- •1.2. Роль и значение аэрокосмических методов в географических исследованиях
- •2.1. Воздухоплавание
- •2.2. Авиация
- •2.3. Ракеты
- •2.4. Космические летательные аппараты
- •3.1. Летательные аппараты для воздушной съемки
- •3.2.1. Автоматические космические аппараты
- •.Космические аппараты для полетов к Луне. Для изучения поверхности Луны использовались советские автоматические межпланетные станции (амс) «Зонд» и автоматические лунные станции серии «Луна».
- •3.2.2. Пилотируемые космические аппараты
- •3.2.3. Перспективные космические аппараты
- •Солнечное излучение и его отражение объектами земной поверхности
- •4.2. Собственное излучение Земли
- •4.3. Искусственное излучение
- •4.4. Влияние атмосферы на излучение
- •5. Методы регистрации электромагнитного излучения
- •6. Виды аэрокосмических съёмок
- •6.1. Фотографическая съёмка
- •6.2. Телевизионная съемка
- •6.3. Сканерная съемка
- •6.4. Инфракрасная и инфракрасная тепловая съемки
- •6.5. Радиотепловая съемка
- •6.6. Радиолокационная съемка
- •6.7. Спектрометрическая съемка
- •6.8. Лазерная съемка
- •6.9. Разрешающая способность материалов дистанционных съемок
- •7.1. Центральная проекция снимка
- •7.2. Масштаб снимка
- •7.3. Геометрические искажения снимка, вызванные рельефом местности, его наклоном, кривизной Земли
- •9. Информационные свойства снимков
- •10. Теоретические основы дешифрирования аэрокосмических снимков
- •10.1. Дешифровочные признаки
- •10.1.1. Прямые признаки дешифрирования
- •Количественные характеристики плотности изображени
- •10.1.2. Косвенные дешифровочные признаки
- •10.2. Логическая структура процесса дешифрирования
- •11. Технология и методы дешифрирования снимков
- •11.1. Материалы аэрокосмической съемки
- •11.4. Геоинформационные технологии в аэрокосмических исследованиях
- •13. Аэрокосмический мониторинг
7.1. Центральная проекция снимка
Изображение земной поверхности на аэроснимке строится с помощью прямолинейных лучей, идущих от разных точек земной поверхности через общий центр проектирования S (рис.21), которым является узловая точка объектива аэрофотоаппарата.
Такая проекция называется центральной в отличие от ортогональной, при которой все точки местности проектируются на плоскость непосредственно прямыми линиями, перпендикулярными к этой плоскости (рис.21). По принципу ортогональной проекции строятся топографические карты. Из рисунка видно, что при перемещении плоскости проекции параллельно самой себе (например из Р в Р1) положение точек местности в ортогональной проекции не изменится. В условиях же центральной проекции положение одних и тех же точек местности будет меняться в зависимости от изменения высоты центра проекции над поверхностью Земли и от положения плоскости проекции Р.
Рассмотрим элементы центральной проекции, и введем обозначения характерных линий и точек (рис.22). Центром проекции является центр объектива – S, а плоскость Р является картинной плоскостью, которой принадлежит плоскость снимка. Главный луч, или оптическая ось объектива, SO располагается перпендикулярно плоскости снимка, а So=f, т. е. главному расстоянию камеры, или фокусному расстоянию объектива АФА. Точка о – главная точка снимка, его геометрический центр. Плоскость Е есть некоторая уровненная поверхность Земли, или предметная плоскость. Предметная и картинная плоскости пересекаются по линии ТТ, которая называется осью перспективы. Проведем перпендикуляр SN к плоскости Е – это расстояние называется высотой съемки и обозначается H. Плоскость V проходит через главный луч SO и называется плоскостью главного вертикала. Линия пересечения плоскости V с плоскостью снимка Р называется главной вертикалью vv.
Линия h0h0, проходящая через главную точку снимка перпендикулярно к главной вертикали, называется главной горизонталью. Параллельная ей линия hihi, которая получается в пересечении плоскости снимка Р с горизонтальной плоскостью, проведенной через центр проекции, называется линией горизонта. Она несколько не совпадает с изображением на снимке видимого горизонта из-за кривизны Земли и влияния рефракции, а также неровностей поверхности Земли.
На главной вертикали, кроме главной точки снимка о, отмечаются еще ряд характерных точек. На пересечении главной вертикали с линией горизонта размещается точка i – главная точка схода. Она является точкой схода на снимке всех прямых линий местности, параллельных линии направления фотографирования ОСN. От главной точки снимка о главная точка схода находится на расстоянии oi=fctga, где а – угол наклона снимка, или угол наклона оптической оси.
Точка надира n отмечается на пересечении плоскости снимка с отвесной линией SN. Точка надира является на снимке точкой схода всех вертикальных линий местности. Точка надира п отстоит от главной точки снимка на расстоянии оп = f tgа.
На пересечении биссектрисы угла наклона оптической оси с главной вертикалью находится точка нулевых искажений с. Все углы на местности, имеющие вершину в точке нулевых искажений, равны соответствующим углам на снимке. Расстояние точки нулевых искажений от главной точки снимка . Горизонталь hсhс, проходящая через точку нулевых линией с, называется линией нулевых искажений или линией неискаженного масштаба.
В общем случае съемки координатные оси снимка развернутыпо отношению к линии главного вертикала на угол х, называемый углом поворота снимка. При малых углах наклона снимка линия горизонта уходит далеко за пределы снимка, а точка нулевых искажений и точка надира располагаются вблизи от главной точки снимка. На горизонтальных снимках все точки совпадают в главной точке снимка.
Использование аэроснимков для картографических целей, а так же для различного рода специальных точных измерительных работ с помощью стереоприборов требует определения элементов их внутреннего и внешнего ориентирования.
Элементы внутреннего ориентирования аэроснимка определяются тремя величинами: фокусным расстоянием АФА (fк) и фотограмметрическими координатами Δх Δу главной точки снимка, которые определяют положение центра проекции в относительно аэронегатива в аэрофотоапарате.
Элементы внешнего ориентирования аэроснимка позволяют восстановить положение, которое занимал аэрофотоснимок в пространстве в момент фотографирования. Таких элементов шесть, три из них линейные и три угловые. В качестве линейных элементов служат три пространственные координаты, определяющие положение S – XS, YS и ZS в системе координат X, Y, Z (рис.23).
Угловыми элементами являются следующие:
а - угол отклонения главного луча SO от отвесной прямой SN, который определяет наклон аэроснимка;
А - угол, составленный линией пересечения вертикальной плоскости SNO и координатной плоскости ХУ с направлением оси X, который определяет азимут линии направления аэросъемки;
К - угол, определяющий поворот аэроснимка в своей плоскости вокруг главного луча SO.
Измерения, выполненные по отдельным снимкам, такие как измерение линейных величин, могут производится с помощью простых измерительных средств: масштабной линейки, измерителя, транспортира, планиметра и т.д. Измерения по стереопаре аэроснимков выполняется при помощи специальных стереофотограмметрических приборов позволяющих получать по данной паре снимков пространственную модель местности.