5.3. Основні технічні вимоги до топографічного аерофотографування

При виконанні топографічного АФЗ повинні бути виконані відповідні технічні умови, які забезпечують подальшу фотограмметричну обробку аероматеріалів. Контроль за виконанням цих вимог виконується, як в процесі АФЗ так і при оцінці якості отриманих матеріалів. До них відносяться відхилення висоти польоту над середньою площею ділянки знімання (горизонтальність траєкторії), непрямолінійність маршруту, витримування повздовжнього і поперечного перекритів, непаралельність базису фотографування стороні аерознімка, кути нахилу знімка.

Висота фотографування – це відстань по прямовисній лінії від вузлової точки об’єктива встановленого на літаку аерофотоапарата до деякої поверхні. В залежності від вибору цієї поверхні розрізняють (рис.      ):

При АФЗ рівнинних районів реальна висота фотографування над середньою площиною знімальної ділянки від розрахункового значення не повинна перевищувати 3%, і 5% при АФЗ гірських районів.

Перекриття аерознімків забезпечує фотограмметричну обробку матеріалів АФЗ і вимоги їх відповідності до розрахункових є одним із основних. Номінальне поздовжнє перекриття Рх повинно бути 60%, мінімальне – 56%. Це забезпечує наявність 12–процентної зони потрійного перекриття. Потрійне перекриття є обов’язковим, так як воно визначає зв'язок між сусідніми стереопарами. Зону потрійного поздовжнього перекриття використовують для вибору зв’язкових точок (зв’язуючи точок), які забезпечують передачу координат і масштабу з однієї стереопари до іншої.

В деяких випадках поздовжнє перекриття можна збільшити до 80 чи 90% з відхиленням порядку 3-5%. Це дозволяє обробляти маршрути, в яких знімки взяті через один (%) або два (%) і відповідно отримаємо два або чотири маршрути з %. Це дозволяє провести незалежні вимірювання по кожному маршруту (АФЗ населених пунктів з багатоповерховою будовою, розвиток фототріангуляції тощо).

Поперечне перекриття  повинно бути в середньому 30-35% при мінімальному – 20%. Воно використовується для розміщення в ньому опорних точок і точок в’язку суміжних маршрутів. В деяких випадках воно задається в 60%, що дозволяє формувати і опрацьовувати маршрут через один. Це приводить до підвищення точності фото тріангуляції і скорочення об’єму польових робіт.

Наявність повздовжнього і поперечного перекритів обумовлює використання не всієї площі аерознімка, а тільки його центральної частини, так як величини спотворень положення точок під впливом факторів фізичного і геометричного характеру в центральній частині знімка значно менші ніж на краях.

Ця частина аерознімка, що обмежена середніми лініями поздовжнього і поперечного перекриття називається робочою площею. В цих границях виконуються всі вимірювання, дешифрування; із цих робочих площ монтуються фотоплани, ортофотоплани та інше.

Непрямолінійність маршрутів характеризується відношенням стрілки прогину  (максимального віддалення центра деякого знімка маршруту від лінії, яка з’єднує перший і останній знімки) до довжини маршруту (рис.       ) виражену в процентах

Непаралельність  (кут скосу) сторони аерознімка до траєкторії польоту (базису аерознімка) не повинна перевищувати  (в залежності від фокусної віддалі камери і висоти фотографування (100-350 мм), в іншому випадку при накладанні (орієнтуванні) аерознімків виникає так зване явище «ялинка», що зробить надалі фотограмметричне опрацювання утрудненим і неефективним. Поздовжнє перекриття виражається в процентах, воно задається постійним, зазвичай рівним 60%. В такий спосіб кожна точка місцевості зобразиться хоча б на двох суміжних знімках маршруту, а поблизу центру кожного знімка є зона потрійного перекриття. Знімки, які перекриваються утворюють стереопару, що дозволяє стереоскопічно розглядати і вимірювати об’ємну модель (стереомодель) місцевості в зоні їх перекриття. При повздовжньому перекритті більше ніж 50% кожна точка попадає на яку-небудь із стереопар.

Долю площі маршруту аерознімання, що перекривається знімками суміжного маршруту (виражену в процентах) називають поперечним перекриттям. Воно задається постійним, зазвичай рівним 30%. Поперечне перекриття необхідне для зв’язку сусідніх маршрутів.

Центральна частина аерознімка, що доходить до середини зон поздовжнього і поперечного перекриття, називається корисною площею.

В залежності від цілей і поставлених задач аерофотознімання виконується в границях топографічних планшетів або в границях адміністративно-територіальних одиниць.

В деяких випадках, при виконанні площового аерофотознімання, виконують додаткові аерознімальні маршрути, які пересікають основні. Такі маршрути прокладають, як правило, на початку і в кінці основних маршрутів, перпендикулярно до них. Такі маршрути називають каркасними.

Для цілей картографування, в переважній більшості, використовуються кадрове, планове, багатомаршрутне (площове) аерофотознімання, хоча сучасні технології фотограмметричної обробки аерофотознімків такого обмеження не накладають Застосовуються такі розміри кадрів: ; ; см.

До носіїв аерознімальної апаратури накладаються технічні вимоги загального і спеціального характеру. Загальнотехнічні вимоги визначаються умовами розміщення апаратури, максимальною висотою польоту, робочою (крейсерською) швидкістю, дальністю і тривалістю польоту, стабільністю під час знімання, наявністю вібрації при роботі двигунів та інше. Спеціальні вимоги випливають із умов ефективної експлуатації носія, простоти його обладнання (переобладнання) для цілейаерофотознімання, а також умов експлуатації у відповідних фізико-географічних умовах.

Для аерофотознімання, в залежності від умов завдання, використовують різні типи літаків, а для знімання невеликих ділянок – гелікоптерів, міні-літаків, підвісних аеростатів, радіокерованих авіамоделей, а також і мотодельтапланів.

Для великомасштабного знімання використовують літальні апарати з невеликими швидкостями, а аерознімання ведуть з менших висот. При дрібномасштабному аерофотографуванні використовують більш швидкісні носії, і виконують знімання з більших висот.

При виборі типу літака (носія) враховують наступні фактори:

1. зручність розміщення аерознімальної апаратури і обладнання;

2. можливості огляду місцевості;

3. можливості досягнення достатньо високої висоти польоту (5-8 км) у випадку виконання дрібномасштабного знімання, та можливості довготривалого і стабільно зберігати елементи польоту;

4. експлуатаційна (крейсерська) швидкість польоту, при якій найбільш раціонально використовують носій для аерознімання, повинно складати 100-450 км/год.

Для топографічного аерознімання використовують літаки АН-30, ИЛ-14ФК, АН-2 і гелікоптери КА-26, МИ-8М.

Літак АН-30 використовують для аерознімання в середніх і дрібних масштабах. Практичнависота польоту (стеля) складає 8 км. Крейсерська швидкість 440 км/год.

Аерофотознімання проводять на чорно-білу, кольорову або спектрозональну фотоплівки. Точність вимірювання координат точок на таких плівках практично однакова, тому топографічне знімання проводять, як правило на чорно-білу фотоплівку, так як вартість виготовлення і фотохімічна обробка її нижча, ніж у інших типів плівок. Кольорові і спектральні знімки значно інформативніші, тому при можливості їх краще застосовувати при дешифруванні об’єктів земної поверхні. Різні типи спектрозональних плівок характеризуються чутливістю в різних зонах оптичного діапазону і тому можуть використовуватися для розв’язання задач не топографічного характеру, наприклад, виявлення захворювання лісів, забруднення територій або акваторій, тощо.