răng nhất định phù hợp với những tỷ số giữa tỷ lệ mơ hình và tỷ lệ bản đồ nhất định. Sau khi tra bảng chọn bánh răng sẽ nhận được giá trị M0 chính xác. từ đó sẽ tính đường đáy chiếu ảnh B':
B' = ma.b/M0
trong đó: b là đường đáy ảnh, được đo trực tiếp trên ảnh in ép.
Giá trị đường đáy chiếu nahr B' được đặt lên thang số BX, các giỏ trị BY = BZ đặt ở vị trí 0.
Hệ thống bánh răng cho thang số độ cao, bánh răng phóng đại ra bàn vẽ (cho X và Y) được đặt đúng thứ tự quy định ở các hộp số tương ứng trên máy.
Các thang số góc nghiêng, góc xoay của buồng chiếu , , đều đặt ở vị trí 0. Cơng tác chuẩn bị là Công tác tỷ mỷ cẩn thận. Việc thực hiện phải tiến hành chính xác sẽ tạo thuận lợi nõng cao hiệu quả làm việc trên máy ở các bước tiếp theo.
2. Định hướng mơ hình lập thể
* Định hướng tương đối mơ hình lập thể
Phục vụ cho việc đo vẽ bản đồ, trên máy đo ảnh tồn năng Cơng tác định hướng tương đối thường được tiến hành bằng phương pháp độc lập. Quá trình định hướng tương đối trên máy toàn năng được thực hiện như sau:
- Bước 1: Đưa tiêu đo ngắm lập thể điểm định hướng 1 và dùng vận động góc
75
- Bước 2: Đưa tiêu đo ngắm lập thể điểm định hướng 2 và dùng vận động góc
1 của buồng chiếu phải khử hết thị sai dọc q2;
- Bước 3: Đưa tiêu đo ngắm lập thể điểm định hướng 3 và dùng vận động góc
2 của buồng chiếu phải khử hết thị sai dọc q3;
- Bước 4: Đưa tiêu đo ngắm lập thể điểm định hướng 4 và dùng vận động góc
1 của buồng chiếu phải khử hết thị sai dọc q4;
- Bước 5: Đưa tiêu đo ngắm lập thể điểm định hướng 5 và dùng vận động góc
2 của buồng chiếu phải thay đổi thj sai dọc tại điểm 5 một lượng -k.q5, tức là khử quá
độ thị sai dọc tại điểm 5 với hệ số phụ k. Hệ số phụ k được xác định như sau: ' 6 6 q q k =
trong đó: q6 là thị sai dọc liên quan đến góc 2 tại điểm 6 trước khi định hướng; q6' là thị sai dọc còn lại tại điểm 6 sau khi thực hiện 4 bước trên:
22 2 2 6' d f y q k = Thay vào và rỳt gọn ta có: 2 2 2 2y y f k k + = (3.68)
- Bước 6: sau bước 5 tại các điểm định hướng 1, 2, 3, 4 sẽ xuất hiện thị sai dọc có trị bằng fk.2, do ảnh hưởng của động tác 2. Vì vậy cần lập lại các bước 1, 2, 3, 4.
Chu trình định hướng được thực hiện nhiều lần cho đến khi thị sai dọc tại tất cả sáu điểm định hướng đều được triệt tiêu.
Đối với cặp ảnh phụ thuộc, thường được sử dụng khi xây dựng lưới tam giác ảnh trên máy toàn năng, các bước định hướng cũng được thực hiện tương tự như chu trình trên, nhưng khơng thực hiện các động tác 1 và 1 mà thay thế bằng vận động by khi khử thị sai dọc tại điểm 2 và dùng vận động bz để khử thị sai dọc tại điểm 4.
* Định hướng tuyệt đối mơ hình lập thể
Muốn tiến hành định hướng tuyệt đối cần thiết phải có ít nhất ba điểm khống chế trên mơ hình lập thể. Thụng thường để phục vụ cho việc kiểm tra trên mỗi mơ hình người ta bố trí bốn điểm khống chế nằm ở bốn góc của mơ hình như ở hình .....
Hình 3.22. Sơ đồ điểm khống chế ảnh trong mơ hình lập thể
Quá trình định hướng tuyệt đối được thực hiện theo các bước sau:
N03 N04
N02 N01 N01
76
- Bước 1: Dựa vào tọa độ các điểm khống chế, đưa vị trí của chúng lên ván đo theo đúng tỷ lệ bản đồ cần thành lập 1/M;
- Bước 2: Quy tỷ lệ mơ hình lập thể. Cách làm như sau: đưa tiêu đo đến điểm khống chế, giả sử điểm N01 trên mơ hình và đặt bút vẽ đúng vị trí điểm N01 trên ván đo. Sau đó nối máy đo với bản vẽ di chuyển tiêu đo đến điểm khống chế xa nhất, ví dụ điểm N04, lúc này bút vẽ có thể khơng trùng với điểm N04 trên ván đo vẽ. Kớ hiệu khoảng cách giữa N01 và N04 trên ván đo là L, lúc đó hệ số tỷ lệ của mơ hình và tỷ lệ của vỏn đo sẽ là:
k = l/L
với l là độ dài đoạn thẳng tương ứng giữa điểm N01 và N04 trên mơ hình. Tỷ lệ mơ hình 1/M0 so với tỷ lệ ván đo được xác định như sau:
1/(M0k) = 1/M hay M0 = M/k
- Bước 3: Đưa tỷ lệ mơ hình về đúng tỷ lệ ván đo: nếu k 1 tức là tỷ lệ mơ hình sau khi truyền qua bánh răng tỷ lệ chưa phù hợp với tỷ lệ bản đồ cần thành lập, vậy cần thay đổi tỷ lệ mơ hình bằng cách Tình lại độ dài của các đường đáy trên máy toàn năng:
b'x = bx/k; b'y = by/k; b'z = bz/k
trong đó: bx, by, bz là số đọc trên các thang số đường đáy của mơ hình.
Đặt các giá trị mới tính được của đường đáy chiếu vào các thang số tương ứng của máy đo ảnh ta sẽ có tỷ lệ mơ hình đúng bằng tỷ lệ bản đồ.
Để kiểm tra lại, ta đưa tiêu đo rà vào mô hình tạo điểm N01 và bỳt chì đặt đúng điểm N01 trên ván đo. Sau khi di chuyển cho tiêu đo trùng điểm N04 trên mơ hình thì bỳt chì phải trựng với điểm N04 trên ván đo. Nếu các bút chì khơng di chuyển đúng hướng N01 - N04 thì xoay bản vẽ cho trựng hướng. Nếu các đoạn thẳng l và L khống bằng nhau thì xác định lại hệ số k và làm lại như đó trình bày. Nếu bỳt chì trựng khớt các vị trí tương ứng thì việc quy tỷ lệ coi như đó hồn thành.
- Bước 4: Cân bằng mơ hình: được thực hiện nhờ độ cao đó biết của các điểm khống chế.
Giả sử vị trí điểm khống chế N01, N02, N03 có vị trí tương ứng như hình 3.22. Thực chất của cõn bằng mơ hình là xoay mơ hình những góc , để hệ trục tọa độ của mơ hình song song với hệ trục tọa độ trắc địa. Muốn vậy, sau khi tiêu đo cắt lập thể tại điểm N01, đặt đọc số độ cao trên máy đúng bằng độ cao trắc địa của nó. Lần lượt rà tiêu đo và điểm N01 và N03 sẽ đọc được độ cao đo ảnh (đọc được trên máy) của chúng là h'2 và h'3. Giả sử độ cao trắc địa tương ứng của chúng là h2 và h3. Lúc đó có thể xác định được độ chênh cao đo ảnh và trắc địa ở các điểm đó như sau:
h2 = h'2 - h2; h3 = h'3 - h3
Như trong hình 3.23, góc nghiêng dọc theo trục X song song với đoạn N01 - N02, góc nghiêng dọc theo trục Y song song với đoạn N01 - N03.
77
Hình 3.23. Cõn bằng mơ hình
Có thể tính được giá trị của các góc nghiêng của mơ hình:
12 2 L h = và 13 2 L h = (3.69)
Việc cõn bằng trực tiếp trên máy thông thường khơng thực hiện bằng cách tính tốn theo cơng thức (3.69) mà được tiến hành cân bằng trực tiếp khơng cần tính tốn.
Sau khi làm trùng tiêu đo ở điểm N01 và đưa độ cao đo ảnh về bằng độ cao trắc địa. tức là h2 = 0 đưa tiêu đo đến điểm N02 và xác định h2.
Dùng bàn đạp Z đưa thang số độ cao lên bằng h'3 - 1/2h3. Lúc đó tiêu đo sẽ tách rời khái điểm N03 của mơ hình. Dựng động tác trỏi và phải hoặc góc quay
chung đưa tiêu đo trùng với mơ hình tại điểm 3. Sau đó giữ ngun vị trí tiêu đo,
thay đổi đọc số bằng giá trị h3. Tiếp tục làm đi làm lại nhiều lần như vậy theo hướng 1 - 3 để đạt được h'3 = h3 và h'1 = h1. Lúc đó coi như xác định được góc .
Đối với góc sẽ làm lại đúng như cách làm để xác định , chỉ khác là làm
theo hướng 1 - 2 và dựng trỏi và phải của hai buồng chiếu hoặc dựng chung để có được h'2 = h2 và h'1 = h1.
Sau khi định hướng tuyệt đối thị sai dọc có thể xuất hiện trên mơ hình lập thể. Nếu sau động tác quy tỷ lệ mà phát hiện thấy xuất hiện thị sai dọc thì chứng tỏ hiệu chỉnh giỏ trị bY chưa phù hợp với bX. Còn sau mỗi lần cõn bằng theo hướng trục Y hoặc theo hướng trục X mà phát hiện thấy xuất hiện thị sai dọc thì do chuyển động T và P hoặc T và P không đều. Bởi vậy sau mỗi đợt cân bằng mơ hình theo một
hướng nhất định cần phải kiểm tra thị sai dọc và hiệu chỉnh đúng vào những yếu tố như đó nói ở trên.
Định hướng tuyệt đối mặc dù được tiến hành nhích dần nhưng mơ hình tồn tại khách quan và được xây dựng chặt chẽ, cho nên sau khi các yêu cầu về thị sai dọc và yêu cầu về thỏa mãn độ chính xác của quy tỷ lệ và cân bằng, phương pháp được xem là chặt chẽ và kết quả đo trên mơ hình thỏa mãn độ chính xác cần có.
3. Cơng tác đo vẽ
Cơng việc đo vẽ trên mơ hình lập thể có thể tiến hành theo nhiều thứ tự khác nhau. Thơng thường trình tự đo vẽ được thực hiện như sau:
* Vẽ địa vật: Khi vẽ địa vật phải sử dụng cả ba chuyển động X, Y, Z để tiêu đo luôn luôn bám sát đường viền của địa vật. Lúc vẽ địa vật cần thiết phải tham khảo tài liệu điều vẽ để sửa đổi những dáng địa vật được mơ tả khơng đúng trên ảnh, ví dụ mái
N01 N02 h2 X N01 N03 h3 Y
78
hiên cho tỷ lệ bản đồ lớn, hoặc bổ sung hoặc bỏ các địa vật có biến động so với thời