Тема 10. Аэрофото- и космосъёмка. Объём 2 часа.
Аэрофотосъёмка - процесс получения фотографического изображения местности с летательного аппарата. Аэрофотосъёмка находит широкое применение в различных областях науки и производства, в частности, в геологии. На её основе выполняются геологические и поисковые работы, изучение тектоники, геологическое изучение шельфа, гидрогеологические, инженерно- геологические изыскания и др.
По существу в настоящее время ни одно геологическое задание, так или иначе связанное с изображением его на топографической основе, не может быть правильно и объективно решено без применения аэрофотосъёмки.
Особое место в геологии начинают занимать съёмки земной поверхности из космического пространства. Полученные снимки с искусственных спутников Земли и управляемых аппаратов открывают широкие возможности для геологического картографирования, выявления глубинных структур земной коры, закономерностей размещения природных ресурсов.
Существует два вида аэрофототопографической съёмки:
- комбинированная аэрофототопографическая съёмка;
- стереотопографическая съёмка.
При комбинированной аэрофототопографической съёмке контурная часть карты получается по топографическим аэрофотоснимкам путём создания топографического фотоплана, а изображение рельефа наносится на фотоплан в результате измерений на местности.
Комбинированная съёмка имеет значительное преимущество перед топографической, состоящее в том, что большой объём работ выполняется в камеральных условиях, а часть, оставшаяся на долю полевых работ, облегчается наличием фотоплана. Этот вид съёмки применяется, в основном, в равнинных районах.
При стереотопографической съёмке контурная часть карты и изображение рельефа получаются по топографическим аэрофотоснимкам в камеральных условиях. Рисовка рельефа выполняется на специальных стереофотограмметрических приборах.
При этом карта может быть создана в виде фотоплана с вычерченными на нём в условных знаках контурами и горизонталями или в виде графического плана.
Стереотопографическая съёмка ещё большую часть полевых работ, чем комбинированная, заменяет камеральными и поэтому является самой рентабельной и прогрессивной. Этот вид съёмки в настоящее время является главным методом государственного картографирования.
Виды топографической аэрофотосъёмки различаются в зависимости от снимаемой площади, от положения аэрофотоснимков при съёмке и от масштаба аэрофотосъёмки. В зависимости от снимаемой площади аэрофотосъёмки бывают одинарными, маршрутными и площадными.
Одинарная аэрофотосъёмка применяется при малой площади снимаемых объектов, когда каждый из них помещается на одном аэрофотоснимке. В этом случае делаются одиночные аэрофотоснимки, не связанные друг с другом перекрытиями.
Маршрутная съемка применяется при фотографировании узких и вытянутых объектов, например рек, трасс дорог, каналов и других линейных сооружений. При маршрутной аэрофотосъёмке маршруты прокладываются вдоль объектов с продольным перекрытием снимков.
Площадная аэрофотосъёмка применяется для больших территорий, например, при создании топографической карты. При площадной аэрофотосъёмке прокладываются серии взаимно параллельных маршрутов с продольными и поперечными перекрытиями. Процент перекрытия снимков рассчитывается по специальным формулам и зависит от масштаба съёмки и пересечённости рельефа. Перекрытие снимков в серии (продольное) обычно составляет 60-65%, а перекрытие соседних маршрутов (поперечное) - 30-40%. Иногда условия съёмки требуют продольного перекрытия до 80-90%.
В зависимости от положения снимка при фотографировании различаются два вида аэрофотосъёмки: плановая и перспективная.
Плановая - аэрофотосъёмка, при которой прикладная рамка аэрофотоаппарата устанавливается горизонтально, а случайные колебания самолёта при аэрофотосъёмке (а, следовательно, и углы наклона аэрофотоснимков) не должны превышать 30.
Перспективная съёмка - это аэрофотосъёмка, при которой прикладная рамка устанавливается с определённым углом наклона относительно горизонта. На перспективных аэрофотоснимках изображение местности получается с большими искажениями, что усложняет их обработку. Однако их преимуществом является возможность отображения более обширной площади и получение дополнительного материала для дешифрирования.
Аэрофотосъёмку называют крупномасштабной (от 1:10 000 и крупнее), среднемасштабной (от 1:10 000 до 1:50 000) или мелкомасштабной (от 1:50 000 и мельче). Масштаб аэрофотосъёмки выбирается в зависимости от масштаба создаваемой карты, высоты сечения рельефа и физико-географической характеристики района съёмки.
С увеличением масштаба аэрофотосъёмки значительно возрастает стоимость всех работ по созданию карты, поэтому выгодно выбирать самый мелкий масштаб аэрофотосъёмки, при котором может быть обеспечена достаточная точность последующих фотограмметрических работ. В частности, при создании карт масштабов 1:5000 и 1:2000 аэрофотосъёмку целесообразно выполнять в масштабе в 4,5-7 раз мельче масштаба создаваемой карты. При таком, сравнительно мелком, масштабе аэрофотосъёмки можно получить на одном аэрофотоснимке изображение целой съёмочной трапеции листа карты и тогда не нужно изготавливать мозаичный фотоплан из нескольких фотоснимков.
Создание карты при любом способе аэрофотосъёмки включает комплекс процессов, основными из которых являются:
- лётно-съёмочные работы;
- полевые фото-лабораторные и фотограмметрические работы;
- полевые топографо-геодезические работы;
- работы по дешифрированию аэрофотоснимков;
- камеральные фотограмметрические работы.
В задачу лётно- съёмочных работ входит подготовка лётно- съёмочной и навигационной аппаратуры, фотографирование местности.
Полевые фото-лабораторные и фотограмметрические работы включают фотографическую обработку отснятого материала с целью получения контактных отпечатков (аэроснимков), оценку их качества и качества аэрофотосъёмки.
Полевые топографо-геодезические работы выполняют для определения координат и высот отдельных точек местности, отобразившихся на аэроснимке. Проводят также полевое дешифрирование, состоящее в выявлении, распознавании и определении характеристик объектов, изобразившихся на фотоснимке местности.
Составление топографических планов по аэроснимкам на специальных стереофотограмметрических приборах с использованием результатов полевых топографо-геодезических работ составляет предмет камеральных фотограмметрических работ.