Оценка качества аэрофотоснимки
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»
Факультет Лесного хозяйства
Кафедра Лесоводство и лесозащита
Реферат
на тему: «Летно-съемочный процесс аэрофотосъемки»
Выполнил: студент 3 курса,
108б группы
Гузнов Алексей Сергеевич
Проверил:
Лебедев Евгений Валентинович
Нижний Новгород
2020 год
Содержание Введение...................................................................................................................3
1. Виды аэрофотосъемки и их особенности........................................................4
2. Космический мониторинг лесных пожаров........................ ...........................8
3. Оценка качества аэрофотоснимки..................................................................10
4. Устройство и оборудование самолетов и вертолетов....................................14
Список использованных источников..................................................................17
ВВЕДЕНИЕ
Аэрофотосъемка – это комплекс работ, включающий различные процессы от фотографирования земной поверхности с летящего самолета до получения аэрофотоснимков, фотосхем или фотопланов снятой местности. В него входят:
1) подготовительные мероприятия, заключающиеся в изучении местности, которая подлежит фотографированию, подготовке карт, проектированию маршрутов полетов самолета и в производстве расчета элементов аэрофотосъемки;
2) собственно летно-съемочные работы или фотографирование земной поверхности при помощи аэрофотоаппаратов;
|
|
|
3) фотолабораторные работы по проявлению снятой пленки и изготовлению позитивов;
4) геодезические работы по созданию на местности геодезической основы, которая необходима для исправления искажений аэроснимков, возникших в процессе аэрофотосъемки, привязки аэроснимков и для составления фотосхем и фотопланов;
5) фотограмметрические работы, которые проводятся как в полевом, так и в камеральном периодах и связаны с обработкой аэрофотоснимков для составления планов и карт снятой местности.
Все эти процессы тесно связаны один с другим и отчасти взаимно перекрываются. Аэрофотосъемка каждого объекта должна выполняться одной и той же организацией от начала до сдачи окончательной продукции. В результате проведения этих работ изготовляются контактные отпечатки, фотосхемы или фотопланы, составленные по данным геодезической основы. Все эти так называемые аэрофотосъемочные материалы используются в дальнейшем для решения целого ряда вопросов в области лесного хозяйства и лесной промышленности.
Виды аэрофотосъемки и их особенности
Виды аэрофотосъемки отличаются один от другого по ряду признаков. Фотографирование земной поверхности с самолета может происходить при различных положениях главной оптической оси камеры аэрофотоаппарата. В зависимости от пространственного ее положения, различают следующие виды аэрофотосъемки: горизонтальную, плановую и наклонную (перспективную). Под горизонтальной подразумевается такая аэрофотосъемка, при которой главная оптическая ось аэрофотоаппарата занимает отвесное положение (α=0), плоскость негатива – строго горизонтальна. Если в момент фотографирования главная оптическая ось камеры аэрофотоаппарата отклоняется от отвесной линии в среднем на 1,0-1,5°, но не более 3,0-5,0°, то такая аэрофотосъемка называется плановой. Фотографирование же с самолета при наклонном положении главной оптической оси аэрофотоаппарата от отвесной линии на углы более 10° называется наклонной, или перспективной аэрофотосъемкой. В том случае, когда на аэрофотосъемке изображается естественный горизонт, аэрофотосъемка будет перспективной с горизонтом. Кроме того, может быть еще планово-перспективная аэрофотосъемка, сущность которой заключается в том, что при полете по одному и тому же маршруту с помощью специальных аэрофотоаппаратов одновременно производятся плановые и перспективные аэрофотоснимки. В зависимости от характера покрытия местности аэрофотоснимками аэрофотосъемка разделяется на ординарную, маршрутную и сплошную. Ординарная аэрофотосъемка представляет собой фотографирование отдельных объектов местности (например, гари, ветровала, склада древесины, участка леса, сплава и др.) одиночными или парными снимками, связанными между собой перекрытиями. Маршрутной аэрофотосъемкой называется воздушное фотографирование с самолета полосы местности по определенному маршруту. В зависимости от объекта, подлежащего аэрофотосъемке, маршруты полетов могут быть прямолинейными (ряд кварталов леса) или криволинейными (вдоль русла реки). При такой аэрофотосъемке между снимками в маршруте осуществляется перекрытие, достигающее 56-60%; оно называется продольным перекрытием. Маршрутная аэрофотосъемка применяется для лесотранспортных, водно-мелиоративных и других работ, проводимых в пределах узкой полосы местности. Производится она путем проложения ряда прямолинейных и параллельных между собой маршрутов, взаимно перекрывающихся. При данном виде аэрофотосъемки, помимо продольных перекрытий между снимками в маршрутах, должно быть соблюдено и заданное перекрытие между снимками соседних маршрутов полета, называемое поперечным перекрытием; обычно оно не превышает 30-40%. По методу последующей фотограмметрической обработки аэроснимков и изготовления конечной продукции различают три вида аэрофотосъемки:
|
|
|
|
|
|
1. Контурную аэрофотосъемку, в результате которой получается только контурный план местности.
|
|
|
2. Комбинированную аэрофотосъемку, при которой топографический план местности создается путем использования материалов аэрофотосъемки, а рельеф изображается на нем горизонталями и условными знаками в результате полевых наземных топографо- геодезических работ, преимущественно с применением мензульной съемки при совместном использовании аэроснимков.
3. Стереофотограмметрическую (высотную) аэрофотосъемку, которая дает возможность получить полный топографический план местности с горизонталями на основании камеральной обработки аэроснимков при небольшом количестве геодезических точек.
Летно-съемочный процесс для всех этих видов аэрофотосъемки в основном один и тот же, но стереофотограмметрическая съемка предъявляет специальные требования к оптике, юстировке аппарата и фиксированию элементов внешнего ориентирования. Аэрофотосъемки можно различать, исходя из масштаба фотографирования. Плановая аэрофотосъемка, в зависимости от получаемого масштаба аэроснимков, разделяются на:
а) крупномасштабную – при масштабе фотографирования крупнее 1:10000; аэрофотосъемка летно-съемочный процесс маршрут
б) среднемасштабную – при масштабе фотографирования мельче 1:10000 до 1:30000;
в) мелкомасштабную – при масштабе фотографирования мельче 1:30000; 1:50000; 1:75000 и предельно до 1:100000.
Фотограмметрическая обработка плановых аэрофотоснимков весьма проста. В условиях равнинной местности она будет заключаться, прежде всего, в устранении искажений от несоблюдения вертикального положения оптической оси фотокамеры и от колебаний высоты полета. Для приведения в известность лесов и обследования их на обширных территориях вполне можно ограничиться использованием упрошенных фотосхем, составленных из приведенных к одному масштабу аэрофотоснимков. Возможность использования плановых аэрофотоснимков для таксации леса без предварительной и сложной фотограмметрической обработки (развертывания, трансформирования) является большим достоинством и позволяет сразу же после аэрофотосъемки применить их для полевых работ. В тех же случаях, когда для решения различных лесохозяйственных, и в особенности лесоинженерных задач, требуется составление более точных планов, создаются фотопланы с соблюдением потребной степени точности (при наличии геодезической основы) путем применения метода фототриангуляции и производства трансформирования аэроснимков. Благодаря сравнительно небольшой величине искажений в изображениях леса на плановых аэрофотоснимках пользование ими не вызывает особых затруднений. При продольном перекрытии в 56-60% создается полная возможность стереоскопического их просмотра, оконтуривания участков, дешифрирования различных категорий площадей и земель и составления их описания.
Основным недостатком плановой аэрофотосъемки считается небольшая производительность ее по сравнению с перспективной и планово-перспективной съемки. Но при современном состоянии техники этот недостаток устраняется в связи с применением широкоугольных объектов, увеличением формата аэрофотоснимков и высоты фотографирования. Аэрофотоснимки наклонной аэрофотосъемки с перспективным изображением снятой местности имеют неизбежно резкопеременный масштаб, уменьшающий от переднего плана к дальнему. При этом значительное уменьшение масштаба на дальнем плане вызывает резкое падение распознаваемости заснимаемых объектов и таксационных показателей насаждений. При перспективной аэрофотосъемке в горной местности, в случае наличия резко выраженного рельефа, на аэрофотоснимках получаются значительные искажения ситуации, появляются «мертвые» пространства, вследствие чего на них не фиксируется ряд важных деталей местности. Стереоскопическое рассмотрение таких аэрофотоснимков возможно. Оно лучше на переднем плане и при небольшой перспективе изображения местности. К числу недостатков перспективной аэрофотосъемки относится большая сложность их фотограмметрической обработки. Сущность щелевой аэрофотосъемки заключается в непрерывном фотографировании полосы местности на движущуюся пленку сквозь узкую щель в фокальной плоскости камеры, расположенную перпендикулярно к направлению полета. При целевой аэрофотосъемке происходит непрерывное экспонирование пленки, поэтому контактный отпечаток имеет на рулонной бумаге вид сплошной ленты. Движение пленки синхронизировано с движением изображения, что и обусловливает резкость снимка. Чаще всего щелевые аппараты делаются двухобъективными; один из них – широкоугольный – дает мелкомасштабное изображение, другой – крупномасштабное. С помощью этих аппаратов можно производить фотографирование с низких высот полета в облачные дни и в условиях сумерек, получать плановые аэроснимки одновременно в различных масштабах, выполнять стереоскопическую съемку под любым заданным углом.
Летно-съемочный процесс
Аэрофотосъемка состоит из подготовительных, летно-съемочных полевых фотолабораторных и полевых фотограмметрических работ. Подготовительные работы. Одним из важнейших процессов является расчет элементов аэрофотосъемки. Для этого требуется заданные значения масштаба фотографирования и фокусного расстояния АФА, формат аэрофотоснимка, заданные проценты продольного и поперечного перекрытий, размеры съемочного участка. По этим исходным данным определяют высоту и базис фотографирования, интервал между экспозициями, число аэрофотоснимков в маршруте и на съемочный участок, а так же время, необходимое для аэрофотосъемки всего участка.
Перед началом летно-съемочных работ проверяют и готовят к работе оборудование материалы и полетные карты проводят тренировку экипажей и составляют график полетов, затем приступают аэрофотосъемшик – опреатор, определяет угол сноса и путевую скорость самолета, т.е. скорость движения самолета относительно Земли. С учетом величины угла сноса самолет разворачивают против ветра на угол упреждения. Значение путевой скорости самолета или другого носителя необходимо для вычисления интервала времени между экспозициями. Угол сноса и путевую скорость самолета определяют при помощи оптических визиров в прямом и обратном направлениях по маршруту. После этого приступают к аппаратуре, следят за ее работой и прокладыванием аэрофотосъемочных маршрутов в соответствии с проектом. Маршрут самолета прикладывают по приборам контролируют по земным ориентирам. При отсутствии ориентиров съемочные маршруты и заходы на них производят инструментальным методом, особенность которого заключается в прокладке маршрутов только на основании показаний навигационных и пилотажных приборов. Полевые фотолабораторные работы состоят из негативного и позитивного процессов. Негативный процесс включает проявление, фиксирование промывку экспонированной аэропленки на специальных ручных или автоматизированных приборах, которые сконструированы так, чтобы обеспечить равномерное и правильное по времени проявления пленки. Наиболее часто употребляются проявительные приборы с устройством, перематывающим пленку. Состоят они из двух вращающих катушек, расположенных на одной общей станине. Пленку равномерно перематывают с одной катушки на другую вручную или с помощью электромотора, в это время пленка находится в проявляющем растворе. После сушки аэрофильм передают в фотограмметрическую группу, где негативы регистрируют и нумеруют. Затем аэрофильм поступает в фотолабораторию для изготовления позитивных отпечатков. Позитивный процесс заключается в получении контактных аэрофотоснимков путем печатания на специальных станках фотоизображения с негативов на светочувствительную фотобумагу или позитивную фотопленку. Контактные отпечатки должны быть достаточно контрастными и иметь полную прорубку деталей по всей площади негатива. Для получения таки х аэроснимков необходимо учитывать степень контрастности негативов при наборе фотобумаги, соблюдать нужную экспозицию и правильно выполнять проявление. Нумерацию и регистрацию аэронегативов выполняют сразу после высушивания аэрофильмов. Каждый аэронегатив нумеруют с эмульсионной стороны в левом верхнем углу обратным письмом. Кроме порядковых номеров аэрофотоснимков, подписывают дату и номенклатуру района аэрофотоснимка. Все аэрофотоснимки регистрируют в журнале и направляют в фотолабораторию для изготовления контактной печати. Предварительно аэрофотоснимки раскладывают по маршрутам. Монтаж начинают с верхнего маршрута справа на лево или слева направо, чтобы были видны номера аэрофотоснимков, которые последовательно накладывают один на другой, монтируют по контурам ситуации местности в местах перекрытый и закрепляют кнопками. Каждый следующий маршрут увязывают предыдущим по перекрытиям. Полученный рабочий накидной монтаж позволяет установить границы заснятой территории проверить техническое фотографическое качества съемочных работ. Давая предварительную оценку качества аэрофотоснимков, устанавливают места, подлежащие повторной аэрофотоснимке, если перекрытия между аэрофотоснимками меньше заданной величины или имеются фотографические дефекты.
Оценка качества аэрофотоснимки
После повторной съемки забракованных маршрутов привозят окончательную оценку материалов по их фотограмметрическому и фотографическому качествам. Фотограмметрическое качество аэрофотоснимков устанавливают по степени соблюдения заданных продольных и поперечных перекрытий, параллельности сторон аэрофотоснимков линям базисов, прямолинейности базисов, прямолинейности маршрутов и выравниванию аэропленки. Проверяют продольное и поперечное перекрытие по контактным отпечаткам с помощью фотограмметрической линейки. Неудовлетворительными считают аэрофотоснимки, имеющее продольное перекрытие меньше 56%, а поперечное – меньше 20%. Поперечное перекрытие измеряют между аэрофотоснимками смежных маршрутов так же, как при оценке продольных перекрытий.
Для определения величины не параллельности линии базиса сторонам аэрофотоснимкам монтируют два смежных аэрофотоснимка маршрута по контрам, расположенным вблизи начального направления. Затем измеряют угол между стороной одного из аэрофотоснимков и линией, соединяющей идентичные углы аэрофотоснимков. Контроль прямолинейности маршрутов при съемке равнинных районов проводят по накидному монтажу участка, а при съемке горных районов по накидным монтажам аэрофотоснимков отдельных маршрутов. Главные точки крайних аэрофотоснимков отдельных маршрутов соединяют прямой линией L и измеряют величину наибольшего отклонения центра аэрофотоснимка от прямой линии (стрельба прогиба 1). Если линия, соединяющая центры, представляет собой плавную линию без заметных местных искривлений, то для всего маршрута как отношение стрелы прогиба 1 к расстоянию между центрами крайних аэрофотоснимков L, умножение на 100. Если же на маршруте имеется одно или несколько заметных искривлений, то соединяются прямыми линиями центры крайних аэрофотоснимков каждого из криволинейных отрезков, а измерение 1, L и вычисление показателя параллельности ведут для каждого из них отдельно. Не прямолинейность считается недопустимой, если будет 3. Выравнивание аэропленки предварительно проверяют по отсутствию видимой не резкости фотоизображения и видимого искривления контрольных нитей на аэрофотоснимках. А также просматривая аэрофотоснимки под стереоскопом. При этом аэрофотоснимки равнинной местности рассматривают при нулевом стереоэффекте (базис фотографирования перпендикулярен базису прибора). В этом случае стереомодель должна быть совершенно плоской. Просматривают аэрофотоснимки пересеченной местности при прямой стереоэффекте (базис фотографирования параллелен базису прибора), а при этом не должно наблюдаться заметных для глаз искажений закономерностей форм отдельных элементов рельефа. Если материалы аэрофотоснимка предназначены для стереофотограмметрической обработки, в начале в конце каждого маршрута и на каждом пятом аэронегативе измеряют отклонения от прямой изображения контрольных нитей. Отклонения, величина которых превышает 0,10 мм, признаются недопустимыми. При обнаружении отклонений свыше 0,10 мм и во всех других сомнительных случаях проводят контрольные измерения фотограмметрическими методами. Фотографическое качество аэрофотоснимков оценивают, последовательно просматривая их и глазомерно определяя степень удовлетворения тем требованиям, которые предъявляются к ним действующими инструкциями. Для объективной оценки качества негативов и контактных отпечатков пользуются эталонами и теми придержками, которые приводятся ниже. Резкость и проработка деталей в затененных и освещенных местах должны быть достаточными по всему полю изображения. На аэрофотоснимках должны отображаться все детали, которые имеются на негативе. Плотность и контрастность должны быть достаточными и равномерно распределены в центре и на краях. Для спектрозональных негативов максимальная плотность деталей на негативе не должна превышать 1,8-2,0ед. коэффициент контрастности должен находится в пределах 1,4-1,8, при этом разбалансировка слоев не должна быть выше 0,4-0,5 ед. Вуаль не должна препятствовать получения качественной печати, т.е. должна соответствовать техническим условиям, предусмотренным фабрикой на данный тип аэропленки: для спектрозональных негативов вуаль голубая – не более 0,6; вуаль пурпурная – не более 0,4. Не подлежат приемке спектрозональные негативы, снятые при повышенной дымке. Они характеризуются передержкой для пурпурного слоя, малым контрастом, монотонностью всего изображения. Изображения облаков от них, царапины, пятна, полосы и др. дефекты не должны препятствовать дешифрированию и выполнению фотограмметрических работ. Спектрозональные аэронегативы должны иметь ярко выраженное цветоделение, изображения хвойных и лесных пород должны заметно различать по цвету и всей площади, ограниченной изображением контрольных нитей. Нельзя допускать разницу цветового тона как между аэрофотоснимками одного маршрута, так и различных маршрутов. Цветопередача по всему объекту должна быть одинаковой. По измеренным величинам для каждого аэрофотоснимка и визуальной оценки устанавливают усредненное значение, которое объективно указывает на фотографическое качество фильма в целом. Если залет признан удовлетворительным, то выполняют чистовой накидной монтаж, на котором размечают рамки трапеции международной разграфки, пишут названия населенных пунктов и рек, а также номенклатуру трапеции. Пассивная съемка заключается в регистрации солнечной радиации, отраженной объектом, или собственного теплового излучения земных объектов. К пассивным относятся сканерная (в том числе тепловая и микроволновая) и телевизионная съемки. Сканерная съемка осуществляется оптико-механическими сканерами телевизионная (ТВ) – передающими камерами, микроволновая – радиометрами. При активной съемке местность облучают искусственным источником лучистой энергии, отраженные при этом волны регистрирует приемник. Примером такого вида съемок является радиолокационная, или радарная, съемка (РЛ) с применением установленных на летальных аппаратах радиолокационных станций (РЛС), которые облучают местность электромагнитными волнами вдоль линии полета. Отраженные при этом сигналы фиксируется на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ). Съемка может выполняться в одной зоне спектра (однозональная съемка) или одновременно в нескольких разных, более узких зонах электромагнитного спектра (многозональная, или много спектральная съемка). Каждый вид съемки имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Например, РЛ – съемка не зависит от метеорологических условий: сканерные и ТВ – съемки обеспечивают оперативную доставку информации из космоса на Землю в цифровой форме, что позволяет непосредственно ввести ее в ЭВМ и упростить машинный анализ съемочной информации: ИК тепловая и РЛ – съемки возможны не только днем, но и ночью. ИК тепловая съемка эффективно применяется для обнаружения локальных, в том числе подземных лесных пожаров. Многозональные съемки позволяют сопоставлять значения оптических плотностей в разных зонах спектра, а также получат цветные и ложно цветные изображение отснятых объектов. Некоторые из них уже применяются, другие начинают находить применение в лесном хозяйстве. Однако наиболее широкое применение при изучении лесов и контроле за их состоянием находят фотографические аэро - и космические съемки и аэровизуальные наблюдения. За рубежом широко применяются многозональные сканерные снимки.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 282; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!