Аэрофотометоды.

4.1 Принципы аэрофотосьёмки

Аэрофотооптика по своему назначению делится на оптику для топографической и обзорной фотосъемок. В зависимости от пространственного положения оптической оси при аэросъемке различают аэрофотосъемку плановую, перспективную и планово-перспективную. Плановой, или приближенно вертикальной, называется аэрофотосъемка, при которой заданный угол отклонения оптической оси от вертикали = 0°, а случайные его колебания составляют не более 2-3°. Аэросъемка при направлении оптической оси под каким-либо углом отклонения от вертикали называется перспективной, или наклонной, аэрофотосъемкой. Аэросъемка с одновременным применением обоих видов фотографирования называется планово-перспективной. К аэросъемке такого вида, в частности, относится панорамная съемка, достигаемая различными способами: вращением объектива, расположением впереди объектива вращающихся призм или зеркал и т. п.

Имеет значение такой вид съемки как щелевая аэрофотосъемка, построенная на принципе непрерывного фотографирования на движущейся авиапленке полосы местности, которая проецируется объективом сквозь узкую щель в фокальной плоскости камеры, перпендикулярную направлению полета. При щелевой съемке авиапленка по мере перемотки подвергается сплошному экспонированию. Для получения резкого фотоизображения необходимо соблюсти условие равенства скоростей движения пленки и перемещения изображения в фокальной плоскости камеры.

Процесс аэрофотосъемки состоит в том, что, придерживаясь по возможности заданного прямолинейного направления и заданной высоты полета, аэросъемщик производит через равные интервалы времени снимки земной поверхности. Эти интервалы определяют с таким расчетом, чтобы аэроснимки в некоторой части перекрывали друг друга. Такой ряд взаимно перекрывающихся снимков вдоль направления полета называют маршрутом, а перекрытие аэроснимков вдоль маршрута - продольным перекрытием. Засняв требуемый маршрут, самолет разворачивается и летит в обратном направлении параллельно первому маршруту, сохраняя по возможности прежнюю высоту полета. Аэроснимки второго маршрута должны частично перекрываться с первым. Это перекрытие аэроснимков между маршрутами называется поперечным перекрытием. В настоящее время аэросъемка производится на специальную высокочувствительную авиапленку, которая в момент съемки выравнивается и автоматически перематывается. В одной кассете имеется запас пленки на 100 - 300 аэроснимков. Наиболее часто используются аэрофотопленки шириной 7, 8, 19 и 32 см, на которых получаются кадры размерами 8х8 см, 18х18 см, 18х24 см, 30х30 см. Аэросъемка проводится, как правило, в ясную солнечную погоду. Высота фотографирования определяется заданным масштабом снимков и в среднем равна 2-4 км.

Важным параметром при аэросъемке, требующим создания широкого ассортимента объективов различных фокусных расстояний, является масштаб фотографирования. При плановой съемке он является функцией высоты съемочного полета и фокусного расстояния камеры аэрофотоаппарата, а при перспективной съемке, кроме того, и функцией угла отклонения оптической оси аэрокамеры от вертикали и положения изображения какой-либо точки местности на снимке, определяемого ординатой этой точки на нем (принимая за ось ординат главную вертикаль).

В зависимости от назначения и предполагаемого характера использования результатов аэросъемки, фотографирование выполняется в крупном, среднем и мелком съемочных масштабах. Масштабы фотографирования 1:10 000 и более относятся к крупным масштабам; масштабы от 1:10 000 до 1: 30 000 - к средним съемочным масштабам; аэросъемка при меньших масштабах – к мелкомасштабному фотографированию.

Очевидно, что по съемочным масштабам можно разграничить только плановую и щелевую аэросъемку, так как при перспективной съемке разномасштабность на дальнем и переднем планах снимка исключает эту возможность. Для устранения разномасштабности принципиально может быть применен панкратический объектив, фокусное расстояние которого плавно изменяется синхронно с изменением дистанции при перспективной (панорамной) съемке.

Применение крупномасштабной аэросъемки очень широко и разнообразно в различных случаях обзорной фотосъемки, а именно при проектировании различных сооружений и путей сообщения, для землеустройства и лесоустройства, для планировки городов и населенных пунктов и т. п. Для этого необходимыми являются: затвор, обеспечивающий достаточно малые выдержки, исключающие появление нерезкости изображения в результате сдвига его за время экспозиции; длиннофокусные объективы, использующиеся для сокращения подобной выдержки. В аэрофотоустановке должны быть устранены вибрации аэрокамеры; аэрофотоаппарат должен иметь устройства, компенсирующие сдвиг изображения при полете носителя, что особенно необходимо при движении летных средств с большими скоростями, и т. п. В каждом аэрофотоаппарате с определенным форматом аэроснимка, предусматривается возможность установки ряда объективов - от короткофокусных до длиннофокусных – в зависимости от высоты полета и требуемого масштаба фотографирования.

Дешифрирование аэроснимков, трансформированных фотоснимков, фотопланов, а также фотосхем является одним из основных процессов составления планов и карт. В процессе дешифрирования, на материалах аэрофотосъемки опознаются и вычерчиваются соответствующими условными знаками объекты и контуры местности, подлежащие съемке. Дешифрирование может выполняться: полевым, комбинированным, камеральным и аэровизуальным методами.

Объектами дешифрирования, например, для нужд землеустройства, государственного учета земель и земельного кадастра, являются границы, сельские населенные пункты, дороги, гидротехнические сооружения, мелиорированные земли, сельскохозяйственные угодья, пашни, многолетние насаждения, залежи, сенокосы, пастбища, леса и кустарники, болота, элементы рельефа, земли, не используемые в сельском хозяйстве, земли, несельскохозяйственного назначения и пр.