Технические показатели аэрофотосъемки

При создании топографической основы фотограмметрическим методом используют снимки, полученные отечественными аэро­фотоаппаратами типа АФА-ТЭ, АФА-ТЭС, а из зарубежных — LMK, RC-30 (Leica). В качестве основных носителей съемочной аппаратуры применяют самолеты: Ан-2, Ан-30, Ту-134СХ, Ил-20М.

В некоторых случаях съемку проводят с вертолетов, мотодель­тапланов, управляемых по радио авиамоделей и воздушных ша­ров. Съемку выполняют в ясную солнечную погоду, при отсут­ствии облаков. Комплекс аэрофотосъемочных работ состоит из нескольких этапов:

· разработки технического задания (проекта), включающего тех­нические параметры съемки: границы участка съемки, высоту и масштаб фотографирования, фокусное расстояние АФА, продоль­ное и поперечное перекрытие снимков, тип аэрофотопленки, сро­ки съемки и т. д. При использовании современных технических средств производства аэрофотосъемки, таких, как навигационная система GPS и компьютерная система управления полетом и ра­ботой аэрофотоаппарата типа ASCOD, разработка задания имеет свои особенности. Получают координаты проектируемых центров фотографирования, т. е. точек, в которых происходит открытие затвора АФА (экспонирование). Для этого на топографическую карту масштаба 1:100 000 наносят заданную границу участка (объекта) аэрофотосъемки. Затем с помощью дигитайзера опреде­ляют координаты поворотных точек границы участка съемки, ко­торые вводят в бортовой компьютер. В компьютер также вводят масштаб аэрофотосъемки, величину продольного и поперечного перекрытия, фокусное расстояние и формат снимков. По этим данным вычисляют координаты проектируемых центров фотогра­фирования в системе координат WGS-84;

· подготовки аэрофотосъемочного оборудования, полетного за­дания и т.п.

· аэрофотографирования;

· фотолабораторной обработки аэрофильмов (проявление, фик­сирование, сушка, нумерация негативов, контактная печать аэро­снимков);

· составления накидного монтажа и изготовления его репродук­ции, оценки фотографического и фотограмметрического качества материалов аэрофотосъемки;

· сдачи материалов аэрофотосъемки заказчику.

При аэрофотографировании масштаб получаемых снимков, по экономическим соображениям, мельче масштаба создаваемого плана. По масштабу фотографирования съемку разделяют на: крупномасштабную (1: М > 1:15 000), среднемасштабную (1:16 000 < 1 :М< 1:50 000), мелкомасштабную (1:М < 1:51 000) и сверхмелкомасштабную (1:М < 1:200 000).

Фотосъемку в зависимости от угла отклонения оптической оси объектива АФА от вертикали, как было рассмотрено ранее, делят на плановую и перспективную.

Плановой называют аэрофотосъемку, выполняемую при верти­кальном положении оптической оси, при этом угол отклонения допускается до 3°.

Использование гиростабилизирующих аэрофотоустановок при фотографировании местности позволяет получить снимки с углом наклона 7... 10 мин (предельное значение утла 40 мин). При созда­нии планов и карт крупного масштаба применяют снимки, полу­ченные в результате проведения плановой аэрофотосъемки.

При перспективной съемке угол отклонения оптической оси от вертикали может достигать 45°. Ее выполняют для увеличения зоны захвата снимаемой местности при обзорных или рекогнос­цировочных работах.

При планово-перспективной съемке используют несколько аэрофотоаппаратов одновременно — одним АФА проводят плано­вую съемку, другими перспективную. Это позволяет фотографи­ровать полосу местности до горизонта.

По количеству и расположению снимков различают однокадровую (одинарную), маршрутную и многомаршрутную (площад­ную) аэрофотосъемку.

Рис. .1. Схема аэрофотосъемки:

/ — двойное продольное перекрытие снимков; 2 — тройное продольное перекрытие снимков;

3 — поперечное перекрытие снимков — положение центров фотографирования;

0₁,..., 0₄ — их проекции на местности

При однокадровой фотосъемке получают одиночные снимки участков земной поверхности.

При маршрутной фотосъемке изображение полосы местности представляется в виде некоторого количества снимков, получен­ных по направлению (маршруту) полета летательного аппарата. Маршрут полета может быть прямолинейным, криволинейным или ломаным. Это зависит от вида фотографируемого объекта и целей съемки. Например, при обследовании или проектировании линейных объектов (дорог, трубопроводов, линий электропереда­чи, каналов и т. п.) съемку проводят по криволинейным или лома­ным маршрутам.

Многомаршрутная (площадная) фотосъемка представляет собой получение снимков местности с нескольких параллельных марш­рутов (рис.1). Маршруты прокладываются чаще всего по на­правлениям восток—запад—восток или север—юг—север. Пло­щадную аэрофотосъемку применяют при картографировании или обследовании больших территорий.

Одномаршрутную и многомаршрутную аэрофотосъемку, про­водимую с помощью кадровых АФА, выполняют с перекрытиями соседних снимков.

Перекрытиями называют части аэроснимков, на которых изображена одна и та же местность. Значения пере­крытий выражают в процентах от длины стороны снимков.

Взаимное перекрытие снимков одного маршрута — это продоль­ное перекрытие, рассчитываемое по формуле

,

где — размер перекрывающихся частей снимка; — длина стороны снимка по направлению маршрута.

Продольное перекрытие снимков рассчитывают или задают, исходя из технологии фотограмметрической обработки снимков (или иных соображений). Величина его может быть 60, 70, 80, 90 %. Перекрытие двух смежных снимков называют двойным (на рис. 1 обозначено цифрой 1). Зона перекрытия трех снимков — тройное перекрытие (на рис. 1 обозначено цифрой 2) и т. д. Для каждого стандартного значения продольного перекрытия опреде­ляют минимальные и максимальные пределы.

Продольное перекрытие обеспечивается частотой (временным интервалом) включения АФА, которое зависит от высоты фото­графирования и путевой скорости летательного аппарата. Расстоя­ние между соседними точками фотографирования в маршруте на­зывают базисом фотографирования и обозначают В_х.

Поперечное перекрытие р_у — это перекрытие снимков соседних маршрутов. Поперечное перекрытие рассчитывают по формуле

где — размер перекрывающейся части снимков двух смежных маршрутов.

Минимальное поперечное перекрытие допускается 20 %. Рас­стояние между маршрутами (1) рассчитывают по формуле

,

где - длина поперечной стороны снимка; т — знаменатель масштаба аэрофо­тосъемки; р_у - заданное поперечное перекрытие.

Продольные и поперечные перекрытия позволяют определить центральную часть снимка, где его геометрические и фотометрические искажения минимальны. Эту часть снимка называют рабо­чей площадью снимка. Рабочую площадь снимка, ограниченную линиями, проходящими через се­редины двойных продольных и поперечных перекрытий, называ­ют теоретической (рис. 2).

Размеры ее сторон b_х и b_у по со­ответственным осям х и у рассчи­тывают по формулам:

,

,

Рис. 2. Рабочая площадь снимка

Теоретическую рабочуюпло­щадь используют при расчетах, а практическую — при выполне­нии фотограмметрических работ.