Глава 1. ОСНОВЫ АЭРО- и КОСМИЧЕСКОЙ ФОТОСЪЕМКИ 1.1. Общие понятия об аэрофотосъемке

Одним из важнейших применений фотографии является воздушное и космическое фотографирование, т. е. получение снимков зем-

нию с целью

местности

ных

- летно-съемочные работы, включающие разработку техниче-ских условий аэрофотосъемки, составление проекта и его исполнение;

аэрофотосъёмки

рованных

Результатом традиционных ра от являются аэронегативы, аэроснимки, а также зафиксированные в полете показания специальных приборов.

Аэронегат вы (аэроснимки) – фотографические изображе-

Сфотограмметрической обработки, организацию работ и т.п. Для получения полноцен-ных аэронегативов и их эффективного использования необходимо со-гласование летно-съемочных работ, и в первую очередь их парамет-ров, с организацией всего топографогеодезического производства.

23

В отличие от традиционной аэрофотосъёмки цифровая аэрофотосъёмка выполняется по двум технологиям, которые зависят от типа цифровых камер:

-летно-съемочные работы, в которых используют камеры с

ПЗС линейками обязательно сочетаются две системы GPS + INS, то есть Глобальная система позиционирования и ИнерциальнаяИсистема, для определения положения изображения ПЗС-линейки в пространстве в каждый момент времени. Эта съёмочная система часто используется также при космических съёмках. Бортовой компьютер и про-

граммное обеспечение позволяют интегрировать обработку данных GPS-приёмника и данных INS-инерциальнойДсистемы и объединить трансформированное по ним изображение в полные снимки.

В самолётном варианте изменения в высоте платформы, на которой установлена камера, трудно предсказуемы. Поэтому разработан

иреализован второй технологический подход – матричный сенсор;

-летно-съемочные работыА, выполняемые на основе матричногол нзовый о ъектобрабов форм рует четыре отдельных изображения, кото-

го ориентирования (линейные: Xs, Ys, Zs – координаты центра фотографирования; угловые: α, ω, χ – ориентирование камеры относительно осей координат).

В соответствии с законами центрального проектирования, по которым строится изображение местности, аэронегатив (аэроснимок) содержит ряд искажений, величины которых определяются углом наклона оптической оси аэрофотоаппарата и колебанием рельефа местности. Устранение этих искажений осуществляется в процессе их фо-

24

тограмметрической обработки, в частности, фотографического или цифрового преобразования, называемого трансформированием. В связи с этим использование аэроснимков без их предварительного трансформирования для картографического (топографического) обес-

ванные в процессе аэрофотосъемки, обеспечивают стабилизацию съемочной камеры в полете или последующее определение по ним пространственного положения аэроснимков в абсолютной или относительной системе координат с целью последующего их использования при выполнении фотограмметрических работ и преобразовании аэроснимков в планы и карты. К числу таких приборов относят гироскопы, системы глобального позиционирования, оборудование для определения высоты полета, превышений между центрами фотографирования, а также аэронавигационные системы и др. Наличие указанных данных во многом определяет технологию камеральной обработки материалов аэрофотосъемки, существенно влияет на оперативность, точность фотограмметрических по-

уровня, числового индекса фокусного расстояния и др. В верхней час-

25

ти корпуса размещена прикладная рамка, плоскость которой совпадает с главной фокальной плоскостью объектива.

Конус АФА 2 крепится к нижней части корпуса и содержит оптическую систему, в которую входят объектив, светофильтры, компенсатор сдвига изображения и др.

Кассета 3 служит для размещения фотопленки и приведения ее светочувствительного слоя при экспонировании в соприкосновение с плоскостью прикладной рамки. В промежутке между экспозициями фотопленка перематывается с подающей катушки на принимающую. Перематываемый участок пленки соответствует формату кадра с учетом промежутка между кадрами. Выравнивание пленки в плоскость выполняется механическим прижимом к плоскому стеклу или путем откачивания воздуха из промежутка между пленкой и прикладной рамкой.

В плоскости прикладной рамки размещены четыре механические координатные метки (рис. 1.2), изображающиеся на каждом снимке. Прямые, соединяющие противоположные метки, должны быть взаимно перпендикулярны, а точка их пересечения o′ – совпадать с главной точкой снимка o.

26

Современные АФА имеют в плоскости прикладной рамки 4–8 оптических координатных меток, размещенных по углам кадра, или равномерно распределенную по полю сетку крестов с шагом 1–2 см. Причем оптические координатные метки имеют специальные признаки (рис. 1.3), что допускает автоматическое определение их номеров и распознавание точки, к которой отнесены координаты.

Параметры аэрофотоаппарата (фокусное расстояние f и координаты главной точки o, расстояния между механическими метками, координаты оптических меток или крестов) определяют по результатам ее калибровки при строго определенном положении, одновременно с величинами остаточной дисторсии. Координаты

В конце XX в. начали появляться цифровые съемочные системы, основанные на использовании приборов с постоянной зарядовой связью в виде матриц, помещаемых в плоскости прикладной рамки, или

27