DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
ŠUMARSKI LIST 3-5/1989 str. 49 <-- 49 --> PDF |
STRUČNI ČLANCI — PROFESSIONAL PAPERS UDK 630*528.7 šum. list CXIII (1989) 143 JEDNOSTAVNI STEREOSKOPSKI AEROPRECRTAVAČ ZA IZRADU KROKIJA* Nikola SEGEDI** SAŽETAK. U članku je iznijeto nekoliko ideja za samogradnju jednostavnih dodataka džepnom stereoskopu. Oni omogućuju ne samo promatranje stereomodela, već i crtanje krokija snimljenog terena iz perspektive i u mjerilu lijevoga snimka, te iscrtavanje linija formi. Metoda je pouzdanija od monoskopskog precrtavanja s pojedinačnih snimaka, u kojima su detalji često nedefinirani zbog mrtvih uglova ili sjena (drveća, građevina, nasipa i si.). Ako desnoj parcijalnoj markici dodamo klin (nagiba na pr. 1:10) i pripadnu skalu baždarenu za x-pomake, bit će moguće mjeriti razlike x-paralakse s točnošću očitanja od 0,01 mm, i upotrebom stereoparalaktičke formule odrediti visinske razlike između pojedinih točaka stereomodela. UVOD Jedan od razloga za nedovoljno korištenje aerofotosnimaka u šumarstvu je i nedostatak odgovarajućeg pribora. U praksi se najčešće koriste pojedinačni snimci, sa kojih detalje prenosimo raznim metodama (grafičko ili optičko redresiranje i dr.)1 Nedostatak je toga načina ona netočnost, koja proizlazi iz često nejasno definiranih detalja zbog sjena objekata, drveća, nasipa i si. na pojedinačnim snimcima. Taj se nedostatak može otkloniti ako umjesto pojedinačnog snimka upotrijebimo odgovarajući stereopar snimaka. Promatranjem * Članak je napisan kao seminarski rad iz predmeta »Fotogrametrija i fotointerpretacija « na postdiplomskom studiju na Šumarskom fakultetu u Zagrebu školske godine 1988/89. ** Nikola Segedi, dipl. inž. šum., ROŠ »Slavonska šuma«, Vinkovci, stručni suradnik za šumarstvo u Centru za znanstveni rad JAZU Vinkovci, 56 000 Vinkovci, Ul. JNA 11. 1 Konstruiran je i čitav niz instrumenata u tu svrhu, bilo kao objektivno- optički (ANTISKOP i si.) ili subjektivno-optički aeroprecrtavači (LUZ, F-248, 260 GE, I. G. N., IGF), koji omogućuju neposredno ucrtavanje detalja s pojedinačnog snimka na kartu. Pri tome se (mehaničko-optičkim putem) postiže istovremeno promatranje snimka i karte u istom mjerilu, a kod snimaka ravničastog terena je noguće i redresiranje, tj. svođenje perspektive snimka iz približno vertikalne u strogo vertikalnu. |
ŠUMARSKI LIST 3-5/1989 str. 50 <-- 50 --> PDF |
takvoga para snimaka stereoskopom vidimo stereo-model (trodimenzijalnu sliku) snimljenog terena, u kome su nam detalji predstavljeni i svojim visinskim odnosima. Najpopularniji instrument za prenošenje detalja (izradu krokija) sa stereomodela je zrcalni stereoskop sa stereomikrometrom. Zahvaljujući velikoj bazi promatranja (oko 25 cm) može se istovremeno promatrati dva snimka formata 18 X 18 cm — ovisno o izvedbi. Stereomikrometar upotrebom »prostorne markice« i paralaksnog mikrometrijskog vijka omogućava ne samo prostorno opažanje svake točke stereomodela, nego i određivanje visinskih razlika između pojedinih točaka mjerenjem razlike x- dakle i lijevim snimkom i služi za prenošenje detalja iz perspektive lijevoga snimka.- Taj je uređaj dosta skup, pa ga nema veliki broj šumarskih organizacija ni obrazovnih ustanova. No ako se zadovoljimo već i običnim džepnim stereoskopom, uz nešto truda i spretnosti možemo i sami izraditi dodatna pomagala, koja će nam omogućiti njegovu upotrebu ne samo za promatranje stereomodela, već također i za prenošenje detalja (krokiranje), a kod snimaka brdovitog terena i za crtanje »linija formi«. U ovom je članu iznijeto nekoliko ideja za izradu takvog jednostavnog pribora, i vjerojatno će dobro doći fotointerpretatorima šumarima, projektantima šumskih cesta i vlaka, geolozima, pedolozima, fitocenolozima itd, a napose za nastavne svrhe. A. Prva varijanta RAVNALO S KLIZAČEM Najjednostavniji pribor kao dopuna džepnom stereoskopu prikazan je na slici 1. Sastoji se od transportnog ravnala, na koje s njegove donje lijeve strane pod pravim kutom nalijepimo prozirnu traku — npr. komad deblje transparentne folije kakva se upotrebljava pri radu s grafoskopom, ili (još bolje) traku Astralona veće debljine. Na slici su date približne dimenzije. Za rad nam je potreban još i »klizač«, koji može biti odsječen od istog ravnala. I na njega s donje strane nalijepimo komad prozirne folije prema slici 1. Dodirni rubovi ravnala i klizača moraju biti potpuno ravni i glatki. Na prozirne trake se nanose parcijalne markice M, i Md. Kako i džepni stereoskop ima povećanje 2—3 puta, markice moraju biti dovoljno sitne, a moraju biti i potpuno istih dimenzija (promjera), što je dosta teško postići. (Može se pokušati nanijeti tušem male točkice »rapidografom« ma 2 »Relativno najsavršeniji sadašnji aeroprecrtavač je onaj američke tvrtke Bausch and Lomb gdje se prostori koji se unose u postojeće karte promatraju stereoskopski. Orijentaciju sadržaja aerosnimaka prema karti omogućuje: kontinuirano povećanje (smanjivanje) aerosnimaka Zoomom, optička rotacija slike, te optička anamorfoza (»uobličavanje«) slike.« (Tomašegović: Primjena fotogrametrije i fotointerpretacije u planiranju) 144 |
ŠUMARSKI LIST 3-5/1989 str. 51 <-- 51 --> PDF |
Slika 1. Ravnalo s klizačem (približne dimenzije u centimetrima) log promjera). Najjednostavnije ćemo iz izvesti u vidu laganih uboda oštrom iglicom, i to s donje strane obiju folija, da za vrijeme rada budu u kontaktu sa snimcima. Pri tome je važno da razmaci »cl« obiju markica od dodirnog ruba ravnala i klizača budu potpuno jednaki:´´ Na krajnjem (udaljenijem) dijelu lijeve prozirne trake izbušimo mali otvor, dovoljan da kroz njega može proći vrh dobro naoštrene olovke (slika 1). Orijentiranje snimaka za stereoskopsko promatranje se vrši kao i pri radu sa zrcalnim stereoskopom, samo što razmak glavnih i konjugiranih točaka GL i GL´, odnosno G^ i G,,´) mora biti jednak bazi džepnog stereoskopa, tj. oko 65 mm. (Detaljnije o orijentiranju snimaka vidi npr.: To m aš e g o v i ć: Fotogrametrija i fotointerpretacija u šumarstvu) Promatranjem tako orijentiranog para snimaka kroz stereoskop vidjet ćemo stereo-model snimljenog terena. Ravnalo s klizačem stavimo ispod sterenoskopa na snimke tako, da lijeva parcijalna markica bude na lijevom snimku, a desna na desnom; pri tome klizač s desnom markicom mora uvijek biti tijesno prislonjen uz ravnalo. Odgovarajućim pomicanjem ravnala i klizača dobit ćemo u promatranom stereo-modelu efekt »prostorne markice«, kojom možemo optički tangirati bilo koju točku modela. Poželjno je da nam se željeni detalj uvijek nalazi približno u sredini vidnog polja stereoskopa, pa ćemo u tome smislu pomicati kako sam stereoskop, tako i prostornu markicu, tj. ravnalo i klizač, poništavajući istovremeno eventualnu y-paralaksu. J Iste dimenzije prostornih markica najlakše se postižu fotografskim pre nošenjem (snimanjem 5 ili 10 puta) s originala na folije fotografski osjetljive na svjetlo. U tom slučaju markice možemo izvesti i u obliku križića ili polu križića. |
ŠUMARSKI LIST 3-5/1989 str. 52 <-- 52 --> PDF |
Ako na povoljno mjesto ispod otvora za olovku učvrstimo podlogu za crtanje, moći ćemo ubodima olovke kroz otvor prenijeti željene točke s našeg stereo-modela. Njihovim naknadnim spajanjem dobit ćemo željeni detalj vjerno precrtan s lijevoga snimka. Prostorna markica će nam pri tome pomoći da budemo sigurni kako smo prilikom prenošenja uvijek »čvrsto na tlu«, dakle bit ćemo oslobođeni dilema u pogledu nejasnoća detalja, koje nastaju (kako je već spomenuto) kod upotrebe pojedinačnih snimaka — sjene drveća, objekata i si. Opisani je pribor prikladan za prenošenje manjeg broja točaka, kao i za nastavu. B. Druga varijanta STEREO-AEROPRECRTAVAC Zbog relativno malog vidnog polja džepnog stereoskopa, pri radu s gore opisanim priborom ćemo često morati pomicati kako sam stereoskop, tako i ravnalo s klizačem. Takav je način rada prilično neprikladan, a prenošenje detalja olovkom kroz otvor na foliji nije ergonomski najpogodnije uvijek postoji opasnost da nam se pomakne stereoskop, ravnalo ili nosač kroz koji vršimo prenošenje. Slika 2. Stereo-aoioprecitavnč s jahaćem Za brži i udobniji rad je svrsishodnije izraditi pomagalo prikazano na slikama 2 i 3. Temeljni dio ploča-nosač, koja se može izrezati iz različitog materijala — metala, plastike, kartofena, pertinaksa (poznat u radiotehnici) ili šperploče. (Model na slici 3 je izrađen od plastične ploče debljine 3 mm.) |
ŠUMARSKI LIST 3-5/1989 str. 53 <-- 53 --> PDF |
Vanjske dimenzije te ploče (a, e, f na si. 2) će ovisiti o dimenzijamaizvedbi samog stereoskopa. U njegovu se vidnom polju po mogućnosti ne bi smjeli vidjeti rubovi »radnog prostora«, pa tako treba dimenzionirati njegovu dužinu »b«. Kružićima »A« su označena mjesta na koja dolaze nožice stereoskopa; mogu se izvesti i kao mala udubljenja — ako ćemo raditi uvijek sa istim spereoskopom. Udaljenost isteka »g« (nosača lijeve parcijalne markice) na ploči proračunati tako, da markica M, bude u sredini vidnog polja lijepe lupe stereoskopa. Nosači parcijalnih markica će i ovdje biti komadi deblje prozirne folije, koje nalijepimo s donje strane istaka na ploči i klizaču. Umjesto klizača bolje je izraditi »jahač« kao na slici 2. Širina njegova utora »d« mora odgovarati širini »ravnala«, tj. dijela temeljne ploče po kome ćemo ga rukom pomicati lijevo—desno. Jahač mora kliziti po ravnalu bez mrtvog hoda (zračnosti). Parcijalne markice možemo i ovdje izvesti u vidu laganih uboda iglom (ili fotografskim putem), pazeći pri tome da udaljenost »c« obiju markica od ravnala bude jednaka. U svrhu prenošenja točaka na crtaču podlogu umjesto otvora za olovku je bolje napraviti pogodan nosač olovke (ili pikirke) sa povratnom oprugom. Takav se mehanizam dade izraditi na razne načine. Najhitnije je da ubodi olovkom (ili pikirkom) budu jednoznačni, dakle da se ona u svome ležištu kreće u smjeru gore—dolje bez mrtvog hoda, ali ipak dovoljno lagano (vidi sliku 3). |
ŠUMARSKI LIST 3-5/1989 str. 54 <-- 54 --> PDF |
Izrađenu ploču stavimo na orijentirani par snimaka, a na nju smjestimo jahač i stereoskop. Radi eliminiranja y-paralakse potrebno je da središta lupa stereoskopa bude paralelna sa spojnicom lijeve i desne parcijalne markice — u svakom položaju jahača. To se postiže odgovarajućim pomicanjem stereoskopa na ploči-nosaču; obično je dovoljno taj postupak obaviti samo jednom, tj. prije početka rada, promatrajući istovremeno stereo-model. Ako imamo dobro locirana ležišta (A) stereoskopa, y-paralakse će biti zanemarive veličine. Sa tako podešenim priborom se radi mnogo brže i udobnije, jer istovremeno pomičemo i stereoskop i prostornu markicu. Kada nam je markica podešena na željenu točku stereo-mođela, njeno prenošenje na podlogu za crtanje vršimo jednokratnim pritiskom na olovku (ili pikirku). Na taj način možemo u kratko vrijeme prenijeti iz perspektive lijevog snimka veliki broj točaka. Predvidimo li i mogućnost da x-paralaksu održavamo stalnom (fiksirajući jahač uz ravnalo pomoću vijka tili si.), bit ćemo u stanju sta stereo- modela prenijeti i linije forme (reljefa), prenoseći redom točke zatvorenih krivulja sa istim x-paralaksama, dakle istim visinama promatranog modela, koji aproksimira stvarni reljef snimljenog zemljišta. Slojnice se mogu kartirati samo u stereoinstrumentima s egzaktnim fotogrametrijskim rješenjima. Pribor opisan pod A i B nam ne omogućava mjerenje razlika x-paralakse radi određivanja visina terena, objekata, stabala i si. U tu se svrhu možemo poslužiti tzv. »grafičkim stereometrom«, izvedenim u vidu spiralne ili klinolike skale (o tome detaljnije u: Tomašegović, »Fotogrametrije i fotointerpretacija u šumarstvu«). C. Treća varijanta STEREOPRECRTAVAČ S KLINOLIKIM MIKROMETROM Da bismo stereo-aeroprecrtavač, opisan pod B, prilagodili i za mjerenje razlika x^paralakse, potrebno mu je dodati još neke dijelove. Kod tvornički izrađenih stereomikrometara pomicanje desne parcijalne markice (po osi »x«) u odnosu na lijevu vrši se paralaksnim mikrometrijskim vijkom, koji je ručno vrlo teško izraditi. No kako se rad svakog vijka zasniva na principu »kosine«, taj isti princip možemo i ovdje primijeniti u nešto jednostavnijem obliku (slika 4). Na temeljnu ploču-nosač nalijepimo klinastu pločicu »L«, a između nje i jahača (koji u tu svrhu moramo izraditi prema slici 4) ubacimo drugu klinastu pločicu »K« pokretnu po osi »y«. Dodirni rubovi klina »K« i pločice »L« treba da sa osi »y« zatvaraju kult »a«, čiji je tangens definiran »nagibom klina« (tj. kosine). Na slici je nagib klina 1:10 (odnosno 2:20, što je isto), što znači da će nam se pri pomaku pločice »K« u smjeru osi »y« za 1 mm jahač sa desnom parcijalnom markicom pomaknuti (biti potisnut) u smjeru osi »x« za 0,1 mm. Jasno je, da jahač mora uvijek biti tijesno priljubljen uz klin (što se može postići ugradnjom odgovarajuće opruge, pričvršćene jednim krajem za jahač, a drugim za pločicu »L«). |
ŠUMARSKI LIST 3-5/1989 str. 55 <-- 55 --> PDF |
149 |
ŠUMARSKI LIST 3-5/1989 str. 56 <-- 56 --> PDF |
Nanesemo li na Lijevi rub pločice »L« podjelu (skalu) koja odgovara pomacima klina po csi »y« n milimetrima, a na klinu označimo indeksn´u crticu, moći ćemo unutar svakog milimetra na skali procijeniti još i njegove desetinke, koje će odgovarati pomacima jahača po osi »x« u stotinkama milimetra. Skala se konstruira tako, da na desni rub pločice »L« (paralelnim sa o.si »y«) nanesemo milimetarsku podjelu, koju onda paralelnim (sa osi »x«) prenošenjem nanesemo na lijevi (kosi) rub iste pločice. Veličina jednog intervala skale bit će jednaka 1 (mm)/cosa. Ako je (kao u našem slučaju) tga = 1:10 = 0,10, to je a = 5,71°. Jednom milimetru pomaka po osi »y« prema tome odgovara veličina intervala od 1 cos 5,71" = 1/0,995 - 1,005 mm na lijevom rubu pločice »L«. Još je bolje umjesto indeksne crte izraditi »nonius« (dužina od 9 osnovnih intervala skale podijeljena na 10 dijelova). U tome ćemo slučaju bar stotinke milimetra razlike pomaka jahača po osi »x« moći neposredno mjeriti, umjesto da ih procjenjujemo. Točnu skalu i nonius je lakše nacrtati višestruko uvećane (bar tri do pet puta), pa je fotografskim putem smanjiti. Baždarenje same skale će ovisiti o nagibu klina, a s time u vezi o rasponu x-paralakse koji ćemo moći očitavati. U svakom slučaju »srednji položaj« klina mora odgovarati razmaku lijeve i desne parcijalne markice (središta lupa stereoskopa) od 65 mm. Dužina klina od 20 cm s nagibom 1:10 omogućava mjerenje xparalakse od 55 do 75 mm, što je u većini slučajeva posve dovoljno. Povećanjem nagiba klina možemo povećati točnost očitavanja, ali time smanjujemo opseg mjerenja — uz istu dužinu klina, i obratno. Na taj smo način dobili uređaj, pomoću kojega možemo mjeriti x- paralakse u stereo-modelu s točnošću koju postižemo i tvorničkim stereomikrometrima, izvedenim upotrebom vijka. Time nam je omogućeno i određivanje visinskih razlika pojedinih točaka — visine stabala, objekata itd. — upotrebom, stereoparalaktičke formule, čija je primjena opisana u literaturi (T o m a š c g o v i ć: »Fotogrametrija i fotointerpretacija u šumarstvu «).´1 Opisani se mikrometar s parcijalnim markicama i olovkom (iglicom) za krokiranje može izraditi i kao posebni instrument, dakle ne mora biti vezan uz neki određeni (džepni) stereoskop. Sa dužim se ravnalom može prilagoditi i za rad sa zrcalnim stereoskopom, uz odgovarajuće baždarenje skale. Razumije se, da će takva izvedba zahtijevati i kvalitetnije markice (nanesene fotografskim smanjenjem), pogotovo ako je stereoskop snabdjeven i durbinima. ZAKLJUČAK Pomagala opisana u ovome članku predstavljaju ideje za bolje korištenje najosnovnijeg fotogrametrijskog instrumenta — džepnog stereoskopa, ´ Tvornica Zeiss je proizvela džepni stereoskop TM, koji se montira na malo postolje sa parcijalnim markicama, no pomicanje desne markice i očitavanje x-paralakse je i tu izvedeno pomoću mikrometrijskog vijka. Mehanizam (olovka) za kartiranje nije ugrađen. |
ŠUMARSKI LIST 3-5/1989 str. 57 <-- 57 --> PDF |
za planimetrijsko i visinsko krokiranje. Glavna im je prednost u tome što ih možemo sami izraditi. Opisana rješenja ni u kom slučaju nisu konačna. Svatko prema svojim mogućnostima i potrebama može kombinirati ili usavršavati gore iznošene ideje. Upotrebom opisanog pribora ne možemo izbjeći nedostatak koji imaju i skuplji instrumenti (zrcalni stereoskopi) tvorničke izrade, a to je nemogućnost otklanjanja deformacija (radijalnih odstupanja) u stereomodelu zbog prisutne centralne (umjesto ortogonalne) projekcije reljefa snimljenog terena, kao i zbog odstupanja perspektive neredresiranih snimaka od strogo vertikalne. Svaki će naš kroki, precrtan sa stereomodela ovim ili onim priborom, sadržavati u većoj ili manjoj mjeri geometrijske posljedice te deformacije. Pribor bi mogao biti od koristi ne samo u nastavi šumarske fotogrametrije, nego i pri izradi gospodarskih i tehničkih pretprojekata, izradi investicionih programa i slično. Zahvaljujem se em. prof. dr. Zdenku Tomašegoviću, koji je pregledao rukopis i dao mi mnogo korisnih savjeta. LITERATURA Braum , F. 1969: Elementarna fotogrametrija. Zagreb. Cimerman, V. i Tomašegović, Z. 1966: Atlas fotogrametrijskih instrumenata. Zagreb. K a 1 i n i ć, M. i Tomašegović , Z. 1980: Fotointerpretacija. Šumarska enciklopedija I; str. 574—581. Zagreb. Tomašegović , Z. 1967: Primjena fotogrametrije u šumarstvu. Zagreb. Tomašegović , Z. 1973: Fotogrametrija i fotointerpretacija u šumarstvu. Zagreb. Tomašegović , Z. 1980: Fotogrametrija. Šumarska enciklopedija I; str. 560— —574. Zagreb. Tomašegović , Z. 1987: Primjena fotogrametrije i fotointerpretacije u planiranju. Glasnik za šumske pokuse — posebno izdanje 3; str. 85—94. Zagreb. A Simple Stereo-Aero-Sketchmaster Summary In the article are given several ideas for self-making of simple accessories added to pocket-stereoscope. They enable not only viewing stereomodels, but they enable also drawing a sketch (croquis) of taken terrain in the perspective and in the scale of the left photo. The method is more reliable than that one made from single photos, in which the details are often undefined by reason of shadows (of trees, buildings, embankments, etc.). If we add to the right dot of the floating mark a wedge (with incline of about 1:10) and a scale gauged by adequate way, it will be possible to measure the differences of x-parallax with precision of 0,01 mm, and using the stereo- parallactic formula to calculate heights of single points in a stereomodel. 151 |