4. . Аэрофототопография и фототопографические съемки

При создании топографических карт и планов больших территорий в основном используют аэрофототопографические съемки (фотографирование с самолета или другого носителя, включая и космические, участков местности). В зависимости от масштаба создаваемой карты используют специальные автоматизированные аэрофотоаппараты (АФА) с различным фокусным расстоянием и фотографирование выполняют с различных высот, при этом получают примерно горизонтальные снимки, масштаб которых определяют по формуле (рис. 1.19):

где m— знаменатель масштаба снимка; ƒ — фокусное расстояние камер; Н — высота фотографирования.

Рис. 1.19. К определению масштаба снимка

Комплекс процессов (фотографирование местности, полевые геодезические и камеральные фотограмметрические работы), позволяющий по снимкам местности создавать топографические карты, называют фототопографической съемкой. В зависимости от способов фотографирования местности имеются следующие виды фототопографической съемки:

-наземная, использующая снимки местности, полученные фототеодолитом с точек земной поверхности, ее называют также фототеодолитной;

-аэрофототопографическая, в которой снимки местности получают с самолёта или другого носителя съемочной аппаратуры;

-комбинированная, представляющая собой сочетание аэрофототопографической и наземной фототопографической съемок; местность фотографируют дважды; фототеодолитом с наземных станций и аэрофотоаппаратом самолета, а по наземным снимкам сгущают опорную геодезическую сеть, а аэрофотоснимкам составляют топокарту;

-космическая, при которой снимки получают с космических кораблей и искусственных спутников.

Существуют два метода создания оригиналов карт:

1)комбинированный, в котором для составления контурной части топокарты используют одиночные снимки, а рельеф рисуют по результатам полевь измерений;

2)стереотопографический, позволяющий, используя свойства пары снимков, в камеральных условиях получать контурную и рельефную части топокарты. Этот метод дает возможность независимо от времени и погодных условий детально изучать местность, включая и малодоступную, по снимкам камеральных условиях, механизировать и автоматизировать все процеё создания топокарт, обеспечивает высокое качество при минимальных затратах сил и средств и вследствие этого является основным методом тографирования.

В стереотопографическом методе топокарты создают универсальным дифференцированным способами. Универсальный способ позволяет полностью составлять топокарту на одном приборе. Дифференцированный способ решает эту задачу на нескольких приборах: на фототрансформаторе сними приводят к заданному масштабу и освобождают от искажений за углы накле на снимка и рельеф местности, на стереометре рисуют рельеф, на проектор переносят контуры и горизонтали на планшет и т. д.

Общая технологическая схема создания топографических карт по аэрофотоснимкам местности включает следующие процессы:

фотографирование местности и обработку материалов фотосъемки;

геодезические полевые работы по привязке снимков;

дешифрирование снимков, т.е. распознавание изображенных предметов местности и получение их необходимых характеристик;

фотограмметрические работы.

В настоящее время широкое применение имеют фотограмметрической станции, которые по строгим формулам стереофотограмметрии позволяют обрабатывать цифровые снимки, полученные непосредственно цифровыми камерами или полученные с помощью сканеров из обычных фотоснимков.

10. Фотограмметрическая камера. Дисторсия объектива.

В фотограмметрии применяют специальные фотографические аппараты, при помощи которых получают снимки, предназначенные для высокоточных измерений.

Такие фотоаппараты называют измерительными или фотограмметрическими и к ним предъявляются особые требования.

1.Основные отличительные особенности измерительных фотоаппаратов по сравнению с неизмерительными состоят в следующем.

Измерительные фотокамеры должны иметь высококачественный объектив, в максимальной степени свободный от различных аберраций (искажений).

Прежде всего это касается такого вида искажений, как дисторсия, нарушающая геометрическое подобие изображения объекта по отношению к самому объекту. Различают радиальную дисторсию(направление к центру или от центра) и тангенциальную(направление перпендикулярно радиальному). Для разл объективов её значение от 0,002…0,005 мм до десятых долей мм. Объективы, в кот. дисторсия практически не искажает изобр-е, наз-ся ортоскопическими.

2.Как правило, все измерительные камеры имеют жесткую конструкцию и отфокусированы на бесконечность, т. е. имеют постоянное фокусное расстояние.

3.Корпус измерительной камеры изготавливается из легкого и прочного металлического сплава с весьма малым коэффициентом температурного расширения.

Этим обеспечивается постоянство фокусного расстояния фотоаппарата, работающего в широком диапазоне температур окружающего воздуха.

4.Кадровая рамка 6 должна представлять собой плоскость, строго перпендикулярную к оптической оси объектива и совпадающую с его главной

фокальной плоскостью. Такая кадровая рамка фотоаппарата называется приклад¬ной рамкой.

5.Прикладная рамка измерительной фотокамеры должна иметь координатные метки, изображения которых на снимке определяют положение системы его прямоугольных координат. Обычно число координатных меток равно четырем и они расположены посередине каждой из сторон прикладной рамки.

6.Измерительная камера должна иметь устройство, обеспечивающее тем или иным способом выравнивание фотоэмульсионного слоя фотографического материала в плоскость и надежный прижим фотослоя к плоскости прикладной рамки в момент фотографирования.

7.Фотокамера, предназначенная для фотограмметрических съемок, должна иметь приспособление, позволяющее при съемке, устанавливать главный луч объектива в заданное положение относительно фотографируемого объекта.

13. Аэрофотосъемочный процесс

Аэрофотосъемка – фотогр-е уч-ков земн. пов-ти с летат. аппар. с целью созд-я топогр карт или планов или др. инжен-геодез. задач.

Аэрофотосъемка дел-ся на

1)перспективнаю(альфа больше 3град)

2)плановая(альфа больше нуля но меньше 3)

3)горизонтальная(альфа=0)

Для созд. топогр планов и карт используют плановую съемку. Исп-т гиростабилизаторы для получения плановых снимков(удерживают оптич. луч почти на отвесн. линии)

Съемка мб выполнена на одиночн. снимок – однинарная съемка. Для линейного объекта – маршрутная съемка. Для площадн. объкта – много маршрутн. съемка.

а)мелкомасштабн. фотосъемка (от 50тыс. и мельче)

б)среднемасштабн. (50тыс.-10тыс вкл-но)

в)крупномасшт.(крупнее 10тыс)

Фотографирование произв-ся в пределах гр-ц объекта или в пределах рамок трапеций топокарт.

Съемка выполняется в масшт. в 2.5-3 раза мельче создаваемой карты.

Для созд-я карт в цифр. режиме данная проблема неактуальна. Мб увеличение в больш кол-во раз; возможности увелич-я зависят от разрешения снимков.

Съемку вып-т восновном с зап. на вост. С сев. на юг для тематич. с/х карт.

В кач-ве носителей исп-т самолеты, вертол. и моторизирован. дельтопланы. Потолок фотограф-я до 8км, мин- от 600-500м. Для топогр. целей съемку выполняют в ч/б изобр-и.