Фотометрические методы

Фотометрические методы условно подразделяются на классичес­кую фотограмметрическую и стереофотограмметрическую съемки с после­дующей специальной камеральной обработкой полученных снимков.

Рис. 28- Схема прохождения световых лучей при фотометрической съемке: 1 - исследуемый объект; 2 - фототеодолит или фотокамера; 3 - оптический центр фотокамеры; 4 - фотопленка

В настоящее время эти съемки все шире используются как в натур­ных испытаниях сооружений, так и при испытаниях, выполняемых в лабо­раторных условиях, в том числе и при испытаниях строительных моделей.

Пространственная схема прохождения световых лучей при фото­грамметрической съемке представлена на рис.28.

Па практике при фотограмметрической съемке (рис.29) на вы­бранном расстоянии Y от объекта устанавливается фототеодолит и выпол­няется съемка до и после деформации обследуемого объекта. В результате координаты точки N по оси X и Z можно определить путем обработки по­лученных фотоснимков с использованием следующих формул:

Х= ; Z=

где X и Z - соответственно координаты точки N на объекте; Y - расстояние до фототеодолита; f- фокусное расстояние фототеодолита; x и z - координаты точки N на фотоснимке.

Для решения пространственной задачи с помощью стереофотограмметрической съемки возможно дополнительное определение по вы­полненным фотоснимкам значения координаты Y, т.е. удаления рассматри­ваемой точки N от фототеодолита. Для решения данной проблемы необхо­дима съемка обследуемого объекта с двух точек согласно рис.30.

Рис.29. Горизонтальная проекция рабочей схемы фотограмметрической съемки

Рис. 30. Схема стереофотограмметрической съемки с двух позиций:

1- левый снимок; 2 - правый снимок; 3 -объект;

S₁, S₂- местонахождения фокуса фототеодолита; В- база съемки

При этом в ходе обработки полученных двух снимков с двух пози­ций необходимо определить разность абсцисс Х₁ и Х₂, на указанных фото­снимках, используя следующую формулу:

р=Х₁-Х₂,

где р - горизонтальный параллакс фототеодолита.

Зная значения f, p, В можно определить значение Y до и после де­формирования обследуемого объекта по формуле:

Y = ,

где f- фокусное расстояние фототеодолита;

p - горизонтальный параллакс;

В - база съемки.

Обработка полученных фотоснимков на практике и нахождение па­раллаксов исследуемых точек производится с помощью специально предназначенного для этой цели оптического прибора - стереокомпаратора. Предложенные методы имеют следующие преимущества.

1. Одновременность фиксирования всех точек сооружения, отраженных на снимке.

2. Возможность определения перемещений в неограниченно боль­шом числе точек, выделенных на снимке.

3. Комфортность обработки снимка, производимой а спокойных лабораторных условиях с возможностью неоднократной проверки получен­ных данных. Сами же фотографии одновременно являются надежным до­кументом, отражающим фактическое состояние обследуемого объекта в момент съемки.

Одновременно данный метод имеет и недостатки.

1. На практике требуется применение специальной аппаратуры.

2. Обслуживающий персонал должен иметь соответствующую ква­лификацию и подготовку.

3. Сама съемка ограничена пределами прямой видимости.

4. До начала работы необходимо выполнить специальные подготовительные работы.

5.Большое сооружение необходимо снимать с нескольких позиций, что нарушает одновременность съемки и усложняет контрольную обработ­ку полученных снимков.

Проведенная экспериментальная проверка показывает, что при удалении объекта от фототеодолита на 10 метров погрешность в определе­нии перемещений в плоскости сооружения не превышает ±1мм. а погреш­ность в определении перемещений из плоскости сооружения достигает 13мм.

При более близких расстояниях точность результатов измерения повышается.

Для наблюдения за перемещениями в высотных сооружениях и подземных штольнях гидротехнических сооружений эффективно используют лазерные приборы, а также современные высокоточные радио- и светодальномеры.