Аэро- и космические съемки
Сущность и виды аэро- и космических съемок
Аэросъемка и космическая съемка – это получение изображения земной поверхности с летательных аппаратов. На воздушные или космические летательные аппараты устанавливают специальную съемочную аппаратуру, с помощью которой регистрируют отраженное объектами или их собственное излучение. В результате регистрации излучения получают изображение (снимки – видеоинформация). Изображение может быть представлено в виде фотографических снимков или цифровой записи на электронном носителе.
Рис. 11.1.1. Современный аэросъемочный комплекс
В зависимости от высоты аэросъемки, положения оптической оси и конструктивных особенностей применяемых аэрофотосъемочных аппаратов (АФА), используемых носителей информации, используемых зон спектра электромагнитных волн и в зависимости от способа организации работ, различают следующие виды аэросъемок.
По высоте летательного аппарата. Космическая съемка высотой до 200 км. Выполняют из космоса с искусственных спутников Земли с использованием сверхдлииннофокусных АФА с высочайшей разрешающей способностью при практически отвесном положении оптической оси.
Аэрофотосъемка высотой до 2 км. Осуществляют с самолетов или вертолетов, специально оборудованных АФА различных конструкций и специальными аэронавигационными приборами. Отклонение оптической оси от отвесной линии допускается не более 3.
Крупномасштабная аэрофотосъемка высотой до 200 м. Осуществляют с низко летящих летательных аппаратов – мотодельтапланов, оборудованных короткофокусными АФА. Отклонение оптической оси от отвесной линии допускается до 10.
По положению оптической оси АФА. Плановая аэрофотосъемка, при которой оптическая ось АФА практически отвесна. С использованием плановой аэросъемки получают наибольший объем информации о рельефе, ситуации и других особенностях местности.
Перспективная аэросъемка производится при наклонном положении оптической оси АФА. Перспективную аэрофотосъемку используют в процессе воздушных обследований и при воздушном дешифрировании плановой аэрофотосъемки.
По конструктивным особенностям используемых АФА. Кадровая аэросъемка. Фотопленка экспонируется с помощью затвора, открывающегося через заданный промежуток времени, с получением серии отдельных кадров (аэрофотоснимков) определенного размера. Интервал открытия затвора АФА назначают при условии обеспечения не менее 60 взаимного продольного перекрытия и от 20 до 60 поперечного перекрытия аэрофотоснимков.
Перекрытие аэрофотоснимков – это части смежных снимков, на которых изображена одна и та же местность, снятая с разных точек положения АФА.
Щелевая аэросъемка, при которой непрерывно передвигающаяся фотопленка экспонируется через постоянно открытую щель, расположенную в фокальной плоскости объектива специального АФА и перпендикулярную направлению полета. Щелевой аэрофотоснимок представляется в виде сплошной ленты вдоль маршрута, в которой вдоль маршрута образуется ортогональная, а поперек – центральная проекции.
Панорамная аэросъемка, при которой экспонирование фотопленки осуществляется движением элементов оптической системы специальной АФА поперек направления полета. При этом получают прямоугольные аэрофотоснимки с большим поперечным углом поля зрения и высокими изобразительными свойствами по всему полю снимка.
По используемым носителям информации. Аэрофотосъемка производится на черно-белую, цветную трехслойную и цветную двухслойную – спектрозональную фотопленку.
Электронная аэросъемка осуществляется с использованием специальных телевизионных или сканирующих камер с записью информации на магнитные носители. Получаемую информацию о местности вводят непосредственно в память компьютера и производят аналитическую стереофотограмметрическую обработку стереопар без использования обширного парка дорогих и дефицитных стереофотограмметрических приборов.
По использованию разных зон спектра электромагнитных волн.Черно-белая аэрофотосъемка осуществляется на черно-белую фотопленку. Она позволяет получать достаточно надежную информацию о рельефе и контурах местности. Является самой простой, доступной и дешевой и поэтому получила наибольшее распространение в практике аэроизысканий.
Цветная аэрофотосъемка производится на трехслойную цветную фотопленку и передает окраску объектов в естественных тонах. Ее применяют в районах крупных населенных пунктов, на территориях с развитой сетью дорог, с обилием малоконтрастных и мелких объектов, в пустынных и горных районах со сложным геологическим строением.
Спектральная аэрофотосъемка на цветной двухслойной фотопленке (в одном слое получают одноцветное изображение для видимой части спектра, в другом – для невидимой инфракрасной части спектра) передает окраску в условных цветах. Ее применяют для оценки почвенно-грунтовых, гидрогеологических условий района изысканий, для нанесения на топографическую основу границ и типов земельных и лесных угодий с последующей оценкой стоимостей отчуждения земель под инженерные сооружения, а также для разведки местных строительных материалов.
Многозональная аэрофотосъемка производится с использованием нескольких соединенных и работающих синхронно аэрофотокамер, с различными комбинациями фотопленок. Применяют в районах со сложными инженерно-геологическими условиями, на оползневых, закарстованных участках местности, на конусах выноса т. д.
Инфракрасная (тепловая) аэрофотосъемка производится с использованием специальных черно-белых или цветных приборов – тепловизоров. Используется инфракрасная область спектра электромагнитных волн. Инфракрасную аэрофотосъемку применяют в районах с переувлажненными грунтами, в районах вечной мерзлоты, на заболоченных, оползневых участках, участках выхода грунтовых вод и т. д.
Радиолокационная аэросъемка. В ходе которой получают изображения по отраженным местностью электромагнитным волнам, записываемые на магнитные носители информации. Радиолокационную съемку можно выполнять как днем, так и ночью. Она практически не зависит от метеорологических условий и может производиться сквозь сплошной облачный покров.