Аэрофотосъемка в лесном хозяйстве

Размещено на http://www.allbest.ru/

7

Реферат

Аэрофотосъемка

Краткая история аэрофотосъемки

Понятие аэрофотосъемка появилось в середине 19-го века с появлением воздушных шаров. Первую аэрофотосъемку провел Гаспар Турнашон. В 1858 году он сфотографировал французскую деревню с высоты нескольких сот метров. Во время гражданской войны в Америке с 1861 года водородные шары активно применялись для наблюдения за позициями противника. Особенно активное развитие аэрофотосъемка получила с появлением дирижаблей, воздушных шаров, аэростатов и воздушных змеев в конце 19-го века.

Первым русским аэрофотографом считается Кованько, который в 1886 г. выполнил аэрофотосъемку Петербурга высоты около 800 метров. Вскоре на свет появляется первая специализированная аэрофотокамера с очень большим фокусным расстоянием. Появление самолетов стало переломным моментом в развитии аэрофотосъемки. Первое аэрофото с самолета сделали Райт и Бонвилан во Франции в 1908 г.

Очень активно аэрофотосъемка и аэроразведка применялись во время первой мировой войны, в эскадрильях появились аэроразведчики.

В СССР в середине 30-х годов был построен специальный самолет для аэрофотосъемки Ш-5. С его помощью планировалось осуществить создание разномосштабных карт территории СССР . Ш-5 имел возможность взлета и посадки с водной поверхности.

Во время второй мировой войны аэрофотосъемка стала незаменимым инструментом в борьбе с фашизмом.

С появлением искусственных спутников земли возникла космическая съемка, которая с успехом применялась во времена холодной войны.

Аэрофотосъемка в большинстве случаев поможет глубже и всесторонне изучить объект съемки и оценить его различные аспекты, она поможет взглянуть на интересующую территорию новым взглядом, увидеть нюансы, которые при обычной фотосъемке с земли недоступны.

Способы аэрофотосъёмки

Аэрофотосъемка имеет несколько важных возможностей для съёмки заданной местности. Плоскость аэрофотоаппарата может занимать горизонтальное или наклонное положения. Эти аэрофотосъёмки называются плановыми и перспективными соответственно. Так же возможно фотографирование на цилиндрическую поверхность или вращающимся объективом. Такая съемка называется панорамной.

В основном, аэрофотосъемка выполняется однообъективным фотоаппаратом, но если требуется увеличить площадь снимка, используются многообъективные аэрофотоаппараты.

Фотографирование могут производить одиночными аэроснимками, по определённому направлению или по площади. Последние названы маршрутными и площадными аэрофотосъёмками соответственно.

Ведение аэрофотосъёмки

Для корректного прокладывания маршрута при аэрофотосъемке часть участка местности, сфотографированного на одном снимке, обязательно должна быть сфотографирована и на другом. Эту особенность аэрофотоснимков называют продольным перекрытием. Продольное перекрытие -- это отношение площади, сфотографированной на двух соседних снимках, к площади, изображенной на каждом отдельном снимке, выраженное в процентах. Обычно значение продольного перекрытия на аэрофотоснимках составляет 60 %, хотя в особенных случаях данные значения могут быть изменены в соответствиями с требованиями к этим снимкам.

Если требуется провести аэрофотосъёмку обширного по ширине участка, то фотографирование заданной площади производят серией параллельных маршрутов, также имеющих между собой поперечное перекрытие. В данной фотосъемке стандартное значение перекрытия обычно составляет 30 %.

Для проведения аэрофотосъёмки задается высота полёта относительно фотографируемой местности, фокусное расстояние камеры аэрофотоаппарата, сезон, время и порядок прокладывания маршрутов.

Из-за подвижности основания при аэрофотосъемке в каждый момент фотографирования центр проектирования объектива и плоскость аэроснимка занимают произвольное положение. Величины, определяющие пространственное положение снимка относительно принятой системы координат, называются элементами внешнего ориентирования снимка. Это три линейные координаты центра проектирования x_s, y_s, z_s и три угла, определяющие поворот снимка вокруг трёх осей координат.

В связи с развитием технологий спутникового позиционирования в последнее время при производстве аэрофотосъёмки (с целью облегчения обработки результатов) большой популярностью пользуются системы GPS и ГЛОНАСС.

Определение координат сфотографированных точек

Для определения пространственных координат сфотографированных точек по аэрофотоснимкам сначала находят элементы внешнего ориентирования снимков. Этими точками могут стать некоторые достоверно определённые кооридинаты геодезических или иных объектов, которые отчетливо видны на снимках. Для установления в полёте элементов внешнего ориентирования аэрофотосъёмки применяют следующие устройства:

· статоскоп фиксирует по изменению давления воздуха изменение высоты полёта;

· радиовысотомер определяет высоту фотографирования относительно местности (см. аэрорадионивелирование);

· радиогеодезические станции дают возможность находить расстояния от самолёта до станций, расположенных на земной поверхности в точках, имеющих точные геодезические координаты.

В сумме все данные позволяют вычислить координаты центра проектирования.

Показания гировертикали дают возможность найти углы наклона снимка. Эти же углы можно определить обработкой снимков, на которых запечатлены звёздное небо, положение Солнца или линия горизонта.

Фотопленки и объективы, применяемые в аэрофотосъемке

Для увеличения качества и точности полученных аэроснимков в настоящее время применяются аэрофотообъективы с высокой разрешающей способностью и малой дисторсией. Также широкое применение нашла аэроплёнка с очень малой деформацией.

Падение освещённости по полю зрения должно быть наименьшим, а затвор должен обеспечить очень короткие (до 1/1000 с) выдержки, чтобы уменьшить нерезкость. Сама же аэроплёнка в момент фотографирования должна быть строго выравнена в плоскости.

На сегодняшний день аэрофотографирование производят на следующие типы плёнок:

· черно-белую панхроматическую;

· черно-белую инфрахроматическую;

· цветную;

· спектрозональную (особый тип пленок на которой изображение получается с преобразованной передачей цветов, дающей возможность резче подчеркнуть различия объектов).

Кроме этого в настоящее время приобретает популярность съемка на цифровые фотоаппараты, что позволяет достичь оперативности в работе.

Обработка полученных изображений

В настоящее время обработку полученных изображений ведут с помощью специальных компьютерных комплексов -- Цифровых фотограмметрических станций (ЦФС) -- например, Intergraph ImageStation или PHOTOMOD. При этом дополнительно выполняются коррекции перспективы, дисторсии и иных оптических искажений, цветовая и тоновая коррекция полученных снимков, сшивка смонтированного фотоплана в единое изображение, каталогизация изображений, совмещение их с уже существующими картографическими материалами, включение в Географические информационные системы (ГИС) и пр.

Классификация видов аэрофотосъемки

Аэрофотосъемка - это съемка местности фотоаппаратом, установленным на летательном средстве (самолете, вертолете) на фотоматериал.

АФС подразделяют в зависимости от:

Ш типов используемых аэрофотоаппаратов на:

§ кадровую

§ щелевую

§ панорамную;

Ш положения оптической оси аэрофотоаппарата на:

§ плановую (выполняется при отклонении оптической оси объектива от вертикали не более 3⁰)

§ перспективную (отклонение оптической сети более 3⁰, может достигать 45⁰ - 60⁰)

В лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве применяют основную плановую АФС с использованием гиростабилизирующих аэрофотоустановок, позволяющих получать снимки с углом наклона 7…10 при предельном значении его 40.

Ш характера покрытия местности на:

§ одинарную (однокадровую)

§ маршрутную (по трассе)

§ площадную (сплошную);

Одномаршрутная и площадная съемки проводятся кадровыми АФА с взаимными перекрытиями снимков как в пределах маршрутов, так и между смежными маршрутами. Перекрытия в пределах маршрута называют продольными. Их величина обычно равна 56-60% 9в горных районах он может достигать 70-90%) перекрытия между маршрутами называются поперечными. Минимально допустимая их величина 20%.

Размер продольного перекрытия обеспечивается временным интервалом включения АФА, который находится в зависимости от скорости летательного аппарата и высоты его полета (съемки). Расстояние по линии полета между двумя точками фотографирования в маршруте называют базисом (Вx) фотографирования. Соответственно, расстояние между двумя этими точками, изобразившимися на снимке, является базисом снимка (bсн), а линия, соединяющая эти 2 точки, линией начального направления.

способ аэрофотосъемка фотографирование территория

Литература

1. Сухих В. И. Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве: Учебник. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2005. - 392 с.

Размещено на Allbest.ru