Дешифрування аерофотознімків

Під дешифруванням розуміють процес розпізнавання об’єктів місцевості на аерофотознімках, встановлення їхніх кількісних та якісних характеристик та позначення відповідними умовними знаками, або ж процес отримання різнорідної інформації про земну поверхню за аерофотознімком. При цьому відбувається знаходження, розпізнавання об’єктів, визначення їхньої географічної суті, встановлення їх кількісних та якісних характеристик. закріплення результатів вивчення на знімкові чи карті умовними знаками. Дешифрування – основний етап при створенні та обновленні топографічних карт.

Залежно від призначення дешифрування може бути загальногеографічне (або топографічне) та галузеве (лісотопологічне, геологічне, геоморфологічне, ландшафтне, ґґрунтове, геоботанічне, військове тощо).

Топографічне дешифрування – найуніверсальніший вид дешифрування, який охоплює дешифрування гідромережі. рослинності, населених пунктів, шляхів сполучення, засобів зв’язку, кордонів та меж. Проводиться з метою знаходження та отримання характеристик тих об’єктів, які повинні зобразитися на топографічній карті. Дешифрування може бути польовим, камеральним та комбінованим. У камеральних умовах добре дешифрують більшість предметів та контурів місцевості, наприклад, на крупномасштабних аерознімках.

Польове дешифрування проводиться безпосередньо в польових умовах, а об’єкти розпізнаються на місцевості шляхом співставлення аерофотознімка із місцевістю. На місцевості проектуються маршрути дешифрування в такий спосіб, щоб охопити якомога більшу площу (територію). Маршрути повинні проходити по таких місцях, дешифрування яких в натурі забезпечить камеральне розпізнавання контурів на всій іншій території знімання і отримання характеристик об’єктів. які не визначаються приладами.

Дешифрування на маршрутах виконується в смузі шириною 250 м в лісах і 500-1 000 – на відкритій місцевості. Станції дешифрування та еталонні площі вибираються в найбільш типових місцях або найскладніших для дешифрування місцях для даного ландшафту. В межах кожної станції детально вивчаються всі структури зображення для встановлення взаємозалежності між топографічними об’єктами та зображенням їх на аерофотознімкові. Для дешифрування важкодоступних районів використовують легкі літаки (АН-2) чи гвинтокрили (МИ-1).

Камеральне дешифрування. Вивчають аерофотознімок в лабораторних умовах. Для цього використовують альбоми-еталони дешифрування, на яких представлені найважливіші та характерні елементи ситуації типових ландшафтів. Порівнюють еталон із аерофотознімком.

Найкращі результати дає поєднання польового і камерального дешифрування – комбіноване дешифрування. На вибраних наперед ключових ділянках проводиться детальне попереднє польове розпізнавання об’єктів і створюються еталони. Решта території розпізнається в порівнянні із еталоном в лабораторних умовах.

Дешифрування проводять як візуально, так і за допомогою спеціальної апаратури. Спеціаліст-дешифрувальник повинен опиратися на знання основних географічних особливостей досліджуваної території (суті, закономірностей їхнього просторового розміщення, взаємозв’язків).

Для правильного розпізнавання предметів використовують їх дешифрувальні ознаки. які поділяються на прямі та опосередковані (непрямі). До прямих ознак належать форма, розмір, фототон (колір), тінь об’єктів, структура фотозображення.

Форма зображення є основною дешифрувальною ознакою. На планових аерофотознімках плоских об’єктів передається через їхні обриси (поля, водойми). Вертикальні об’єкти (вежі, башти, високі дерева, труби) в центрі зображаються в ортогональній проекції, а на краях знімка вони відкидають тінь.

Розмір зображення залежить від масштабу знімка. Він визначається за формулою:

L=l·m, де L – об’єкта в натурі, l– величина об’єкта на знімкові, m – знаменник масштабу знімка.

Фототон – ступінь потемніння фотоемульсійного покриття або ж яскравість зображення об’єктів. Різна тональність на знімкові зумовлена різною властивістю поглинання та кольором об’єктів. умовами їхнього освітлення, оптико-технічними властивостями аерофотоапаратури і фотоматеріалів.

Тінь об’єктів – ознака, за допомогою якої розпізнають високі предмети. Є тінь падаюча і власна. Падаюча тінь відкидається на поверхню землі чи інші предмети. За нею можна судити про форму вертикальних предметів, які мають малі планові розміри (крони окремих дерев, труби, опори ЛЕП, пункти державної геодезичної мережі), а довжина тіні залежать від висоти Сонця та висоти самого предмета. Тінь залежить також від нахилу поверхні, на яку падає тінь.

Структура зображення (або малюнок) зумовлена повторюваністю та характером розміщення окремих деталей зображення. Розрізняють аморфний (безструктурний) малюнок, (спокійна водна поверхня, луки) і структурний – плямистий, зернистий, крапковий, смугастий тощо.

Непрямі дешифрувальні ознаки вказують на наявність та властивості об’єкта, який не зображений на аерофотознімкові або не визначений за прямими ознаками. Вони широко використовуються при спеціальних видах дешифрування (брід на річці тощо).

Згущення точок опорної мережі – це камеральний процес збільшення кількості точок планової основи за аерознімками; його називають фототріангуляцією. Фоторіангуляція дає змогу отримати в необхідній кількості опорні точки на всіх знімках за допомогою фотограмметричних приладі або графічних побудов. Її застосовують для прискорення польових робіт із створення опорної сітки – просторової, коли визначають планове положення та висоту опорних точок, або планової (площинної), коли визначають тільки їх планове положення.

При комбінованому методі створення карт виконують планову, або площинну, фототріангуляцію, наслідком якої є одержання планових або перспективних аерофотознімків у горизонтальні. Крім того, у процесі трансформування аерофотознімки приводять до заданого масштабу, усувають спотворення, спричинені рельєфом місцевості.

Трансформування аерофотознімків можна виконати різними способами: графічним, фотомеханічним тощо.

Графічне трансформування (планове) не потребує складних приладів, тому його можна застосовувати в експедиційних умовах. Трансформування планових та перспективних аерознімків виконують за допомогою побудови так званих перспективних сіток. Для цього однозначні опорні точки (не менше чотирьох), що є на знімках та на плані чи карті, сполучають прямими лініями і розбивають протилежні з них на рівну кількість невеликих відрізків, кінці яких також сполучають, щоб утворилася своєрідна сітка клітинок. Крім згущення опорної сітки, точками якої є перехрещення прокреслених ліній, цим трансформуванням можна доповнити чи внести необхідні зміни в зображення топографічної кати або плану, застосовуючи спосіб перенесення необхідних для цього елементів ситуації “по клітинках”.

Фотомеханічний спосіб трансформування аерознімків набув найбільшого застосування в аерофотогеодезичному виробництві. Він ґрунтується на використанні спеціальних приладів – фототрансформаторів. Планшет з накресленими опорними точками розміщують на екрані приладу і проектують на нього знімок так, щоб однозначні точки на планшеті й на знімку збіглися. На знімку слід попередньо наколоти трансформаційні точки, відповідні тим, що є на планшеті. Трансформоване в такий спосіб зображення фіксують на фотопапері, отримуючи трансформований аерофотознімок. Цей спосіб використовують для створення фотопланів середніх та великих масштабів місцевості з невеликими перевищеннями рельєфу, тому на трансформованих фотознімках залишаються спотворення, які виникають внаслідок впливу рельєфу місцевості. Для виключення цього впливу використовують спеціальну технологію – трансформування знімків за зонами. яке сприяє зменшенню спотворень.

В останні десятиліття все більше застосування отримує аналітичний спосіб трансформування аерознімків, при якому координати точок, виміряні на знімках, за допомогою ЕОМ перетворюють у координати точок місцевості.

Монтаж фотопланів полягає у послідовному з’єднанні трансформованих аерознімків за трансформаційними точками в одне загальне зображення у рамках аркуша карти (трапеції) відповідного масштабу. Фотоплани монтують на щільній основі (фанері чи алюмінієвій пластині, обклеєній креслярським папером), на якій нанесені координатна сітка, рамка трапеції та всі опорні точки. Трансформаційні точки. планові розпізнавальні знаки й центри аерознімків пробивають спеціальним пристроєм – пунсоном. Знімки укладають за маршрутами на планшет, з’єднуючи центри пробитих отворів з відповідними точками на планшеті. Відхилення не повинні перевищувати 0,4 мм. Одночасно перевіряють збіжність контурів у зоні поздовжнього перекриття. Відхилення допускаються до 0,7 мм.

Змонтовані аерознімки розрізають уздовж поздовжніх і поперечних перекриттів, наклеюють на основу, графічно оформлюють фотоплан.