Что такое аэрокосмические фотоснимки и аэрофотосъемка. Аэрофотосъемка в геодезии и топографии. Аэрофотосъемка в геодезии

АЭРОФОТОСЪЕМКА , метод съемки подробностей местности путем фотографирования ее с самолета и последующей обработки полученных фотоснимков для перехода к их ортогональной проекции.

Если в результате всей работы получается план местности без выражения рельефа горизонталями, то весь процесс аэрофотосъемки называется контурной аэрофотосъемкой; если получается план с рельефом, выраженным горизонталями помощью применения стереоскопической модели местности, то имеем дело с высотно-стереоскопической аэрофотосъемкой ; если нанесение рельефа производится обычным путем наземной съемки по готовому аэрофотосъемочному материалу контурной аэрофотосъемки, то аэрофотосъемка называется контурно-комбинированной . Высотно-стереоскопическая аэрофотосъемка в настоящее время находится еще в стадии опыта, вынесенного уже из лаборатории в поле, и широкого применения в производстве СССР пока не имеет. Контурно-комбинированная аэрофотосъемка широко применяется взамен земной топографической съемки. Фотографирование с самолета м. б. произведено или при отвесном положении оптической оси объектива или при наклонном. В первом случае имеем дело с плановой аэрофотосъемкой, во втором с перспективной . Как та, так и другая аэрофотосъемка широко применяются в настоящее время в производстве.

Аэрофотосъемка по существу своему дает проекцию снимаемого участка земной поверхности на некоторую плоскость с некоторой точки пространства, имеющей над землей более или менее значительное превышение. Участок земли, имеющий определенную форму, изобразится в проекции (на пластинке) в подобной форме во всех своих частях только в том случае, если оптическая ось объектива в момент воспроизведения снимка была отвесна, если угол крена самолета был равен нулю и если поверхность снимаемого участка представляет собой плоскость (фиг. 1).

Как показывает фиг. 1, в этом случае изображение на аэроснимке ab будет подобно очертаниям участка снимаемой местности АВ. Масштаб аэроснимка в данном случае во всех своих частях будет выдержан, т. е. аэроснимок будет представлять собой, при ориентировании его по странам света, план местности. В данном случае масштаб съемки выразится:

где f - фокусное расстояние объектива, а Н - высота полета. Так, при фокусном расстоянии объектива f=21 см и высота полета 2100 м масштаб съемки будет 1/m= 1/10000. В большинстве случаев конечно таких условий аэрофотосъемки не бывает. На практике местность фотографируется при наклонном положении оптической оси объектива и при некотором угле крена самолета; кроме того, местность не представляет собой плоскости, а имеет некоторый рельеф. Теория перспективы указывает, что при наличии угла наклона оптической оси объектива и при отсутствии крена самолета участок земли, имеющий прямоугольную форму, будет изображаться на аэроснимке в виде трапеции, боковые стороны которой будут растянуты по направлению линии съемки, т. е. в этом случае (при перспективной съемке) масштаб аэроснимка является величиной переменной за исключением направлений, параллельных главной горизонтали снимка (горизонтальная прямая на аэроснимке, проходящая через точку пересечения оптической оси объектива с аэроснимком). При наличии крена самолета явление искажения аэроснимка будет еще сложнее. Для того чтобы при наличии этих двух условий привести каждый снимок к одному масштабу во всех частях, производится трансформирование аэроснимков с помощью специально устроенного прибора - трансформатора . Кроме наклона оптической оси объектива и крена самолета каждый аэроснимок искажается и вследствие рельефа местности. На фиг. 2 показано, что аэрофотокамера запечатлевает на пластинке действительные точки земной поверхности А и В, а не их ортогональные проекции А 0 и В 0 , и чем больше высота h точки над уровневою поверхностью, тем больше сдвиг изображения каждой точки земной поверхности на аэроснимке от ее истинного положения в проекции. Борьба с этим явлением в контурной аэрофотосъемке сводится к использованию лишь ограниченного участка снимка близ его центра; в высотно-стереоскопическая аэрофотосъемка этот вид искажения совершенно устраняется. Т. о. для того чтобы получить плановый аэрофотосъемочный материал, необходимо сфотографировать местность, обработать аэроснимки надлежащим образом (трансформировать), геодезически их ориентировать и смонтировать из них планшеты-фотопланы в общепринятых рамках международной разграфки. В соответствии с такой программой весь сложный аэрофотосъемочный процесс разделяется на ряд самостоятельных технических частных процессов, пронизывающих друг друга общностью работы и стремлением достичь получения фотоплана геодезической точности. Такими процессами являются: летно-съемочный (аэросъемочный) процесс , имеющий своей целью получить с самолета аэроснимки данной части земной поверхности; геодезический процесс , ставящий своими задачами ориентировать аэроснимки по геодезическим данным, нанести рельеф на аэроснимки и создать достаточную геодезическую основу для обработки аэрофотоснимков; фотограмметрический процесс , целью которого является обработка аэросъемочного материала для сообщения ему геодезической точности с достижением одного и того же определенного масштаба; фотографический процесс, являющийся по своему значению в общем аэрофотосъемочном процессе самостоятельным, но обслуживающим предшествующие процессы: при обработке заснятых с самолета фильмов, при печатании с негативов контактных отпечатков , при получении трансформированных снимков и при изготовлении репродукции с готовых планшетов-фотопланов. В силу самодовлеющего значения каждого упомянутого частного процесса в сложном аэрофотосъемочном процессе во главе каждого производственного сектора данного процесса должен стоять особый специалист, во всей полноте отвечающий за ход и результаты специальных работ данного процесса во всем производстве. Работа всех частных процессов при аэрофотосъемке данного определенного участка земной поверхности по заданию должна объединяться общим начальником аэрофотосъемочной партии , который является ответственным за качество как промежуточной, так и окончательной продукции аэрофотосъемочных работ по аэрофотосъемке данного района. Только при такой организации возможно достичь высоких по качеству и получаемых своевременно результатов аэрофотосъемочных работ.

Контурно-комбинированная аэрофотосъемка . Перед исполнением работ летно-съемочного процесса составляют летную карту, которая по своему существу представляет обыкновенную топографическую карту, на которой выделены (подняты) ориентировочные предметы, т. е. такие, которые м. б. хорошо видимы с самолета. На летной карте намечаются маршруты полетов с таким расчетом, чтобы каждый последующий маршрут перекрывал предшествующий на некоторый процент площади аэроснимка; это перекрытие называется поперечным перекрытием . Летная карта с маршрутами тщательно изучается летчиком и аэросъемщиком.

Летно-съемочный процесс . Имея летную карту, летчик на самолете с установленным на нем фотоаппаратом набирает требуемую масштабом аэросъемки высоту, после чего он воспроизводит в воздухе полет по намеченным маршрутам в то время, как находящийся в кабинке аэросъемщик производит аэросъемку местности аэрофотоаппаратом-автоматом. В каждом маршруте произведенный аэроснимок перекрывает предшествующий снимок на некоторый процент площади аэроснимка (продольное перекрытие ). Процент поперечного и продольного перекрытий дается с таким расчетом, чтобы можно было произвести последующую обработку аэроснимков. Процент продольного и поперечного перекрытий колеблется в пределах 25-60%. Имеются разнообразные системы аэрофотоаппаратов. Для примера на фиг. 3 дана схема аэрофотоаппарата автомата Цейсса RMK.

Основными частями фотоаппарата RMK служат камера В, кассета А и трубчатая установка Z. Камера снабжена объективом Tessar с фокусным расстоянием 18 см и секторным затвором. При помощи специального приспособления скорость движения затвора можно изменять в пределах 1/80-1/250 сек., что дает возможность вести аэрофотосъемку с совершенно определенным процентом продольного перекрытия аэроснимков. Кассета заряжается пленкой на 460 снимков размером 13x18 см. Она снабжена металлической пластинкой, по всей поверхности которой имеются узкие отверстия; во время воспроизведения каждого аэроснимка пленка через эти отверстия присасывается к плоской поверхности пластинки. После воспроизведения каждого аэроснимка присасывание прекращается, и освободившаяся пленка перематывается с одного ролика на другой на величину одного аэроснимка. Работа присасывающего и перематывающего механизмов строго согласована с работой затвора, и при этом все описанные действия производятся автоматически. Система амортизации совершенно устраняет влияние вибраций самолета, происходящих от действия винтомоторной группы, на работу аэрофотоаппарата. Возможность вращения камеры около вертикальной оси и методы наблюдения за работой аэрофотоаппарата совершенно устраняют возможность диагонального и зигзагообразного перекрытия аэроснимков. В последней модели аэрофотоаппарата RMКG-11 является возможным менять конусы вместе с объективом и затвором. Смена конусов производится очень легко, при этом все качества точной юстировки аппарата сохраняются. В комплекте аэрофотоаппарата имеются четыре конуса с объективами в 13,5; 21; 30 и 50 см.

Производственный эффект аэрофотосъемки для примера виден из следующего расчета времени, необходимого для заснятия площади в 5000 км 2 в масштабе 1/10000. Покрываемая одним снимком площадь на местности равна площади аэроснимка, умноженной на квадрат знаменателя численного масштаба: Q=qm 2 . Принимая во внимание площадь одного аэроснимка q= 13x18 = 234 см 2 , получим на местности площадь аэрофотоснимка: Q= 234·108 = 2,34 км 2 . Предположив, что полезная площадь использования аэроснимка равна 1/8 его, т. е. 80 га, получим необходимое количество снимков на покрытие всей площади 5000 км 2 , n = P/p= 500000/80 = 6250 снимков. В один полет самолета продолжительностью в 4 часа можно заснять 600-800 снимков; отсюда получаем, что для заснятия 5000 км 2 в масштабе 1/10000 необходимо около 10 летных часов. Таков производственно-количественный эффект аэрофотосъемки. Во время полета летчик должен стремиться к тому, чтобы высота полета самолета не колебалась, что ведет к лучшему соблюдению постоянства масштаба аэрофотосъемки, чтобы крен самолета был наименьший, что ведет к приближению оптической оси объектива к вертикальному ее положению, и чтобы самолет по возможности точно летел по намеченным линиям проектированных маршрутов, что ведет к исключению возможности прорывов (дыр) в сплошном покрытии снимаемой части земной поверхности. После каждого аэросъемочного полета фильм тотчас же проявляется, сушится и с него печатаются контактные отпечатки, которые нумеруются соответствующим образом. Летно-съемочный процесс заканчивается составлением накидного монтажа из полученных аэроснимков; для этого аэроснимки накалываются на вертикальный щит в том последовательном порядке, как они воспроизводились в воздухе, по общим точкам, имеющимся на них в местах продольного и поперечного перекрытий. Накидной монтаж имеет своим назначением удостовериться в том, что нет никаких прорывов (дыр) в покрытии аэросъемкой и что заданное перекрытие всюду соблюдено; в случае обнаружения дыр или недостаточного перекрытия аэросъемщику дается задание на покрытие их в ближайший следующий полет.

Геодезический процесс . Контактные отпечатки содержат целый ряд искажений, происходящих вследствие изменения высоты полета, существующего крена самолета во время съемки, рельефа местности. План местности можно получить из аэрофотоснимков только после предварительных геодезических (геодезический процесс) и оптико-механических (фотограмметрический процесс) действий. Если снимаемая местность совершенно не обеспечена геодезической основой (триангуляцией), то создается изолированная сеть II класса с последующим заполнением ее пунктами III класса . Обыкновенно эти чисто геодезические действия производят перед аэрофотосъемкой. После летно-съемочного процесса точки геодезической основы опознаются на аэроснимках. В виду того что пункты III класса отстоят друг от друга на расстояниях 6-8 км, сеть III класса сгущают до пределов, необходимых для принятой в данном случае системы фотограмметрических работ. Необходимо иметь при трансформировании по четыре геодезических точки на каждый трансформируемый аэроснимок. Если их не хватает, то на местности выбираются дополнительные фотограмметрические точки, которые привязываются к пунктам геодезической основы элементарными геодезическими приемами: теодолитными ходами, увязываемыми между геодезическими пунктами, прямыми и обратными засечками теодолита или графически - на мензуле. Фотограмметрические точки выбирают на местности такие, которые легко опознать на аэроснимке. Параллельно, руководствуясь имеющимися контактными отпечатками, выбираются на местности дополнительные точки, необходимые для последующей работы по нанесению рельефа. Эти точки также привязываются к точкам геодезической основы - в плане и по высоте. Заключительным действием геодезического процесса является нанесение рельефа местности в горизонталях на репродукции законченного планшета-фотоплана. При нанесении рельефа руководствуются имеющимися на планшете-фотоплане точками с высотными отметками; фототени помогают разбираться в формах рельефа; в случае необходимости в некоторых точках стояния берутся дополнительные реечные высотные точки в наиболее затруднительных местах. Опыт показывает, что нанесение рельефа на готовые планшеты-фотопланы происходит в 4-5 раз скорее, чем при мензульной инструментальной съемке. В некоторых случаях горизонтали наносятся на контактные отпечатки.

Фотограмметрический процесс . Для придания аэросъемочному материалу значения планового материала определенного масштаба производится трансформирование аэроснимков. Для целей трансформирования служат проекционные оптические приборы - трансформаторы . Сущность трансформирования заключается в том, что негативы с наколотыми на них точками геодезической основы и фотограмметрическими точками поодиночке вкладываются в фонарь трансформатора и через них пропускают сильный свет, падающий на экран трансформатора, на котором положен планшет (или выкопировка из него) с нанесенными точками геодезической основы и фотограмметрическими точками. Движением частей трансформатора изображения наколов геодезических и фотограмметрических точек на негативе совмещаются с соответствующими точками на планшете; затем вместо планшета на экран кладется светочувствительная бумага, на которой воспроизводится трансформированный снимок. Чтобы это воспроизведение было отчетливым при условии непараллельности негатива и плоскости его изображения на экране, существует два пути: 1) принцип оптического сопряжения плоскостей, 2) принцип диафрагмирования. Русская аэрофотограмметрия пользуется тем и другим методами. К типу приборов, работающих по первому принципу, относится трансформатор «Luftbild», схема которого изображена на фиг. 4.

Он сконструирован для проектирования аэроснимков при помощи проектирующего пучка лучей, неподобного тому пучку, который существовал в момент аэросъемки. Такой носит название трансформатора II рода. Трансформатор «Luftbild» предназначен для трансформирования аэроснимков, заснятых при угле наклона к горизонту >10° аэрофотоаппаратами, имеющими объектив с фокусным расстоянием 180- 200 мм. Его главная отличительная особенность - кинематическая связь, установленная между плоскостями экрана Е, негатива N и главной плоскостью объектива О т. о., что при всех возможных перемещениях частей прибора указанные три плоскости всегда пересекаются по некоторой постоянной прямой. Вследствие этого, если на экране получено в фокусе изображение хотя бы одной лишь точки снимка, то и все прочие точки без всякого диафрагмирования получаются на экране в фокусе. Недостатком этого трансформатора является несистематизированность его работы. При совмещении изображений точек негатива с точками планшета можно после совмещения первых двух совместить третью, совмещать четвертую и потерять всю предыдущую наводку, т. к. каждое новое движение влияет на прежнее совмещение. Наводка благодаря этому кропотлива и требует много времени, большой практики и сноровки даже при работе весьма квалифицированного фотограмметриста. Представителем другого типа трансформаторов с наводкой резкости изображения посредством диафрагмы является трансформатор П. П. Соколова. Этот трансформатор спроектирован для трансформирования аэроснимков при помощи проектирующего пучка лучей, подобного тому пучку, который был в момент аэросъемки местности. Такие трансформаторы получили название трансформаторов I рода . В этом трансформаторе негатив ставится совершенно неподвижно относительно объектива, перпендикулярно к его оптической оси на расстоянии, равном главному фокусному расстоянию той аэрофотокамеры, снимки которой подлежат трансформированию. Особая система кинематической связи экрана-диска с фонарем допускает совершенно правильную последовательную наводку и не сбивает точек негатива и экрана, уже совмещенных предшествующими движениями, при новых движениях. Конечно при этом условии приходится жертвовать оптической сопряженностью, но выигрываемые этим преимущества камеры П. П. Соколова представляют большую ценность. Наводка продолжается всего 2-3 мин. и доступна среднему фотограмметристу. Минусом этого прибора является наводка резкости при помощи диафрагмирования, что ведет к значительной потере света. Для трансформирования каждого аэроснимка необходимо иметь четыре точки, геодезически определенные, что требует значительных полевых измерительных работ. С целью их уменьшения и, следовательно, удешевления стоимости всей аэрофотосъемочной работы разработан своеобразный метод фототриангуляции. Этот способ дает необходимое количество дополнительных к геодезической основе фотограмметрических точек камеральным, а потому и наиболее дешевым путем. Существо его заключается в том, что на негативах накалывают их центральные точки; затем, имея ряд снимков одного маршрута, перекрывающих взаимно друг друга настолько, чтобы на каждый снимок переходили центры других соседних снимков, при помощи пучка лучей (линий) из каждого центра графически строят общую связанную геометрическую сеть, в которую путем засечек проведенными лучами включают требуемые контурные точки, которые и явятся точками фототриангуляции. При таком методе работы необходимо перекрытие аэроснимков не менее чем на 60%. Трансформированные снимки размещаются на планшетах с нанесенными на них точками геодезической основы и фотограмметрическими точками; эти же точки имеются и на аэроснимках; путем совмещения одноименных точек отдельные аэроснимки монтируются в планшеты-фотопланы в границах рамок международной разграфки; перекрывающие части трансформированных аэроснимков вырезаются по кривым линиям для получения однотонного фотоплана острым ланцетом; после этого снимки наклеиваются на планшет клеем, не дающим деформации бумаги, или сухой наклейкой . На каждом планшете-фотоплане помещаются названия населенных мест, проводятся меридианы и параллели, чертится общепринятая рамка с соответствующими надписями и пр.

Фотографический процесс вкраплен в три остальных процесса; он заканчивается изготовлением репродукции с каждого планшета-фотоплана.

Мелкомасштабная аэрофотосъемка (плановая и перспективная ) в настоящее время уже вышла из стадии лабораторных опытов на путь практического применения. Результаты мелкомасштабной аэрофотосъемки дают материал, близкий к картографическому материалу, который м. б. механически трансформирован на картографическую основу, т. е. на сеть меридианов и параллелей при наличии геодезической основы. Для мелкомасштабной аэрофотосъемки спроектированы многообъективные камеры , при которых фотографирование производится всеми объективами одновременно. При этом одним объективом (центральным) производится плановая съемка, остальными объективами - перспективная. Главные оптические оси последних наклонены на определенный угол, дающий возможность охватить аэросъемкой сразу значительное пространство. При наклонных оптических осях объективов масштаб аэрофотосъемки быстро уменьшается в зависимости от увеличения расстояния снимаемой точки от центрального снимка. Площадь покрытия аэрофотосъемки при масштабе центрального снимка 1: 25000 м. б. доведена до 150 км 2 на один снимок. Специальные трансформаторы дают возможность все аэроснимки многообъективной камеры привести к одному определенному мелкому масштабу и т. о. получить план местности в масштабе, близком к требуемому для данной карты масштабу. Для мелкомасштабной аэрофотосъемки применяются кроме многообъективных камер широкоугольные объективы , а также предложены и испытываются особые приемы работы при помощи специально разработанной аппаратуры.

Высотно-стереоскопическая аэрофотосъемка . Сущность этой аэрофотосъемки заключается в следующем: каждый участок местности, подлежащий аэрофотосъемке, фотографируется два раза с двух концов базиса. Этого можно достигнуть посредством работы двух самолетов, следующих параллельно друг другу на определенном расстоянии и снимающих один и тот же участок, или при помощи одного самолета, воспроизводящего маршруты при условии значительного перекрытия аэрофотоснимков, дающего возможность иметь всегда двойной снимок одного и того же места земной поверхности. В том и другом случаях получаются пары стереоскопических снимков. После их обработки, так же, как и при контурно-комбинированной аэрофотосъемке, каждую пару стереоскопических аэроснимков вставляют в особый прибор - стереопланиграф , который по существу своему представляет сильный стереоскоп. В этом стереоскопе составляется стереоскопическое изображение местности (ее рельефная модель). Эта модель дает возможность срисовывать с нее очертания местных предметов, а также рельеф в виде горизонталей; для этого в стереопланиграфе имеется дополнительное приспособление, дающее возможность, глядя в окуляры стереоскопа, водить особым штифтом по поверхности стереоскопической модели - по контурам и опоясывающим местность горизонталям. Это движение передается с помощью системы зубчатых колесиков и рычагов особому прибору - координатографу , карандаш которого на бумаге передает обводимые очертания модели в виде ортогональной проекции на горизонтальный планшет с геодезической основой. Т. о. в результате высотно-стереоскопической аэрофотосъемки получается обыкновенный вычерченный карандашом планшет без фототеней, выражающий очертания контуров местных предметов и рельеф местности горизонталями, как на планшетах мензульной инструментальной наземной съемки. В производственном отношении в высотно-стереоскопической аэрофотосъемке проводятся те же процессы, что и в контурно-комбинированной аэрофотосъемке, но только фотограмметрический процесс носит иной характер: вместо трансформирования - работа на стереопланиграфе. Методы высотно-стереоскопической аэрофотосъемки в настоящее время находятся в периоде разработки; приборы, применяемые при этом, выписываются из-за границы; они очень дороги, обращение с ними сложно, и работа медленна; поэтому этот метод не имеет пока широкого практического применения в СССР. Между тем контурно-комбинированная аэрофотосъемка в настоящее время в виду ее практических удобств и в частности вследствие возможности быстрого получения планового материала и достигаемой достаточной точности планшетов-фотопланов вошла в практику как могучее средство, вполне заменяющее наземную топографическую съемку.

Применение аэрофотосъемки вытекает из особенностей этого метода и из свойств получаемых при этом результатов, которые заключаются в следующем: 1) Сложности технической части . Каждая аэрофотосъемочная партия включает: а) самолеты , при которых необходимы мастерская мелкого ремонта, безопасные помещения для хранения горючего и масла, посадочная площадка, метеорологическая станция, а в некоторых случаях и полевой ангар; б) аэрофотоаппараты-автоматы с принадлежностями к ним, приборы и инструменты для испытания их частей и мелкого ремонта, темную лабораторию; в) полевую фотолабораторию для негативного и позитивного процессов, запас химикалий, фотобумаги и катушек с фотопленками; г) монтажную - для накидного монтажа, оборудованную экранами; д) помещение для сушки фильмов ; е) чертежную и при ней помещение для хранения геодезических инструментов, чертежных принадлежностей и материалов; ж) помещение для регистрации и хранения негативов, аэроснимков, планшетов с геодезической основой. Кроме того, необходима контора аэрофотосъемочной партии. Явно, что перемещение партии из одного района в другой затруднительно. 2) Быстроте получения съемочного материала в виде контактных отпечатков . Один самолет в один аэросъемочный полет, считая его продолжительность в 5 ч. с набором высоты и спуском, покрывает в масштабе 1:10000 от 200 до 250 км 2 ; такую площадь один топограф может заснять в несколько месяцев. Контактные отпечатки м. б. смонтированы в фотосхемы (фотоплан первого приближения), которые могут служить материалом для разного рода предварительных соображений, потому что они дают полное, хотя и недостаточно точное для инженерных сооружений, изображение заснятой части земной поверхности. Опыт показал, что одна аэрофотосъемочная партия в три самолета с соответствующим числом технического персонала может заснять и обработать в планшеты-фотопланы масштаба 1:10000 от 8 до 10 тыс. км 2 в год при условии, что в снимаемом районе имеется триангуляция II и III классов; в южных широтах аэрофотосъемочная партия может заснять и обработать до 15000 км 2 . Скорость получения окончательных планшетов-фотопланов из контактных отпечатков зависит от количества оборудования (трансформаторы) и наличия достаточного числа лиц технического состава. 3) Возможности пользоваться при инженерных изысканиях промежуточными материалами . Первичный материал в виде контактных отпечатков и смонтированных из них фотопланов первого приближения (фотосхемы) является настолько подробным и близким к действительности материалом, что дает для многих хозяйственных операций и проектирования достаточные основания. Планшеты-фотопланы второго приближения, составленные из отпечатков, приведенных к одному масштабу, получаются быстро вслед за контактными отпечатками и могут служить более точным материалом. В последней стадии обработки получаются точные планшеты-фотопланы. При наземных съемках нет возможности получать такие промежуточные материалы. 4) Возможности заснятия недоступных площадей : болот, плавней, лесных дебрей, тайги, пустынь, горных районов и пр. Все эти элементы местности получаются столь же подробно изображенными на фотопланах, как и пространства, вполне доступные; этого нельзя достигнуть в недоступных районах при наземной съемке. 5) Универсальности содержания фотоплана . На фотопланах запечатлеваются такие подробности местности, которые топограф при наземной съемке отличить и нанести на планшет не в состоянии; план наземной съемки является лишь условным изображением местности, тогда как планшет-фотоплан - натуральным, живым , ее изображением (точной фотографией). Кроме того, при увеличении планшета-фотоплана появляются новые подробности, которые не были замечены в первоначальном изображении. Лесной таксатор, почвовед, геолог, горный инженер и другие специалисты могут найти в одном и том же планшете-фотоплане интересующие их данные о заснятой местности. Иными словами, аэрофотосъемка разрешает вопрос об универсальности планового материала, не разрешимый при наземной съемке . Из этого вытекают случаи применения метода аэрофотосъемки 1) для съемки крупных площадей в кратчайший срок (<5000 км 2); 2) при необходимости быстро получить и применить промежуточные, хотя бы и не высоко точные, результаты аэрофотосъемки; 3) для съемки недоступных пространств; 4) для достижения экономии сил, средств и времени путем получения универсального планового материала, пригодного для нескольких специальностей; 5) при необходимости быстрого получения материала для исправления карт; 6) особенно выгодно применять аэрофотосъемку при съемке крупных населенных пунктов взамен внутриквартальных наземных съемочных работ; 7) для удешевления съемочных работ за счет быстроты их исполнения. Удешевление самих аэрофотосъемочных работ зависит гл. обр. от удешевления летно-съемочной части работ, т. к. она поглощает 40-60% общей стоимости аэрофотосъемки данного крупного участка.

Дешифрирование . Широкое использование фотопланов (всех приближений) требует умения читать их содержание. В этом отношении, как бы ни были высоки по своим качествам результаты аэрофотосъемки, всегда на планшете-фотоплане найдутся очертания, внутреннее содержание которых останется неопределенным для читающего. Восполнение этого недостатка достигается дешифрированием на местности, которое м. б.: а) общетопографическое , имеющее целью уточнить и определить содержание топографических контуров (леса, угодий и пр.), б) специальное , выявляющее особые элементы данной местности (геологическое строение, растительные культуры, горные породы и пр.). Общетопографическое дешифрирование производится одновременно с геодезическим процессом; специальное - может производиться или вместе с обще топографическим или особо отдельными группами специальных дешифровщиков.

Аэрофотосъемка в сельском хозяйстве . Планшеты-фотопланы облегчают и ускоряют определение границ земельных участков, отводимых совхозам, колхозам, фабрикам, заводам и пр., потому что границы отводов (окружные межи) можно проектировать на планшетах-фотопланах по мелким местным предметам, а затем, опознав эти местные предметы на местности, можно между ними провести (пропахать) границы в виде межников. При осуществлении хозяйственного плана живой планшет-фотоплан дает возможность составить себе более подробное представление об угодьях, нежели условный план наземной съемки.

Аэрофотосъемка в лесном хозяйстве . Планшеты- фотопланы (и отдельные отпечатки) дают мозаику контуров, образующихся в лесу вследствие разнообразия возраста леса, пород, густоты насаждения, наличия полян, выгоревших площадей, участков вырубленного леса, бурелома и пр. Все эти контуры м. б. предварительно оконтурены резкими линиями на аэроснимках или планшете-фотоплане, а затем остается найти (опознать) их на местности и заняться таксировкой леса внутри каждого контура; при этом некоторые данные таксации м. б. взяты с аэроснимков или с планшетов и проверены, если надо, на местности. Т, о., пользуясь результатами аэрофотосъемки, лесной таксатор освобождается от медленного процесса отыскивания и съемки контуров внутри леса; он может поэтому всецело заняться своим специальным делом - лесной таксацией по готовому плановому материалу, который в значительной мере облегчает и его прямое дело.

Аэрофотосъемка при съемке городов . После составления путем геодезических действий очертаний проездов и очертаний кварталов города аэрофотосъемка заменяет медленную и кропотливую работу топографов по съемке внутриквартальных подробностей; при этом сокращается процесс увязки внутриквартальных подробностей и отпадают сложные чертежные работы; вкладывание внутриквартальных подробностей в сеть очертаний кварталов, полученных геодезически, производится автоматически с помощью трансформирования. Т. о. аэрофотосъемка при съемке городов упрощает работу и ускоряет ее; при этом надо иметь в виду, что фотографические материалы позволяют кроме планшетов- фотопланов получить и план в туши, вытравив фотографический тон.

Аэрофотосъемка при изыскании дорог . По предварительно составленным фотопланам первого приближения (из контактных отпечатков) удобно составить проект различных вариантов трассы дороги, особенно в гористой местности; таким путем сокращается работа по предварительному изысканию. По наглядным материалам аэрофотосъемки могут быть изучены с достаточной степенью подробности свойства полосы местности по обе стороны трассы. Результаты проектирования по материалам аэрофотосъемки могут быть перенесены (трассированы ) на местность путем опознавания местных предметов, имеющихся на планшете и на местности. В дальнейшем разработка проекта и прокладка дороги пойдут обычным порядком, но совершенно очевидно будут обойдены многие затруднения, с которыми пришлось бы считаться, если бы не было материалов аэрофотосъемки.

Аэрофотосъемка при исследовании рек . Долина реки и особенно дно долины на фотопланах получаются с подробными очертаниями староречий (прежних русел); берега реки и ее долина получают живые очертания; мели и перекаты резко выделяются; все это приводит к тому, что аэрофотосъемка реки дает такие разнообразные подробности ее свойств, которые позволяют судить о режиме реки в ее прошлом, настоящем и вероятном будущем. Такого рода суждений конечно нет возможности произвести по материалам наземной съемки, которая не в состоянии охватить всех подробностей элементов реки.

Аэрофотосъемка в картографии . Если картографический материал получать путем накопления крупно-масштабного планового материала и затем путем сокращения подробностей этого материала и уменьшения его до масштаба данной карты, то это приведет к весьма медленному составлению и изданию карты тем более, что плановый материал за 25-30 лет становится настолько устаревшим вследствие изменений местности под влиянием естественных сил природы и деятельности человека, что оказывается уже непригодным для составления карты, удовлетворяющей современным требованиям, потому что карта в современном представлении должна давать такие данные, по которым может производиться составление проектов разного рода инженерных изысканий и сооружений. Метод аэрофотосъемки дает выход из такого положения, т. к. он включает в себя мелкомасштабную (плановую и перспективную) аэрофотосъемку; оба эти вида аэрофотосъемки, применяемые в сочетании между собой, дают материал, соответствующий требованиям картографии относительно масштаба и содержания подробностей; вместе с тем ускоряется работа, так как каждый аэрофотоснимок охватывает более значительный участок земной поверхности. Для мелкомасштабной (плановой и перспективной) аэрофотосъемки разработана и построена специальная аппаратура, с помощью которой возможно быстро накапливать и обрабатывать аэрофотокартографический материал. Вопрос о составлении оригинальных листов карты сведется посла этого к выбору и построению для каждого листа географической сетки (меридианов и параллелей), к нанесению на эту сетку пунктов геодезической основы (по их широтам и долготам), к вкладыванию аэрофотокартографического материала в географическую сетку с помощью специальных трансформаторов, пользуясь для этого нанесенными на сетку пунктами геодезической основы. Каждый оригинальный лист в дальнейшем подлежит размножению (изданию) в требуемом числе экземпляров. В настоящее время в СССР получил широкое применение на практике метод контурно-комбинированной аэрофотосъемки; метод высотно-стереоскопической аэрофотосъемки в различных видоизменениях находится в стадии широкого опыта, уже вышедшего из лаборатории в поле. Вопрос о применении мелкомасштабного аэрофотокартографического материала к составлению карт разрабатывается лабораторно и несомненно в ближайшем будущем получит широкое практическое распространение, так как все предпосылки для этого уже имеются налицо.

Аэрофотосъемка, как показал опыт, с большим успехом применяется для решения специальных задач: земельной статистики, исследования почв, изучения лугов, геологии, археологии и пр.

Организация фотосъемочных работ . Организация аэрофотосъемки, принимая во внимание новизну аэрофотосъемочного дела, еще не вылилась в твердые формы. Однако практически уже наметилось, что аэрофотосъемочное производство удобнее и правильнее всего сосредоточить в одном Всесоюзном центральном органе. Центральный орган должен действовать в тесной связи, с одной стороны, с центральным геодезическим органом, который должен обеспечивать за счет государства аэрофотосъемочное производство геодезической основой в плане и по высотам, а с другой, с центральным органом гражданского воздушного флота, который должен доставлять специальные самолеты на места работ со всем оборудованием кроме специального оборудования для аэрофотосъемки. Центральный орган аэрофотосъемки высылает на места работ аэрофотосъемочные партии ; если несколько смежных партий загружаются работами на несколько лет, то такие партии м. б. объединены в местный отдел , непосредственно подчиненный центральному органу аэрофотосъемки. Местные отделы также могут высылать от себя аэрофотосъемочные партии. Каждая аэрофотосъемочная партия получает на каждую работу вполне определенное задание в пределах определенной территории, подлежащей аэрофотосъемке; в каждой партии проводятся все четыре процесса аэрофотосъемки, относящиеся к исполнению данного задания: летно-съемочный, геодезический, фотограмметрический и фотографический процессы; часть оборудования партии может находиться на местах работ, где устраивается база аэрофотосъемочной партии , частью партия может пользоваться оборудованием центрального органа или центра местного отдела. Во всяком случае начальник аэрофотосъемочной партии является единственным ответственным лицом за надлежащие подготовку и исполнение работ партии от момента получения задания включительно до момента сдачи работ партии в оконченном виде, как то требуется заданием. Другие формы организации аэрофотосъемки в СССР, в достаточной мере испытанные, дали отрицательные результаты. Каждая аэрофотосъемочная партия подчиняется выславшему ее управлению - центральному или местному .

Работа до выезда партии с места ее формирования в район аэрофотосъемки заключается в следующем: 1) разработке технического задания; 2) составлении технического и календарного плана работ; 3) составлении предварительной сметы для подсчета средств исполнения плана; 4) докладе технического задания, плана и сметы техническому совещанию; 5) укомплектовании партии техническим и административным составом; 6) снабжении партии техническим и хозяйственным имуществом; 7) рекогносцировке района аэрофотосъемки; 8) пробных полетах; 9) составлении плана финансирования партии; 10) составлении плана перевозки партии на базу и обеспечении его исполнения. Каждая аэрофотосъемочная партия состоит из: а) летного отряда в 2-3 самолета с необходимым персоналом, полевым оборудованием, полевым складом горючего и масла; б) аэросъемочного сектора - старший аэросъемщик, аэросъемщики, аэронавигаторы, наблюдатели службы погоды; в) геодезического сектора - старший топограф-фотограмметрист, топографы-фотограмметристы, дешифровщики, чертежники; г) фотограмметрического сектора - старший фотограмметрист, фотограмметристы, фотограмметристы-монтажисты; д) фотографического сектора - старший фотолаборант, фотолаборанты, подручные и е) аппарата управления - конторы партии; в ней конторщик (если надо, то и счетовод), неквалифицированные рабочие, сторожа, уборщики, транспортные средства.

Работа партии в районе аэрофотосъемки : 1) размещение партии; 2) высылка отрядов геодезистов, топографов-фотограмметристов и дешифровщиков; 3) исполнение производственных процессов; 4) увязка всех производственных процессов в техническом отношении и в смысле выполнения календарного плана; 5) общетопографическая, а если надо, то и специальная дешифровка; 6) выдача хозорганам промежуточных результатов аэрофотосъемки согласно заданию и плану; 7) техническая отчетность; 8) поддержание связи старшими в секторах со старшими инженерами центрального органа или с их заместителями в местных отделах; 9) постепенное собирание и представление документов для исполнительной сметы; 10) ведение книг как основы отчетности; 11) постепенное составление ведомости расхода материалов; 12) финансовая отчетность; 13) соблюдение «Инструкций» в отношении условий труда и быта личного состава партии. По окончании и сдаче работ партия расформировывается или в районе работ или в центре. Если работа партии в текущем году не закончена и будет продолжаться в следующем году, то отчетность и делопроизводство заводятся вновь, как бы по новому заданию. Аэрофотосъемочная партия в таком случае м. б. оставлена на своей базе или возвращена в центр или в местный отдел.

Общее заключение . Аэрофотосъемка является видом топографических работ, т. е. представляет собой некоторую часть геодезических работ, исполняемых с целью получения планового и картографического материала данной части земной поверхности; в этом отношении она вполне заменяет наземную топографическую съемку. Роль геодезии в настоящее время весьма сильно изменилась по сравнению с тем, как это было до введения системы социалистического хозяйства. Прежде геодезия привлекалась к делу проектирования и исполнения проектов различных сооружений в качестве вспомогательного практического средства, для решения узкоспециальных задач, строго относящихся непосредственно к данному изысканию или сооружению, например, съемка или нивелировка вполне определенного участка земли, получение цифровых высотных данных для вычисления объема земляных работ, определение границ землевладения, составление плана фактически существующего города или населенного пункта и т. п. Изыскания и сооружения, к которым привлекалась геодезия, обычно характеризовались тем, что по своему существу они были более или менее просты и зависели только от некоторых свойств земной поверхности и недр земли; для ознакомления с этими свойствами было достаточно несложных вспомогательных геодезических действий. В настоящее время проектируемые и исполняемые сооружения сложны в техническом отношении и занимают обширные районы земной поверхности. Эти сооружения м. б. связаны с обширными территориями еще и в том отношении, что могут оказывать на них то или иное вредное влияние. Например, запруда (плотина) большой реки может повести к заболачиванию лугов и других земельных угодий вдали от нее; вновь построенный город может оказаться в невыгодных условиях относительно своего водного хозяйства или в отношении строения находящихся под ним и вокруг него недр земли и т. п. Все это обязывает решать вопрос о топографических свойствах земной поверхности и зависящих от них свойств недр земли на обширных пространствах, чтобы таким путем получить возможность выбора района сооружения, который удовлетворял бы его техническим требованиям и в то же время устранял бы возможность вредного влияния сооружения на территории, близлежащие и более или менее от него удаленные. Ясно, что достижение таких целей обязывает производить всякого рода геодезические изыскания предварительно и на обширных территориях, т. е. до проектирования сооружений и тем более до исполнения разработанных проектов. Если принять во внимание, что топографические свойства земной поверхности (рельеф, расположение контуров и пр.) важны не только сами по себе, но и в том отношении, что по этим данным можно судить и о недрах земли, то станет вполне понятным значение геодезических, в том числе и аэрофотосъемочных (топографических), работ при проектировании и исполнении проектов современных грандиозных сооружений. Теперь геодезия вышла из подчинения требованиям других технических отраслей и призвана к необходимости указывать различным отраслям народного хозяйства на основе своих изысканий те общие пути, которым должны следовать эти отрасли, решая свои задачи. Геодезия обязана не только добыть достаточные материалы для проектирования сооружений и исполнения их проектов, но вместе с тем она обязана предупредить проектировщика и исполнителей проектов о тех последствиях, которые неминуемо будут иметь место в случае нарушения ими выводов геодезии, всегда основанных на наблюдениях, произведенных в натуре, т. е. в живой действительности. Одним из новейших могучих средств к исполнению геодезией ее современной роли является метод аэрофотосъемки, позволяющий в кратчайший срок охватить съемкой обширные участки земной поверхности и получить изображение на фотоплане многих самых разнообразных свойств охваченной аэрофотосъемкой территории.

Виды аэрофотосъемки отличаются один от другого по ряду признаков. Фотографирование земной поверхности с самолета может происходить при различных положениях главной оптической оси камеры аэрофотоаппарата. В зависимости от пространственного ее положения, различают следующие виды аэрофотосъемки: горизонтальную, плановую и наклонную (перспективную). Под горизонтальной подразумевается такая аэрофотосъемка, при которой главная оптическая ось аэрофотоаппарата занимает отвесное положение (б=0), плоскость негатива - строго горизонтальна. Если в момент фотографирования главная оптическая ось камеры аэрофотоаппарата отклоняется от отвесной линии в среднем на 1,0-1,5°, но не более 3,0-5,0°, то такая аэрофотосъемка называется плановой. Фотографирование же с самолета при наклонном положении главной оптической оси аэрофотоаппарата от отвесной линии на углы более 10° называется наклонной, или перспективной аэрофотосъемкой. В том случае, когда на аэрофотосъемке изображается естественный горизонт, аэрофотосъемка будет перспективной с горизонтом. Кроме того, может быть еще планово-перспективная аэрофотосъемка, сущность которой заключается в том, что при полете по одному и тому же маршруту с помощью специальных аэрофотоаппаратов одновременно производятся плановые и перспективные аэрофотоснимки. В зависимости от характера покрытия местности аэрофотоснимками аэрофотосъемка разделяется на ординарную, маршрутную и сплошную. Ординарная аэрофотосъемка представляет собой фотографирование отдельных объектов местности (например, гари, ветровала, склада древесины, участка леса, сплава и др.) одиночными или парными снимками, связанными между собой перекрытиями. Маршрутной аэрофотосъемкой называется воздушное фотографирование с самолета полосы местности по определенному маршруту. В зависимости от объекта, подлежащего аэрофотосъемке, маршруты полетов могут быть прямолинейными (ряд кварталов леса) или криволинейными (вдоль русла реки). При такой аэрофотосъемке между снимками в маршруте осуществляется перекрытие, достигающее 56-60%; оно называется продольным перекрытием. Маршрутная аэрофотосъемка применяется для лесотранспортных, водно-мелиоративных и других работ, проводимых в пределах узкой полосы местности. Производится она путем проложения ряда прямолинейных и параллельных между собой маршрутов, взаимно перекрывающихся. При данном виде аэрофотосъемки, помимо продольных перекрытий между снимками в маршрутах, должно быть соблюдено и заданное перекрытие между снимками соседних маршрутов полета, называемое поперечным перекрытием; обычно оно не превышает 30-40%. По методу последующей фотограмметрической обработки аэроснимков и изготовления конечной продукции различают три вида аэрофотосъемки:

  • 1. Контурную аэрофотосъемку, в результате которой получается только контурный план местности.
  • 2. Комбинированную аэрофотосъемку, при которой топографический план местности создается путем использование материалов аэрофотосъемки, а рельеф изображается на нем горизонталями и условными знаками в результате полевых наземных топографо- геодезических работ, преимущественно с применением мензульной съемки при совместном использовании аэроснимков.
  • 3. Стереофотограмметрическую (высотную) аэрофотосъемку, которая дает возможность получить полный топографический план местности с горизонталями на основании камеральной обработки аэроснимков при небольшом количестве геодезических точек.

Летно-съемочный процесс для всех этих видов аэрофотосъемки в основном один и тот же, но стереофотограмметрическая съемка предъявляет специальные требования к оптике, юстировке аппарата и фиксированию элементов внешнего ориентирования. Аэрофотосъемки можно различать, исходя из масштаба фотографирования. Плановая аэрофотосъемка, в зависимости от получаемого масштаба аэроснимков, разделяются на:

  • а) крупномасштабную - при масштабе фотографирования крупнее 1:10000; аэрофотосъемка летно-съемочный процесс маршрут
  • б) среднемасштабную - при масштабе фотографирования мельче 1:10000 до 1:30000;
  • в) мелкомасштабную - при масштабе фотографирования мельче 1:30000; 1:50000; 1:75000 и предельно до 1:100000.

Фотограмметрическая обработка плановых аэрофотоснимков весьма проста. В условиях равнинной местности она будет заключаться, прежде всего, в устранении искажений от несоблюдения вертикального положения оптической оси фотокамеры и от колебаний высоты полета. Для приведения в известность лесов и обследования их на обширных территориях вполне можно ограничиться использованием упрошенных фотосхем, составленных из приведенных к одному масштабу аэрофотоснимков. Возможность использования плановых аэрофотоснимков для таксации леса без предварительной и сложной фотограмметрической обработки (развертывания, трансформирования) является большим достоинством и позволяет сразу же после аэрофотосъемки применить их для полевых работ. В тех же случаях, когда для решения различных лесохозяйственных, и в особенности лесоинженерных задач, требуется составление более точных планов, создаются фотопланы с соблюдением потребной степени точности (при наличии геодезической основы) путем применения метода фототриангуляции и производства трансформирования аэроснимков. Благодаря сравнительно небольшой величине искажений в изображениях леса на плановых аэрофотоснимках пользование ими не вызывает особых затруднений. При продольном перекрытии в 56-60% создается полная возможность стереоскопического их просмотра, оконтуривания участков, дешифрирования различных категорий площадей и земель и составления их описания.

Основным недостатком плановой аэрофотосъемки считается небольшая производительность ее по сравнению с перспективной и планово-перспективной съемки. Но при современном состоянии техники этот недостаток устраняется в связи с применением широкоугольных объектов, увеличением формата аэрофотоснимков и высоты фотографирования. Аэрофотоснимки наклонной аэрофотосъемки с перспективным изображением снятой местности имеют неизбежно резкопеременный масштаб, уменьшающий от переднего плана к дальнему. При этом значительное уменьшение масштаба на дальнем плане вызывает резкое падение распознаваемости заснимаемых объектов и таксационных показателей насаждений. При перспективной аэрофотосъемке в горной местности, в случае наличия резко выраженного рельефа, на аэрофотоснимках получаются значительные искажения ситуации, появляются «мертвые» пространства, вследствие чего на них не фиксируется ряд важных деталей местности. Стереоскопическое рассмотрение таких аэрофотоснимков возможно. Оно лучше на переднем плане и при небольшой перспективе изображения местности. К числу недостатков перспективной аэрофотосъемки относится большая сложность их фотограмметрической обработки. Сущность щелевой аэрофотосъемки заключается в непрерывном фотографировании полосы местности на движущуюся пленку сквозь узкую щель в фокальной плоскости камеры, расположенную перпендикулярно к направлению полета. При целевой аэрофотосъемке происходит непрерывное экспонирование пленки, поэтому контактный отпечаток имеет на рулонной бумаге вид сплошной ленты. Движение пленки синхронизировано с движением изображения, что и обусловливает резкость снимка. Чаще всего щелевые аппараты делаются двухобъективными; один из них - широкоугольный - дает мелкомасштабное изображение, другой - крупномасштабное. С помощью этих аппаратов можно производить фотографирование с низких высот полета в облачные дни и в условиях сумерек, получать плановые аэроснимки одновременно в различных масштабах, выполнять стереоскопическую съемку под любым заданным углом.

20.06.2015


В связи с широким применением аэрофотосъемки во многих отраслях лесного дела имеют значение различные виды фотографирования земной поверхности с самолета.
Виды аэрофотосъемки отличаются рядом признаков.
Фотографирование земной поверхности с самолета может происходить при различных положениях главной оптической оси аэрофотоаппарата. В зависимости от этого признака существуют следующие виды аэрофотосъемки: горизонтальная, плановая и наклонная (перспективная) - рис. 15.
Под горизонтальной подразумевается такая аэрофотосъемка, при которой главная оптическая ось аэрофотоаппарата занимает отвесное положение (α=0), плоскость негатива строго горизонтальна.
Если в момент фотографирования главная оптическая ось аэрофотоаппарата отклоняется от отвесной линии в среднем на 1-1,5°, но не более 3°, то такая аэрофотосъемка называется плановой.

Фотографирование же при наклонном положении главной оптической оси аэрофотоаппарата (α>3°) называется наклонной, или перспективной, аэрофотосъемкой. В том случае, когда на аэроснимке изображается естественный горизонт, аэрофотосъемка будет перспективной с горизонтом.
Кроме того, может быть планово-перспективная аэрофотосъемка, при которой по одному и тому же маршруту с помощью специальных аэрофотоаппаратов одновременно производятся плановые и перспективные аэроснимки.
В зависимости от характера покрытия местности аэроснимками аэрофотосъемка разделяется на одинарную, маршрутную и многомаршрутную, или аэрофотосъемку площади.
Oдинapнaя аэpoфoтocъeмкa представляет собой фотографирование отдельных объектов местности (например, гари, ветровала, склада древесины, участка леса, сплава и др.) одиночными аэроснимками. Такая аэрофотосъемка применяется при решении отдельных лесохозяйственных вопросов, при аэротаксации лесов и авиационной охране лесов от пожаров.
Маршрутной аэрофотосъемкой называется воздушное фотографирование полосы местности по определенному маршруту. В зависимости от объекта, подлежащего аэрофотосъемке, маршруты полетов могут быть прямолинейными (ряд кварталов леса), ломаными, или криволинейными (вдоль русла реки). При такой аэрофотосъемке между аэроснимками в маршруте осуществляется перекрытие, достигающее 56-60%. Оно называется продольным перекрытием.
Маршрутная аэрофотосъемка, состоящая из одного, двух или трех маршрутов, применяется для лесотранспортных, водномелиоративных и других работ, проводимых в пределах узкой полосы местности.
Многомаршрутная, или аэрофотосъемка площади, применяется в тех случаях, когда необходимо заснять лесной массив, занимающий значительную площадь. Производится она путем проложения ряда прямолинейных и параллельных между собой маршрутов аэроснимков, взаимноперекрывающихся. При данном виде аэрофотосъемки, помимо продольных перекрытий между аэроснимками в маршрутах, должно быть соблюдено и заданное перекрытие между аэроснимками соседних маршрутов полета, называемое поперечным перекрытием, Обычно оно составляет 30-40% (рис. 16).


В России ведущее место в картографировании страны, в том числе лесных массивов, заняла плановая аэрофотосъемка. Планово-перспективная аэрофотосъемка получила крайне ограниченное распространение, а перспективная аэрофотосъемка применяется для научных целей и для получения фотографии - панорамы местности.
По методу последующей фотограмметрической обработки аэроснимков и изготовления конечной продукции различаются три вида аэрофотосъемки: контурная, комбинированная и стереофотограмметрическая, или стереотопографическая.
Контурная аэрофотосъемка - это съемка, в результате которой получается контурный план местности.
Комбинированная аэрофотосъемка заключается в том, что контурный план местности создается путем использования материалов аэрофотосъемки, а рельеф изображается на нем горизонталями в результате полевых наземных топографогеодезических работ, преимущественно с применением мензульной съемки с использованием аэроснимков.
Стереофотограмметрическая, или стереотопографическая, съемка дает возможность получить топографический план местности на основании камеральной обработки аэроснимков при небольшом объеме геодезических работ.
Лётно-съемочный процесс для всех этих видов аэрофотосъемки в основном один и тот же, но стереофотограмметрическая съемка предъявляет специальные требования к оптике, юстировке аппарата и фиксированию элементов внешнего ориентирования.
Плановую аэрофотосъемку разделяют на крупномасштабную - при масштабе фотографирования крупнее 1:10000, среднемасштабную - при масштабе фотографирования от 1:10000 до 1:30000, мелкомасштабную-при масштабе фотографирования мельче 1:30000 (1:50000, 1:75000 и предельно до 1:100000).
Применение того или иного вида аэрофотосъемки в лесном деле зависит от назначения самой съемки и предъявляемых к ней требований. Аэроснимки, полученные в результате плановой, перспективной или других видов аэрофотосъемки в крупном или мелких масштабах, резко различаются по фотограмметрической обработке и использованию их для различных целей лесного хозяйства и лесной промышленности.
Фотограмметрическая обработка плановых аэроснимков наиболее проста в условиях равнинной местности. Здесь она заключается прежде всего в устранении искажений от несоблюдения вертикального положения главной оптической оси аэрофотоаппарата и от колебаний высоты полета.
Возможность использования плановых аэроснимков для таксации леса без предварительной и сложной фотограмметрической обработки (развертывания, трансформирования) является большим достоинством и позволяет сразу же после аэрофотосъемки применить их для полевых работ. В тех же случаях, когда для решения различных лесохозяйственных и лесоинженерных задач требуется составление более точных планов, создаются фотопланы с соблюдением потребной степени точности.
Основным недостатком плановой аэрофотосъемки считается меньшая производительность ее по сравнению с перспективной и планово-перспективной съемками. Но при современном со стоянии техники этот недостаток устраняется в связи с наличием широкоугольных объективов, применением увеличения фотоизображений и большого формата аэроснимков.
Аэроснимки наклонной аэрофотосъемки с перспективным изображением снятой местности имеют переменный масштаб, уменьшающийся от переднего плана к дальнему. При этом значительное уменьшение масштаба на дальнем плане вызывает резкое падение распознаваемости снимаемых объектов и таксационных показателей насаждений. Если на переднем плане деревья с кронами видны полностью, то по мере удаления от переднего плана к дальнему кроны деревьев все более налегают друг на друга и закрывают собой мелкие прогалины, речки, дороги, просеки и другие земные объекты.
При наклонной аэрофотосъемке в горной местности на аэроснимках получаются значительные искажения ситуации, появляются «мертвые» пространства, вследствие чего на них не фиксируется ряд важных деталей местности.
К числу основных недостатков наклонной аэрофотосъемки относится большая сложность их фотограмметрической обработки.
Заслуживает внимания так называемая щелевая аэрофотосъемка, разработанная в 1936 г. В.С. Семеновым. Схема двухщелевого аэрофотоаппарата системы Семенова приведена на рис. 17.


Сущность щелевой аэрофотосъемки заключается в непрерывном фотографировании полосы местности на движущуюся пленку сквозь узкую щель в фокальной плоскости камеры, расположенную перпендикулярно направлению полета. Щелевой аппарат затвора не имеет, объектив ею все время открыт. При щелевой аэрофотосъемке происходит непрерывное экспонирование пленки, поэтому контактный отпечаток имеет на рулонной бумаге вид сплошной ленты. Движение пленки синхронизировано с движением изображения, что и обусловливает резкость снимка.
Чаще всего щелевые аппараты делаются двухобъективными. Один из них, широкоугольный, дает мелкомасштабное изображение, другой - Крупномасштабное. С помощью этих аппаратов можно производить фотографирование с низкой высоты полета в облачные дни и в условиях сумерек, получать плановые аэроснимки одновременно в различных масштабах, выполнять стереоскопическую съемку одним объективом через обе щели и вести перспективную съемку под любым заданным углом. в частности, щелевая аэрофотосъемка под углом 45° применялась при изучении лесосырьевых баз в зимних условиях. Такая съемка названа аксонометрической. Это правильно только по отношению к середине ленты, так как изображения предметов в краевых частях получались под иными поперечными углами, непрерывно увеличивающимися от центра к краям аэроснимка. По этой причине измерительные свойства таких аэроснимков значительно хуже плановых. Кроме того, встречается полосатость (ребристость) изображения, возникающая за счет неполной синхронизации движения пленки с движением изображения.
Щелевая аэрофотосъемка имеет практическое значение для лесоустройства, различных лесоинженерных и лесохозяйственных целей.
За последние годы развитие получает двухмасштабная аэрофотосъемка. Такая аэрофотосъемка выполняется одновременно двумя аэрофотоаппаратами, в двух различных масштабах (мелком и крупном) при соотнощении 1:2. При лесоустройстве аэроснимки более мелкого масштаба используются для составления планово-картографических материалов, а аэроснимки более крупных масштабов служат для контурного дешифрирования, полевых работ, ориентирования на местности, таксационного и измерительного дешифрирования.
Применяемые для этой цели спаренные аэрофотоаппараты имеют различные фокусные расстояния и при наличии разных форматов аэроснимков (например, 18х18 см и 30x30 см) позволяют почти полностью покрыть снимаемую площадь аэроснимками двух масштабов. Для крупномасштабной аэрофотосъемки возможно уменьшение величины поперечного перекрытия (16-20%). так как такие аэроснимки фотограмметрической обработке не подвергаются.

ТЕМЫ: 12.1 Аэрофотосъемка. 12.2 Космосъемка. 12.3 Навигационные системы.

Я ЛЕКЦИЯ

Под съемками местности в аэрокосмических методах исследо­вания принято понимать процесс дистанционной регистрации излу­чения с записью принимаемых сигналов в форме изображений (снимков), графиков и регистрограмм, а также в числовой форме. Основной, наиболее распространенной и удобной для практиче­ского использования формой записи результатов съемок является фотоизображение, в которое могут преобразовываться регистри­руемые сигналы практически во всех диапазонах электромагнит­ного спектра.

Аэрокосмические методы исследований бази­руются в основном на использовании фотографирующих съемочных, систем, к которым принято относить системы, дающие на выходе изображения местности, хотя на их входе может фиксироваться не только видимое излучение, но и излучение других диапазонов спектра - ультрафиолетовое, инфракрасное, микроволновое.

Фотографирующая система может быть фотографической, ра­ботающей по принципу прямого оптического проектирования види­мых лучей на светочувствительные фотослои, и нефотографической (оптико-электронной), в которой визуализация регистрируемого излучения осуществляется косвенно, путем электронно-оптических преобразований электрических сигналов.

Съемки земной поверхности, выполняемые с воздушных и кос­мических носителей аппаратуры, в свою очередь можно подразде­лить на фотографические и нефотографические. По принципу и ме­тоду регистрации излучения в группе нефотографических съемок различают телевизионную оптическую (кадровую) и оптико-меха­ническую (сканерную), фототелевизионную и радиолокационную съемки. Перспективными, но пока находящимися в стадии разра­ботки, также являются в этой группе лазерная, голографпческая и акустическая съемки.

Нередко в литературе можно встретить также классификацию нефотографических съемок, связанную с названиями отдельных диапазонов спектра. В ней выделяют обычно ультрафиолетовую, инфракрасную, радиотепловую и радиолокацион­ную съемки.

Следует отметить, что методы съемок могут быть пассивные и активные, а также многозональные и многоспектральные. В пас­сивных методах используются съемочные системы, которые сами не генерируют излучения, а регистрируют естественное излучение земной поверхности (солнечное видимое, инфракрасное, микро­волновое). В активных методах, например радиолокации, исполь­зуется съемочная аппаратура, генерирующая направленное излу­чение, воспринимающая отраженный от поверхности сигнал и преобразующая его в изображение.

Многозональный метод съемки, который может применяться в фотографическом и нефотографическом варианте, состоит в одно­временной регистрации излучения данного диапазона спектра (преимущественно -видимого, включая ближнюю ИК-зону) в не­скольких, обычно не более 6, узких его участках. Многоспектральный метод съемки, который применяется в нефотографическом варианте, заключается в одновременной индикации излучения многих диапазонов спектра также в узких их участках. В настоящее время многоспектральная съемка может вестись, охватывая одновременно ультрафиолето­вую, видимую, вею инфракрасную и даже частично микроволно­вую области спектра. С этой целью используется нефотографиче­ская аппаратура, содержащая до 13 и более съемочных каналов.



Элементы внешнего ориентирования воздушных и космических снимков определяются либо непосредственно при съемке с по­мощью специальных устройств и приборов (радиогеодезические станции, радиовысотомеры, статоскопы), либо косвенно, путем отыскания необходимых параметров на основе аналитического ре­шения так называемой обратной фотограмметрической задачи по данным геодезической или географической привязки снимков к местности. При космической фотосъемке задача определения эле­ментов внешнего ориентирования может быть решена также по данным измерения фотоснимков звездного неба. Эти снимки полу­чают с помощью специальной звездной камеры, определенным образом ориентированной относительно камеры, фотографирующей земную поверхность. Обе камеры работают синхронно, что обеспе­чивает одновременное получение снимков земной поверхности и звездного неба.

Аэрокосмические съемки принято делить на ряд классов и ви­дов в зависимости от назначения, используемых носителей, съе­мочной аппаратуры, технологии выполнения съемки, формы пред­ставления результатов.

Существуют несколько разновидностей съемок с самолета: аэро­фотографическая, тепловая инфракрасная, радиолокационная и др. Кроме того, традиционные аэрометоды включают ряд так на­зываемых геофизических съемок - аэромагнитную, аэрорадио­метрическую, аэроспектрометрическую, в результате выполнения которых получают не снимки, а цифровую информацию об ис­следуемых объектах.

Из всех съемок наиболее распространенной является аэрофо­тографическая съемка. В зависимости от направления оптической оси аэрофотоаппарата различают плановую и перспективную аэро­фотосъемку.

При плановой {вертикальной) аэрофотосъемке оптическую ось аэрофотоаппарата приводят в отвесное положение, при котором снимок горизонтален. Однако в процессе полета по прямолиней­ному маршруту аэросъемочный самолет периодически испытыва­ет отклонения, которые характеризуют углами тангажа, крена и сноса (рыскания). Из-за колебаний самолета аэрофотоаппарат также наклоняется и разворачивается. Принято к плановым относить снимки, имеющие угол наклона не более 3°.

При перспективной аэрофотосъемке оптическую ось аэрофото­аппарата устанавливают под определенным углом к вертикали. По сравнению с плановым перспективный снимок захватывает боль­шую площадь, а изображение получается в более привычном для человека ракурсе.

По характеру покрытия местности снимками аэрофотосъемку делят на одномаршрутную и многомаршрутную.

Одномаршрутная аэрофотосъемка применяется при исследо­ваниях речных долин, прибрежной полосы, при дорожных изыс­каниях и т. д. Выборочную маршрутную аэрофотосъемку характер­ных объектов географ может выполнять самостоятельно, сочетая ее с аэровизуальными наблюдениями. Для этих целей удобно ис­пользовать ручной аэрофотоаппарат или цифровую фотокамеру.

Наибольшее производственное применение, прежде всего для топографических съемок, получила многомаршрутная (площадная) аэрофотосъемка, при которой снимаемый участок сплошь покры­вается серией параллельных прямолинейных аэросъемочных мар­шрутов, прокладываемых обычно с запада на восток. В маршруте

на каждом следующем снимке получается часть местности, изоб­раженной на предыдущем снимке. Аэрофотоснимки, получаемые с продольным перекрытием, образуют стереоскопические пары. Про­дольное перекрытие, выражаемое в процентах, устанавливается в зависимости от назначения аэрофотосъемки различным - от 10 до 80 % при среднем значении 60 %. Аэрофотосъемочные маршру­ты прокладывают так, чтобы снимки соседних маршрутов имели поперечное перекрытие. Обычно поперечное перекрытие составля­ет 30 %. Перекрытие снимков позволяет объединить разрозненные аэроснимки в единый массив, целостно отображающий заснятую территорию.

Время для съемки выбирают так, чтобы снимки содержали максимум информации о местности. Учитывают наличие снеж­ного покрова, смену фенофаз развития растительности, состоя­ние сельскохозяйственных угодий, режим водных объектов, влаж­ность грунтов и т. д. Обычно аэрофотосъемку выполняют в лет­ние безоблачные дни, в околополуденное время, но в некоторых случаях, например для изучения почв, лесов, предпочтение отда­ют поздневесенним или раннеосенним съемкам. Съемка плоско­равнинной местности при низком положении Солнца в утрен­ние или вечерние часы позволяет получить наиболее выразитель­ные аэроснимки, на которых микрорельеф подчеркивается про­зрачными тенями. Однако освещенность земной поверхности дол­жна быть достаточной для аэрофотографических съемок с ко­роткими экспонирующими выдержками. Поэтому съемку при вы­соте Солнца менее 20° обычно не производят. По завершении летно-съемочных работ оценивается качество полученных мате­риалов: определяется фотографическое качество аэронегативов (величина коэффициента контрастности, максимальная плот­ность, плотность вуали), проверяется прямолинейность съемоч­ных маршрутов, контролируется продольное и поперечное пере­крытие и др.

Вида аэрофотосъемок. Понятие о съемочном процессе . Фотографирование местности с воздуха может вестись не только с самолетов, но и с других носителей съемочной аппарату­ры: вертолетов, воздушных шаров, аэростатов, дирижаблей, пла­неров и т. п. Основное требование к аэрофотосъемочному полету состоит в том, чтобы самолет летел строго по намеченному прямолинейному маршруту на одной заданной высоте и сохранял при этом макси­мально возможную устойчивость. В реальных условиях полета штурман-аэрофотосъемщик, учитывая угол сноса самолета под влиянием ветра, находит такой курс его следования, при котором обеспечивается полет с некоторой путевой скоростью в заданном направлении относительно земной поверхности.

За работой всего комплекса аэрофотосъемочной аппаратуры (аэрофотоаппарат, радиовысотомер, статоскоп, фоторегистрирующие приборы) следит непосредственно бортоператор. По данным о скорости и высоте полета он определяет и устанавливает на командном приборе такой интервал съемки, при котором выдержи­вается определенное перекрытие снимков в маршруте. В практике аэрофотосъемки принято по-разному называть и обозначать высоты фотографирования, измеряемые относительно различных уровней. Если высота фотографирования определяется от уровня моря, ее называют абсолютной. Высота фотографирования, измеряемая относи­тельно уровня аэродрома, называется относительной. Высоты фотографирования, кроме того, могут изме­ряться относительно среднего уровня территории съемки или отно­сительно конкретной точки на земной поверхности. В этом случае их называют соответственно средними и истинными высотами фотографирования. При расчете масштаба фотографирования, как правило, исходят из средней высоты фотографирования.

В зависимости от значений угловых элементов внешнего ориен­тирования камеры и характера покрытия местности снимками различают перспективную, плановую и стабилизированную аэро­фотосъемку, а также аэрофотосъемку одинарную, одномаршрутную и площадную (рис. 61).




Рис. 44 Схемы одинарной (а), одномаршрутной (б) и площадной (в)

аэрофотосъемки

Перспективную съемку выполняют при значительных углах на­клона оптической оси камеры от отвесной линии. При плановой аэрофотосъемке оптическую ось камеры стремятся уста­новить в отвесное положение, удерживая ее в фотоустановке в горизонтальном положении по уровню. При этом удается обеспе­чить вертикальность оптической оси камеры с погрешностью, не, превышающей обычно 3°. Стабилизированную аэрофотосъемку выполняют с помощью специальной гиростабилизирующей фотоустановки, которая обеспечивает получение снимков с углами наклона не более 40". В настоящее время в целях картографирова­ния выполняют, как правило, только плановую и стабилизирован­ную аэрофотосъемку.Под одинарной аэрофотосъемкой подразумевается,
фотографирование небольших участков местности, покрываемых
одиночными снимками. Одномаршрутная аэрофотосъемка приме­
няется обычно для фотографи­рования линейных объектов. Выполняя площадную аэрофотосъемку равнинных районов, обычно стремятся делать продольное и поперечное перекрытие соответственно в 60 и 30%. При таком продольном перекрытии у трех смежных аэроснимков маршрута будет образовываться зона тройного перекрытия, наличие которой необходимо для выполне­ния различных фотограмметрических измерений. Если на аэрофото­снимке площадной съемки провести средние линии перекрытий, то на нем будет очерчена некоторая центральная часть, называемая его рабочей или полезной площадью. В этой части снимка иска­жения за перспективу и рельеф всегда меньше, чем в периферий­ных его частях.

Для того чтобы обеспечить в процессе аэрофотосъемки задан­ную величину продольного перекрытия, командный прибор должен включать АФА через заданные интервалы времени.

Дешифрированием в аэрокосмическом методе называется про­цесс извлечения необходимой полезной информации об изучаемой территории из материалов аэрокосмической съемки. В результате дешифрирования специалист получает определенное количество исходных фактических сведений и данных, которые интерпретиру­ются в соответствии с конкретной тематикой исследования и ле­жат в основе создаваемой тематической карты.

Из всех видов регистрации информации, характеризующей изу­чаемую местность, предпочтение отдается наглядным видео­изображениям - воздушным снимкам и их монтажам, космиче­ским снимкам и наземным фототеодолитным фотографиям. Эти материалы являются основными для дешифрирования и изучения территориальных особенностей, но и другие виды представления зарегистрированной информации, например запись на магнитной ленте, не остаются без внимания в аэрокосмическом методе исследований. В процессе дешифрирования видео­изображений решается ряд задач, а именно: а) распознавание и классификация объектов местности или их комплексов, изобразив­шихся на снимках; б) установление взаимосвязей между отдель­ными объектами и характерных особенностей их пространствен­ного размещения и в) распознавание и фиксация динамических процессов и природных явлений, возникающих и протекающих на данной территории.

Из большого количества информации, содержащейся на воз­душных и космических снимках, в процессе дешифрирования, как правило, выбирается не вся, а только некоторая часть.

Дешифрирование фотографий непосредственно на местности - (полевое дешифрирование) представляет собой комплекс работ, осуществляемых в натуре путем прокладывания наземных марш­рутов. Распознавание и классификация участков и объектов мест­ности, являющихся предметом исследования, производится путем сличения фотографических изображений. Благодаря такому способу достигается высокая степень достовер­ности дешифрирования и максимальная полнота.

Помимо расшифровки фотографических изображений и их классификации в комплекс наземных работ при полевом дешиф­рировании входят следующие операции: а) нанесение на дешиф­рируемые снимки объектов, которые по ряду причин не нашли своего изображения, но имеют существенное значение для данного исследования и создаваемой, тематической карты; б) уточнение границ различных участков, неясно выразившихся на снимках; в) вычерчивание на фотоснимках объектов и участков, исчезнув­ших на местности, и нанесение на них появившихся вновь; г) сбор дополнительных сведений и характеристик соответственно тема­тике исследований и д) установление и сбор географических наи­менований.

Таким образом, в комплекс «полевое дешифрирование» поми­мо собственно дешифрирования включаются съемочные операции, а также исследования и измерения, соответствующие теме состав­ляемой карты и задачам географического исследования. При по­левом дешифрировании снимки выполняют двойную функцию: во-первых, снабжают специалиста рядом необходимых фактиче­ских данных, содержащихся на них, и, во-вторых, являются осно­вой, на которую наносятся те объекты местности, которые состав­ляют предмет исследования и нагрузку составляемой карты.

Одно из преимуществ полевого дешифрирования состоит в том, что при его производстве местность изучается на момент дешиф­рирования, а не на момент фотографирования. В самом деле, летно-съемочные работы и полевое дешифрирование нередко бывают разделены некоторым промежутком времени, за который на местности могли произойти более или менее существенные изме­нения. Полевое дешифрирование позволяет уточнить устарев­шие аэрофотоснимки. Важным преимуществом полевого дешиф­рирования является то, что в процессе полевых работ на аэро­фотоснимок можно нанести объекты, которые на нем не изобра­зились или из-за недостаточного разрешения фотослоя, или из-за того, что они закрыты другими объектами (например, детали местности под пологом леса), или из-за малого интервала ярко­стей объектов и фона, на котором они размещены. Немаловажное преимущество полевого дешифрирования состоит в возможности в процессе полевых работ безошибочно установить географические наименования речек, ручьев, урочищ, населенных пунктов и т. д.

Наряду с этими достоинствами полевого дешифрирования от­метим ряд недостатков. Одним из них является большая затрата средств на организацию и выполнение полевых работ. Кроме того, само производство полевого дешифрирования сопряжено со зна­чительными затратами труда и сил дешифровщика..

Перед выходом на местность для производства полевого де­шифрирования необходимо провести некоторые предварительные, работы, которые заключаются в следующем: а) географическое изучение района исследований и составление ряда документов, способствующих полевому дешифрированию; б) предварительное камеральное дешифрирование тех изображений, которые не вызы­вают никаких сомнений в их значении, например дорог, пашен", ручьев, границ леса и пр.; в) отбор, оценка и подготовка для де­шифрирования материалов аэрофотосъемки.

В подготовительный период создается предварительная схема-проект наземных маршрутов. Эта схема составляется на восковке или пластике, которые накладываются на накидной монтаж, смон­тированный из контактных отпечатков, отобранных через номер. На схеме тушью или фломастером вычерчиваются проектируемые наземные маршруты, по ходу которых должно производиться по­левое дешифрирование. Выбор маршрутов производится с учетом тематики создаваемой карты. Например, маршруты геоморфоло­гического дешифрирования будут отличаться от маршрутов геобо­танического, топографического и других видов дешифрирования.

При составлении схемы-проекта наземных маршрутов следует соблюдать следующие правила.

Маршруты должны быть проложены с таким расчетом, что­бы исследователь мог посетить участки и объекты, составляющие предмет исследования. Например, при геологическом или геомор­фологическом дешифрировании маршруты должны быть проложе­ны ко всем обнажениям, поперек речных долин, проходить через участки, изображения которых отличаются друг от друга рисунком или фототоном. Полевое дешифрирование произво­дится одновременно с рисовкой горизонталей и дополнительной съемкой объектов местности, не изобразившихся на фотографии, и тех, которые составляют содержание данной тематической карты.

Фотосхемы и увеличенные космические снимки целесообразно использовать для полевого дешифрирования тогда, когда обследу­ется большая по площади территория и создается мелкомасштаб­ная карта (1:100000 и мельче). | Обычно в этом случае полевое дешифрирование проводится с автомашины или вертолета.

Аэровизуальное дешифрирование состоит в том, что _производится оно с борта самолета или вертолета. Для этой работы используются тихоходные летательные аппараты, имеющие скорость полета не более 150 км/ч, так как при большей скорости дешифровщик не успевает различить и зарегистрировать объекты дешифрирования, быстро исчезающие из его поля зрения. Оптимальные высоты, с которых производится аэровизуальное дешифрирование, зависят от скорости полета, задач, исследования и желаемой де­тальности дешифрирования. Опыт показал, что аэровизуальное дешифрирование целесообразно производить с высот до 200 м.

Технологическая схема аэровизуального дешифрирования со­стоит из нескольких этапов. На первом этапе на материалах аэро-дешифрирования кодовыми обозначениями, которые следует раз­работать заранее, так как стандартов для них нет. Сплошное полевое дешифрирование в настоящее время все чаще заменяется так называемым комбинированным, которое пред­ставляет собой сочетание полевого и камерального. Такая технологическая схема дешифрирования отличается своими экономиче­скими выгодами без ухудшения качества. Существует несколько вариантов комбинированного дешифрирования. Наиболее простым, но и менее экономным является такой процесс комбинированного дешифрирования, при котором все аэрофотоснимки перед выездом на местность подвергаются предварительному камеральному де­шифрированию с использованием прямых и косвенных признаков.

Камеральное дешифрирование материалов аэрокосмической съемки отличается от полевого тем, что процесс извлечения ин­формации и изучение сфотографированной территории осуществля­лся в лабораторных условиях. В настоящее время камеральное дешифрирование интенсивно развивается. По сравнению с полевым имеет ряд преимуществ: экономическая выгодность, экономия времени и трудовых затрат, комфортные условия труда, возможность кооперирования различных специалистов, применение разнообразной аппаратуры, облегчающей труд человека, изучение труднодоступных или вовсе недоступных регионов. В процессе камерального дешифрирования ряд его этапов может быть автоматизирован. К недостаткам камерального - дешифрирования можно отнести то, что во многом оно имеет вероятностный характер, что сказывается на достоверности дешифрирования и требует полевой доработки.

Визуальное дешифрирование всегда целесообразно произво­
дить на стереомодели




визуальное дешифрирование производится не толькона воздушных снимках, но также и на космических, для чего сле­дует скомбинировать стереопары из снимков, полученных на соседних витках полета космического корабля.

Из стереоскопических приборов общеупотребительны следующие: а) зеркальные и призменные стереоскопы; б) зеркальные стереоскопы с переменным увеличением; в) стереопантометры с| параллаксометром; г) интерпретоскопы.

Из семейства зеркально-линзовых стереоскопов наиболее удоб­ны для визуального дешифрирования стереоскопы со сменным увеличением, которые изготавливает народное предприятие «Карл-Цейсе» в ГДР. Этот прибор допускает общий обзор всей площади стереопары (или ее большей части). Для детального дешифриро­вания на прибор надевается насадка с двумя окулярами, имеющи­ми увеличение 4 х. Поле зрения при этом уменьшается, но отдель­ные участки стереомодели рассматриваются с увеличением, что способствует дешифрированию мелких деталей изображения. В комплект к стереоскопу придается параллаксометр, с помощью которого можно измерять линейные продольные параллаксы с точностью не более 0,05 мм и, следовательно, производить обмер стереомодели и определять собственные высоты ряда объектов местности.

Наиболее универсальный стереоскопический прибор для дешиф­рирования - интерпретоскоп - изготавливается в ГДР (рис. 62). Это прибор стационарного типа и предназначен для визуального дешифрирования воздушных и космических снимков, имеющих размеры от 70X70 до 230X230 мм, изготовленных как на прозрачной основе, так и на непрозрачной. Одно из достоинств прибора состоит в том, что на нем можно обрабатывать нераз­резанную на отдельные кадры пленку. Дешифрируемые снимки помещаются на стеклянную столешницу стола, где могут просве­чиваться источниками света, расположенными в корпусе стола. Снимки на непрозрачной основе освещаются светильниками такСплошное полевое дешифрирование в настоящее время все чаще заменяется так называемым комбинированным, которое пред­ставляет собой сочетание полевого и камерального. Такая технологическая схема дешифрирования отличается своими экономиче­скими выгодами без ухудшения качества. Существует несколько вариантов комбинированного дешифрирования. Наиболее простым, но и менее экономным является такой процесс комбинированного дешифрирования, при котором все аэрофотоснимки перед выездом на местность подвергаются предварительному камеральному де­шифрированию с использованием прямых и косвенных признаков.

Камеральное дешифрирование материалов аэрокосмической:ъемки отличается от полевого тем, что процесс извлечения ин­формации и изучение сфотографированной территории осуществля­лся в лабораторных условиях. В настоящее время камеральное дешифрирование интенсивно развивается. По сравнению с полевым имеет ряд преимуществ: экономическая выгодность, экономия времени и трудовых затрат, комфортные условия труда, возможность кооперирования различных специалистов, применение разнообразной аппаратуры, облегчающей труд человека, изучение труднодоступных или вовсе недоступных регионов. В процессе камерального дешифрирования ряд его этапов может быть автоматизирован. К недостаткам камерального дешифрирования можно отнести то, что во многом оно имеет вероятностный характер, что сказывается на достоверности дешифрирования и требует полевой доработки.

Визуальное дешифрирование всегда целесообразно произво­
дить на стереомодели по двум причинам. Во-первых, прямой приз­
нак дешифрирования (форма объекта) на стереомодели рассмат­
ривается в трехмерном, а не в двухмерном пространстве, как это
имеет место на плоских одиночных снимках или их монтажах.
Поэтому возможность распознавания и классификации объектов,
имеющих высоту, значительно возрастает. Во-вторых, на стереомо­
дели наглядно представлены характерные особенности простран­
ственного размещения отдельных компонентов ландшафта, зако­
номерно приуроченных к различным формам рельефа, что лежит
в основе косвенных способов дешифрирования. Стереоскопическое
визуальное дешифрирование производится не только на воздушных снимках, но также и на космических, для чего сле­дует скомбинировать стереопары из снимков, полученных на соседних витках полета космического корабля.

Аэрофотосъемка земельного участка , проведенная как совместно с геодезическими работами, так и отдельно от них, позволит получить наглядное представление об особенностях местности. На полученной ЦММ возможно проводить измерения расстояний, объемов. Это особенно важно в случае, если необходимо провести оценку издержек для проектирования дорог, коммуникаций.

Кому и зачем нужна аэрофотосъемка участка

Получить изображение участка с высоты будет полезно в различных случаях. Среди них - проектирование автодорог, коммуникаций. Благодаря полученным моделям местности удастся определить характер ландшафта, особенности рельефа, произвести измерения объема и площади и многое другое. Эти данные станут основой для топопланов территории.

Аэрофотосъемка будет полезна при:

  • Составлении топографических планов - полученные методом аэрофотосъемки данные позволят собрать 3D модель местности с высотами, а ортофотоплан даст возможность вычерчивать плановые элементы, что в итоге превратится в топографический план М 1:500 – 1:10 000;
  • Мониторинге незаконного использования земли - в этом случаем съемка с БПЛА позволит определить местоположение фактических заборов, границ землепользования, размещенных на ней объектов недвижимости и сопоставить полученные данные с кадастром недвижимости;
  • Маркшейдерской съемки карьеров - услуга позволит составлять маркшейдерские планы карьеров и отвалов. Точность данной методики значительно выше традиционных средств съемки, а скорость проведения работ составляет 1-2 дня на объекты в несколько квадратных километров.

Стоимость аэрофотосъемки участков

Полеты с привязкой снимков к МСК/WGS и др. Ортофотоплан (Форматы JPEG/TIFF/GeoTIFF) Трехмерная модель с сечением рельефа, в зависимости от типа местности (Форматы tin, shp, grid, dtm, str) Топографический план
М 1:500 От 25 000 руб/кв.км От 30 000 руб/кв.км 1 пикс. = 2,5 см на местности 25 000 руб/кв.км От 1000 руб/га
М 1:1000 От 20 000 руб/кв.км От 25 000 руб/кв.км 1 пикс. = 6 см на местности 20 000 руб/кв.км От 500 руб/га
М 1:2000 От 20 000 руб/кв.км От 25 000 руб/кв.км 1 пикс. = 10 см на местности 20 000 руб/кв.км От 400 руб/га
М 1:5000 От 20 000 руб/кв.км От 25 000 руб/кв.км 1 пикс. = 15 см на местности 17 000 руб/кв.км От 300 руб/га
М 1:10000 От 15 000 руб/кв.км От 22 000 руб/кв.км 1 пикс. = 25 см на местности 15 000 руб/кв.км От 200 руб/га

Преимущества аэрофотосъемки

  • высокое качество, четкость и разрешение полученных кадров;
  • возможность реализации съемки в любой труднодоступной местности;
  • всепогодность использования;
  • возможность создания панорамных видео- и фотоматериалов;
  • доступная цена по сравнению с арендой вертолета/самолета;
  • возможность получения подробных данных в высоком разрешении о размерах и ландшафте территории, наличии на ней водоемов и растительности;
  • мобильность - мультикоптер и беспилотный самолет, с помощью которого осуществляется съемка, не требует много места для взлета и посадки - для этого достаточно небольшого участка земли;
  • быстрая скорость получения данных - результат работы вы получите через 1-2 дня.

Закажите аэрофотосъемку участка в «Сервис Гео»