Фотограмметрия

 

элемента изображения будет равен 0,01 мм. Определяют разрешающую способность путем съемки миры.

Мира - специальный тест-объект, представляющий собой прозрачную или не прозрачную основу, на которую нанесен рисунок в виде черных и белых полос разной ширины. Вместо полос могут быть использованы черные или белые сектора. В первом случае миру называют штриховой, во втором -радиальной.

Разрешающая способность съемочных систем, в которых приемниками излучения служат ПЗС-линейки или ПЗС матрицы (в сканерах и цифровых кадровых системах), выражаются числом элементов или линий в одном дюйме изображения. (ПЗС-прибор с зарядной связью принцип работы, которых заключается в следующем: светочувствительный слой представляет собой сетку кремниевых диодов, расположенной за оптической системой. Если диоды расположены в одну линию, то такую конструкцию называют линейкой ПЗС, диоды, расположенные несколькими линиями представляют собой ПЗС-матрицу.

Под термином спектральная разрешающая способность съемочной системы понимают минимально возможную ширину спектральной зоны, в которой проводят съемку. Для фотографических систем она приблизительно равна 40...50 нм, для нефотографических систем - 10.. .20 нм и менее.

Фотограмметрическая точность съемочных систем - критерий геометрического искажения получаемого снимка. Степень геометрического искажения определяется позиционной точностью построения изображения и последующего его нарушения приемником излучения.

Под фотометрической точностью съемочной системы понимают ее способность пропорционально воспроизводить через оптическую плотность (в общем - через видеосигнал) соотношение яркостей элементов снимаемой местности. Причинами, снижающими фотометрическую точность, могут быть нестабильность работы ее электронной цепи, непропорциональность регистрации сигналов сенсором и др.

Съемочные системы, обеспечивающие достаточную точность передачи пропорций яркостей снимаемых объектов по полю изображения, относят к фотометрическим.

 

Рассмотренные критерии информационных возможностей можно считать основными и общими при оценке и сравнении различных съемочных систем.

Фотографические и нефотографические съемочные системы.

2. Технические показатели аэрофотосъемки.

При проведении аэрофотосъемок используются аэрофотоаппараты отечественного производства типа АФА - ТЭ или - ТЭС, зарубежные, например   RС - 30. В качестве основных носителей съемочной аппаратуры применяют самолеты АН-2, АН-30, ТУ-134СХ, ИЛ-20. В некоторых случаях съемку проводят с вертолетов, мотодельтапланов и других летательных аппаратов. Выполняют   съемку в ясную солнечную погоду, при отсутствии облаков.

Комплекс аэрофотосъемочных работ состоит из нескольких этапов:

• разработка технического задания, включающего технические параметры съемки - высоту и масштаб фотографирования, фокусное расстояние АФА, тип аэрофотопленки, сроки съемки и т. д.;

       - подготовка аэрофотосъемочного оборудования, полетного задания и т. п.;                                                                                                                                                                                    - аэрофотографирование;

       - фотолабораторная обработка аэрофильмов (проявление, ффиксирование,        сушка, нумерация негативов, контактная печать снимков);

       - составление накидного монтажа и изготовление его репродукции, оценка                               фотографического и фотограмметрического качества материалов аэрофотосъемки;

        - сдача материалов аэрофотосъемки заказчику.

При аэрофотографировании масштаб получаемых снимков, как правило, меньше масштаба создаваемого плана. По масштабу фотографирования съемки разделяют на крупномасштабную ( 1: т > 1 : 15 000), среднемасштабную (1 :

16 000 < 1: т < 1 : 50 000), мелкомасштабную (11/т < 1 : 50 000) и сверхмелкомасштабную (1/т < 1 : 200 000).

По углу отклонения оптической оси объектива АФА от вертикали фотосъемку делят на плановую и перспективную.

 

Плановой называют аэрофотосъемку, выполняемую при вертикальном положении оптической оси, допустимый угол отклонения до 3^°. (плановая аэрофотосъемка - основной вид, применяемый при создании планов и карт.

При перспективной съемке угол отклонения оптической оси от вертикали может достигать 45^°. Выполняют ее, как правило, для увеличения зоны захвата снимаемой местности при обзорных работах.

При планово-перспективной съемке используют несколько аэрофотоаппаратов одновременно: одним АФА проводят плановую съемку, другим -перспективную, что позволяет фотографировать полосу местности до горизонта, мелкомасштабную (1/ т< 1 : 50 000) и сверхмелкомасштабную (1/т< 1:200 000).

Как было рассмотрено в разделе 2.5, по углу отклонения оптической оси объектива АФА от вертикали фотосъемку делят на плановую и перспективную.

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

Использование гиростабилизирующих аэрофотоустановок при фотографировании местности позволяет получать снимки с углом наклона 7... 10' (предельное значение угла 40'). Плановая аэрофотосъемка — основной вид, применяемый при создании планов и карт.

При перспективной съемке угол отклонения оптической оси от вертикали может достигать 45^°. Выполняют ее, как правило, для увеличения зоны захвата снимаемой местности при обзорных или рекогносцировочных работах.

При планово-перспективной съемке используют несколько аэрофотоаппаратов одновременно: одним АФА проводят плановую съемку, другим

• перспективную, что позволяет фотографировать полосу местности до горизонта.

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

При однокадровой фотосъемке получают одиночные снимки участков   земной поверхности.

При маршрутной фотосъемке изображение полосы местности представляется в виде некоторого числа 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 съемку местности с нескольких параллельных маршрутов (рис. 2.10). Маршруты прокладывают чаще всего по направлениям восток — запад — восток или север — юг — север. Площадную аэрофотосъемку применяют при картографировании или обследовании больших территорий.

Одномаршрутная и многомаршрутная аэрофотосъемка, производимая с помощью кадровых АФА, выполняется с перекрытиями соседних снимков. Перекрытиями называют части аэроснимков. На которых изображена одна и та же местность. Размер перекрытий выражают в процентах от длины стороны снимков.

                         3. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ АЭРОФОТОСЪЕМКИ                                                                                                                Качество материалов съемки оценивают с целью выявления соответствия        реально получаемых результатов требованиям технического задания и существующим нормативам, значения которых установлены инструкциями и наставлениями по проведению аэрофотосъемок. Оценивают также фотографическое качество аэрофотоснимков и фотограмметрическое качество материалов аэрофотосъемки.

Фотографическое качество зависит от состояния атмосферы, освещения     объекта съемки, технических условий проведения аэрофотографирования, фотохимической обработки. При визуальной оценке на аэрофотонегативах не   должно быть обнаружено механических повреждений, изображений облаков, теней от них, бликов, ореолов. Изображение на снимках должно быть резким, с хорошей проработкой деталей в светлых и темных участках. Оптическая плотность (тон) и контрастность должны соответствовать нормативам. При визуальном способе для сравнения можно использовать снимки-эталоны. Эталонными являются снимки, фотографическое качество которых оценено высококвалифицированными специалистами — экспертами. Применение приборов позволяет более точно и объективно оценить фотографическое качество аэрофотоизображений.

 

Фотограмметрическое качество материалов аэрофотосъемки оценивают по следующим критериям.

1. Определение продольных и поперечных перекрытий. Размер перекрытий определяют с помощью специальной линейки для измерения перекрытия в процентах. Если аэрофотосъемка выполнена с продольным перекрытием 60 или 80 %, минимальное значение перекрытия допускается соответственно 56 и 78 %. Минимально допустимое поперечное перекрытие равно 20%. Обычно определение перекрытий выполняют по накидному монтажу.

Накидным монтажом называют временное соединение контактных снимков, осуществляемое совмещением (наложением) их перекрывающихся частей. В результате получают непрерывное фотографическое изображение большой территории. Снимки укладывают и закрепляют на специальные деревянные щиты, иногда покрытые пробковым слоем. При 80 %-м перекрытии снимки укладывают через один, при 90 %-м — через два. Независимо от размера продольного перекрытия обязательно используют крайние снимки маршрутов.

Укладывают снимки на щите так, чтобы номера их были расположены горизонтально и были видны на накидном монтаже. Номер может быть в правом верхнем углу или на южной (нижней) стороне снимка. На первый закрепленный снимок укладывают второй из данного маршрута, максимально точно совмещая изображения их перекрывающихся частей. Совмещают изображения способом мельканий. После закрепления второго снимка аналогично укладывают остальные снимки маршрута. Снимки второго и последующих маршрутов укладывают способом мельканий, добиваясь совмещения изображений как в зонах продольных, так и поперечных перекрытий. При 30%-м поперечном перекрытии монтируют все маршруты, при 60%-м — через маршрут. При значительной территории     съемочного участка составляют несколько накидных монтажей, каждый из    которых, как правило, покрывает четыре смежные трапеции.

2. Непрямолинейность аэрофотосъемочного маршрута. Для ее определения сначала находят главные точки крайних снимков маршрута, за которые принимают пересечение линий, соединяющих противоположные координатные метки. Затем

 

их соединяют прямой линией, измеряют расстояние L между ними и уклонение l   от этой прямой главной точки наиболее удаленного снимка. Это уклонение называют стрелкой прогиба маршрута. Отношение стрелки прогиба к длине маршрута, выраженное в процентах, есть непрямолинейность маршрута

n = 1-100%/L. (2.11)

Непрямолинейность маршрута не должна превышать 2 % при высоте фотографирования Н>750мив масштабе съемки 1: т мельче 1: 5000 и не более 3 %, если Н< 750 м и 1 : т крупнее 1:5000.

3. Разворот снимков относительно направления маршрута («елочка»). Определяют его двумя способами. Первый — путем измерения угла между линией хх, соединяющей координатные метки снимка, и осью маршрута. Второй — измерение угла между перпендикуляром к оси маршрута и поперечной стороной снимка. Допустимые углы «елочки» при фокусных расстояниях 100, 140, 200, 350 и 500 м соответственно равны 5, 7, 10, 12 и 14°.
4. Углы наклона снимков можно определять по изображению круглого уровня в одном из углов снимка. Как уже отмечалось, при плановой съемке углы наклона не должны превышать 3°.
5. Соответствие высоты (или масштаба) фотографирования указанным в договоре параметрам. Фактическую высоту устанавливают по показаниям сопровождающих съемку технических средств, например радиовысотомера, или через определенных путем сравнения измеренных на накидном монтаже и топографической карте соответственных отрезков. Для перехода от масштаба к высоте съемки пользуются формулой 1 /т=f/Н

Где m - знаменатель масштаба фотографирования.

После завершения работ по оценке выдают заключение о качестве   материалов аэрофотосъемки. В случае несоответствия требованиям аэрофотосъемку (сплошную или выборочную) повторяют.

На накидном монтаже прикрепляют надписи с указанием года выполнения и масштаба аэрофотосъемки, номенклатуры трапеции, шифра объекта и масштаба будущей репродукции — уменьшенная в 2...4 раза копия. С помощью репродукции

 

легче пользоваться большим числом аэрофотоснимков: выбрать необходимый в данный момент снимок, составить проект геодезической привязки снимков и     т. п.

Организацию заказа на аэрофотосъемочные работы выполняют как государственные предприятия (аэрофотосъемочные отряды), так и различные фирмы, имеющие лицензии на проведение аэрофотосъемки. Заказчиком может быть любая организация, у которой есть разрешающие документы на работу с материалами аэрофотосъемки.

Заказ на аэрофотосъемку проводят в таком порядке:

организация-заказчик направляет письменное предложение фирме- исполнителю, в котором указывает месторасположение участка снимаемой местности, его площадь и сроки съемки;

заказчик составляет и согласует с исполнителем техническое задание на выполнение аэрофотосъемки, если исполнитель готов к выполнению работ. В задании указывают технические параметры съемки: назначение съемки, высоту фотографирования, фокусное расстояние АФА, съемочный масштаб, тип аэрофотоаппарата, тип аэрофотопленки и светофильтра, специальную аппаратуру, используемую при аэрофотосъемке (радиовысотомеры, приборы GPS или иные), тип летательного аппарата, а также условия проведения аэрофотосъемки — примерные сроки, высота Солнца. Подтверждают площади и месторасположение участка;