1. Короткі відомості про носії та аеронавігаційне і аерофотознімальне обладнання.

Аерофотознімання або повітряне фотографування місцевості виконується найчастіше с літаків. До них становляться специфічні умови: літак повинен мати малу швидкість та короткий розбіг під час зльоту та при посадці мати достатній діапазон зміни швидкості польоту щоб фотографувати при швидкості 100 км/год , а під час перельоту до дільниці користуватися швидкістью 700км/год та більше. Він повинен бути пристосований до польотів на малих висотах від 300м та мати можливість літати на великих висотах польоту, наприклад, до 30км; з кабіни штурмана – аерофотознімальника повинен бути добрий огляд місцевості.

В Києві у ВО ім. Антонова розробили та побудували спеціальний аерофотознімльний літак АН 30; яким в даний час широко користуються на виробництві. У нього кабіна штурмана – аерофотознімальника винесена в перед і розміщена знизу. В салоні знаходиться все необхідне обладнання. Згідно з вимогами він придатний для всіх видів аерофотографування окрім крупно масштабного , для якого користуються літаками “АН – 2” та “Бджілкою”

2. Перелік носіїв для виконання повітряного фотографування, їх характеристика та вимоги до них: літак, вертоліт для виконання повітряного фотографування застосовують такі носії як

літак АН-2, АН 30, гелікоптери Мі-8, Мі-2 та мотодельтоплани. В Києві у ВО ім. Антонова розробили та побудували спеціальний аерофотознімльний літак АН 30; яким в даний час широко користуються на виробництві. У нього кабіна штурмана – аерофотознімальника винесена в перед і розміщена знизу. В салоні знаходиться все необхідне обладнання. Згідно з вимогами він придатний для всіх видів аерофотографування окрім крупно масштабного

Найбільш застосовуваним є літак АН-2, який порівняно з АН-30, що призначений для знімання в середніх і дрібних масштабах, є дешевший при його використанні. За допомогою АН-2 проводиться знімання невеликих площ в масштабах 1:10000-1:2000. Цей носій не оснащений автопілотом і програмним пристроєм, тому для літаководіння застосовується приладний метод з ручним пілотуванням. Одним з недоліків літака АН-2 є розташування блістерів біля вхідних дверей, що обмежує огляд за напрямом польоту, а це ускладнює візуальне керування траєкторією польоту. Для усунення цього недоліку використовується приймач глобальної позиційної системи GPS, що дає змогу витримувати курс з максимальним відхиленням у боки ±10 м. Другим недоліком літака АН-2 є збільшення впливу похибок пілотування і літаководіння на малих висотах. Це погіршує фотограмметричну якість аерознімків (різномасштабність, коливання поздовжнього та поперечного перекриттів, позаплановість знімків).

Гелікоптер Мі-8 позбавлений цього недоліку і на малих висотах забезпечує стабільний політ, що дає змогу використовувати його для знімання населених пунктів, великих інженерних споруд і т.і. в масштабах 1:5000-1:500. Недоліком Мі-8 є його арендна вартість, яка перевищує вартість АН-2 у 1,5-2 рази.

Мотодельтоплани відрізняються низькою вартістю їх використання, компактністю і зруч­ністю у проведенні знімальних робіт. Серед колишніх вітчизняних розробок відомий надлегкий дельталіт "Поиск-02", спроектований у СКБ МИИГД спеціально для аерофотознімання. Мотодель­топлани з диванним розташуванням сидінь розроблено у Києві в КБ Антонова. Проте стабільність польоту таких носіїв є незадовільною, і для встановлення аерознімання необхідно використовувати спеціальні стабілізувальні пристрої. Окрім цього, значним недоліком мотодельтопланів є небез­печність польотів.

3. Навігаційне обладнання для аерофотографічного водіння літаків.

Аеронавігаційне обладнання - прилади, які призначені для керування польотами літаків та для контролювання цих пілотів. До них належать компаси різних конструкцій та курсові системи вимірювачі швидкості. Та кута зносу літака, барометричні показники висоти, оптичні візири.

Компасами користуються для польоту по заданому напрямку, вони вказують курс. Є компаси магнітні, гіроскопічні та астрономічні. Перші показують магнітний азимут, другі зберігають заданий на початку польоту напрямок, астрономічні – по положенню Сонця показують дійсний азимут. Курсові системи застосовуються при сумісній роботі декількох видів компасів. В даний час застосовують автоматичні системи водіння літаків – автопілоти різних видів, конструкцій та можливостей. Оптичні візири призначені для візуального водіння літаків та використовуються для контролю роботи при застосуванні автоматичних систем. З їх допомогою визначається інтервал фотографування, кут зносу, моменти початку та кінця маршрутів, контролюється поперечне перекриття.

4. Аерофтознімальне обладнання –його склад, призначення та будова.

Аерофотознімальне обладнання - призначення для виконання повітряного фотографування та одержання додаткової інформації про умови фотографування. Аерофотознімальне обладнання складається:-аерофотоапарат

- радіовисотомір (GPS)- призначений для вимірювання висоти отографування кожного аерофотознімка працює по радіолокаційному, показане фіксується на плівці.

- аерофотоустановка – призначена для кріплення АФА над люком літака, виконує 3 задачі за допомогою підйомних гвинтів приводять по рівню площини аерофотознімка по вертикальному положенні АФА від вібрації корпусу літака орієнтує АФА так, що краї зображення стали паралельними осі маршруту. - статоскоп – прилад, який призначений для фіксації зміни атмосферного тиску, яке виникає в зв’язку із зміною висоти польоту, на його показом можна визначати для кожного аерофотознімка зміну висоти аерофотографування за значенням визначають різницю висот для сусідніх маршрутів точок.

- командний прилад – призначений для вмикання аерофотоапарата та інших приладів через заданий проміжок часу.

Аерофотоапарат (АФА) призначений для фотографування місцевості з повітряного носія. Головними частинами АФА є корпус або фотокамера 12 об’єктів та касета 6. До них мають додаткові пристрої або пристосування. Корпус служить для збереження фотоматеріалу від сторонніх світлових променів, для з’єднання всіх частин АФА та для постійності параметрів. У верхній частині корпусу f металева прикладна рамка 13 – жорстка частина.

5.

Види аерофотознімання і їх призначення В залежності яку займають від територію яку знімають від положення аерофотознімка при зйомці від масштабу аерофотозйомки. В залежності від знімальної площі аерофотозйомка буває: - одинарна – застосовується при малій площині якщо вся територія розміщується на одному знімку. - маршрутне аерофотознімання виконується однім польотом літака вздовж витягнутого лінійного об’єкта (ріки, траси, доріг, канали ) Маршрутне знімання виконують послідовним фотографуванням з повздовжнім перекриттям знімків маршрутів (Р- > 60%±5%).

Площадна аерофотозйомка застосовується для великих територій, наприклад: для складання та оновлення топографічних карт. Прокладаються взаємно паралельні маршрути з повздовжнім і поперечним перекриттям. Іноді крім головних маршрутів прокладають каркасні, на великій відстані один від одного поперек основних маршрутів. Вони служать для забезпечення основних маршрутів опорними точками.

6. Перекриття аерофотознімків, його сутність призначення, види і вимоги. Повздовжнім перекриттям називається перекриття сусіднім знімків вздовж маршруту, позначається Р задається 60%± 5.

Поперечним перекриттям називається перекриття знімків сусідніх маршрутів, позначається Q задається 30%±5.

В залежності від положення знімка при фотографуванні розрізняють два види а/зн:

- планову

- перспективну

Планова – аерофотозйомка при якій прикладна рамка АФА установлюється горизонтально, але із-за випадкових кутів нахилу літака аерофотознімки одержують з кутом нахилу – α ≤ 3˚. Планова аерофотозйомка застосовується для складання планів.

Перспективна – аерофотозйомка при якій прикладна рамка АФА установлюється з заданим кутом нахилу відносно горизонтальної (…...)

На перспективних а/зн зображується місцевість з великим спотвореннями.

В залежності від масштабу а/зн називається: великомасштабною (1:10000 і більше); середньомасштабною ( 1:10000 – 1:50000); дрібномасштабною ( 1: 50000 – 1: 1000000).

Масштаб а/зн вибирається в залежності від масштабу карти, яку необхідно скласти висоти перерізу рельєфу і фізико-географічних умов місцевості.

7. Порядок виконання аерофотознімальних робіт. Всю роботу умовно можна поділити на три етапи: підготовка на землі, підготовка в повітрі, саме повітряне фотографування. Підготовка на землі полягає в складанні проекту аерофотознімальних маршрутів на карті,яка є, та в необхідних розрахунках. Для складання фото планів слід користуватись довгофокусними АФА і знімати з великих висот. При проектуванні аерозальотів для зображення рельєфу місцевості необхідно використати ширококутні АФА та знімати з малих висот. Вибирають f; H. Після вибору f; H та масштабу аерофотознімання на карту наносять межі території, яка підлягає зніманню і намічають вісі аерофотознімальних маршрутів. Далі обчислюють віддаль між маршрутами Dy, яку потім відкладають на карті і проводять вісі інших маршрутів. Якщо територія велика і неоднорідна, то її поділяють на ділянки. Для кожної ділянки обчислюють кількість аерофотознімків, кількість аерофотоплівки, довжину всього польоту та запас пального. Проектування завершується складанням картосхем ділянок, на яких виписують дані про місцевість. Незалежно від проектування на карті, до роботи готується вся апаратура, обладнання та літаки. Коли встановились сприятливі погодні умови, екіпаж в складі двох пілотів, штурмана-аерофотознімальника, бортоператора, бортрадиста та бортінженера вилітає для фотографування. Його рекомендується виконувати навесні, тоді добре видно всі елементи місцевості. Фотографування слід виконувати ранком або ввечері. Після зальоту робиться підготовка в повітрі,а саме: при прямуванні до ділянки треба набрати задану висоту польоту Hабс. Далі необхідно зробити маневр так, щоб летіти до ділянки напрямком першого маршруту. Подальша підготовка – це урахування вітру, орієнтування АФА, уточнення та встановлення інтервалу фотографування та інше.

8. Прилади та особливості польових фото лабораторних робі після виконання повітряного фотографування.

Фотолабораторна обробка повинна бути гарантованою від браку. Виконують повну фото лабораторну обробку чистої частини,після попереднього експонування на неї шкали оптичних густин з допомогою сенситометра, разом з пробними знімками і отримують сенситограму, по якій вимірюють оптичні густини,будують характеристичну криву і визначають загальну світлочутливість S,коефіцієнт контрастності. На пробному негативі вимірюють максимальну,мінімальну оптичні густини та густину вуалі в не експортованих місцях. Для обробки аерофотоплівки користуються спеціальним проявним приладом,який складається з 4х баків,кришки,котушок. Після потрібного часу обробки аерофотоплівку в темряві переносять до баку з водою, потім до баку з фіксуючим розчином і знову до баку з водою. Сушіння виконується на спец. барабані,на який аерофотоплівка намотується емульсійним шаром догори. Після повної обробки отримують аерофільм, який складається з аеронегативів.

9.Особливості негативного та позитивного фото процесі і їх продукція. Для отримання фотографічного позитива(вірного розташування темних та світлих місць зображення) виконується фотодрук – позитивний фото процес. Він буває контактний, коли світло потрапляє через негатив на притиснутий до нього фотоматеріал і проекційний ,коли зображення негатива проектується з допомогою проектора на екран, на якому розташований фотоматеріал.

Негативний процес -Світлове проміння, відбите предметом який фотографується , проходить через об'єктив фотоапарата і потрапляє на світлочутливий шар фотоплівки або пластинки. Світлочутливий шар складається з найдрібніших кристалів солей срібла в желатині. В місцях, де подіяло світло – на емульсійному шарі фотоматеріалу утворюється приховане зображення. Приховане зображення при дії хімічних речовин (відбувається почорніння солей срібла ) перетворюється на видиме. Перетворення прихованого зображення на видиме називається негативним процесом. В результаті одержують фіксоване зображення сфотографованого об'єкту, зворотне по тону і орієнтуванню - негатив.

Цей процес складається з чотирьох стадій:

- проявлення експонованого фотоматеріалу;

- промивання; закріплення (фіксація);

- промивання і сушка.

Всі операції по отриманню негативу здійснюються в темноті, або при червоному світлі.

10. Польові фотограмметричні роботи для оцінки аерозальтів

Мета цих робіт - оцінити якість маршрутів і всього зальоту. Для цього з контактних відбитків аерофотознімків виготовляють накидний монтаж – їх складають на спеціальних щитах так, щоб збіглися однакові елементи зображень місцевості. Номери аерофотозн. повинні бути зверху. Складені знімки кріплять до щита кнопками або апексами. По виготовленому накидному монтажу вимірюють повздовжнє та поперечне перекриття між всіма аерофотозн. дільниці. Простіше виготовити лінійку перекрить, яку прикладають до не перекритої частини і беруть відлік. Непрямолінійність визначають по відхиленню середнього в маршруті аерофотозн. від прямої осі маршруту. Непрямолінійність визначають за формулою . Висоту фотографування обчислюють за формулою ,де - фокусна відстань АФА, - знаменник масштабу старої карти.

11. Накидний монтаж, його створення та використання. Мета цих робіт - оцінити якість маршрутів і всього зальоту. Для цього з контактних відбитків аерофотознімків виготовляють накидний монтаж – їх складають на спеціальних щитах так, щоб збіглися однакові елементи зображень місцевості. Номери аерофотозн. повинні бути зверху. Складені знімки кріплять до щита кнопками або апексами. По виготовленому накидному монтажу вимірюють повздовжнє та поперечне перекриття між всіма аерофотозн. дільниці. Простіше виготовити лінійку перекрить, яку прикладають до не перекритої частини і беруть відлік. Непрямолінійність визначають по відхиленню середнього в маршруті аерофотозн. від прямої осі маршруту. Непрямолінійність визначають за формулою . Висоту фотографування обчислюють за формулою ,де - фокусна відстань АФА, - знаменник масштабу старої карти.

12.Цифрова схема

Для зручного користування аерознімків використовують цифрову схему аерозальоту.Для цього на чистому аркуші паперу позначають кружечками приблизне розташування центральних частин всіх аеророфотознімків. В кружечках пишуть номери. Між кружечками одного маршруту пишуть виміряне поздовжне перекриття,а між маршрутами-поперечне. У зручних місцях схеми пишуть всі інші результати оцінки.

13. Фоторепродукція накидного монтажу та її призначення.

Накидний монтаж оформляють смужками білого паперу по рамках листів (трапеції) та пояснювальними підписами на аркушах або смужках паперу. Рамки знаходяться по контурах старої карти,а підписують номенклатуру,фокусну відстань АФА,назви річок,населених пунктів, підприємства - виконавця роботи інше. Далі цей накидній монтаж перефотографують зі зменшенням у 5 разів. Після фотодруку одержують репродукцію накидного монтажу. Вона становить дуже важливій інформаційний матеріал до аерофотознімків. По репродукціях легко визначити які номери знімків перекриті та до яких трапецій відносяться. Крім того в подальших геодезичних та фотограмметричних роботах на репродукціях оформляють проекти та звіти польових прив'язок,фотограмметричних згущень інше.

14.Загальне поняття про проекції та їх призначення.

Зображення предмета на площині побудоване за визначеними правилами називається проекцією предмета. Процес побудови проекції називається проектуванням.

Існують декілька видів проекцій найбільш розповсюджені: ортогональна і центральна.

Ортогональна проекція будується за допомогою перпендикулярів опущених з точок предмета га площину.

Топографічна карта – це зображення місцевості в ортогональній проекцій на горизонтальній площині.

Центральною називається проекція, яка будується за допомогою променів, які виходять з однієї точки або перетинаються в одній точці, ця точка позначається буквою S – центр проектування.

Аерофотознімок – центральна проекція. Центральна проекція називається ще перспективним зображенням або перспективою предмета. Площина на якій будується перспектива називається картинною площиною Р.

15.Сутність та використання ортогональної проекції

Ортогональна проекція будується за допомогою перпендикулярів опущених з точок предмета га площину.

Топографічна карта – це зображення місцевості в ортогональній проекцій на горизонтальній площині.

При складанні карт середніх та малих масштабів ортогональну проекцію перетворюють картографічними проекціями для того,щоб одержати на площині карти зображення поверхні Землі з найменшими спотвореннями.

16. Сутність центральної проекції, назви.

Центральною називається проекція, яка будується за допомогою променів, які виходять з однієї точки або перетинаються в одній точці, ця точка позначається буквою S – центр проектування.

Аерофотознімок – центральна проекція. Центральна проекція називається ще перспективним зображенням або перспективою предмета. Площина на якій будується перспектива називається картинною площиною Р.

Перспектива буває: прямою і оберненою; збільшеною і зменшеною. В залежності від положення центра проектування.

Фотографічне зображення предмета являється центральною проекцією або перспективою.

На фотоплівці при фотографуванні одержуємо обернену перспективу – негатив, а відбиток на фотопапері – це пряма перспектива – позитив.

Основні теореми центральної проекції (теорії перспективи):

Теорема 1. Перспектива точки точка і тільки одна.

Наслідки:

1. в кожній точці місцевості відповідає одна точка на а/зн;

2. кожній точці на а/зн може відповідати скільки завгодно точок на місцевості, так як вона рельєфна.

Теорема 2. Перспектива прямої – пряма.

Наслідки:

1. прямі лінії на місцевості – пряма на знімку;

2. прямі лінії на а\зн відповідає на місцевості не тільки пряма, а й ламана, крива.

Теорема 3. Перспективи прямих предмета, які перетинаються є прямі, які також перетинаються, а точка перетину перспектив є проекцією точки перетину вихідних прямих предмета.

Наслідки:

1. двома прямими, які перетинаються на місцевості, на аерофотознімку відповідно дві перетинаючи прямі;

2. двом прямим на а/зн відповідають, на місцевості не тільки перетинаючи прями, а наприклад схрещені.