Аэрофотосъемка (I)

Аэрофотосъемка

АЭРОФОТОСЪЕМКА, фотографирование с аэроплана или аэростата земной поверхности, заменяющее собой процесс съемки приемами наземной геодезии. По характеру задания аэрофотосъемка может применяться или для военных целей в качестве материалов для фоторазведки, или для целей топографических, картографических или для научных исследований. По классификации аэрофотосъемка может быть плановая, при которой фотопластинка или фотопленка перпендикулярна к оптической оси и параллельна поверхности земли, и перспективная, когда оптическая ось фотоаппарата составляет с горизонтальной поверхностью земли некоторый угол, меньший прямого, следствием чего является искажение изображения снимаемой местности. В зависимости от размеров снимаемой площади и специфичности задания, аэрофотосъемка может производиться по следующим трем методам: 1) ординарная аэрофотосъемка - съемка отдельных пунктов, без сводки в одну общую площадь. Такой аэроснимок, охватывающий весь необходимый для решения данного задания участок, рассматривается как законченное целое; 2) маршрутная аэрофотосъемка - фотографирование определенной полосы местности; представляет ряд последовательных снимков, связанных между собой и перекрывающих друг друга.

Для правильности аэрофотосъемки необходимо, чтобы стороны последовательных снимков были параллельны и перекрытие снимков не превосходило 25%; 3) площадная аэрофотосъемка - сводка нескольких прямолинейных маршрутных аэрофотосъемок в одну площадь путем боковой увязки смежных маршрутов.

Общий вид фотоаппарата на самолете для аэрофотосъемки

Процесс аэрофотосъемки слагается из ряда действий: предварительных и подготовительных на земле, исполнительных - в воздухе и окончательной обработки полученных материалов на земле. В зависимости от цели задания этот процесс м. б. более или менее сложным. Предварительные работы состоят в выборе и подготовке аэроплана, оборудовании его приборами, необходимыми при аэрофотосъемке, выборе фотоаппарата, определении высоты полета, времени экспонирования фотопленки или скорости затвора, определении промежутков времени между двумя смежными снимками и, наконец, в подсчете количества снимков, необходимых для исполнения данного задания. Аэропланы, применяемые для аэрофотосъемки, должны удовлетворять следующим требованиям: 1) расположение летчика и съемщика на самолете должно обеспечивать им хороший обзор местности; 2) фюзеляж аэроплана должен приближаться по форме к трапеции, что выгодно для наблюдения поверхности земли под аэропланом и по сторонам; 3) в кабине пол должен быть с прозрачным окном, что создает известное удобство наблюдения; 4) кабина летчика и съемщика должна быть оборудована переговорными приборами; 5) скорость аэроплана должна соответствовать фотоаппаратуре, продолжительность экспозиции - скорости работы затвора. Нормальная скорость практически принимается от 100 до 150 км/ч; 6) подъемная полезная нагрузка д. б. рассчитана на 2 чел. для аэрофоторазведок в военных условиях и на 2—3 чел. для гражданских съемок плюс вес фотоаппаратуры; 7) запасом горючего аэроплан д. б. снабжен на 4—5 ч. Аэропланы, предназначенные для целей аэрофотосъемки, д. б. оборудованы специальным приспособлением для установки фотоаппарата, называемым аэрофотоустановкой. По типу установки м. б. трех видов: для перспективной, плановой и стереоскопической съемок; делают фотоустановки из дерева или металла, размещают или вне кабины аэроплана или внутри. Для уменьшения вибрации аэрофотоаппарата во время полета фотоустановка подвешивается при помощи резиновых амортизаторов или устанавливается на резиновых мячах, резиновых губках, деревянных рессорах и масляных гидравлических камерах. Аэрофотоустановка должна допускать вращение фотоаппарата вокруг вертикальной оси, способствовать сохранению этой вертикальности и поглощать вибрации от мотора. Фотоаппараты, применяемые при аэрофотосъемке, в основном не отличаются от обычных фотографических аппаратов и м. б. разделены на два вида - автоматы и полуавтоматы. Автомат - приспособление, позволяющее на основании данных режима полета устанавливать автоматический прибор, который сам открывает и закрывает затвор аэрофотоаппарата, заводит этот затвор и перематывает аэрофотопленку; при этом двигателем служит «ветрянка», устанавливаемая на крыле самолета, или электромотор. В полуавтомате экспонирование производится съемщиком, а перематывание фотопленки происходит от часового механизма (тип Поттэ). Из применяемых для аэрофотосъемки фотоаппаратов большинство имеет размер 13x18 см, меньшинство - 18х24; количество снимков в магазинной кассете колеблется от 50 до 750. Объектив фотоаппарата должен давать максимальную резкость, обладать большой светосилой и не искажать изображения. Наиболее употребительными для аэрофотосъемки являются объективы Цейса, Герца и Крауса. Подготовка карт для полетов является одним из главных условий успешного выполнения заданий. Карта д. б. удобна для чтения и проста в обращении во время полета. Для этого д. б. выделены только те ориентиры, которые на местности резче других заметны, - речные системы, лесные массивы, пути сообщения и населенные пункты. Для большей наглядности карта д. б. иллюминована разными красками («поднята»). На ней наносятся маршруты съемки с указанием начала и конца линии полета. По окончании предварительных работ, проверки механизмов аэрофотоаппарата и необходимых для аэрофотосъемки приборов, подготовительная часть считается законченной, и дальнейшая работа протекает в условиях полета на аэроплане. При производстве фотографирования с аэроплана и летчик, и съемщик участвуют в процессе ориентировки аэроплана и его вождения по заданному маршруту. Летчик должен так же хорошо, как и съемщик, знать цель задания, маршрут съемки, характер съемки, ее назначение. На съемщике в воздухе лежит обязанность следить за контрольными приборами при съемке, наблюдать за землей, смотреть по визиру, как протекает съемка. Для получения снимков в необходимом масштабе аэрофотосъемка должна производиться в ясную, безветренную погоду на определенной высоте. Для аппарата Цейса с фокусным расстоянием f = 18 см действительна следующая таблица высот:

aerofotosemka 2

Для устранения влияния непрозрачности воздуха и «дымки» применяют светофильтры желтые и оранжевые. Кроме естественных отрицательных для фотографирования свойств воздушной среды в значительной степени на съемку влияют т. н. механические загрязнители воздуха - пыль, дым, копоть. После окончания аэрофотосъемки фильмы передаются в фотолабораторию для проявления, печатания и монтировки. Чтобы получить по аэрофотоснимкам возможно точный план, нужно на местности произвести соответствующую геодезическую подготовку, составить сеть опорных точек и по ним произвести трансформирование. Для геодезической подготовки нужно предварительно собрать и изучить весь плановый, картографический и нивелирный материал данной местности; только после этого производится рекогносцировка в натуре и намечается план полезных геодезических работ. Геодезические работы дают сеть опорных точек для составления по аэрофотоснимкам достаточно точного плана или карты; точность геодезических работ, приемы измерений, устройство на месте опорных точек зависят от объема работы: чем она больше, тем точнее д. б. геодезическая основа. В некоторых местах опорные точки обозначаются на месте так, чтобы они вышли на фотографии; такие точки носят название опознавательных пунктов; их обозначают белыми сигналами в виде букв Т, П или креста, которые намечаются на земной поверхности в таких размерах, чтобы на снимках размеры таковых получились в 0,2—0,4 мм.

Помимо общей геодезической основы, которая охватывает всю площадь съемки, необходимо иметь ряд геодезических точек, по которым можно было бы производить трансформирование каждого снимка. Эта последняя геодезическая работа производится после того, как получены снимки; по ним намечают на месте точки, по которым будет производиться трансформирование и которые связываются между собой и с геодезической основой соответствующими промерами. Одновременно производится и нивелирование местности, для определения влияния рельефа на фотоснимки. Если с аэроплана снимаются точки разных высот, то на аэроснимке будут части с разными масштабами, т. к. масштаб m = f/H. Влияние рельефа будет тем больше, чем дальше точка лежит от центра снимка r, чем больше разность высот на местности h; эта ошибка уменьшается с увеличением высоты полета Н, т. е. Δr = r·h/H. Искажения от рельефа исправляются при трансформировании по геодезической основе. Получить рельефные планы и карты по аэроснимкам в настоящее время можно, применяя метод снимков, которые получаются перекрытием одного снимка другим; при рассматривании таких снимков в стереоскоп получается ярко выраженный рельеф местности. Чем больше базис, с концов которого производилась съемка, чем меньше высота полета, тем сильнее выражен рельеф; например, для рассмотрения незначительного рельефа, при фокусном расстоянии 30 см и при высоте полета 2000 м, базис должен равняться 470 м. Составление карт или плана по двум фотоснимкам механически может производиться при помощи стереоавтографов Орель-Цейса и автокартографа Гугерсгофа (см. Аэрофотограмметрия и Фототопография). После трансформирования снимков составляются планшеты с геодезической основой и на них переносятся пантографом или фотографическим путем все подробности с трансформированных снимков. Применение аэрофотосъемки дает возможность в короткое время получить план местности и требует небольшого количества технических сил. Аэрофотосъемка позволяет снимать недоступные горные пространства, лесные массивы и значительно дешевле наземной съемки.

Аэрофотосъемка

Аэрофотосъемка

Практически аэрофотосъемка применима при земле- и лесоустроительных работах, колонизации, изысканиях гидротехнических сооружений, мелиоративных работах, городском благоустройстве, ж.-д. строительстве и пр.

См. также Аэрофотосъемка (II). Мартенс. Техническая энциклопедия. Доп. том - 1936 г.

 

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 2 - 1928 г.