38. Каково назначение связующих и опорных точек при фототриангуляции.

Фототриангуляция — метод определения координат точек местности по фотоснимкам. Назначением фототриангуляции является сгущение геодезической сети с целью обеспечения снимков опорными точками, необходимыми для составления топографической карты, и решения ряда инженерных задач.

Фототриангуляция может быть пространственной, если определяют все три координаты точек, или плановой, если определяют только две координаты, характеризующие положение точки в горизонтальной плоскости.

Для пространственной фототриангуляции необходимо построить общую модель местности, изобразившейся на данных снимках, и ориентировать её относительно геодезической системы координат. Эту задачу решают путём внешнего ориентирования снимков, т. е. установки их в такое положение, при котором соответственные проектирующие лучи пересекаются, а координаты полевых опорных точек равны их заданным значениям (способ связок). Общую модель создают также путём построения частных моделей по отдельным стереоскопическим парам снимков и соединения их по связующим точкам (способы независимых и частично зависимых моделей).

При аналитическом решении задач пространственной фототриангуляции измеряют координаты точек снимков на монокомпараторе или стереокомпараторе и вычисляют координаты точек местности. Наиболее строгим и точным является способ связок, основанный на совместном уравнении фотограмметрических и геодезических измерений и показаний соответствующих приборов на борту съёмочного самолёта. Для выполнения пространственной фототриангуляции аналоговым способом используют фотограмметрические приборы: стереограф, стереопроектор, автограф и др., позволяющие строить независимые или частично зависимые модели.

Плановая фототриангуляция основана на присущем снимкам с малыми углами наклона свойстве, заключающемся в том, что центральные углы с вершиной в главной точке снимка или вблизи этой точки практически равны соответствующим горизонтальным углам на местности. Плановую фототриангуляцию можно развить аналитическим способом, измерив на снимках центральные углы или координаты точек, или графическим способом при помощи восковок направлений, на которые перенесены углы со снимков.

Также применяются маршрутная и блочная фототриангуляции. Наиболее эффективной является блочная, которая строится по нескольким или многим маршрутам с применением компьютерных технологий: она позволяет в большей степени разредить полевую подготовку снимков, чем маршрутная.

39. Дешифрирование материалов аэро- и космических съемок.

Дешифрирование снимков является одним из дистанционных методов изучения окружающей среды. Оно осуществляется путем изучения изображений земной поверхности. Наиболее широко используют фотографические изображения – аэро- и космические снимки.

Основной целью дешифрирования является извлечение максимального количества информации, необходимой для решения поставленной задачи.

Дешифрирование состоит в обнаружении и определении географической сущности изображенных на снимках объектов, установлении их качественных характеристик, выявлении взаимосвязей между компонентами ландшафта и закреплении результатов.

В процессе дешифрирования аэроснимков используются закономерности фотографического воспроизведения и пространственного размещения объектов земной поверхности, которые получили название – дешифровочные признаки: прямые и косвенные.

Прямые дешифровочные признаки – это свойства объектов, которые передаются непосредственно и воспринимаются дешифровщиком на снимках.

Форма изображения – это основной дешифровочный признак, по которому устанавливается наличие объекта и его свойства. Объекты местности на плановом аэроснимке изображаются с сохранением подобия контуров натуры с учетом масштаба снимка. При этом в центре снимка плановость сохраняется полностью, а высокие предметы на краях (фабричные трубы, деревья и т.д.) изображаются как бы наклонными к центру снимка.

Форма бывает геометрически определенная и неопределенная.

К определенной форме относятся искусственные сооружения. Неопределенная форма характерна для природных объектов площадного типа (луга, леса и пр.) и не может быть надежным дешифровочным признаком.

В зависимости от протяженности объекта различают: компактную, линейную (прямую), извилистую, веерообразную и площадную формы. Линейная и извилистая формы распознаются на снимках более мелкого масштаба, чем компактные.

2) Размер изображения – менее определенный дешифровочный признак, чем форма. Действительные размеры объекта вычисляют, зная масштаб снимка.

3) Тон изображения – это степень почернения фотоматериала в соответствующем месте изображения объекта. Тон изображения в зависимости от обработки можно подразделить на 256 градаций, однако, при визуальном дешифрировании достаточно 7 градаций (белый, почти белый, светло-серый, серый, темно-серый, почти черный, черный).

4) Цвет изображения объектов является достоверным дешифровочным признаком. Цветовая тональность изображения объектов на цветных снимках на 2-3 порядка больше, чем черно-белых. При визуальном дешифрировании достаточно 15 тонов цветности (красный, красно-оранжевый, оранжевый, оранжево-желтый, желтый, желто-зеленый, зеленый, зелено-голубой, голубой, синий, сине-фиолетовый, фиолетовый, фиолетово-пурпурный, пурпурный, пурпурно-красный), 3 типа насыщенности (сильный, средний, слабый) и 3 типа светлоты (светлый, средний, темный).

5) Тень объекта позволяет выявить объект и определить его характеристики. Тень подразделяют на собственную и падающую. Собственная тень – это тень, лежащая на самом предмете, т.е. его теневая сторона, не освещенная солнцем. Такая тень подчеркивает объемность объекта. Падающая тень передает форму объектов в привычном виде.

6) Структура изображения – это наиболее устойчивый из прямых признаков. Важность этого признака повышается с уменьшением масштаба снимка. При дешифрировании выделяют следующие типы структур:

- зернистая – характерна для ландшафтов лесной зоны, образована различной растительностью;

- мозаичная – характерна для беспорядочно расположенных участков различного тона, размеров и форм, выявляемых на снимке. Образована различной растительностью, мозаичностью почвенного покрова различной влажности.

- пятнистая – характерна для тундровых районов и пустынной зоны;

- древовидная – характерна для тундровых и горно-тундровых районов и всегда связана с участками многолетней мерзлоты. На снимках видны полосы различной ширины и длины, которые направлены как бы к стволу дерева;

- полосчатая структура – характерна для изображения некоторых болот, песчаных пустынь. На снимках хорошо видны сочетания светлых и светло-серых или темных полос различной длины и ширины.

Косвенные дешифровочные признаки позволяют выявить наличие и характеристику объекта, не изобразившегося на аэрофотоснимке или не определяемого по прямым признакам. Взаимосвязь объектов местности проявляется по следующим направлениям:

- приуроченность – это важный косвенный дешифровочный признак, который позволяет определить расположение не изобразившихся на снимке объектов по отношению к изобразившимся объектам (домов относительно дороги, стогов сена и копен на лугу, борозд на пашне);

- повторяемость и характер размещения позволяют определить как искусственные, так и природные объекты. Так, повторяемость домов свидетельствует о наличии населенного пункта, скопление самолетов – о наличии аэродрома и т.д.

В зависимости от назначения и задач различают общегеографическое и тематическое дешифрирование.

Общегеографическое дешифрирование подразделяется на топографическое и ландшафтное.

Топографическое дешифрирование является одним из важных процессов создания и обновления топографических карт.

Ландшафтное дешифрирование осуществляется для решения многочисленных задач, связанных с географическим изучением территории.

Общегеографическое и тематическое дешифрирование снимков выполняются различными методами. К ним относятся:

- полевой метод – это дешифрирование непосредственно на местности. При этом одновременно наносятся на снимки не изобразившиеся на них объекты. Полевой метод дешифрирования характеризуется высокой точностью и объективностью результатов, но требует значительных затрат времени и денежных средств;

- аэровизуальный метод дешифрирования – может быть отнесен к числу полевых. Он заключается в распознавании изображений объектов на снимках с самолета или вертолета.

- камеральный метод дешифрирования снимков – состоит в получении информации об объектах местности в камеральных условиях без полевого изучения. При камеральном методе дешифрирования снимков широко используется способ дешифрирования по эталонам. Эталонами называются снимки, на которых показан пример дешифрирования территории с характерными особенностями ландшафта для данного участка.