МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Калинич І.В., Жиган М.В.

Розрахунок аерознімальних параметрів та польова підготовка аерофотознімків для створення топографічного плану масштабу 1:5 000

НАВЧАЛЬНО -МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

УЖГОРОД

2013

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

УЖГОРОДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ГЕОГРАФІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ЗЕМЛЕВПОРЯДКУВАННЯ ТА КАДАСТРУ

Розрахунок аерознімальних параметрів та польова підготовка аерофотознімків для створення топографічного плану масштабу 1:5 000

НАВЧАЛЬНО -МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання розрахунково-лабораторної роботи

з фотограмметрії для студентів 2 курсу

географічного факультету

УЖГОРОД

2010

Розрахунок аерознімальних параметрів та польова підготовка аерофотознімків для створення топографічного плану масштабу 1:5 000: навчально – методичні вказівки для виконання розрахунково-лабораторних робіт з фотограмметрії для студентів 2 курсу географічного факультету

1. Мета лабораторної роботи та вихідні дані

Мета роботи

1. Навчитись розраховувати параметри аерофотознімання та вміти виконувати польову підготовку аерофотознімків для створення топографічних планів м-бу 1:5 000 одним із методів аерфотототопографічного знімання

2. Знати основні вимоги щодо аерофотознімання в залежності від масштабу і технології створення плану, а також конкретного району картографування

Вихідні дані

1. Топографічна карта м-бу 1:25 000 на ділянку картографування

2. Поняття про аерофотознімання

Аерофотознімання(АФЗ) – це фотографування земної поверхні з літального апарата (літака, гелікоптера, повітряної кулі тощо). Виконують для складання топографічних карт, вивчення та обліку лісових, земельних угідь і водних ресурсів, землевпорядкування, рельєфу, ландшафтів, техногенних процесів, проектування інженерних споруд, проведення геолого – розвідувальних робіт тощо. Здійснюється аерофотоапаратами, призначеними для планового, перспективного та панорамного фотографування. Найпоширеніше АФЗ, коли кут нахилу знімка менше 3º. Фотографування місцевості здійснюється з повздовжнім перекриттям суміжних знімків на 60%,що дає змогу отримати за допомогою стереотопографічних приладів обємну модель місцевості. АФЗ поділяють на топографічне і тематичне. Розвиток аерофото –знімання тісно пов'язаний з розвитком авіації та космонавтики. За фотознімками складають топографічні карти і фотопродукцію: ортофотоматеріали, фотоплани, фотосхеми, фотокарти.

Лінію,що є траєкторією польоту літака під час фотографування називають маршрутом.

Рис. 1 Схема фотографування земної поверхні з літака

Якщо ця лінія – пряма, то маємо прямолінійний маршрут;також існують криволінійні та ламані маршрути. Якщо фотографують певну територію з кількох паралельних маршрутів, то маємо багато маршрутне АФЗ.

Залежно від кута нахилу аерофотокамери під час знімання розрізняють АФЗ:

• горизонтальне, кут нахилу дорівнює нулю( =0);

• планове, кут нахилу не перевищує 3º ( 3º );

• перспективне, при куті нахилу більшим від 3º ( > 3º ).

Залежно від масштабу аерознімків розрізняють :

• дрібномасштабне АФЗ, масштаб знімків 1: 50 000 і дрібніше;

• середньомасштабне АФЗ, масштаб знімків знаходиться в межах від 1: 50 000 до 1 : 10 000;

• великомасштабне, масштаб більший від 1 : 10 000.

Аерофотознімання проводять з використанням фотоплівки чорно-білої, спектрозональні або кольорові. Для топографічних цілей доцільно застосовувати кольо -рову плівку,бо такі знімки значно інформативніші. Спектрозональна плівка використо- вується для розв’язання задач не топографічного призначення, наприклад, виявлення захворювань лісів,забруднення територій або акваторій.

До топографічного АФЗ ставлять певні технічні вимоги стосовно таких параметрів польоту як прямолінійність маршрутів,горизонтальність траєкторії,витримання повздовжнього перекриття між знімками одного маршруту ( найчастіше 60 %) та поперечного перекриття між сусідніми маршрутами (здебільшого 20 – 40 %).

Аерофотокамера, а значить і знімок,повинна бути правильно зорієнтована стосовно траєкторії польоту, тобто кут скосу ( рис. 3.2) повинен бути встановлений з точністю до 3º, інакше при накладанні знімків виникне так звана « ялинка», що зробить надалі фотограмметричне опрацювання утрудненим і неефективним.\

Рис. 2 Поздовжнє, поперечне перекриття знімків та геометрія «ялинки»: 1,2 –знімки одного маршруту, 3, 103 – знімки двох сусідніх марштутів; κ – кут «ялинки»

Для виконання АФЗ потрібна аерофотокамера та спеціальна допоміжна апаратура, яка дозволяє витримувати всі параметри та вимоги до АФЗ. Чому автоматично? Бо політ літака відбувається дуже швидко і людина не завжди встигає виносити відповідні корективи як в траєкторію польоту, так і в положення камери. Сучасний стан розвитку електроніки, радіотехніки, супутникової навігації дозволив повністю автоматизувати процес аерознімання. Для прикладу подамо розроблену фірмою Leica (Швейцарія) аерознімальну систему ASCOT (Aerial Survey Control Tool) – дослівно «засіб для контролю за аерозніманням». Це багатофункціональна система, що дозволяє проектувати АФЗ, виконувати знімання згідно з проектом, автоматично витримувати навігаційні параметри АФЗ, фіксувати просторові координати аерокамери в момент фотографування. Технічні засоби системи показані на рис.3 (взято з проспекту фірми Leica )

1. - антена С-Р8

2. - приймач СР8

3. - управляючий комп'ютер

4. - аерофотокамера

5. - навігаційний пристрій

6. - дисплей пілота

-

Рис. 3 Технічні засоби системи ASCOT

Рис.4 та 5 демонструють реалізацію двох важливих функцій системи. На рис.3.4 показана дія системи разом з GPS для фіксації просторових координат центра проекції в момент фотографування.

Рис.3.5 демонструє навігацію польоту і показує як виглядає дисплей штурмана чи пілота із фактично прокладеними маршрутами АФЗ та положенням літака в момент фотографування.