Материалы дешифрирования

Аэрофотосъёмка – дистанционный метод изучения земной поверхности путём фотографирования в различных областях оптического спектра с самолёта или других летательных аппаратов.

Аэрофотосъёмка выполняется при помощи специального аэрофотоаппарата при заданном вертикальном (плановая аэрофотосъёмка) или наклонном (перспективная аэрофотосъёмка) положении оптической оси. Аэрофотосъёмка включает лётно-съёмочный и фотолабораторный периоды, полевые фотограмметрические работы. Лётно-съёмочный период состоит из аэронавигационных расчётов, выполняемых в соответствии с заданными требованиями к аэрофотосъёмке и фотографирования местности по этим расчётам. Для получения сплошного фотоизображения участка местности аэрофотосъёмка выполняется по прямолинейным параллельным маршрутам с частичным перекрытием соседних аэрофотоснимков одного маршрута (продольное перекрытие) или смежных маршрутов (поперечное перекрытие), что позволяет определять пространственные координаты точек местности.

При проложении маршрутов аэрофотосъёмки используют специальное навигационное оборудование, для определения пространственного положения аэрофотоснимков — радиовысотомер (для фиксации высоты фотографирования), статоскоп (для регистрации изменения высоты полёта), самолётный радиодальномер (для определения плановых координат). Лабораторные работы состоят в химико-фотографической обработке экспонированной аэрофотоплёнки, оценке фотокачества аэрофотосъёмки и получении контактных отпечатков. Полевые фотограмметрические работы выполняются для оценки общего качества аэрофотосъёмки. По смонтированным контактным отпечаткам (накидному монтажу) производятся измерения с целью окончательной оценки качества аэрофотосъёмки. Данные аэрофотосъёмки в горном деле и геологии применяют для составления планов карьеров, подготовки комплексной программы рекультивации, при геологическом картировании, исследованиях зоны прибрежного шельфа, инженерно-геологических исследованиях, в сельском хозяйстве по данным аэрофотосъемки можно составить картографический материал и др.

Для корректного прокладывания маршрута при аэрофотосъемке часть участка местности, сфотографированного на одном снимке, обязательно должна быть отображена и на другом. Эту особенность аэрофотоснимков называют продольным перекрытием. Продольное перекрытие — это отношение площади, сфотографированной на двух соседних снимках, к площади, изображенной на каждом отдельном снимке, выраженное в процентах. Обычно значение продольного перекрытия на аэрофотоснимках составляет 60 %, хотя в особенных случаях данные значения могут быть изменены в соответствиями с требованиями к этим снимкам. Если требуется провести аэрофотосъёмку обширного по ширине участка, то фотографирование заданной площади производят серией параллельных маршрутов, имеющих поперечное перекрытие. При такой фотосъемке стандартное значение перекрытия обычно составляет 30 %. Для проведения аэрофотосъёмки задается высота полёта относительно фотографируемой местности, фокусное расстояние камеры аэрофотоаппарата, сезон, время и порядок прокладывания маршрутов. Из-за подвижности основания при аэрофотосъемке в каждый момент фотографирования центр проектирования объектива и плоскость аэроснимка занимают произвольное положение. Величины, определяющие пространственное положение снимка относительно принятой системы координат, называются элементами внешнего ориентирования снимка. Это три линейные координаты центра проектирования xs, ys, zs и три угла, определяющие поворот снимка вокруг трёх осей координат. В связи с развитием технологий спутникового позиционирования в последнее время при производстве аэрофотосъёмки (с целью облегчения обработки результатов) большой популярностью пользуются системы GPS и ГЛОНАСС.

Летно-съемочные работы

Перед составлением проекта летно-съемочных работ производится изучение местных особенностей района; физико-географических, экономических, климатических и метеорологических. Изучение характера местности позволяет уточнить расчет величин продольного и поперечного перекрытий в различных частях территории и высоту полетов. Климатические и фенологические данные дают возможность установить время начала и конца съемочного периода. Метеорологические данные позволяют выявить количество съемочных дней по месяцам и среднюю их продолжительность.

Карты

Для аэрофотосъемки подготовляются карты двух видов: полетные и съемочные. Полетные карты служат пилоту и аэросъемщику для общей ориентировки в полете. Наиболее подходящий их масштаб 1:500000—1:1000000. На эти карты наносятся границы общей площади, подлежащей аэрофотосъемке, и отдельных съемочных участков по трапециям международной разграфки. На них указывается очередность производства аэрофотосъемки и обозначаются имеющиеся в районе работ аэродромы и посадочные площадки, а также линии маршрутов полетов от аэродрома до участков съемки с их аэронавигационными расчетами. Для лучшей ориентировки в полете карты «поднимают», т. е. основные объекты визуальной ориентировки покрывают красками различного цвета: реки и озера — синим цветом, железные дороги — черным, шоссейные и грунтовые дороги — желтым, мосты, станции железной дороги и другие сооружения — красным, населенные пункты — коричневым, леса — зеленым. Съемочные карты служат аэросъемщику для детальной ориентировки в процессе производства аэрофотосъемки. Масштаб этих карт зависит от заданного масштаба аэрофотосъемки и должен быть мельче его в 4—5 раз. Для производства мелкомасштабной аэрофотосъемки можно пользоваться картами масштабов 1:200000, среднемасштабной — картами масштаба 1:100000, а для крупномасштабной аэрофотосъемки — картами масштаба 1:50000 и крупнее.

Границы общей площади, намеченной к аэрофотосъемке, устанавливаются таким образом, чтобы они проходили по рамкам полных трапеций в международной разграфке. Кроме того, на съемочные карты наносятся различными цветами границы отдельных съемочных участков, подлежащих аэрофотосъемке с указанием очередности ее проведения. В условиях горной местности при установлении границ съемочных участков учитывают разницу в рельефе местности. В соответствии с этим ограничивают сходные по рельефу местности участки с самостоятельным для них расчетом: высоты полета, величины продольного и поперечного перекрытий.

За границами съемочных участков указываются количество аэроснимков, приходящихся на заданный маршрут, расчетные компасные курсы съемочных маршрутов, высота фотографирования от средней плоскости для данного участка и др.

При составлении проекта плановой аэрофотосъемки используются собранные картографические материалы, климато-метеорологические данные, а также различные статистические сведения.

Для производства расчетов каждый крупный съемочный участок разбивается на ряд мелких участков в соответствии с дневной производительностью аэрофотосъемки. Кроме основного съемочного участка, целесообразно иметь запасный участок на случай, если в районе основного участка погода для аэрофотосъемки неблагоприятна. Направление маршрутов проектируется с востока на запад и с запада на восток. Длина их для мелкомасштабной аэрофотосъемки должна составлять до 50 км, среднемасштабной — до 30 км, для крупномасштабной — до 10 км.

В задании, помимо границ территории съемки, указываются тип аэрофотоаппарата, масштаб съемки, величины продольных и поперечных перекрытий. Эти данные являются исходными для последующих расчетов. Масштабы аэрофотосъемки при лесоустройстве и обследовании лесов зависят от предъявляемой к ним точности и степени интенсивности лесного хозяйства. Всесоюзным объединением «Леспроект» для различных разрядов лесоустройства приняты следующие масштабы аэрофотосъемки: 1а разряда — 1:5000, I—II разрядов — 1:10000, III—IV разрядов — 1:15000. Для картографических целей при двухкамерной аэрофотосъемке рекомендуются масштабы соответственно в 2 раза мельче. Продольное перекрытие между аэроснимками должно составлять не менее 56%, поперечное — не менее 30%. В горной местности продольные перекрытия могут быть больше — до 70% и более.

Высота полета Н в метрах для аэрофотосъемки над средней плоскостью местности определяется в зависимости от знаменателя численного масштаба аэрофотосъемки m и величины главного расстояния аэрофотоаппарата.

Подготовка к полету

Получив задание на съемочный полет, экипаж самолета (пилот и аэросъемщик) подготавливаются к его выполнению. Члены экипажа совместно изучают картографический материал, расположение земных ориентиров как по направлению полета до участка, так и на самом участке; окончательно согласовывают аэронавигационный режим полета. Аэросъемщик заряжает кассету аэрофотоаппарата пленкой, включает аэрофотоаппарат, статоскоп и радиовысотомер и производит два—три пробных снимка, чтобы убедиться в правильности работы приборов. Получив сведения о погоде, решают вопрос о возможности полета для аэрофотосъемки.