1. Задание

В начале работы студент должен сформулировать основные положения технического задания и описать исходные данные для расчета, которые выдает руководитель курсовой работы в электронном виде.

2. Введение

Во введении излагают краткую характеристику фотограмметрической съемки, отметив достоинства и недостатки метода, требования, предъявляемые при выполнении маршрутной аэрофотосъемки. Должна быть четко сформулирована цель курсовой работы и задачи, которые необходимо решить для ее достижения.

3. Физико-географическое описание района съемки

В этой части от проектанта требуется описать особенности и характеристики рельефа на территории проведения аэрофотосъемки, природно-климатические особенности района проведения работ, типы преобладающей растительности на территории, гидрографию и гидрологические условия района аэрофотосъемки, наличие и характеристики населенных пунктов, дать описание транспортной сети и ее характеристик.

4. Проект аэросъемки заданного района

При проведении аэрофотосъемочных работ нас могут интересовать любые точечные, линейные или площадные объекты которые необходимо сфотографировать для различных целей, например: это может быть определение местоположения единичных объектов таких как пунктов Государственной геодезической сети (ГГС), определение изменений в существующей дорожной сети или внесения на картографические материалы новых участков строящейся дорожной сети, а также определение каких либо площадных характеристик или вынесение на картографический материал видов растительности лесного массива на определенной территории.

Данными для расчета основных параметров технического задания для выполнения аэрофотосъемки являются:

1. масштаб составляемого плана маршрутной аэрофотосъемки;

2. координаты или описание площади фотографирования;

3. конфигурация и высота местности.

Оптимальным вариантом решения проектного задания является то, при котором план аэросъемки составляется с заданной точностью и при минимальном количестве маршрутов и снимков в маршруте.

5. Выбор элементов съемочной системы и основных параметров аэрофотосъемки

Основными факторами, определяющими технические условия аэрофотосъемки являются - вид окончательной продукции и выбранная технологическая схема ее изготовления. При выборе технических условий аэрофотосъемки следует руководствоваться современными данными для технических средств. Так абсолютная высота аэрофотографирования ограничена пределом от 200 до 8000 м, а применяемые фотоаппараты имеют фокусное расстояние 70, 100, 140, 200, 350, 500 и 1000 мм, наиболее распространенные форматы кадра составляют 18х18 см, 23х23 см и крайне редко встречающейся 30х30 см. Также необходимо учитывать, что в последнее время наиболее точной и дешевой является цифровая съемка местности, поэтому при составлении технического задания и при подборе оборудования и параметров необходимо учитывать еще и возможность применения цифровых аэрофотоаппаратов. Помимо этого немаловажное значение имеет временной промежуток производства аэросъемочных работ (сезон съемки, время суток, периодичность).

Для начала проведения всех расчетов в работе необходимо выбрать фокусное расстояние аэрофотоаппарата и высоту съемки (при выборе этих параметров необходимо также учитывать и физико-географические условия снимаемой территории).

Выбор фокусного расстояния и высоты съемки определяем согласно следующей формуле.

(1)

При этом значение фокусного расстояния подбирается с таким расчетом, чтобы эта величина соответствовала стандартному значению, а высота была не больше пределов возможного. В случае когда происходят затруднения с выбором оптимального значения фокусного расстояния и высоты съемки или отсутствует съемочное оборудование которое могло бы соответствовать требованиям конечного масштаба, то необходимо опираться на возможность изменения масштаба съемки исходя из формулы:

, (2)

где H –высота съемки; f – фокусное расстояние; m – масштаб съемки; - коэффициент увеличения снимка; - масштаб плана. Соответственно коэффициент увеличения можно рассчитать используя следующую формулу:

. (3)

Далее проектанту необходимо определить среднюю и абсолютную высоту фотографирования на местности:

; (4)

; (5)

, (6)

где: средняя высота съемки на местности; абсолютная высота съемки; средняя высота на местности, вычисляется по имеющимся материалам – топокартам соответственно это будет - максимальная и - минимальная высота на заданном участке аэросъемочных работ.

Следующим этапом работы является определение рабочей площади снимка на местности и взаимного поперечного и продольного перекрытия снимков в маршрутах.

Размеры снимаемого участка определяются по формуле:

(7)

где: H - высота фотографирования; h – величина превышения над средней плоскостью съемочного участка; – размер снимка (выбирается в соответствии с параметрами камеры); f – фокусное расстояние камеры.

Определенный проектантом размер будет являться шириной полосы на местности снимаемым одним маршрутом.

В дальнейшей работе проектанту необходимо самостоятельно исходя из площади снимаемой единичным снимком найти оптимальное расположение маршрутов фотографирования и определить их количество.

В процессе проектирования аэрофотосъемки необходимо также найти правильное положение основного маршрута, как правило, он располагается по продольной оси участка съемки, однако это может быть верно, только в том случае, когда снимаемая площадь по форме приближена к прямоугольнику, в других случаях проектанту необходимо самостоятельно решить задачу по поиску оптимального расположения маршрутов. Определив положение основного маршрута и границы, захватываемых им участков, находят положение остальных маршрутов, которые могут быть как параллельны основному, так и иметь собственную ориентацию. При параллельном расположении маршрутов необходимо осуществить продольное (p) и поперечное (q) перекрытие, определяемое по формулам:

; (8)

, (9)

где: и - минимальное продольное и поперечное перекрытие 56% и 20% соответственно;

- пилотажная поправка за ошибку пилотирования (табл. 1)

Таблица 1.

Пилотажная поправка

F
> 200	3
300	5
500	8

- навигационная поправка за ошибку в самолетовождении (табл. 2)

Таблица 2.

Навигационная поправка

Масштаб Фотографирования	Навигационная поправка, %
Крупнее 5000	6	15
5000…10000	5	13
10000…25000	4	11
25000…35000	3	9
Мельче 35000	2	7

- поправка ошибки за рельеф местности вычисляемая по следующим формулам:

; (10)

. (11)

Далее требуется рассчитать базис фотографирования и расстояние между маршрутами

; (12)

. (13)

Следующим этапом работы является расчет интервала между экспозициями ( ) и определение продолжительности полета самолета со скоростью W км/час между двумя последовательными промежутками в течении которого самолет преодолевает расстояние :

, (14)

а также значение минимальной выдержки которую определяют исходя из того что за время экспонирования самолет двигаясь со скоростью W преодолевает расстояние W . В связи с тем что в течении времени объектив фотокамеры открыт то изображение на снимке окажется смазанным при этом величина смаза изображения в масштабе снимка составит W /m отсюда минимальное время экспонирования, при котором величина смазывания изображения не превысит мм в масштабе создаваемого плана участка, эту величину можно рассчитать, зная коэффициент увеличения снимка и размер кружка нерезкости для нашей камеры исходя из этого расчетного значения потребовать, чтобы величина смаза не превышала значения по формуле

. (15)

Для расчета кружка нерезкости применяется следующая формула:

, (16)

где: n –размер относительного отверстия объектива; D – гиперфокальное расстояние при этом полученное расчетное значение не должно превышать .

После расчета основных параметров фотограмметрической съемки нам необходимо рассчитать общее число аэрофотоснимков для нашего участка аэрофотосъемки ( ). Число аэроснимков на участке определяют простыми формулами связывающими размеры участка ( которые берутся от краевых точек первого и последнего маршрутов, в случае если у нас будет правильный прямоугольник), базис фотографирования и расстояние между маршрутами , причем для обеспечения сведения со смежными участками число маршрутов увеличивают на 1 и 3 соответственно:

. (17)

В случае если количество снимков в маршрутах неравное производится разбиение съемки на правильные прямоугольники и для каждого, количество снимков рассчитывается отдельно (для каждого маршрута). Полученное количество снимков округляется в большую сторону.

Также нам необходимо вычислить расчетное время необходимое для проведения аэрофотосъемочных работ на нашем участке аэросъемки, это время вычисляется по формуле:

(18)

где: - общая длинна маршрута. Также не стоит забывать, что в общую длину маршрута включаются развороты самолета, мы будем принимать эту длину как длину дуги окружности.

Все расчетные параметры заносятся в результирующую таблицу, где отражается название рассчитанного параметра, его единица измерения и его значение.