DE355669C

DE355669C - Vorrichtung zur Ausfuehrung des Verfahrens, mittels dreier Punkte durch mechanische Ausmessvorrichtungen, mechanische Berechnungsapparate und durch geodaetisch orientierte Doppelprojektionseinrichtungen lufttopographische Karten fuer eine photo

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Publication number: DE355669C
Application number: DEG46586D
Authority: DE
Publication date: 1922-06-29

Description

Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, mittels dreier Punkte durch mechanische Ausmeßvorrichtungen, mechanische Berechnungsapparate und durch geodätisch orientierte Doppelprojektionseinrichtungen lufttopographische Karten für eine photogeodätische Landesvermessung herzustellen. In dem Hauptpatent ist das technische Problem, aus zwei sich überdeckenden Luftaufnahmen unter Anschluß an drei gegebene Punkte lufttopographisdhe Karten herzustellen, unter dem Gesichtspunkt der autornatischen Kartenherstellung und Höhendarstellung gelöst.
Aus zwei sich überdeckenden Aufnahmen werden dabei zunächst die Koordinaten der drei gegebenen und auf der Platte abgebildeten Punkte auf das mitphotographierte Achsenkreuz bezogen.
Hierzu dient der Koordinatenmesser. Wir erhalten dadurch die drei Winkel 4, 5, 6 an der Spitze der Pyramide (A,bb. i i b) . In dieser Raumpyramide kennen wir nunmehr die drei Winkel an der Spitze und die drei Seiten s4, s" se, die durch die im Gelände gegebenen drei Punkte gehen.
Eine Gleichung vierten Grades, die sehr umständlich zu lösen ist, würde nunmehr die gesuchten drei Kanten geben. Wir schneiden jedoch die Pyramide an einer Kante, z. B. k" auf und zeichnen die drei dadurch entstehenden Winkelräume 4, 5, 6, auf dem Rechenbrette ausgebreitet, auf (Abb. 6, i o und 12). In,dem Einschiebezirkel (Abb. 9a) stellen wir sodann die drei gegebenen Längen s4, sp sß ein und erhalten dann durch Koinzidenz die Kanten k., k" k., der Luftpyramide.
Um den Fußpunkt .mechanisch zu erhalten, wird ein Flughöhenzirkel (Abb. 14a bis 14c) verwendet, dessen Schenkel auf die nunmehr bekannte Kantenlänge eingestellt und im Rauwie zu einer Spitze vereinigt werden. Durch Herabloten derselben erhält man die Lage des Fußpunktes F und die FlughöheF-0. Damit sind die Elemente gefunden, um die Platte unter denselben Bedingungen wie seinerzeit bei der Aufnahme in der Natur hinzustellen, d. h. entweder in eine Doppelkippregel oder in einen Doppelprojektionsapparat hineinzulegen, um danach die Karte auszumessen.
Das Wesen dieser Methode ist in A-bb. i nochmals dargestellt.
0, und 01 sind die beiden Aufn.ahrnestandpunkte, F, und F1 die beiden Fußpunkte. Auf der linken Platte 01 ist der Geländestreifen a,-b,-c,-d, und auf der rechten Fläche e,-fl-g,_ hl aufgenommen. Hierbei ist die Fläche i,- i2 i,- i.4 beiden Aufnahmen gemeinsam. Nur diese Überdeckung kommt allein für die Kartenherstellung in Betracht.
Stellt man nun die lufttopographische Kippregel (Abb. 18, i8a, i8e) in 01 auf und bringt die Stehachse in ein bestimmtes maßstäbliches Verhältnis zur Flughöhe (bei 2ooo m Flughöhe etwa 7o cm Höhe), so erhält man in OL die Horizontalwinkel und die Zenitdistanzen,werm wir die Tafel so stellen, daß i. die optische Achse 01 M mit dem Fußlote 01 F1 (Abb. i) denselben Winkel wie bei der Aufnahme bildet und a. .die Platte um 111 so gedreht wird, daß die horizontale Tangente an die Kegelerzeugende - in diesem Falle an die optische Achse - die Stelle der alten durch Lochmarken bezeichneten Y-Achse einnimmt.
Bei dieser Stellung der Platte ergibt nun die Winkelmessung mit der Kippregel im Zimmer dieselben Winkel wie ein im Felde in F, aufgestellter Theodolit. Man erhält in beiden Fällen die Horizontalwinkel als Richtungsunterschiede zweier Vertikalebenen, denen die Nadirlinie 01 F1 gemeinsam ist.
In Abb. i sind die zwei Tafeln 01 und 0,.' nach Azimut, Neigung, Verdrehung und Entfernung, also mit innerer Orientierung gegeneinandergestelit, so daß die gegenseitige Lage bei der Aufnahme im maßstäblich verkleinerten Verhältnis bei der Ausmeßvorrichtung im Zimmer nachgeahmt ist. Die Entfernung F,-F, der beiden Durchstoßpunkte der Fußlote, welche durch die Koordinaten bekannt ist, stellt den Flugweg zwischen den beiden Aufnahmen dar und bestimmt den Maßstab der Karte. Die Situation erhalten wir für jeden Punkt durch das Bodendreieck F,-v.1-F" in welchem die Grundlinie und die beiden anliegenden Winkel a1 und a, bekannt sind. Die beiden Vorwärtsstrahlen F,-k, und Fr l1 schneiden sich in dem Situationspunkte n1, der die Planlage der beiden identen Bildpunkte lz und l darstellt. Da nun zudem die Stehachse auf ein bestimmtes Maßstab'verhältnis (z. B. i : 3000) zur Flughöhe gestellt ist, so schneiden sich auch die beiden schiefen Strahlen 01-k und 0T l in dem Raumpunkte n. Die kleine lotrechte -Strecke n-izl stellt nunmehr :die maßstäbliche Höhe der beiden identen Bildpunkte k und l über dem Kartenhorizonte dar. Bei gleichzeitiger Ausmessung der beiden Platten ergibt sich diese Höhe für jeden Geländepunkt ohne Rechnung, wenn wir eine Doppeloptik mit Vor- und Rückvisur in der Kippregel anwenden. Die Höhenlinien müssen jedoch wie bei der alten Tachymetermethode durch Interpolation konstruiert werden. Die gleichzeitige Doppelprojektion beseitigt auch noch diesen Nachteil und läßt die Höhenlinien photomechanisch als feine, weiße Lichtlinien auf der Tafelebene erscheinen, so daß dieselben ohne Rechnung und Interpolation nachgezeichnet werden können.
Verzichtet man auf diese Vorteile der automatischen Winkel- und Höhendarstellung, so fallen auch bei den Ausmeß.instrumenten die für diese Art der mechanischen Kartenherstellung getroffenen Vorrichtungen fort. Das Ausmeßinstrument kann ohne Rücksicht auf die zweite Zwillingsaufnahme überall aufgestellt werden; der Stehachse kann eine beliebige Höhe gegeben werden, da nur mehr Teilaufgaben zu lösen sind. Die Kartenherstellung wird dadurch schwieriger und teurer, da sich bei jedem Geländepunkte immer dieselben zeitraubenden Rechnungen wiederholen.
Versieht man nun die im Hauptpatent beschriebenen Instrumente mit einigen Zusatzvorrichtungen, so können dieselben auch Teilaufgaben lösen und außerdem noch die vorfallenden Rechnungen mechanisch ausführen, so daß ihr Anwendungsbereich wesentlich erweitert ist.
Weiter rückwärts ist erläutert, wie mit Hilfe dieser Zusatzvorrichtungen am Koordinatenmesser, am Rechenbrette und am Flugböhenzirkel die Neigung Fax und die Verdrehung dx der Platte und die Flughöhe selbst gefunden wird. In Abb. ia ist sodann kurz auseinandergesetzt, wie der Situationsplan auf Grund,der nach Verdrehung und Neigung gestellten Platte gemessenen Winkeln zustandekommt. Wir legen die Platte in den Ausmeßtheodoliten (Abb.18., i8a, i8e) ein, neigen den Plattenhalter 83 (Abb. 16) um den Winkel nx und drehen die Platte im Kreise 9o (Abb. 17) um den Winkel dX. Dann können wir am Horizontalkreis 92 (Abb. 15) ,die Horizontalwinkel und am Vertikalkreis 93 die Zenitdistanzen ablesen und in eine Tabelle eintragen. Die Horizontalwinkel erhalten wir aber auch sofort durch das mitgeführte Drehlineal ioi (Abb. 18) oder 98 (Abb. 15) graphisch gezeichnet.
Für jeden Bildpunkt ergibt sich aus der rechten Platte und aus der linken Platte je ein `Horizontalwinkel. Trägt man nun, wie in Abb. ia gezeigt ist, die Flugstrecke F,-F, in dein gewünschten Maßstabe auf und daran die Winkel an und ß" an, so erhalten wir durch den Vorwärtsschnitt der beiden Richtungsstrahlen die Planlage des Punktes P". Wie dieser Punkt, so werden alle anderen Bildpunkte ihrer Kartenlage nach gefunden.
Diese Zusatzvorrichtungen sind Gegenstand des Zusatzpatentes. Die beiliegenden Zeichnungen stellen vor: Abb. i Zwillingsaufnahme mit innerer Orientierung, Abb. ia schematische Darstellung der Herstellung des Situationsplans, Abb. a Koordinatenmesser, Abb. 3 bis 5 Einzelheiten am Koordinatenmesser, Abb. 6 Rechenbrett, Abb. 7, 7a, 7b, 7c Führungsbacken der Mikröskope, Abb. '8a am Mikroskopkörper einsetzbarer Stangenzirkel, Abb. 9a, 9b Seitenzirkel für das Rechenbrett, "#"bb. io Kartierung nach Polar- und rechtwinkligen Koordinaten, Abb. i i graphische Ermittlung der Zenitdistanz der Höhe der Koordinatenumwandlung, Abb. i ia Dreieck mit Zenitdistanz, Abb. i ib dreifache Pyramide Gelände-Plan-Bild, Abb. 12 graphische Bestimmung der Bildkonstanten, Abb. 12a Draufsicht auf die Pyramide mit Umlegung in die Kartenebene, Ab#b. i2b bis i2e Eintrag der Achsenkreuzabschnitte, geometrische Einzelheiten, Neigung, Verdrehung, Abb. 13 Kartenausmeßvorrichtung für schwach geneigte Platten (bis zu 8°), Abb. 13a Drehlineal mit Kreisen, Abb. 13b Einzelheit des Rechenbrettes; Abb. iq.a Einzelheiten am Flughöhenzirkel, Abb. i4b und id.c großer Raumzirkel aus Mannesmannröhren für alle Neigungen, Abb: i4.e und i.If Einzelheiten des zusammensetzbaren Raumdreiecks, Abb. 15 Ausmeßtheodolit oder Ausmeßkippregel, Abb. 16 Achsen- und Brennweiteneinstellv orrichtung, Abb. 17 Plattenhalter, Abb. 18 und i8a Ausmeßtheodolit mit Supportverschiebung und Drehlineal, Abb. i&b getrennter Plattenhalter, Abb. 18c Ausmeßrichtung bei Negativ und Positiv, Abb. i8d Seitenansicht von Abb. i8a und i 8b, Abb. i8e Ausmeßtheodolit mit einstellbarer Stehachse, Abb. 18f Einrichtung zur Einstellung der Stehachse auf die Flughöhe, Abb. ig einfacher Plattenausmesser, Abb. 20 Lochkamera zum Ausmessen, Abb. 21 Doppelprojektionsapparat , finit entgegengesetzten Lichtkegeln, Abb. Zia besondere Einrichtung zur mechanischen Ableitung der Höhe für den Apparat nach Abb.2i, Abb. 22 Doppelausmeßvorrichtung für Sonnenlicht.
Eine der Verbesserungen besteht darin, daß bei dem Koordinateninesser nach dem Hauptpatent an Stelle der verstellbaren Schiene eine starke schwalbenschwanzartige Führungsschiene 2 (Abb.2) mit dein Querschnitt 3 auf den Rahmen i durch die Backen 4 und 5 (Abb.4) hochliegend aufgeschraubt ist, so claß darunter ein freier Spalt entsteht. Außerdem ist die Führungsschiene durch die freie Fläche 6 durchbrochen, damit die Baraufliegenden mikrophotographischen Teilungen 7 und 8 im durchfallenden Licht abgelesen werden können. Auf dein parallelen Rahmenrande ist eine hochkantgestellte Eisenplatte (Abb. 5) niit den Füßen io angeschraubt, auf welcher die Meßbrücke i i bei ihren Verschiebungen .in der X-Richtung aufruht. Daneben ist eine Läuferteilung ioa angeschraubt, welche die im Gesichtsfelde des Mikroskops i& erscheinende Teilungsstelle näherungsweise angibt.
Die Meßbrücke selbst ist mit einer Schiebeplatte 13, welche gerade durch ihre Länge eine sichere Führung gewährleistet, verbunden und zudem noch durch zwei Tragarme 14 und 15 seitlich gegen Verspannung geschützt. Über der durchbrochenen Fläche 6 der Laufschiene sind zwei mikrophotographische Teihingen 7 und 8 eingelassen. Die Teilung 7 ist linear und in halbe Millimeter geteilt, so daß 5o Mikra direkt und fünf Mikra durch Schätzung abgelesen werden. Die zweite danebenlaufende oder auf demselben Glasstreifen initphotographierte Teilung 8 enthält eine auf die Brennweite der Aufnahmekamera umgerechnete mikrophotographisch aufgetragene Tangententeilung. Durch diese Einrichtung ist es möglich, die Abszissen und Ordinatenlängen sofort im Winkelmaß und gleichzeitig nach ihrem linearen Werte abzulesen.
Um nun auch schiefe Längen, wie z. B. die Strecke 17-i8, messen zu können, ohne den Koordinatenmesser mit einer rechtwinkligen Schiebevorrichtung mit dreh- und zentrierbarer Kreisvorrichtung versehen zu müssen, kann man neben der rechnerischen Bestimmung durch die abgelesenen Koordinatenwerte ein Glaslineal ig mit mikrophotographischer Längenteilung auf die Ausmeßplatte auflegen und durch die flachen Linealschienen 20 und 21 an den Rahmen i andrücken. Durch die beiden Holzstreben 22 (Abb. 3) mit den Filzkegeln 23 kann dann die eingelegte Ausineßplatte etwas gehoben und sanft an die darüber an der Rahmenfläche i festgeklemmte Glasteilung i7-i8-2o angedrückt werden, so daß unter dem Mikroskop 24 die Teilungsstelle parallaxenfrei abgelesen wird. Durch diese Vorrichtung wird eine wertvolle Kontrolle für die Streckenmessung -gewonnen und damit die Sicherheit der Messung der Winkel (4, 5, 6 an der Spitze der Pyramide) erhöht. Umgekehrt kann auch die Aufgabe, einen Punkt (z. B. den Fußpunkt F) nach den gerechneten Koordinatenwerten genau aufzutragen, gelöst werden. Zu diesem Zwecke ersetzen wir das Mikroskop 24 durch einen konzentrischen Stift finit Nadelspitze 25 (Abb. 3) und ziehen die zu den Achsen parallelen Linien durch die Bildstelle F.
Um nun die Einstellung oder Absteckung mittels Mikrometerführung zu bewirken, läuft sowohl der Schienet wie der Meßbrücke ii ein kleiner Rundstab 26 mit Nutenführung 27 entlang, der bei 28 ein kurzes, feines Gewinde trägt, auf welchem die Einstellschraube 29 lose sitzt. Da diese Schraube zwischen den beiden festen Backen 30 ihre Lage nicht verändern kann, so zieht sie die Rundstange bei Drehung nach sich, die wiederum durch die Klemmschrauben 31 die Tragplatten für die Einstellmikroskope mitführt und dadurch die Feineinstellung erzielt.
Auch das Rechenbrett hat seinen Aufgabenkreis erweitert und dementsprechende Verbesserungen erfahren. Zu seiner Hauptaufgabe, die sichere Bestimmung der Kantenlängen der Geländepyramide, sind noch eine Reihe von Teilaufgaben getreten, welche diesen Apparat zu einem lufttopographischen Universalapparat ausgestalten.
Vor allem ist der Unterbau fester geworden. Ein rechteckiger Rahmen 32a bis 32d (Abb. 6) aus vier T-Schienen mit Diagonalv ersteifungen 33 trägt nunmehr das Zeichenbrett oder die durchsichtige Glastafel 34, welche mit Pauspapier überspannt ist. Durch die Klemmbacken 35 wird dieselbe im Rahmen festgehalten. Beleuchtet man von unten herauf die Zeichenfläche, so wird das Einstellen und Arbeiten mit den feinsten Blei- oder Nadellinien unter den Mikroskopen wesentlich geschärft.
Die linke Rahmenseite trägt bei 36 eine dreieckige Nut, in welche :die Feststellvorrichtung 37 zier Meßbrücke 38a, b eingreift, um eine genaue Geradeführung zu erzielen. Dieselbe wird durch das auf der Meßbrücke aufgesetzte Zielfernrohr 39, welches eine Vor-und Rückvisur nach bestimmten Marken ermöglicht, sehr leicht erreicht. Etwaige Abweichungen werden sofort erkannt und können an den Fixiernadeln 4o beseitigt werden.
Der eiserne Rahmen trägt die Teilungen 32a 32b und 32", die zur Lösung von Teilauflraben dienen und durch das Mikroskop des Alhidadenarmes 41: abgelesen «-erden.
Die Meßbrücke besteht aus den zwei Armen 38, und 38b, welche durch eine Anzahl Querverbindungen versteift sind. Auf dem unteren Arm 38a, der ebenfalls eine Teilung besitzt, sind zwei Einstellmikroskope 42a und 42b zu Kartierungszwecken und zur Höhenbestimmung angebracht. Der Träger mit .Mikroskopen ist in Abb. 7a Abis 7c .gezeichnet.
Sämtliche Mikroskope haben gleichen Durchmesser, können daher beliebig vertauscht werden. Es ist daher möglich, mit einer geringeren Anzahl auszukommen. Zur Kennzeichnung des Punktes kann an Stelle des Mikroskopkörpers ein feiner Stahlbolzen 42, mit Nadelspitze (Abb. 7c) eingesetzt werden.
Gewisse Teilaufgaben erfordern das Ziehen genauer Kreise über bestimmten Punkten, z. B. bei der graphischen Bestimmung von Zenitdistanzen. Diese Aufgabe erfüllt ein Stangenzirkel mit horizontalen flachgelegenen Einstellflächen (Abb. 8). Dieser kann z. B. an Stelle des Mikroskops 42" oder an Stelle des Bolzens 42, angebracht und dann der betreffende Kreis gezeichnet werden. Zwecks genauer Zentrierung ist die eine Einstellfläche mit einem konzentrischen Röhrenansatz 4.2,1 ausgerüstet, der den Mikroskopkörper genau umfaßt.
Ein mit derartigen Zusatzvorrichtungen ausgerüstetes Rechenbrett wird ein selbständiger lufttopographischer Universalapparat, der alle zu dieser Kartenherstellung notwendigen Rechnungen graphisch löst. Alle vorkommenden Teilaufgaben, die Kartierung, die Koordinatenumwandlung, die Bestimmung der Kantenlängen, die Neigung und Verdrehung der Platte, die graphische Ermittlung der Lage des Durchstoßpunktes des Fußlotes F, der optischen Achse M und besonders die rechnerisch umständliche Höhenbestimmung und schließlich die vollständige Kartenzeichnung aus schwach geneigten Platten, können auf einem derartigen Rechenbrett ausgeführt werden, wie im nachstehenden gezeigt werden soll.
Die Hauptaufgabe des Rechenbrettes besteht in der mechanisch-graphischen Lösung der lufttopographischen Gleichung, welche die unbekannten Kantenlängen ergibt.
Wie im Hauptpatent erörtert ist, werden zu diesem Zwecke die - Seitenflächenwinkel 4, 5, . 6 auf der Ebene des Rechenbrettes graphisch ausgebreitet und die gegebenen (-leländestrecken s4, s5, SE; in die offenen Winkelräume eingepaßt, um dann die Kantenlängen abzulesen. Hierbei war im Hauptpatent für die aufgeschnittene Eckkante k" welche zweimal als Randkante aufgetragen wird, Zwangsführung vorgesehen.
Es scheint nun von Vorteil zu sein, diese Zwangsführung konstruktiv besser auszubauen, so daß sie einem größeren seitlichen Druck widerstehen kann.
Eine Schiene 44 mit Schwälbenschwanzführung (Abh. 9a und 9b) wird genau in Richtung der Kante h, aufgelegt und mit größeren Reißzwecken 45, 46 auf der Brettfläche befestigt. (Bei einer Glastafel pressen geeignete Bänder die Führungsschienen an die Seitenfläche). In der Führung bewegt sich eine Kolbenfläche 47, welche den drehbaren und am oberen Ende halbkreisförmig ausgeschnittenen Zapfen 48 trägt. Dieser Zapfen bildet das Ende der Strecke sg, das durch die Mikrometereinstellung 49 genau eigestellt wird. Die beiden Zapfen berühren tangential mit ihren Flächenausschnitten (Abb.,9b) den Arm 38a der Meßbrücke. welche mechanisch die Grundlinie des gleichschenkligen Dreiecks 481-0-48,. bildet, so daß man zur Bestimmung der Kanten nur die zwei Meßmikroskope 50a und 50b mit den Kanten k_ und k. zur Deckung zu bringen hat. Die Zapfen können von der Richtung k, nicht abweichen, man hat daher nur auf die Berührung ihrer Flächen mit dem Meßbrückenarme 38a zu achten. Durch diese Einrichtung hat das ganze Gefüge einen sicheren Halt bekommen, so daß auch die durchgeschlagene Lage 481-50,-50d-48, aufgesucht werden kann, um eine evtl. zweite reelle Lösung der lufttopographischen Gleichung zu erhalten.
In Abb. 9a ist die Pyramide nach der Kante k, aufgeschnitten, und hieraus sind die Längen bestimmt. Durch Aufschneiden der Pyramide nach den beiden anderen Kanten k" k. ergeben sich daher weitere Kontrollbestimmungen für diese wichtigen Längen.
Es soll nun an .den einzelnen Abbildungen erläutert werden, wie das Anwendungsgebiet des Rechenbrettes durch diese Zusatzeinrichtungen erweitert wurde und die lufttopographischen Teilaufgaben, wie Kartierungen usw., mechanisch ausgeführt werden können.
In Abb. io ist die Kartierung nach Polarkoordinaten und nach kartesianischen Koordinaten dargestellt.
Am Alhidadenkreise 44, stellen wir den Richtungswinkel cpl und am Arme 44 die Strahlenlänge r, ein. Dadurch erhalten wir den Punkt I. Ebenso stellen wir am Kreise cpii, cpirr ein und tragen die Längen r", r" auf dem Alhidadenarme ab, um das Dreieck I-II-III zu erhalten.
Zum Auftrag mit rechtwinkligen Koordinaten benötigen wir die Meßbrücke mit den beiden Einstellmikroskopen 42a, 42b und die Teilungen am Rande 32a, , und auf dem Meßstege 38a. Auf derTeilung 32a, , stellen wir die X-Differenzen und an den Meßbrückenmikroskopen 42a, 42b die Y-Differenzen ein. Das Sicherungsfernrohr 39 garantiert uns hierbei die Rechtwinkligkeit des Punktauftrages.
In Abb. i i ist ein Beispiel einer graphischen Zenitdistanz mit sich anschließender Höhenbestimmung ausgeführt (Theorie Abb. i ia). Im- Abstande der einfachen oder mehrfachen Brennweite tragen wir die aus der Platte zu entnehmende Strecke M P auf. Dadurch ist die Hypothenuse 0 P am. Alhidadenarme bestimmt. Nun beschreibt man mit dieser Strecke einen Kreis mit dem Alhidadenarme Orb. Auf der Mittellinie 0 M ist die konstante Strecke - die Länge des Bildlotes 0 F - abgetragen. Rückt man nun das Mikroskop 4r des Alhidadenarmes über F und setzt den Stangenzirkel (Abb. 8) mit der Strecke F P, ein, so ergibt sich als Schnittpunkt mit dem Kreise 0 P der Punkt PX und damit das Raumdreieck P1-0-1#, welches das Supplement der Zenitdistanz Z1 enthält. Damit ist das Hauptargument für die Höhenbestimmung ohne Winkelmessung graphisch gewonnen. Stellt man nun auf der Meßbrü'cke dievorwärtsabgeschnitteneStrecke V1, die aus dem gezeichneten Plan entnommen wird, zwischen den Mikroskopen 42, 42b ein und schiebt die Meßbrücke hoch, so erhält man in P1 die Höhe hl des Geländepunktes P1, welche wir am Rande des Rechenbrettes ablesen können. Tragen wir auch das zweite Raumdreieck in seiner Umlegung auf, so muß sich dieselbe Höhe ergeben, denn es ist hl - H - V 1 cotg Z1 - 1-I - V, cotg Z,.. Da das Bild auf der Platte mit den Verhältnissen in der Natur und auf der Kartenebene in Übereinstimmung gebracht werden muß, sind Koordinatenreduktionen auszuführen. Man erhält diese Rechnungen äußerst einfach durch die in Abb. i ib dargestellte rechnerische Verbindung dieser drei Pyramiden. Allen drei Pyramiden ist die Spitze mit den Winkeln 4, 5, 6 gemeinsam. Die Kanten und damit auch die Geländekoordinaten sind durch Rechnung bekannt. Zuerst reduziert man dieselben auf. das Planbild, d. h. auf die Kartenebene, indem man dieselben in dem Verhältnis aufträgt (z. B. hat man m - 2ooo m und n - 1,31 m). Des weiteren rechnet man die Kanten der Bildpyramide auf die Planpyramide dadurch um, daß die aufgeschnittene Kante (k1) gleichgesetzt wird der Länge der Plankante [k1]. Die Koordinaten werden durch die Formel reduziert. Diese Rechnung kann ebenfalls durch das Rechenbrett ausgeführt oder kontrolliert werden. Auf der unteren Randteilung (Abb. i i) stellt man die der ganzen Flughöhe entsprechenden Abszissen- oder Ordinatenwerte X1, Y1, Z1 ein, oben die Werte -X" Y@, Z.. Nun wird das Mikroskop des Alhidadenarmes 41 auf die dem gerechneten Verhältnis der Plankantenlänge entsprechende Teilungsstelle gebracht. Dadurch werden die reduzierten neuen Koordinatenwerte X", Y", Zn .in dem zweiten Einstellmikroskop der Meßbrücke erhalten.
Der graphischen Bestimmung der Konstanten der Flugaufnahme liegt folgende geometrische Erwägung zugrunde (Abb. i2b).
Nachdem die Seiten der schiefen Geländepyramide bekannt sind, sind auch die drei Winkel der Seitenflächen (4-4"-4" 5-5"-5 5"' 6-6'-6, 6") bekannt (Abb. 12c), und man kann sogleich die ganzen Seitenflächen (1-0-111a, Abb, r 2c) bis zu ihrem Schnitte mit dem Geländehorizonte I-III bestimmen. In Alb. i2a ist die Draufsicht auf eine vierseitige Pyramide gezeichnet. Legt man die vier Seitenflächen um die Horizontale (z. B. I-II) um, so erhält man die vier Dreiecke (I-01-II, II-Oll-III, III-0,11-IV, I-O,v-IV) in der Kartenebene ausgebreitet. Zieht man nun durch diese vier umgelegten Spitzen auf die Seiten 1-I1 usw. die Höhen 01-F, 011-F usw., so treffen sich dieselben in dem gemeinsamen Punkte Fa, der die Horizontalprojektion der Pyramidenspitze 0 darstellt. Diese schiefen Seitenflächen, z. B. um I-II gedreht, können im Raume jede beliebige Neigung haben, ihre Spitzen werden bei Drehung immer auf die Senkrechte 0-F zur horizontalen Bodenkante (1-1I usw.) fallen. Drehen wir dagegen nur dasDreieck I-0-III (Abb. i2c) um die schiefe Bodenkante I-III, so fallen die Spitzen auf eine sehr flache Ellipse, und wir erhalten den Fußpunkt Fy als Schnitt dreier Ellipsen (Abb. 12e) auf der Kartenebene.
Nachdem mit dem durchschlagbaren Seitenzirkel (Abb. 9a) die Längen der Kanten gefunden sind, trägt man (Abb. 12b) i. die maßstäblichen Geländeseiten s4,- s6, se, a. die Planseiten 1s4), (s,1, (sei und 3. die Bildseiten (s4), (s5), (se) in die Winkelräume4, 5, 6 ein und ebenso die Abschnitte des Achsenkreuzes aus dem Bilddreieck (Abb. 12b) der Platte ax, bx, cx, dx atff die Bildseiten (s,), (SO, (s6) auf.
Um nunmehr die Schnitte mit den auf den Horizont reduzierten Seiten s4°, s5°, s,° zu erhalten, verbindet man czx, bx, cx, dx mit 0 und verlängert diese Linien bis zu den schiefen Geländeseiten s4, s., s6. Des weiteren überträgt man diese Schnittpunkte ax s, bx s, c'x s, dx s sodann durch die Senkrechten ax s-ax H, bx s-bx h auf die horizontierten Längen. Hierdurch. entstehen die Schnitte axla, Via, cl<h, dxlz. Mit dem in II und III eingesetzten Stangenzirkel erhält man sodann das horizontale Geländedreieck I-II-III. (Außer den Höhenunterschieden h,, h", h", sind auch die Winkel 4", 5', 5"'; - 6', 6" - bekannt.) Durch das Eintragen der Achsenabschnitte ist auch die Lage des Durchstoßpunktes der optischen Achse M ebenfalls gegeben. Verlängert man nun die drei Seiten um die mit dem Kosinuswerte multiplizierte Kante bis V,, V", V", (in ersterem Falle V = 1704 # 2 # dos 74° 55' =443,15 m), so vereinigen sich. diese drei in den Verlängerungspunkten errichteten Senkrechten bei horizontalein Bodendreieck in Ft, dem horizontalen Durchstoßpunkte des Fußlotes (Abb. 12e), bei geneigter Bodenfläche dagegen in FY, dem Schnittpunkte dreier sehr flacher Ellipsen als Projektionskurven.
Die Verbindungslinie Ft-31 oder F,,-hl stellt sodann ein Maß für den Neigungswinkel der beiden Hauptlinien dar, und es kann dieser Winkel selbst in dem rechtwinkligen Dreieck, dessen zweite Kathete gleich der Flughöhe ist, nach seinem Winkelwert entnommen werden. Die Senkrechte auf diese Verbindungslinie Fy M, d. h. ,die zweite Kathete, ist zugleich die Tangente an die kegelerzeugende Drehfläche 0-F,-M, und damit ist die Verdrehung (dx) der alten Y-Achse gegen die nunmehr neue Y-Achse gegeben. Die Flughöhe erhalten wir dreimal als Kathete eines rechtwinkligen Dreiecks, dessen Hypotenuse eine Kante, z. B. K, oder K",, und dessen eine Kathete die Verbindungslinie F,, 1 oder FY III ist (Abb. 12c).
Damit sind mit dem Rechenbrette die wichtigsten lufttopographischen Teilarbeiten, die Bestimmung der Flughöhe, Neigung und Verdrehung, auf graphischem Wege ohne Rechnung gelöst.
Daß das Rechenbrett auch zu einem vollständigen selbständigen Kartenmeßapparat umgestaltet werden kann, zeigt uns Abb. 13.
Bringen wir an der Meßbrücke in die Fassungsrohre der Ablesemikroskope (Abb. 7) zwei Drehlineale (Abb. 13a), so daß sie sieh um die Mikroskopkörper mit den Ringen 51 und 52 zentrisch drehen, an und legen darunter zwei Zwillingsplatten, auf denen die Fußpunktlagen F bei schwacher Neigung aufgetragen wer-;len können, mit F zentrisch darunter, orientieren die Lage der beiden Platten nach rlen gegebenen und aufgetragenen drei Punkten I, I1, III durch die Einstellmikroskope 53, 54, so können wir einen Horizontalplan anfertigen und die Höhe, wie bereits gezeigt, ebenfalls mittels des Rechenbrettes bestimmen, da die vorwärts abgeschnittene -Länge bekannt ist. Man kann diese Drehlineale auch mit Kreisen 55, 56 ausstatten, um schließlich unabhängig von den Platten allein und nach Winkelmessungen, die mit einem Ausineßtheodoliten (z. B. Abib. 15) vorgenommen und tabuliert wurden, einen Kartenauftrag vorzunehmen. Diese beiden auszumessenden Platten können i. in eine drehbare, nach zwei in der X- und Y-Richtung verschiebbare Rahmenvorrichtung oder in zwei auf der Glasscheibe aufliegende Koordinatenmesser eingelegt werden oder 2. noch einfacher in der richtig orientierten Lage mit dem maßstäblichen Abstande der beiden Fußlotpunkte einfach mit Kanadabalsam auf die Glasplatte des Rechenbrettes aufgekittet werden. Beleuchtet man dann diese Glasplatte von unten, so erhält man eine sehr genaue Einstellung der Bildpunkte unter den beiden Mikroskopen und damit einen genauen Horizontalplan unmittelbar vom Original ab. Bei dem Maßstabe i : io ooo und bei der Strichdicke von '-/",mm verschwinden alle Ungenauigkeiten der schwachen Neigung der Platte. Man kann bis zu 8° Neigung unberücksichtigt lassen. Der Fußpunkt F kann bis zu 43 mm vom optischen Mittelpunkt 1,1 entfernt sein, ohne die Auftraggenauigkeit zu gefährden.
Im Hauptpatent war der Flughöhenzirkel in Rücksicht auf seine Verwendung bei Platten, auf welchen der Fußstandpunkt F innerhalb oder nahezu innerhalb des gegebenen Bodendreiecks fällt, gebaut. Zu diesem Zwecke reichten die Ausmessungen (Dimensionen) aus, da die Standfestigkeit bei dieser Lage stets genügt.
Schwieriger werden die Verhältnisse, wenn der Fußstandpunkt sehr weit außerhalb des Bodendreiecks, also außerhalb der Platte fällt, was bei Plattenneigungen über 25° regelmäßig vorkommt. Um bei diesen Lagen die Standfestigkeit zu erhöhen und zugleich die äußerst wichtige Bestimmung der Zenitdistanzen zu ermöglichen, wurden Viertelkrisflächen 57, wie Abb,14a zeigt, angebracht, welche einen Schlitz 58, in welchen eine Mikrometereinstellung 59 eingreift, angebracht. Dadurch ist die Standfestigkeit erhöht und zugleich die Bestimmung der Zenitdistanzen (z. B. Z_,) zugleich erreicht. Hat man durch Einschneiden in dein Raume die Pyramidenspitzenlage 6o gefunden, so ergibt sich die Fußpunktslage durch einfaches optisches Herabloten. Da man jedoch die Winkel Z,, Z.;, Z; kennt, so ergibt die Funktion K, # cos Z, die Höhe H, (H, = la, -j- K, cos Z,) über dem Geländehorizont und K, # sin Z, die horizontale Radienlänge für den Fußpunkt F, der durch den Schnitt dreier Kreise erhalten wird.
Es hat sich herausgestellt, daß manche Plattenlage auch bei rechnerischer Reduktion auf andere Verhältnisse durch den Zirkel (Abb. i..la) nicht dargestellt werden kann wegen der ungünstigen Lage des Fußstandpunktes F. Auch lassen sich manche von den im Hauptpatent angegebenen rechnerischen mechanischen Kontrollen geometrischer Beziehungen an einem kleinen Zirkel nicht ausführen. Um diesen Mißstand zu beseitigen, wurde ein großer Raumzirkel konstruiert, der in Abb. id, 1qc und mit Einzelheiten in Abb. i,4d bis f dargestellt ist. Drei nahtlos gezogene, etwa io mm Durchmesser haltende Präzisionsmannesmannrohre 61, in welche eine kleinere Röhre 62 zwecks Verlängerung steckt, ermöglichen die Darstellung der Geländepyramide bei Flughöhen bis zu 2 500 m ohne weiteres im Maßstabe i : i ooo oder i : 2 ooo, so daß alle einschlägigen Verhältnisse an diesem Raumdreieck mit der nötigen Genauigkeit abgenommen werden können. Diese Mannesmannrohre (Abb. i4d) tragen eine aufsteckbare Hülse 63, an welcher ein Kreis 64 und die horizontale Strebe 65 sitzt. Bei 66 kann diese Strebe ebenfalls verlängert werden. Bei 67 endigt dieselbe in einem Schlitze. jede Neigung, jeder Winkel und jede Richtung kann teils durch die Kleininschraube 68, teils durch die Klemme 69 an der Platte 70 festgestellt werden (Abb. 1q.f).
Diese drei so ausgerüsteten Rohre werden nunmehr auf die bereits durch das Rechenbrett bekannten Pyramidenkantenlängen zwichen der Öffnung des Stangenzirkels s s (Abb. 9) genauestens durch Drehung der Spitzen durch die ösen 71 eingestellt und zu einem Raumdreieck mit der Spitze 6o durch Anschrauben an die Platte 70 vereinigt. Das so entstandene Raumdreieck besitzt eine genügende Festigkeit und kann auf die drei auf ihre planmaßstäbliche Höhe eingestellten Zylinder 72d, 72b, 72, gestellt werden. Da dieses Raumdreieck eine genaue maßstäbliche Nachbildung des Geländedreieckes darstellt, so stellt sich dasselbe mit seiner richtigen Lage im Raume mit denselben Neigungen gegen die Horizontale auf die drei Zylinder auf, und es können sämtliche Rechenelemente durch Abmessungen, Ablotungen ihm entnommen werden.
Um die Standfestigkeit bei sehr schiefen Lagen, wie Abb. 1q.c zeigt, zu gewährleisten, greift eine Stütze 75 mit zwei Füßen an der Zentralschraube 69 ein. Zur Entlastung des Gewichtes des Röhrengestelles ist in dein Endstück der längsten Rohrenkante, das übrigens in einem Kugelkopf 73 endigt, durch den Höhenzylinder 72 hindurch ein feiner Draht geführt, an dem ein Gegengewicht 74 wirkt (Abb. 14g).
Durch diese Maßnahme wird eine ruhig sichere Lage im Raume auch bei sehr schiefen Neigungen erzielt, und es können die Biidkonstanten bei einer Ablesegenauigkeit von 1-/,o mm ohne die geringste Rechnung auf einen Dezimeter genau durch Ablotung oder Abmessung abgenommen werden.
Läßt man die strenge Bedingung der inneren Orientierung zweier Zwillingsplatten gegeneinander bei der Ausmessung fallen, so kann die Ausmeßkippregel oder die Theodolitvorrichtung überall ohne Anschluß an die zweite Aufnahme aufgestellt werden.
Im Hauptpatent sehen wir die Plattenhalter nach oben angebracht, da ein Negativ ausgemessen wird. Wird ein rechtwinkliges Okularprisma benutzt, -so haben wir die Stelhtng, wie Abb. i8c zeigt. Winkelmessung und Winkelzeichnung haben die gleiche Richtung. Arbeiten wir mit einem Diapositiv in dieser Lage, dann ist Winkelmessung und Winkelauftrag ebenfalls gleich gerichtet. Überall, in allen drei Fällen, erhalten wir die Horizontalwinkel und die Supplemente der Zenitdistanzen.
Es seien nunmehr einige Ausführungsbeispiele in den Abbildungen erläutert.
In Abb. 13 sind Vorrichtungen angegeben, welche die Kartenausmessung aus zwei gegeneinander orientierte Zwillingsplatten ermöglichen. Durch die Forderung der inneren Orientierung und der mechanischen Höhenbestimmung ohne Rechnung sind bei diesen Instrumenten die Größenverhältnisse der Stehachse sowie der Aufstellungsorte bedingt.
Sehen wir von der inneren Orientierung ab und messen jede Platte ohne Rücksicht auf die -zweite dazugehörige aus, dann kann das Ausmeßinstrument überall aufgestellt und der Stehachse eine beliebige Höhe gegeben werden. Diesem Vorteil steht der große Nachteil gegenüber, daß zur Herstellung des Planes bedeutend mehr Rechnung herangezogen werden muß.
Im Hauptpatent hat die Kippregel einen um die Stehachse nach allen Richtungen hin drehbaren Plattenhalter aus Mannesmannröhren. In Abb. 15 des Zusatzpatentes ist der Plattenhalter ebenfalls mit . der Stehachse 78 verbunden. Die drehbaren Stützen 79 können durch die Ösen 8o genau in die Kippachsenhöhe gebracht werden. Die Achse 8i derselben trägt den durch das Gegengewicht 82 (Abb. 16) ausbalanzierten Plattenhalter 83. Außerdem kann diese Achse durch die sich entgegenwirkenden Stellschrauben 84 genau auf die Brennweitenlänge 81 bis 85 eingestellt werden. Die senkrechte Stellung der Platte 85 wird hierbei durch die Mikrometerschräubchen 87 hergestellt. Wir erzielen diese Justierung durch Absteckung oder vielmehr durch Messung des bekannten Bildwinkels tg Die Platte 85 selbst ist in dem Rahmen (Abb. 17) gelagert, die durch schwalbenschwanzartige Führungen 86a, 86b in der Richtung der X-und Y-Achse verschoben und durch den Kreis go nach dem Winkel der Verdrehung eingestellt werden kann. Die vier Mikrometerschrauben 9i ermöglichen eine genaue Zentrierung der Platte, so daß die optische Achse auch wirklich mechanisch durch den Achsenschnittpunkt 85 geführt wird.
Die Kippregel trägt, wie Abb. 15 zeigt, einen Horizontalkreis 92, einen Höhenkreis mit Höhenniveau 93. Für Orientierungszwecke kann noch ein Azimutalkreis 94 auf der Stehachse und ein nur einige Grade fassender Gradbogen 95 mit Ablesemikroskop 96 am Plattenhalter angebracht werden, um die Zenitdistanzen und die eingestellte Plattenneigung zu kontrollieren. An der durchgehenden Stehachse sitzt durch die Schraube 97 ein Drehlineal 98, das sofort ohne Rufschreibung die aus der Platte gemessenen Winkel graphisch ohne Ablesung und Rechnung aufträgt.
In Abb. 18 ist ein Ausmeßtheodolit gezeichnet, dessen Unterbau die gewöhnliche Stativform 99 kennzeichnet, wie dieselben bei Passage- oder Tunnelausrichtfernrohren gebräuchlich sind. In der Mitte ist der Lagerkörper ioo für die Stehachse, aus einem Gußstücke mit dem Stehkörper bestehend, aufgebaut. Auch hier ist die Stehachse bis auf die Zeichenfläche durchgeführt und trägt das die Winkel zeichnende Drehlineal ioi. Der Vielseitigkeit der Verwendung von Stativen oder bereits vorhandenen anderen Zwecken dienenden Meßinstrumenten für diese lufttopographische Kartenherstellung steht ein weiter Spielraum offen. Abb. i8a zeigt einen Theodoliten, der auf einen Support mit zwei senkrecht zueinander gehenden Führungsplatten io2, io3 gestellt ist und hierdurch zentriert und in den richtigen Abstand der Brennweite von dem getrennt aufgestellten Plattenhalter (Abb. i8b) gebracht werden kann, wie Abb. i8d zeigt. Die Abb. i8a bis i8d zeigen, daß jeder Theodolit, der eine auf die Brennweite einstellbare Optik enthält oder mit einer derartigen kurzen Zielweite ausgerüstet werden kann, zu lufttopographischen Kartenausmes-:iungen mit Hilfe dieser Zusatzvorrichtungen verwendet werden kann.
Soviel über die Apparate, welche die Winkelmessung durch konstante Stehachsen ausführen. Ungleich vorteilhafter ist jedoch eine veränderliche Stehachse, die auf die jeweilig sich ändernde Flughöhe maßstäblich eingestellt werden kann. Abb. i8e zeigt eine Konstruktion, die an jedem Zeichentische, auch an den Tragschienen des Rechenbrettes aufgestellt werden kann. Der Fußhalter 104, der durch die Spindel roh angeschraubt und durch die drei- Horizontiersdhrauben in die Wagrechte gestellt werden kann, trägt in der Hülse io7 die feststehende Stehachsenbüchse io8, in welcher sich die drehbare Stehachse zog des Ausmeßinstrumentes bewegt. Diese Achse kann auf eine beliebige Höhe eingestellt werden. Am unteren Ende der Stehachse bei iio ist eine Verlängerungshülse angebracht, welche ein Verlängerungsstück i i i durch die Klemmschraube 112 anfügen läßt. An diesem letzteren Stücke ist das winkelzeichnende Drehlineal 113 angebracht. Die Teilung 114 gestattet, die Gesamtlänge der Stehachse auf ein bestimmtes Maßstabverhältnis einzustellen.
Ein derartiges mit verlängerter Stehachse ausgerüstetes Ausmeßinstrument ist für alle Arten lufttopographischer Ausmessung geeignet. Der Aufstellungsort kann durch Azimut und Koordinaten bestimmt oder beliebig sein, je nachdem die Platte in Abhängigkeit zur zweiten oder ohne Rücksicht auf die zweite ausgemessen wird. Wir erhalten dadurch entweder eine aus den einzelnen ausgemessenen Platten erst zu konstruierende Karte oder gleich die ganze Karte durch graphischen Auftrag der Winkel.
Muß auch bei bestimmter Achsenlänge etwas mehr Zeit und eine größere Anforderung an den Raum gestellt werden, so fällt doch der große Vorteil der automatischen Winkelzeichnung und Höhenbestimmung- gegenüber der mit vielen Nebenrechnungen überlasteten Einzelausmessung gewaltig ins Gewicht. Wir erhalten rascher und billiger die Karte, da ja die vielen Teilaufgaben, die Winkelmessung, Winkelauftrag, Höhenberechnung einfach fortfallen. ' Für schnelltopographische Zwecke ist eine Vorrichtung, . die dem Helmholtzschen Telestereoskop gleicht, vorgesehen (Abb. ig). Gibt man diesem einfachen Plattenausmesser die Neigung vX und dreht die Platte in der Verschiebevorrichtung ihres Halters um den Verdrehungswinkel dX, so ist ebenfalls die Forderung der lufttopographischen Kartenherstellung an die Plattenstellung bei der Ausmessung erfüllt. Blickt man in dieser Ausmeßstellung durch das Okular i22 auf die Platte 125 und verfolgt die einzelnen Bildpunkte (z. B. P") mit einem Bleistifte, dessen leuchtende Spitze durch die Platte hindurchscheint, so hat man nur die Stelle, wo die Gerade, Auge-Bildpunkt, die Zeichenfläche trifft, zu vermerken und mit dem senkrecht unter dem Augpunkt liegenden Fußlotpunkt F zu verbinden, um die Richtung des Strahles F-PR zu erhalten.
Auf diese einfache Weise ergeben sich die Horizontalwinkel P"-F-Pl. Bei diesem Plattenausmesser ist das Auge an die Stelle des Aufnahmeobjektives getreten, und die Zeichnung der Winkel erfolgt durch den Bleistift, dem einfachsten Hilfsmittel des Topographen. Voraussetzung ist hierbei, daß der Weg, den der Hauptstrahl im Apparate zurücklegt, also der Weg vom Okular 122 zum Okularspiegel 123, von da zum Objektspiegel 124 und dann weiter zur Platte 125 genau der Brennweite f des Aufnahmeobjektives gleicht (f= 305,535 Tnm).
Schwachgeneigte Platten, bei denen der Fußpunkt F noch innerhalb der Bildfläche fällt, können auch durch eine Lochkamera, welche aus einer Bildkamera und Gegenstandskamera besteht, übertragen werden (Abb. 20). Die Objektkamera 126 erhält die Neigung v, und die Platte wird in dem drehbaren Plattenhalter 127 um den Verdrehungswinkel dx gedreht. Die von der Sonne erleuchtete Aufnahmeplatte zeichnet sich dann mit fehlerfreier Perspektive in der Bdlldkainera i28 auf einer Platte ab.
Im Hauptpatent ist eine Doppelprojektionsvorrichtung beschrieben, welche Situation und Höhe durch Nachzeichnen der zwei auf eine gemeinsame Tafelebene projizierten Bilder liefert. Abb. ig zeigt hiervon eine Abart. Die Projektionsapparate 115, 116 sind auf den zwei verschiedenen Seiten der Zeichenfläche (Glasplatte), also finit entgegengesetzten Lichtkegeln, angebracht. Der linke Apparat i 15 wirft, wie bisher, sein Bild von oben, der rechte Apparat i16 von unten auf die mit Pausleinwand bespannte Zeichenebene. 01-F1 und 0,-F., bilden die maßstäblich aufgetragenen Flughöhen (etwa 8o cm bei 2 5oo m Flughöhe).
In dem rechten Fußlotpunkte wird das in die Zeichenebene umgelegte Raumdreieck F,. 0-P, auf der Glastafel dadurch mitgeführt, daß die starren Seiten P,0 und F,. P,. durch einen feinen von dem Gewichte 121 gespannten Metalldraht verbunden werden Auf dem Drehlineal i 17 bewegt sich ein verschiebbarer Glasstab 118 mit Teilung, entweder in Umlegung oder hochstehend, wie Abb. iga zeigt. In dem ' Schnittpunkt z ig der beiden Vor-«,ärtsschnittgeraden F, PI-F" P, erhalten wir dann die Höhe i ig, i2o. In ersterem Falle durch Ablesen des Schnittes der Teilung des Glasstabes mit Metalldraht.
Steht das verschiebbare Glaslineal iig, i2o aufrecht, so erscheint das Bild des Bildpunktes P, auf der Teilung an der seiner Höhe entsprechenden Stelle i2o, und man liest dieselbe ohne Rechnung einfach ab.
In weiterer Verfolgung dieser Idee kann eine Doppelkameraobskura (Abb. 21) mit oder ohne Objektiv eingerichtet werden, die ebenfalls die von der Sonne stark beleuchtete Flugaufnahme auszumessen gestattet, wie die Vorrichtung in Abb. a2 zeigt.

Claims

PATFNT-ANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Herstellung lufttopographischer Karten zur Ausführung des Verfahrens nach Patent 3o6384, gekennzeichnet durch dine Kippregel oder Theodolit (Abb. 15, Abb. 18 bis i8e), durch welchq die Winkel (4, 5 und 6) (Abb. i ib) nach den gegebenen Punkten (1, 1I, III) aus der normal gestellten Platte gemessen werden, ferner gekennzeichnet durch einen zwangsweise geführten Seitenzirkel (Abb. ga) und zentrisch einsetzbaren Stangenzirkel (Abb. 8), mit denen die Pyramidenkanten, die Neigung (vX) und Verdrehung (dX) der Platte mittels Rechenbrett graphisch-mechanisch bestimmt werden, so daß die Fußlotpunkte (F) durch Messung der Horizontalwinkel nach den gegebenen Punkten (I, Il, III) aus der nunmehr geneigt gestellten Platte durch Rückwärtsschnitt aufgetragen, die Situation durch Auftrag und Vorwärtsabschnitt der Horizontalrichtungen gefunden und die; Höhen punktweise mit Hilfe des vorwärts abgeschnittenen Strahles gerechnet oder durch Rechenbrett (Abb. io bis 13) graphisch bestimmt und schließlich die Höhenkurven durch Konstruktion gezeichnet werden.
2. Vorrichtung der lufttopographischen Kartenherstellung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippregel (Abb. 18, 18a, i 8c) bzw. der Theodolit (Abb. 18d) eine verstellbare Stehachse (iog, Abb. i8e) besitzt, so daß die Winkel nach den verschiedenen Geländepunkten aus der Platte, je nachdem die Ausmessung mit beiden oder nur mit einer einzigen Platte erfolgt, mit oder ohne bestimmten Aufstellungsort, mit oder ohne bestimmte Stehachsenhöhe, mit oder ohne innere Orientierung, und dadurch die Planzeichnung durch Selbstauftrag ohne Rechnung graphisch-mechanisch oder mit Rechnung graphisch erfolgt.
3. Vorrichtung der lufttopographischen Kartenherstellung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine entgegengesetzt angeordnete Doppelprojektionsvorrichtung (115, 116) mit demnach entgegengesetzten Strahlenkegeln (Abb.21), durch welche die Bildpunkte der linken und rechten Platte auf die gemeinsarne Zeichenfläche gei-,vorfen und das Raumdreieck (01-FI-PI) in Umlegung durch einen gespannten Metalldraht, der im Abstande der Flughöhe mit einer Öse an dem Schnittlineal (i17) verschiebbar ist und ,daher -die dritte Raumseite darstellt, mitgeführt wird und die Höhenbestimmung durch ein Glaslineal, das im Schnittpunkt der Vorwärtsstrahlen aufrechtgestellt oder :umgelegt entweder an der Schnittstelle mit. dem Metalldraht oder durch den auf der senkrechtstehepden Glasteilung auftreffenden Lichtstrahl des Bildpunktes (PI) ohne Rechnung erfolgt.
4. Vorrichtung der lufttopographischen Kartenherstellung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte nach Neigung und Verdrehung in einen einfachen Plattenausmesser nach Art eines Helmholtzschen Telestereoskops (Abb. i 9) eingelegt wird, wobei entweder nur die eine Hälfte für große Unterschiede in der Neigung und Verdrehung oder beide bei stereoskopischen oder nahezu stereoskopischen Aufnahmen mit nahezu parallelen Achsen benutzt werden, und ferner dadurch gekennzeichnet, daß,die Horizontalwinkel mittels eines durdh die Platte hindurchleuchtenden Stiftes mit freiem Auge unmittelbar auf die Zeichenfläche aufgetragen werden.
5. Vorrichtung der lufttopographischen Kartenherstellung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Fußpunktsmarke versehene Platte in eine einfache Lochkamera eingelegt wird, wobei der Halter nach Neigung und Verdrehung gestellt ist, die Objektivplatte in fehlerfreier Perspektive umphotographiert und mittels Rechenbrettes oder Stereoautographen zu einer Karte ausgearbeitet wird. 6. Vorrichtung der lufttopographischen Kartenherstellung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Zwillingsplatten in eine Doppelkameraobskura nach Neigung und Verdrehung und Azimut eingelegt werden und die Planzeichnung durch natürliche Sonnenbeleuchtung (Abb. ?-9) erfolgt. 7. Koordinatenmeßvorrichtung zur lufttopographischen Kartenherstellung nach dem Hauptpatent, -dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (2) und die Meßbrücke (i i, Abb. 2) mit Mikrometereinstellung versehen sind und in der durchbrochenen Führungsschiene zwei mikrophotographische Teilungen (7, 8) liegen, von denen die eine den linearen, die andere den: Winkelwert der Abzissen oder Ordinaten ohne Umrechnung angibt. B. Rechenbrettvorrichtung zur allgemeinen Kartenherstellung nach dem Hauptpatent, dadurch gekennzeichnet, daß auf mechanisch-graphischem Wege durch einen zwangsweise geführten Seitenzirkel (48I, 49, 50a, 50b, 48, Alb. 9a) die Kantenlängen und durch einen einsetzbaren Stangenzirkel (42d, Abb. 7a, 7b, 7e, 8) die Flughöhen, der Fuß- und Bildstandpunkt (F und M), die Neigung und Verdrehung der Platte graphisch ohne Rechnung bestimmt werden und durch eine mit zwei Mikroskopen versehene Meßbrücke (38a, 38b, Abb.
6) Kartierungen, Koordinatenumrechnungen, Zenitdistanzbestimmungen und schließlich Höhenbestimmungen .graphisch ohne Rechnung ausgeführt werden können. 9. Flughöhenzirkel zur lufttopographischen Kartenherstellung nach dem Hauptpatent, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (72a, 72b, 72, Abb. i4b) durch Viertelkreisbögen (58, Abb. 14a) mit Mikrometerbewegungen (59) eingestellt werden können und, nachdem die Spitze im Raume gefunden, die Flughöhe dreimal und der Fußpunkt einmal sich aus den Kantenlängen und den von den Kreisbögen abgelesenen Zenitdistanzen ergeben. io. Flughöhenzirkel zur lufttopographischen Kartenherstellung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß drei verlängerbare Mannesmannrohre auf die duro`h das Rechenbrett gefundenen Kantenlängen (6o bis 72a, 6o bis 72b, 6o bis 72, Abb. i4b) durch einen Stangenzirkel eingestellt und durch :drei durch Hülsen aufsteckbare Halterarme auf einer Platte zu einem Raumdreieck vereinigt wehr den, welches sodann auf :die drei auf maßstähliche Höhen eingestellten Zylinderfüße gei setzt wird, um daran die Abmessungen durch Abloten abzunehmen (Abib.14c).