Физические источники ошибок аэрофотоснимка

К физическим
источникам ошибок, влияющих на изображения
аэрофотоснимка, относятся деформация
фотоматериала, невырав­нивание фильма
в аэрофотоаппарате, дисторсия объектива,
атмос­ферная рефракция, кривизна
Земли и смаз изображения.

Деформация
фотоматериала (фотопленки и фотобумаги)
воз­никает главным образом в процессе
фотографической обработки. Причины
деформации изучаются в курсе фотографии.

Различают
два вида деформации фотоматериала:
системати­ческую и случайную.

Систематическая
деформация вызывает
аффинное преобразо­вание снимка.
Например, квадрат в результате
систематической деформации может
остаться квадратом, изменив только
размер (равномерная деформация), или
принять форму прямоугольника (неравномерная
деформация), ромба (деформация сдвига),
параллелограмма (неравномерная деформация
со сдвигом). Равно­мерная деформация
легко учитывается при фотограмметрических
работах. Остальные виды систематической
деформации учесть сложно и практически
не всегда возможно. Фотопленка имеет
главным образом неравномерную деформацию,
которая характе­ризуется разностью
величин деформации вдоль и поперек
фильма. Обычно она не превышает 30 мкм
на протяжении 90 мм.

Случайная
деформация не
подчиняется законам аффинного
преобразования. Для лучших сортов
фотопленки на ацетатной ос­нове она
не больше 15 мкм и 6 мкм для пленки на
малодеформи-рующейся основе в пределах
квадрата 20×20 см. Одна из причин случайной
деформации — неоднородность строения
подложки.

Деформация
обычной фотобумаги в 2—3 раза больше
дефор­мации фотопленки. Фотобумага
с металлической прослойкой и фо­топластинки
практически не деформируются.

Деформацию
фотоматериала необходимо учитывать в
тех слу­чаях, когда ее влияние выходит
за пределы ошибок измерения снимков.

Для
учета равномерной деформации фотоматериала
измерен­ные координаты х
и у точки
снимка трансформируют по фор­мулам

где
х’,
у’—
исправленные за деформацию координаты
точки снимка; а₀,
b_o,
a,
b
—
коэффициенты. Зная точные значения х’,
у’ координат
меток или перекрестий контрольной сетки
и измерив координаты х
и
у
их
изображений на снимке, составляют
уравне­ния (75). Решив эти уравнения,
находят коэффициенты и вычис­ляют
исправленные координаты любой точки
снимка. Для опре­деления коэффициентов
в данном случае необходимы две метки
или два перекрестия контрольной сетки.

Влияние
неравномерной деформации фотоматериала
учитыва­ется полиномами

В
этом случае необходимо иметь не менее
трех или четырех точек с известными
координатами х’
и
у’.
При
наличии избыточного ко­личества точек
с известными координатами х’
и
у’
задача
опреде­ления коэффициентов решается
по способу наименьших квад­ратов.

Влияние
ошибки выравнивания фотопленки в
плоскости при­кладной рамки фотокамеры
показано на рис. 39, где а’
и
а
—
изо­бражения точки объекта на плоскости
прикладной рамки Р
и
по­верхности эмульсионного слоя; b
—
основание перпендикуляра,

опущенного
из точки а
на
плоскость Р.
Пусть
оа’
=r
и
а’b
=Δ r. Тогда

Эта
формула характеризует искажение
радиуса-вектора точки снимка, обусловленное
отклонением Δƒ поверхности фотопленки
от плоскости прикладной рамки.

Если
r=f=100
мм, Δг=10 мкм, то Δƒ=10 мкм. Отсюда сле­дует,
что выравнивание фотопленки должно
выполняться с высо­кой точностью.

Влияние
дисторсии объектива фотокамеры
рассмотрено в § 5. Фотограмметрическая
дисторсия объективов, используемых для
измерительных целей, не превышает 30
мкм. Эти искажения явля­ются
систематическими и могут быть учтены
при обработке снимков.

При
выводе основных формул фотограмметрии
предполагается, что луч света, идущий
от точки объекта до центра проекции,
пря­молинеен. В действительности
происходит искривление светового луча,
так как он распространяется в среде
переменной плотности. Это явление,
называемое атмосферной рефракцией,
необходимо учитывать при обработке
результатов точных фотограмметриче­ских
измерений.

Условимся
называть фотограмметрической рефрак­цией
угол между прямой, проходящей через
точку местности М
(рис.
40) и центр проекции S,
и
касательной к световому лучу в точке
S.

Рефракцию
можно найти по формуле

где Н
= На—Hg — высота фотографирования над
точкой местно­сти М; ζ— зенитное
расстояние; Ηi;— абсолютная высота слоя
воздуха i; Hg — высота точки местности:
dδ — изменение плотно­сти атмосферы.

В
соответствии с формулой (79) составлена
табл. 3 величин фотограмметрической
рефракции для зенитного расстояния
ζ=45° и различных значений высот Н_а
и
H_g.

Рефракция
для других зенитных расстояний получается
путем умножения табличных значений на
tgζ.

Смещение
точки снимка, вызванное рефракцией,
находится в вертикальной плоскости,
проходящей через центр проекции S
и точку местности М,
и
приводит к увеличению радиуса-вектора
r
=
пт’ (см.
рис. 40).

Для
горизонтального снимка r
= ftgζ.
Отсюда

Следовательно,
поправки к величинам r,
х, у точки
горизон­тального снимка за влияние
рефракции получим по формулам

Эти
формулы можно применять и для плановых
снимков, так как углы наклона их малы.

Рассмотрим
влияние кривизны Земли на смещение
точек снимка (рис. 41). При решении некоторых
фотограмметрических задач местность
принимают за горизонтальную плоскость
Е,
про­ходящую
через точку N
высоты
фотографирования Н.
Однако
более точное представление о местности
дает сферическая поверх­ность U
с
радиусом R.

Пусть
М
—
точка местности, а М_о
— ее ортогональная проек­ция на
плоскость Е.
На
снимке Р
точкам
М
и
М_о
соответствуют
точки т
и
т₀.
Таким
образом, смещение Δr=т_от
характеризует
влияние кривизны Земли.

Полагая,
что снимок горизонтальный, получаем

Смещение
точки снимка, вызванное кривизной Земли,
направ­лено к центру снимка и приводит
к уменьшению радиуса-век­тора r.

Сравнивая
это явление с рефракцией, можно сказать,
что ре­фракция частично компенсирует
смещение, вызванное кривизной Земли.
Поправки за кривизну Земли Ar_k
и
рефракцию Аг_г
и их суммарные значения Ar_k+r
(в
мкм) для различных величин Н,ƒ,r
(R=6370
км, H_g=0)
приведены
в табл. 4.

Линейные
и угловые перемещения аэрофотоаппарата
во время открытия затвора вызывают смаз
или сдвиг фотоизображения. Пусть точка
А
местности
(рис. 42) в начале открытия затвора
изо­бразилась в точке а
снимка
Р.
За
время выдержки самолет про­летел
расстояние L
и
в конце выдержки та же точка А
изобрази­лась
в точке а’
того
же снимка. Следовательно, точка А
местности
изобразилась отрезком аа’
=δ. Этот
отрезок называется сдви­гом изображения
и определяется по формуле

где
f
:
Η— масштаб фотографирования; ω
—
путевая скорость са­молета, м/с; t
—-
время выдержки, с.

Сдвиг
изображения оказывает большое влияние
на резкость изображения. Колебания
аэрофотоаппарата во время выдержки
тоже вызывают сдвиг изображения.

С
целью уменьшения сдвига изображения
применяют Аэрофотоаппараты с большой
скоростью затвора и самолеты с малой
пу­тевой скоростью.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Слайды презентации

Содержание:

1. Суть аэрофотосъемки
2. Виды аэрофотосъемки и их особенности
3. Процесс стрельбы
4. Оценка качества аэрофотоснимков
5. Расположение и оснащение самолетов и вертолетов
6. Сущность спутниковых снимков
7. Погодные условия
8. Масштаб аэрофотоснимков
9. Вывод:

По этой ссылке вы сможете найти много готовых курсовых работ по геодезии:

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

Введение:

Термин аэрофотосъемка относится к фотографированию местности с достаточно большой высоты с использованием специального оборудования. Это оборудование фиксируется на самолете, вертолете, дирижабле или на искусственном спутнике Земли. Особенность аэрофотокамер заключается в том, что они способны фотографировать как в горизонтальном положении, так и в наклонном положении, и даже в тот момент, когда объектив вращается. В этом случае в процессе съемки чаще всего используется однообъективная камера, но в некоторых случаях также используется многообъективная камера, которая может значительно увеличить область, которая может быть покрыта одним изображением.

Можно с уверенностью сказать, что сегодня аэрофотосъемка широко используется в самых разных отраслях промышленности. Панорамные снимки, сделанные с помощью аэрофотокамер, могут быть необходимы владельцам недвижимости и земельным участкам, риэлторам или архитекторам. По данным, полученным с помощью аэрофотосъемки, вы можете в полной мере оценить все достоинства и недостатки того или иного района. Эта информация может быть более чем полезной для будущего развития, позволяя вам предоставить полную информацию обо всех строительных проектах и ​​их местонахождении на месте. Также все данные, полученные в процессе аэрофотосъемки, позволяют рассчитать размеры всех зданий и сооружений, а также получить точные данные о физическом состоянии определенных объектов.

Суть аэрофотосъемки

Аэрофотосъемка — это комплекс мероприятий, который включает в себя различные процессы от фотографирования земной поверхности с летающего самолета до получения аэрофотоснимков, фотографий или фотографических планов захваченного района.

Оно включает:

1. подготовительные мероприятия, заключающиеся в изучении местности, которая подлежит фотографированию, подготовке карт, разработке маршрутов полета самолета и расчете элементов аэрофотосъемки;
2. сама полетная фотография или фотографирование земной поверхности с помощью аэрофотокамер;
3. фотолабораторная работа по проявлению снятой пленки и изготовлению позитивов;
4. геодезические работы по созданию геодезической базы на земле, что необходимо для исправления искажений аэрофотоснимков, возникающих при аэрофотосъемке, географической привязке и для составления фотографий и фотографических планов;
5. фотограмметрическая работа, которая проводится как в полевых условиях, так и в офисные периоды, и связана с обработкой аэрофотоснимков для составления планов и карт снимаемого участка.

Все эти процессы тесно связаны друг с другом и частично перекрываются. Аэрофотосъемка каждого объекта должна проводиться одной и той же организацией от начала до доставки конечного продукта. В результате этих работ изготавливаются контактные отпечатки, блок-распечатки аэрофотоснимков, фотографии или фотографические планы, составленные в соответствии с геодезической базой. Все эти так называемые аэрофотоснимки используются в будущем для решения ряда вопросов в области лесного хозяйства и лесной промышленности.

Виды аэрофотосъемки и их особенности

Типы аэрофотосъемки отличаются друг от друга несколькими способами. Фотографирование земной поверхности с самолета может происходить в разных положениях главной оптической оси камеры аэрофотоаппарата. В зависимости от его пространственного положения различают следующие виды аэрофотосъемки: горизонтальные, плановые и наклонные (перспективные). Горизонтальный означает такую ​​аэрофотосъемку, в которой основная оптическая ось аэрофотокамеры занимает вертикальное положение (b = 0), а отрицательная плоскость строго горизонтальна. Если в момент фотографирования основная оптическая ось камеры аэрофотоаппарата отклоняется от отвеса в среднем на 1,0-1,5 °, но не более чем на 3,0-5,0 °, то такая аэрофотосъемка называется плановой. Фотосъемка с самолета с наклонной позицией главной оптической оси аэрофотоаппарата от отвеса под углами, превышающими 10 °, называется наклонной или перспективной аэрофотосъемкой.

В случае, когда естественный горизонт изображен на аэрофотосъемке, аэрофотосъемка будет перспективной с горизонтом. Кроме того, возможна также плановая и перспективная аэрофотосъемка, суть которой заключается в том, что при полете по одному и тому же маршруту с помощью специальных аэрофотосъемок одновременно делаются как плановые, так и перспективные аэрофотосъемки. В зависимости от характера покрытия местности аэрофотоснимками, аэрофотосъемка делится на обычную, маршрутную и непрерывную. Обычная аэрофотосъемка — это фотосъемка отдельных объектов местности (например, горения, ветров, хранилищ древесины, лесных массивов, рафтинга и т. д.) С одиночными или парными изображениями, соединенными перекрытием. Маршрутная аэрофотосъемка называется аэрофотосъемкой участка полосы вдоль определенного маршрута от самолета. В зависимости от объекта аэрофотосъемки, маршруты полета могут быть прямыми (несколько кварталов леса) или изогнутыми (вдоль русла реки). При такой аэрофотосъемке достигается перекрытие между изображениями на маршруте, достигая 56-60%; это называется продольным перекрытием. Маршрутная аэрофотосъемка используется для транспортировки леса, мелиорации и других работ, выполняемых в узкой полосе местности. Он создается путем прокладки нескольких прямых и параллельных маршрутов, которые взаимно перекрываются. При таком типе аэрофотосъемки в дополнение к продольному перекрытию между изображениями на маршрутах должно наблюдаться указанное перекрытие между изображениями смежных маршрутов полета, называемое поперечным перекрытием; обычно оно не превышает 30-40%.

По методу последующей фотограмметрической обработки аэрофотоснимков и изготовления конечного продукта различают три типа аэрофотосъемки:

1. Контурная аэрофотосъемка, в результате которой получается только контурный план местности.
2. Комбинированная аэрофотосъемка, при которой топографический план местности создается с использованием аэрофотоснимков, а местность изображается на нем горизонтальными и обычными знаками в результате полевых топографических и геодезических съемок, в основном с использованием вертикальной съемки при совместном использовании аэрофотоснимков.
3. Стереофотограмметрическая (высотная) аэрофотосъемка, позволяющая получить полный топографический план рельефа местности с горизонтали на основе настольной обработки аэрофотоснимков с небольшим количеством точек съемки.

Процесс съемки в воздухе для всех этих типов аэрофотосъемки в основном одинаков, но стереофотограмметрическая съемка предъявляет особые требования к оптике, юстировке устройства и фиксации элементов внешней ориентации. Аэрофотосъемку можно различить по масштабу фотографии.

Запланированные аэрофотосъемки, в зависимости от полученного масштаба аэрофотоснимков, делятся на:

1. крупномасштабный — с фотографическим масштабом более 1: 10000; маршрут полета аэрофотосъемки
2. средние — с фотографическим масштабом меньше 1: 10000 до 1: 30000;
3. мелкомасштабные — с фотографическим масштабом менее 1: 30000; 1: 50000; 1: 75000 и максимум 1: 100000.

Фотограмметрическая обработка запланированных аэрофотоснимков очень проста. В условиях равнинной местности это будет состоять, прежде всего, в устранении искажений из-за несоблюдения вертикального положения оптической оси камеры и из-за колебаний высоты полета. Чтобы сделать леса известными и исследовать их на больших территориях, вполне возможно ограничиться использованием упрощенных фотографий, составленных из аэрофотоснимков, уменьшенных до тех же масштабов. Возможность использовать запланированные аэрофотоснимки для лесного налогообложения без предварительной и сложной фотограмметрической обработки (развертывание, преобразование) является большим преимуществом и позволяет использовать их для полевых работ сразу после аэрофотосъемки. В тех же случаях, когда требуются более точные планы для решения различных задач лесного хозяйства и, в частности, задач лесной инженерии, фотопланы создаются в соответствии с требуемой степенью точности (если есть геодезическая основа) путем применения метода фототриангуляции и преобразования антенны. фотографии. Из-за относительно небольшого количества искажений на снимках леса на запланированных аэрофотоснимках их использование не вызывает особых затруднений. С продольным перекрытием 56-60% создается полная возможность для стереоскопического просмотра, создания контуров участков, декодирования различных категорий областей и земель и составления их описания.

Основным недостатком плановой аэрофотосъемки является ее низкая производительность по сравнению с перспективными и плановыми перспективными съемками. Но при современном состоянии техники этот недостаток устраняется в связи с использованием широкоугольных объектов, увеличением формата аэрофотоснимков и высоты фотографирования. Аэрофотоснимки косых аэрофотоснимков с перспективным изображением области, сделанной неизбежно, имеют резко изменяющийся масштаб, уменьшающийся от переднего плана к дальнему. В то же время значительное уменьшение масштаба на заднем плане вызывает резкое падение распознавания захваченных объектов и показателей налогообложения стендов. При проспективной аэрофотосъемке в горных районах, при наличии резко очерченного рельефа, аэрофотоснимки дают значительные искажения ситуации, появляются «мертвые» пространства, в результате чего на них не фиксируется ряд важных деталей местности. Стереоскопическое исследование таких аэрофотоснимков возможно. Лучше на переднем плане и с небольшим перспективным изображением местности. К недостаткам перспективных аэрофотосъемок относится большая сложность их фотограмметрической обработки. Суть слот-аэрофотосъемки состоит в том, чтобы непрерывно фотографировать полосу местности на движущейся пленке через узкую щель в фокальной плоскости камеры, расположенную перпендикулярно направлению полета. При целенаправленной аэрофотосъемке пленка постоянно экспонируется, поэтому контактная печать на рулонной бумаге выглядит как непрерывная лента. Движение пленки синхронизируется с движением изображения, что определяет резкость изображения. Чаще всего слот-устройства делаются двоякими; один из них — широкоугольный — дает мелкомасштабное изображение, другой — крупномасштабный. С помощью этих устройств можно делать фотографии с малых высот в пасмурные дни и в сумерках, получать запланированные аэрофотоснимки одновременно в различных масштабах, выполнять стереоскопическую съемку под любым заданным углом.

Процесс стрельбы

Аэрофотосъемка состоит из подготовительной, летно-съемочной полевой фотолаборатории и полевой фотограмметрической работы. Подготовительная работа. Одним из важнейших процессов является расчет элементов аэрофотосъемки. Это требует заданных значений масштаба фотографирования и фокусного расстояния AFA, формата аэрофотоснимков, заданного процента продольного и поперечного перекрытия и размера зоны съемки. Используя эти исходные данные, определяются высота и основа фотографирования, интервал между экспозициями, количество аэрофотоснимков на маршруте и на месте съемки, а также время, необходимое для аэрофотосъемки всего участка.

Перед началом летной съемки оборудование проверяется и подготавливается к работе, материалы и схемы полетов используются для обучения экипажей и составления расписания полетов, затем делаются аэрофотоснимки, оператор определяет угол сноса и скорость относительно земли самолета, т.е. скорость самолета относительно Земли. Учитывая величину угла сноса, самолет поворачивается против ветра на угол опережения. Для расчета временного интервала между экспозициями необходима путевая скорость самолета или другой среды. Угол дрейфа и скорость полета самолета определяются с помощью оптических прицелов в прямом и обратном направлениях по маршруту. После этого они приступают к оборудованию, следят за его работой и прокладывают маршруты аэрофотосъемки в соответствии с проектом. Маршрут воздушного судна наносится на приборы, контролируемые наземными ориентирами. При отсутствии ориентиров, маршруты съемки и подходы к ним выполняются инструментальным способом, особенностью которого является прокладка маршрутов только на основе показаний навигационных и летных приборов. Полевые фотолаборатории состоят из негативных и позитивных процессов. Негативный процесс включает в себя разработку, фиксацию промывки экспонированной аэропленки на специальных ручных или автоматических устройствах, которые предназначены для обеспечения равномерного и правильного времени проявления пленки. Чаще всего используются проявочные устройства с устройством перемотки пленки. Они состоят из двух вращающихся катушек, расположенных на одной общей кровати.

Пленка равномерно перематывается с одной катушки на другую вручную или с помощью электродвигателя, и в этот момент пленка находится в проявочном растворе. После сушки аэропленка переносится в фотограмметрическую группу, где негативы регистрируются и нумеруются. Затем фильм попадает в темную комнату для создания позитивных отпечатков. Положительный процесс заключается в получении контактных аэрофотоснимков путем печати на специальных машинах фотоизображений с негативов на светочувствительную фотобумагу или позитивную пленку. Контактные отпечатки должны быть достаточно контрастными и иметь полный вырез деталей по всей площади негатива. Чтобы получить одинаковые аэрофотоснимки, необходимо учитывать степень контрастности негативов при наборе фотобумаги, соблюдать желаемую экспозицию и правильно выполнять проявление. Нумерация и регистрация аэронегативов производится сразу же после сушки аэрофильмов. Каждый аэронегатив пронумерован со стороны эмульсии в верхнем левом углу обратной буквой. Помимо серийных номеров аэрофотоснимков, подписываются дата и номенклатура региона аэрофотоснимков. Все аэрофотоснимки записываются в журнал и отправляются в фотолабораторию для контактной печати. Предаэрофотоснимки выложены вдоль маршрутов. Установка начинается с верхнего маршрута справа налево или слева направо, поэтому отображаются номера аэрофотоснимков, которые последовательно накладываются друг на друга, монтируются по контурам местности в местах, покрытых и закрепленных кнопками. Каждый последующий маршрут связан с предыдущими вдоль потолков. Получившаяся компоновка рабочего блока позволяет установить границы захваченной территории для проверки технического фотографического качества съемочной работы. Предоставляя предварительную оценку качества аэрофотоснимков, устанавливают места для повторных аэрофотоснимков, если перекрытие между аэрофотоснимками меньше заданного значения или имеются фотографические дефекты.

Оценка качества аэрофотоснимков

После повторной съемки отклоненных маршрутов проводится окончательная оценка материалов на предмет их фотограмметрических и фотографических качеств. Фотограмметрическое качество аэрофотоснимков определяется степенью соответствия заданному продольному и поперечному перекрытию, параллельностью сторон аэрофотоснимков линиям оснований, прямолинейности оснований, прямолинейности трасс и выравнивание воздушной пленки. Проверьте продольное и поперечное наложение контактных отпечатков с помощью фотограмметрической линейки. Аэрофотоснимки с продольным перекрытием менее 56% и поперечным перекрытием менее 20% считаются неудовлетворительными. Поперечное перекрытие измеряется между аэрофотоснимками соседних маршрутов так же, как и при оценке продольных перекрытий.

Чтобы определить величину непараллельности базисной линии сторонам аэрофотоснимков, две соседние аэрофотоснимки маршрута смонтированы на контурах, расположенных вблизи исходного направления. Затем измерьте угол между стороной одной из аэрофотоснимков и линией, соединяющей идентичные углы аэрофотоснимков. Прямолинейность маршрутов при обследовании равнинных участков контролируется блочной планировкой участка, а при съемке горных районов — блочной аэрофотосъемкой отдельных маршрутов. Основные точки экстремальных аэрофотоснимков отдельных маршрутов связаны прямой линией L и измеряется наибольшее отклонение центра аэрофотоснимка от прямой (отклонение съемки 1). Если линия, соединяющая центры, является гладкой линией без заметной локальной кривизны, то для всего маршрута в виде отношения отклоняющей стрелки 1 к расстоянию между центрами экстремальных аэрофотоснимков L умножьте на 100. Если есть один или Более заметны кривизны на трассе, то они соединяются прямыми линиями с центрами экстремальных аэрофотоснимков каждого из изогнутых отрезков, причем измерения 1, L и расчет индекса параллельности проводятся отдельно для каждого из них. Не прямолинейность считается неприемлемой при наличии 3. Выравнивание аэрофотоснимка предварительно проверяется на отсутствие видимой неточности фотоизображения и видимой кривизны контрольных нитей на аэрофотоснимках. А также просмотр аэрофотоснимков под стереоскопом. В этом случае аэрофотоснимки равнинной местности рассматриваются с нулевым стереоэффектом (основа фотографирования перпендикулярна основанию устройства).

В этом случае стерео модель должна быть полностью плоской. Аэрофотоснимки пересеченной местности просматриваются с прямым стереоэффектом (основы фотографирования параллельны основанию устройства), и в то же время искажения закономерностей форм отдельных рельефных элементов не должны быть заметны для глаза. Если материалы аэрофотоснимков предназначены для стереофотограмметрической обработки, то в начале, в конце каждого маршрута и на каждом пятом аэронегативе измеряются отклонения от прямого изображения контрольных нитей. Отклонения, превышающие 0,10 мм, считаются неприемлемыми. Если обнаружены отклонения более 0,10 мм, а во всех других сомнительных случаях контрольные измерения производятся фотограмметрическими методами. Фотографическое качество аэрофотоснимков оценивается путем их последовательного просмотра и оценки степени удовлетворенности требованиями, предъявляемыми к ним в соответствии с действующими инструкциями. Для объективной оценки качества негативов и контактных отпечатков они используют стандарты и те опоры, которые приведены ниже.

Резкость и детализация в затененных и освещенных областях должны быть достаточными по всему полю изображения. Аэрофотоснимки должны отображать все детали, которые находятся на негативе. Плотность и контрастность должны быть достаточными и равномерно распределенными по центру и по краям. Для спектрозональных негативов максимальная плотность деталей на негативе не должна превышать 1,8-2,0 ед. коэффициент контрастности должен быть в диапазоне 1,4-1,8, а дисбаланс слоев не должен превышать 0,4-0,5 единиц. Завеса не должна препятствовать качественной печати, то есть должна соответствовать техническим условиям, предусмотренным на заводе для данного типа воздушной пленки: для спектрозональных негативов синяя завеса не превышает 0,6; пурпурная вуаль — не более 0,4.

Спектрозональные негативы, снятые с повышенной мутностью, не принимаются. Они характеризуются чрезмерным воздействием пурпурного слоя, низкой контрастностью, однообразием всего изображения. Изображения облаков от них, царапин, пятен, полос и других дефектов не должны препятствовать дешифровке и фотограмметрической работе. Спектрозональные аэронегативы должны иметь ярко выраженное цветовое разделение, изображения хвойных и лесных массивов должны быть заметно различаться по цвету, а вся область ограничена изображением контрольных нитей. Нельзя допустить разницу в цветовой тон между аэрофотоснимками одного маршрута и разными маршрутами. Цветопередача по всему объекту должна быть одинаковой. Из измеренных значений для каждой аэрофотоснимка и визуальной оценки устанавливается среднее значение, которое объективно указывает фотографическое качество пленки в целом. Если полет признан удовлетворительным, то они выполняют окончательную компоновку блока, на которой отмечены рамки трапеции международной маркировки, написаны названия населенных пунктов и рек, а также номенклатура трапеции. С блока сделал репродукцию.

Масштаб воспроизведения должен быть в три-четыре раза меньше, чем масштаб аэрофотосъемки. Размытые репродукции сделаны позже при обследовании лесов и лесопользования. По их словам, вы можете предварительно ознакомиться с областью работы, разделить территорию на зоны налогообложения и выбрать аэрофотоснимки для полевых работ. Для изучения объектов земной поверхности, в том числе лесов, широко используются дистанционные методы. Они основаны на получении информации об изучаемых объектах на расстоянии путем регистрации электромагнитного излучения с использованием чувствительных приемников, установленных на самолетах, космических кораблях и т. д., или человеческим глазом. Источниками электромагнитного излучения являются солнечные и радиоэлектрические приборы. Они излучают электромагнитные волны широкого спектрального диапазона. Излучение характеризуется длиной волны и чистотой колебаний.

Длина волны выражается в микрометрах (мкм) — тысячные доли миллиметра или нанометры (нм) — тысячные доли микрометра. В зависимости от длины волны электромагнитное излучение может быть представлено в виде спектральной шкалы. В этом случае спектральная область с интервалами длин волн менее 0,01 мкм называется рентгеновской, от 0,01-0,38 мкм — ультрафиолетовой (УФ), 0,38-0,76 мкм — видимой, 0,76-1000 мкм — инфракрасной (ИК), 1000 микрон или больше — радиоволна. При изучении земной поверхности на расстоянии используются разные области спектра — от радиодиапазона до УФ. Дистанционные методы можно разделить на аэрометоды, когда съемки или наблюдения проводятся из атмосферы, и космические методы из космоса. Удаленная съемка и в зависимости от используемого оборудования делятся на фотографические и нефотографические. Материалы обследования могут быть представлены в виде изображений, записей на магнитных носителях, графиков, регистров и т. д. Не фотографические съемки могут быть пассивными и активными.

Пассивная съемка может быть пассивной и активной. Пассивная съемка состоит в регистрации солнечного излучения, отраженного объектом, или собственного теплового излучения земных объектов. Пассивные включают в себя сканер (в том числе тепловой и микроволновой) и телевизионные съемки. Сканирование осуществляется оптико-механическими сканерами телевизионных (ТВ) — передающих камер, микроволновых — радиометров. При активной съемке местность облучается искусственным источником лучистой энергии, и приемник отражает отраженные в этом волны. Примером такого типа съемки является радиолокационная или радиолокационная съемка (РЛ) с использованием радиолокационных станций, установленных на самолете, которые облучают местность электромагнитными волнами вдоль линии полета. Отраженные в этом случае сигналы регистрируются на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ). Съемка может быть выполнена в одной зоне спектра (однозонная съемка) или одновременно в нескольких разных, более узких зонах электромагнитного спектра (многозонная или мультиспектральная съемка). Каждый вид стрельбы имеет свои особенности, достоинства и недостатки. Например, RL — съемка не зависит от метеорологических условий: сканер и TV — съемки обеспечивают оперативную доставку информации из космоса на Землю в цифровом виде, что позволяет напрямую вводить ее в компьютер и упрощать машинный анализ информации съемки: ИК тепловая и RL — съемки только днем, но и ночью. ИК тепловидение эффективно используется для обнаружения локальных, в том числе подземных лесных пожаров. Мультизональные съемки позволяют сравнивать значения оптических плотностей в разных областях спектра, а также получать цветные и ложные цветные изображения захваченных объектов. Некоторые из них уже применяются, другие начинают находить применение в лесном хозяйстве. Однако наиболее широко используемыми при изучении лесов и мониторинге их состояния являются фотографические аэрофотосъемки и космические съемки и аэровизуальные наблюдения. За рубежом широко используются многозонные сканерные изображения.

Расположение и оснащение самолетов и вертолетов

Принцип полета. Тело, которое движется в воздухе, постоянно испытывает сопротивление со стороны последнего. Чтобы преодолеть это сопротивление, вам нужно применить определенную силу. Сила сопротивления воздуха, называемая силой любого сопротивления, с которой сталкивается движущееся в нем тело, прямо пропорциональна плотности воздуха, площади поперечного сечения тела, квадрату скорости движения и зависит от форма тела, его поверхность и положение в потоке воздуха. Этот закон аэродинамики является основой для проектирования самолета. Тела с различными формами и размерами, помещенные в другую среду и имеющие одинаковую силу, будут двигаться с разными скоростями. В этом случае давления, возникающие спереди и сзади, будут разными, и чем больше эта разница, тем больше область турбулентности, тем ниже скорость продвижения и тем больше сила сопротивления. При обтекании тела с угловатыми формами воздушный поток замедляется меньше, чем при обтекании пластины, и поэтому область пониженного давления и сила любого сопротивления меньше. Давление будет незначительным спереди и сзади в виде каплеобразного тела в потоке воздуха, так как струйки воздуха обтекают его и почти не образуют вихри. В этом случае для преодоления любого сопротивления потребуется наименьшая сила. Для летального аппарата решающее значение имеет обтекаемая форма, которая создает наименьшее сопротивление и не вызывает турбулентности. Каплевидные и крыловидные тела имеют эту форму. Подъемная сила. Крылья самолета и опорные отверстия вертолета являются их основными частями. Они создают лифт, и благодаря им совершается полет. Пусть крыло движется в воздухе под определенным углом атаки. Частица воздуха, встречаясь с летающим крылом, огибает верхнюю выпуклую и нижнюю плоскую или слегка вогнутую поверхность крыла. Потоки, которые текут вокруг крыла сверху, должны идти в то же время дольше, чем потоки, которые текут вокруг крыла снизу. Поэтому верхние струйки движутся быстрее, чем нижние. Чем больше скорость воздушного потока, тем меньше давление на него (закон Бернулли). Следовательно, над крылом меньше давления, чем под крылом.

В результате этого возникает подъемная сила, направленная перпендикулярно потоку воздуха и действующая снизу вверх. Полет транспортных средств тяжелее воздуха — самолетов и вертолетов — основан на этом свойстве. Но для того, чтобы устройство двигалось в воздухе с определенной скоростью, оно должно постоянно преодолевать сопротивление воздуха. Это достигается за счет тяги пропеллера, вращаемого двигателем устройства, или за счет влияния реактивных сил, возникающих в результате выбрасывания выхлопных газов из турбины самолета обратно с высокой скоростью. Оборудование. При рассмотрении вопроса об оснащении самолетов и вертолетов мы имеем в виду полет и навигацию, а также другое специальное оборудование для аэрофотосъемки: автопилот и устройство автоматического изменения курса, компас и систему направления, альтиметр и оптические бортовые прицельные устройства. Автопилот предназначен для автоматического управления самолетом. Он стабилизирует заданный курс, высоту полета и положение воздушного судна в полете, а также обеспечивает доступ к заданному маршруту и ​​повороту при выходе из маршрута по маршруту.

В настоящее время автопилоты типа AP-6E используются для самолетов IL-14FK и AP-28L-1F для самолета аэрофотосъемки Ан-30. Устройство автоматического выключения программы — это устройство с автопилотом, обеспечивающее автоматическое управление самолетом на протяжении всего полета с аэросъемки. Схема автоматического реверса модели APR — 2 состоит из двух частей: автомат сближения и стабилизатор. Компас и система курсов. Компас используется для определения курса или направления полета. Дистанционный астрономический компас DAK-DB-5V генерирует истинный курс самолета посредством автоматического определения направления Солнца, может работать независимо и в сочетании с системой курса в качестве датчика истинного курса (широко используется на практике). Система курсов служит для прокладки маршрутов в заданном направлении и состоит из магнитных, гироскопических, радиотехнических и астрономических средств измерения курса самолета, указания его на визуальные признаки, а также выдачи сигналов направления на автопилот и навигационный компьютер. Используются различные типы систем, в том числе КС-6 и ГМК-1А.

Система курса KS-6 установлена ​​на самолетах для воздушной разведки самолетов Ан-30 и Ил-14ФК, а система GMK-1A — на вертолете Ка-26. Измерители путевой скорости и угла дрейфа. На самолетах, выполняющих аэрофотосъемку, установлен доплеровский измеритель DISP-013-24 FC, который непрерывно автоматически измеряет скорость относительно земли и угол сноса при полете над любой местностью. Комплекс измерителя FC DISS-013-24 состоит из высокочастотного (антенного) и низкочастотного блоков, блока вывода данных, индикатора панели управления и воздуходувки высокочастотного блока. Он установлен на самолетах Ан-30 и Ил-14ФК. Альтиметры используются для определения высоты полета. Они бывают двух типов — анероид и радиовысотомер. Первый — это анероидный барометр, длина шкалы которого выражена в метрах. Для определения расстояния от центра аэрофотосъемки до ближайшей точки земной поверхности используется топографический радиовысотомер.

Он состоит из приемопередатчика, измерительного блока, цифрового индикатора высоты, антенны, панели управления и рамы амортизации. Используя RV-18ZH, можно измерить высоту полета до 10000 м со среднеквадратичной ошибкой не более 5 м. Его вес составляет 20 кг. Регистрация показаний радиовысотомера выполняется автоматически путем фотографирования цифрового индикатора высоты с помощью фотографического регистратора TAU или ARFA-7. Для измерения и автоматической регистрации колебаний высоты полета используются статоскопы S-51, S-51M и TAU. Они представляют собой жидкостные дифференциальные барометры и позволяют измерять и регистрировать изменения статического давления, которые при последующей обработке определяют разницу высот центров аэрофотосъемки. При выполнении аэрофотосъемки используются оптические бортовые прицельные приспособления ОПБ-1Р, НКБП-7 и МКВ. Они предназначены для измерения угла дрейфа, определения интервала фотографирования, а также для контроля правильности продолжения трасс. Оптический прицел ОПБ-1Р представляет собой телескопическую систему, состоящую из линзы, окуляра, сферического уровня, сетки, двух линз, системы намотки и двух призм (подвижных и неподвижных). Он установлен на самолетах Ан-30, Ил-14ФК и Ан-2. Прицел оптического коллиматора НКБП-7 обеспечивает построение углов обзора от -15 до +85 в вертикальной плоскости и + в горизонтальной.

Прицел установлен на самолеты Ан-30, Ил-14ФК и вертолет Ка-26. Работа механического прицела широкоугольного коллиматора воздушной съемки МКВ-1 основана на том, что полупрозрачное сферическое зеркало оптической системы создает на бесконечности изображение сетки, расположенной в фокусе зеркала, т.е. проецирует продольный курс линия на местности. Масса устройства составляет 1,5 кг. Угол обзора прицельного устройства по маршруту 105, по маршруту составляет + 5. Электронное командное устройство ЭКП-2М представляет собой полуавтоматическое устройство, предназначенное для определения необходимого темпа работы аэрофотокамеры, измерения угла сноса и обеспечения АФК. работа в автоматическом режиме в сочетании с РВ-18Ж и ДИСС-013 -24ФК. EKP-2M позволяет автоматически передавать командные импульсы одному или двум AFA с разными фокусными расстояниями. В то же время для каждого AFA поддерживается заданное продольное перекрытие аэрофотоснимков. Он может передавать сигналы на антенную установку для поворота AFA на угол сноса. Устройство состоит из двух блоков: оптического козырька, который служит для измерения интервала фотографирования и угла дрейфа, и электронного блока, который выполняет функции счетного и разрешающего устройства. Установите вес 45 кг. Аэроэкспонометр АЕ-2 используется для объективного определения экспозиции во время аэрофотосъемки. Это фотоэлектрический счетчик с электронным калькулятором. Значения скорости затвора аэрофотоаппарата для заданных значений относительной апертуры и светочувствительности фотоматериала, введенного в электронный калькулятор, и для интегрированной освещенности, измеренной приемником света, отображаются на циферблате. индикатор аэроэкспонометра. Конструктивно АЕ-2 состоит из двух блоков: автомобильного приемника и индикаторного блока. Масса комплекса составляет 6 кг. Аэрофотосъемки, предназначенные для стабилизации интегрированной плотности аэро-негативов как в пределах одного аэрофильма, так и от пленки к пленке, а также для получения аэрофильмов для автоматической обработки на проявочных машинах, оснащены автоматическим контролем экспозиции (ARE). Чувствительными элементами являются фотоэлемент и фоторезистор со спектральной чувствительностью, соответствующей достаточной точности для всех типов используемых аэрофотоснимков. Точность оптической стабилизации плотности находится в пределах + 15%.

Сущность спутниковых снимков

Космическая съемка — это изображение Земли с космического корабля (ОАК). Нижняя граница околоземного космического пространства, где космический аппарат может совершать обороты вокруг Земли, составляет 140-150 км. Максимальная высота стрельбы ограничена соответствующим минимальным масштабом Земли. Основой космических съемок является аэрофотосъемка, в которую дополнительно входят элементы небесной механики, физики атмосферы и другие. Функции космического зондирования также включают перемещение космического корабля по орбите в соответствии с законом небесной механики и аэродинамики, быстро меняющиеся условия освещения на траектории полета, влияние всей атмосферы на качество изображения, широкий спектр ландшафтов, которые могут иметь различные сезонные условия , Запуск космического корабля, управление его полетом, стрельба и доставка информации на Землю обеспечиваются средствами управления полетом, наземными измерительными и информационными системами в сочетании с космическим аппаратом, как правило, как правило, многоцелевого назначения, экономические системы. Для изучения природных ресурсов Земли (ИПРС), в том числе лесов, используют наблюдательные космические системы, разделенные на две группы: а) предназначенные для наблюдения поверхности Земли, называемые космическими комплексами для изучения природных ресурсов: б) предназначенные для наблюдения за атмосферой, получившие название метеорологических космических комплексов.

Разработка технических средств дистанционного зондирования Земли из космоса идет в двух взаимодополняющих направлениях. Первый из них основан на фотографировании поверхности Земли в видимой и ближней инфракрасной областях спектра и доставке ее на Землю при посадке спускаемого аппарата космического аппарата или в выброшенных контейнерах с фотопленками, что обеспечивает их фотохимическую обработку и изготовление контактной и увеличенной фотопечати. Эти съемочные материалы предназначены для решения проблем, не требующих быстрого принятия решения. Второе направление включает проведение съемок в видимой, инфракрасной и микроволновой областях электромагнитного спектра и передачу полученной информации со спутников по радиоканалам в точки приема, обработку и доставку ее потребителям для изучения быстродвижущихся процессов на поверхности Земли, и решение проблем, связанных с разносторонним изучением природных ресурсов.

Погодные условия

Съемка земной поверхности осуществляется через атмосферу, характеристики которой являются переменными. Его состояние определяется условиями и результатами обследования. Физическое состояние атмосферы характеризуется ее прозрачностью и преломлением в ней лучей, температурой воздуха, атмосферным давлением, влажностью воздуха, облачностью и движением воздушных масс. Наибольшее влияние на эффективность съемки в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах спектра оказывают степень прозрачности атмосферы, освещенности и облачности. Аэрофотосъемки и космические съемки обычно проводятся в яркие, солнечные, безоблачные дни. Перистые и перистые облака не мешают им. Аэрофотосъемка возможна при высокой облачности, но над самолетом, выполняющим съемку. Высокая непрерывная облачность позволяет получать бестеневые аэрофотоснимки с улучшенным качеством изображения, смягченными тонами теней, в результате чего купол на стойках виден глубже, его затененные участки лучше видны.

Масштаб аэрофотоснимков

Масштаб аэрофотоснимка — это отношение величины изображения сегмента на нем к величине соответствующего сегмента на земле. Масштаб горизонтальной аэрофотосъемки выражается простым отношением 1 / m = fkH, где m — знаменатель числовой шкалы, fk — фокусное расстояние AFA: H — высота фотографирования. Для плоской местности масштаб является постоянным по всей площади аэрофотоснимка: поэтому горизонтальная аэрофотоснимок является планом плоской местности. Масштаб плановой и аэрофотоснимков не равен масштабу соответствующей горизонтальной аэрофотоснимок. Масштаб планируемой аэрофотоснимка в принципе различен для его частей, но также для каждой точки: он не одинаков для разных направлений. Но поскольку углы наклона планируемых аэрофотоснимков невелики (до 3 г) и искажения невелики, для практических целей масштаб определяется соотношением 1 / m = fkH. Многообещающая аэрофотоснимок в разных его частях имеет существенно отличающиеся масштабы изображения, которые зависят от направления измеряемого сегмента: только вдоль линий, перпендикулярных основной вертикальной шкале, постоянно. Масштаб предполагаемой аэрофотоснимка определяется как отношение бесконечно малого сегмента dr на аэрофотоснимке к соответствующему бесконечно малому сегменту на местности DR. 

Вывод:

На изображениях появляются искажения из-за отклонения оптической оси AFA от вертикали, из-за рельефа местности, под влиянием изменений высоты фотографирования и т. д.

Рабочая зона аэрофотосъемки. Величина линейных искажений изображений на аэрофотоснимке тем больше, чем больше расстояние от центра до краев аэрофотоснимка, т.е. все искажения увеличиваются с увеличением расстояний r. Существуют искажения изображения, возникающие под воздействием различных физических факторов: искажение линзы, атмосферная рефракция, деформация воздушной пленки, смещение пленки и т. д. В ходе детального анализа влияние этих факторов может привести к наибольшему искажению и ухудшению качества изображения. по краям аэрофотоснимка. Поэтому при декодировании и создании фотографических планов средняя, ​​наименее искаженная часть аэрофотоснимка называется рабочей областью аэрофотоснимка, что практически определяется путем рисования прямых линий в середине зон продольного и поперечного перекрытий , используется.

Стереоскопический эффект. Основы стереоскопического зрения можно наблюдать одним или двумя глазами. Монокулярное зрение характеризуется тем, что наблюдатель, видя объекты, не имеет представления об объеме формы и расстоянии до них. Эти впечатления получены от части косвенными способами, а не косвенно в результате визуального восприятия. Бинокулярное зрение дополняет представление об объектах, полученных путем их изучения отдельно каждым глазом, впечатлений от объема форм и удаления предметов друг от друга. Бинокулярное зрение, при котором форма объектов и их относительное положение в пространстве хорошо ощущаются, называется стереоскопическим.