Властивості аерофотознімків

Аерофотознімок – зображення фізичної поверхні Землі в центральній проекції. При плановому зніманні промені зору із місцевості АОБ проходять через вузлову точку об’єктива S (центр проекції) і дають зображення боа на плівці, яка є картинною площиною. При знімання плоскої поверхні на паралельну їх картинну площину на фотоплівці утворюється зменшене подібне зображення об’єктів даної території. Масштаб планового аерофотознімка рівнинної ділянки залежить від висоти польоту літака (H) та фокусної відстані фотокамери (f_к):

ab/AB=f_k/H; 1/m=f_k/H=1: (H : f).

 

Масштаб перспективного аерофотознімка, отриманого при значному відхиленні осі, помітно змінюється в межах аерофотознімка. Ті місця, що відділені від центра проектування якнайдалі, будуть мати менший масштаб. В районі головної точки знімка та навколо неї буде загалом зберігатися подібність фігур. На такому знімкові виникають спотворення за рахунок відхилення осі. Зображення місцевості на таких аерознімках не подібне ортогональній проекції відповідної ділянки її, а тому не може вважатись планом.

На аерофотознімкові визначається коло, в межах якого від координатної точки радіусом r можна користуватися при заданій точності. Цей радіус встановлюється за формулою:

r= D·f_k·60/m·n,

де D – допустима величина, виражена в міліметрах, f_k – фокусна відстань фотокамери, мм, m – знаменник масштабу аерофотознімка, n – кут нахилу аерофотоапарата (в градусах). Наприклад. при масштабі аерофотознімка 1:20 000, f_k=140 мм, задана точність не більше 10 м на місцевості (D-10 000), n-2°. r=10 000·140·60/20 000·2=46 мм. Якщо n не перевищує 30¢, можна користуватися всією площиною аерофотознімка.

На планових та перспективних аерофтознімках нерівності рельєфу зумовлюють зміщення точок. Якби точки А і Б знаходилися на горизонтальній площині (займали положення А¹ і Б¹), то їхнє зображення на знімкові було б а¹ і б¹. Однак, при наявності нерівностей рельєфу зображення точок А і Б на знімкові будуть в точках а і б. Таким чином, зображення точок земної поверхні зміщені на відрізки аа¹ і вв¹. Щоб зменшити вплив рельєфу, використовують робочу площу знімка біля головної точки. При аерофотозніманні гірських районів створюють ортофотоплани.

Спотворюються на аерофтознімках і високі об’єкти – високі дерева, дзвіниці, вежі, башти, висотні будинки – по радіусах від центральної точки аерофотознімка. Крім того, масштаби аерофотознімків одного й того ж маршруту можуть змінюватися із зміною висоти.

Таким чином, аерофотознімки в будь-якому випадку не є плановим зображенням місцевості. При створенні топографічних карт вони потребують складної обробки.

Прив’язка аерофотознімків полягає у визначенні координат і висот точок розпізнавальних знаків, необхідних для створення з окремих знімків топографічної карти або плану у встановлених рамках. Є планові, висоті та планово-висотні розпізнавальні знаки. Плановий – це контурна точка, обрана на місцевості й розпізнана на аерофотознімкові, для якої в результаті геодезичних вимірювань визначені планові координати x та y. Процес визначення планових координат називають плановою прив’язкою аерофотознімків.

Для створення висотної частини карти за аерофотознімками на них мусять бути точки з відомими висотами. Визначення висоти цих точок – висотних розпізнавальних знаків – й розпізнавання їх на аерофотознімках називають висотною прив’язкою аерофотознімків. Планові та висотні розпізнавальні знаки є опорними точками для подальшого створення карти або плану.

Тепер виконують не суцільну планову прив’язку аерознімків, а зріджену, тобто планові розпізнавальні знаки одержують не на кожному аерознімкові, а через кілька, наприклад, через шість–вісім, решту знаків для кожного аерознімка одержують у процесі камеральних робіт методом планового фотограмметричного згущення. Густота й розміщення розпізнавальних знаків залежить від масштабу створюваної карти, масштабу аерофотознімання і фотограмметричного методу згущення.

Планові, висотні та планово-висотні розпізнавальні знаки проектують у середині поперечного перекриття аерознімків, щоб кожен знак був на якомога більшій кількості аерознімків обох маршрутів. Якщо на місцевості немає точок, які можуть бути розпізнавальними, то їх створюють штучно попередніми (до аерофотознімання) маркувальними роботами, які полягають у закріпленні на поверхні землі у відповідних місцях різних геометричних фігур, що легко розпізнаються потім на знімках. Під час визначення місць розміщення планово-висотних розпізнавальних знаків враховують способи наступних геодезичних вимірювань та обчислень.

Основні методи планової прив’язки таких знаків до об’єктів, що добре розпізнаються на місцевості та аерознімках, – прямі. зворотні та комбіновані засічки. Для прив’язки можна використати також полярний спосіб, метод тріангуляції, у лісовій місцевості – теодолітні ходи.

Для знімання місцевості з перерізом рельєфу 0,5 м і 1,0 м висоту знаків визначають геометричним нівелюванням, з перерізом 2,5 м та 5 м допускається тригонометричне нівелювання. Виконання висотної прив’язки знаків передбачає також визначення позначок врізів води в річках та інших водоймах.