Дешифрування аерофотознімків
Міністерство освіти і науки України
Якутський державний університет ім. М.К.Аммосова
Реферат з дисципліни «Інженерна геодезія»
Глава 1. Аерофотографічна зйомка
Глава 2. Топографічне дешифрування аерофотознімків
Це завдання дозволяє вирішити аерофотозйомку. Перші аерофотозйомки проводилися ще з повітряних куль на зорі розвитку фотографії в середині XIX століття, а вже в 20-30-х роках нашого століття фотозйомка місцевості з літаків стала широко застосовуватися для створення лісових, топографічних, геологічних карт, для розвідувальних робіт.
Глава 1. АЕРОФОТОГРАФІЧНА ЗЙОМКА
Аерофототопографічна зйомка - один із видів топографічної зйомки, який заснований на фотографуванні місцевості зверху: з борту тихохідних літаків, вертольотів, штучних супутників Землі. Зараз вона служить основним методом створення сучасних топографічних планів і карт великого масштабу, особливо на великих важкодоступних та віддалених територіях, а також при комплексних та галузевих дослідженнях (геологічних, ґрунтових, землевпорядних, інженерних та ін.)
Важлива перевага аерофотозйомки – об'єктивність та інформативність фотознімків, за якими створюється карта, а також те, що основний обсяг роботи відбувається у камеральних умовах. Вона включає в себе власне фотографування, планову та висотну підготовку знімків, дешифрування знімків та роботи з обробки знімків – фотограмметричні роботи.
Різні типи фотоплівок дозволяють отримувати різні типи знімків. Чорно-білі АФС відображають об'єкти зміною тональності сірого кольору; на кольорових знімках місцевість зображується у кольорах, близьких до природних; на спектрозональнихна знімках деякі об'єкти, наприклад рослинні угруповання, зображуються в контрастних кольорах, що полегшує їх дешифрування.[1]
Найчастіше знімається ділянка не може бути розміщена на одному знімку, тоді ділянка послідовно фотографується маршрут за маршрутом. Знімальні маршрути літального апарату прокладаються прямолінійно, зазвичай із заходу Схід і у напрямі, на постійній висоті. При цьому дотримується перекриття вздовж маршруту між знімками до 57-60% від кадру кадру і поперечне перекриття між маршрутами - 20-40% від кадру кадру. Час зйомки вибирається так, щоб сонце не було приховано хмарами і стояло над обрієм не надто низько і не в зеніті (рис.1).
Мал. 1. Схема аерофотографічного зальоту та перекриттів знімків
Розрізняють планову та перспективну аерофотозйомку. Планова зйомка - коли оптична вісь камери відхиляється від прямовисної лінії не більше ніж на 3 про; при більшому куті нахилу - перспективна зйомка. У першому випадку площа, відображена на одному знімку, буде меншою, але й спотворення по краях знімка не будуть такими сильними, як при перспективній зйомці. [1]
Глава 2. ТОПОГРАФІЧНЕ ДЕШИФРУВАННЯ АЕРОФОТОЗНІМКІВ
аерофототопографічна топографічна зйомка дешифрування
Дешифрування – це процес отримання різноманітних інформаційних даних з фотозображень земної поверхні. [3] При цьому проводиться виявлення, розпізнавання об'єктів, визначення їх географічної сутності, встановлення їх якісних та кількісних характеристик та закріплення результатів вивчення на знімку чи карті умовними знаками. Дешифрування не менш важливе, ніж сама аерофотозйомка, оскільки є основним етапом створення та оновлення топографічних карт. Його якістьзалежить від оптичних та геометричних властивостей АФС, застосовуваних приладів, а також рівня знань та досвіду дешифрувальника.
Залежно від поставлених завдань розрізняють загальногеографічне (топографічне та ландшафтне) та спеціальне (геологічне, ґрунтове, лісове, військове та ін) дешифрування.[3]
Топографічне дешифрування АФС проводиться з метою виявлення та отримання характеристик об'єктів, які повинні бути зображені на топографічній карті. Воно може вироблятися польовим, камеральним та комбінованим методом.
При польовому дешифруванні об'єкти розпізнаються безпосередньо біля шляхом звірення АФС з натурою; при камеральному – вивчають знімки у лабораторних умовах; при комбінованому - також і в полі, і за створеними зразками дешифрування ділянок характерних ландшафтів.
Дешифрування АФС здійснюється візуально або за допомогою стереофотограмметричних приладів: стереоскоп, стереометр, стереопроектор. У всіх випадках дешифрування має спиратися на знання основних географічних закономірностей та особливостей досліджуваної місцевості, а також вивчення дешифрувальних ознак об'єктів. Їх ділять на прямі та непрямі. Дешифрувальними ознаками вважають характерні властивості об'єктів, якими ці об'єкти може бути виявлено й упізнані.
Властивості об'єктів, що відобразилися на АФС, називають прямими ознаками: розміри, форма, тінь, колір зображення об'єкта, структура фотозображення.
Форма – основний прямий дешифрувальний ознака, що виявляє наявність об'єкта та його властивості. Наприклад, на планових аерофотознімках плоскі об'єкти (ріллі, озера тощо) зберігають свої обриси. Тоді як вертикальні об'єкти (труби, споруди баштового типу тощо) зображуються в ортогональній проекції в центрізнімка, а при віддаленні від центру (головної точки) набувають все більш перспективного.
Мал. 2. Визначення форми об'єкта на АФС із зображення їх тіней
а – відхилення зображень високих об'єктів. Тіні об'єктів заштриховані; б – визначення висоти дереваhза довжиною його падаючої тініl.
зображення з нахилом від головної точки. За радіальним напрямом форму об'єктів на АФС визначають за зображенням їх тіней (рис. 2). Розрізняють тіні власну та падаючу. Частина об'єкта, розташована з боку, протилежному Сонцю, має власну тінь. Тінь, що падає, відкидається об'єктом на поверхню Землі (інші предмети). Довжина тіні залежить від висоти Сонця та самого об'єкта. За тіні на АФС визначають висоту об'єктів.
Розмір зображення залежить від масштабу зображення. Лінійна величина об'єкта визначається за формулою L = lm, де l - Довжина (ширина) об'єкта на знімку; L - Довжина об'єкта в натурі; m – знаменник масштабу знімка.
Тон фотозображення об'єкта залежить від ступеня почорніння фотоемульсійного шару або яскравості об'єкта. Різний тон зображення на АФС обумовлений різною відбивною здатністю, кольором об'єктів, умовами освітленості, якістю знімальної апаратури та фотоматеріалів. Об'єкти з високим коефіцієнтом яскравості мають на АФС світліший тон (світлозабарвлені, сухі, гладкі, найбільш освітлені). А шорсткі і сильно зволожені – темніший. [3]
Малюнок (структура) фотозображення обумовлений повторюваністю та характером розміщення окремих деталей. Він створюється закономірним поєднанням низки елементів, що становлять об'єкт, і передає структуру цього об'єкта.
Мал. 3. Ознаки визначення напряму течії річки по аэроснимку
1 – притоки впадають під гострим кутом до напряму течії; 2 – виноси проток зносяться вниз за течією; 3 – злиття потік різної каламутності; 4 – при обтіканні перешкоди (пороги, водоспади) білі смуги спіненої води витягнуті за течією; 5 – заводи сліпим кінцем розташовані проти течії; 6 – загострений кінець коси спрямований вниз за течією; 7 – острів має грушоподібну форму із звуженням вниз за течією; 8 – мілини вигнуті за течією; 9 – зубці мілин на вигинах річки звернені вниз за течією; 10 - водосховище має грушоподібну форму зі звуженням вгору за течією; 11 – льодорізи перед мостом розташовані вгору за течією; 12 – понтонні мости та запані прогинаються вниз за течією.
Малюнок фотозображення залежить від внутрішніх зв'язків між компонентами ландшафту та процесів, що відбуваються у конкретному природному комплексі. Кожному природно-територіальному комплексу властивий певний малюнок, який передає його морфологічні особливості. Розрізняють безструктурний малюнок, характерний для зображення спокійної водної поверхні, лугової рослинності, і структурний - плямистий, зернистий, точковий, смугастий і т.д. Наприклад, плямистий малюнок характерний для торф'яно-горбистій тундри; смугастий – для зображення свіжозораних полів; лінійно-крапковий – для посівів технічних культур; зернистий відображає ділянки лісу.