5.1.4 Технические факторы искажения снимков
Технические искажения изображений на снимках определяются параметрами съёмочной аппаратуры и условиями её эксплуатации. Основными техническими искажениями являются следующие:
1. Смазывание фотоизображения из-за большой скорости движения самолёта при длительной выдержке. За некоторый отрезок времени t аппарат перемещается на величину Wt, где W – скорость полёта. За это же время каждая точка изображения сместится на отрезок δW, который вычисляется по формуле:
.
Величина сдвига не должна превышать 0,02 мм. Следовательно, по формуле можно высчитать предельную скорость полёта при заданной высоте.
2. Сотрясения, вибрации и колебания аппарата. Качание камеры из-за крена самолёта компенсируется гидроустановкой.
3. Дисторсия – свойство оптических линз передавать прямые линии искривлёнными.
4. Плохое выравнивание плёнки ведёт к геометрическим искажениям и нерезкости изображения.
5. Геометрические искажения материалов телевизионной, сканерной, радиолокационной и других нефотографических видов съёмки могут проявляться в перекосе, искривлении и разномасштабности изображений, непрерывном изменении масштаба к краям съёмочной полосы, нарастании перспективности к краям изображения. Из-за несогласованности скоростей самолёта и записи изображения возникает сжатие и растяжения изображений, а неучтённый снос самолёта создаёт перекос изображения. Покачивание (крен) самолёта во время съёмки приводят к тому, что искривляются очертания объектов, например, прямолинейная дорога превращается в криволинейную.
5.1.5 Геометрические свойства сканерного снимка
Если изображение кадрового фотоснимка, построенного объективом на плоскости, представляет собой центральную проекцию, то изображение сканерного снимка по направлению полёта и направлению сканирования строится в различных проекциях. В направлении полёта изображение получается в ортогональной проекции в перпендикулярной направлении, вдоль строки, проекция сканерного снимка перспективная. При оптико-механическом сканировании с постоянной угловой скоростью с увеличением угла визирования β масштаб изображения вдоль строки становится более мелким:
,
где 1/mN – масштаб изображения в надире; 1/mβ – масштаб изображения при угле визирования β; следовательно размер площадки местности ΔΥ, соответствующей мгновенному углу зрения сканера Δβ, увеличивается к краям снимка (рисунок)
Рисунок – Геометрические особенности сканерной съёмки
Перспективность изображения вдоль строки приводит к геометрическим искажениям сканерного снимка: круг на плоской местности изображается на нём неправильным овалом, прямая – кривой, квадрат – прямоугольником и др.
Рисунок – Геометрические искажения сканерного снимка при оптико-механическом сканировании
Геметрические искажения на сканерном снимке растут с увеличением угла визирования (рисунок)
Рисунок – Изображение сетки квадратов местности (а) на снимке, полученном оптико-механическим сканером
Только когда угол обзора невелик искажениями можно пренебречь., как например, у сканера спутника Landsat (β = ±5,8о) искажениями можно пренебречь. Смещение из-за рельефа местности на сканерных снимках происходит по перпендикуляру к линии полёта.
Геометрия сканерного снимка, полученного оптико-электронным сканером с линейкой ПЗС более проста, чем оптико-механического. Его проекция вдоль полёта также ортогональна, а вдоль строки, как и у кадрового снимка, является центральной. Таким образом масштаб вдоль строки идеального ПЗС-снимка, как и у кадрового, не зависит от угла визирования и одинаков в центре и на краю снимка.