Лекция № 9. Тема: Аэрофототопографическая съемка. Космические съемки.
1. Представление об аэрофотосъемке и дешифрировании.
1. Представление об аэрофотосъемке и дешифрировании. Аэрофотосъемкой называется фотографирование земной поверхности с летательного аппарата, предпринимаемое для создания топографических карт.
.Аэрофотосъемка дает возможность получить изображения труднодоступных районов. Отрасль топографии, занимающаяся теорией и практикой аэрофотосъемки, называется аэрофотографией. К области аэрофототопографии относятся и космические съемки.
Два соседних аэроснимка с определенной долей перекрытия называются стереопарой. Оставляя в стороне специальные вопросы, коротко остановимся на дешифрировании аэроснимков.
Дешифрирование - это раскрытие содержания, расшифровка изобразившихся на аэроснимке объектов. Дешифрирование имеет важное значение в любом исследовании, поэтому крайне разнообразно по целевому назначению, методам и приемам, выходящим далеко за пределы топографического дешифрирования.
Использование аэрофотоснимков для составления топографических карт предполагает дешифрирование по ним объектов, подлежащих съемке. Оно может быть полевое и камеральное.
При полевом дешифрировании изображение на аэроснимке сравнивается с оригиналом (объектом на местности) путем отождествления того и другого в натуре. При камеральном дешифрировании изучаются районы без непосредственного посещения каждого из них. Изображение анализируется по дешифровочным признакам на ключевых участках. дешифровочные признаки позволяют установить характер объекта. Они могут быть прямыми и косвенными. Прямые - форма, размеры, строение и тон фотоизображения. Косвенными признаками являются расположение данного объекта относительно других, логически причинные связи между фотоизображениями объектов. Самым существенным косвенным признаком является тень, она связана с формой и размером объекта. Наибольшая достоверность изображения достигается при одновременном комплексном использовании всех признаков.
Результаты дешифрирования топограф оформляет тушью в условных знаках на материалах аэросъемки.
Особое значение аэрофотосъемка имеет для географии, предоставляя в ее распоряжение ценный, доступный, объективный материал о формах земной поверхности, растительности, ландшафтах, режиме увлажнения территории, типах населенных пунктов и т. п.
Аэрокосмические методы исследований базируются в основном на использовании фотографирующих съемочных, систем, к которым принято относить системы, дающие на выходе изображения местности, хотя на их входе может фиксироваться не только видимое излучение, но и излучение других диапазонов спектра - ультрафиолетовое, инфракрасное, микроволновое.
Фотографирующая система может быть фотографической, работающей по принципу прямого оптического проектирования видимых лучей на светочувствительные фотослои, и нефотографической (оптико-электронной), в которой визуализация регистрируемого излучения осуществляется косвенно, путем электронно-оптических преобразований электрических сигналов.
Съемки земной поверхности, выполняемые с воздушных и космических носителей аппаратуры, в свою очередь можно подразделить на фотографические и нефотографические. По принципу и методу регистрации излучения в группе нефотографических съемок различают телевизионную оптическую (кадровую) и оптико-механическую фототелевизионную и радиолокационную съемки.
Перспективными, но пока находящимися в стадии разработки, также являются в этой группе лазерная, голографпческая и акустическая съемки.
Нередко в литературе можно встретить также классификацию нефотографических съемок, связанную с названиями отдельных диапазонов спектра. В ней выделяют обычно ультрафиолетовую, инфракрасную, радиотепловую и радиолокационную съемки.
Следует отметить, что методы съемок могут быть пассивные и активные, а также многозональные и многоспектральные. В пассивных методах используются съемочные системы, которые сами не генерируют излучения, а регистрируют естественное излучение земной поверхности (солнечное видимое, инфракрасное, микроволновое). В активных методах, например радиолокации, используется съемочная аппаратура, генерирующая направленное излучение, воспринимающая отраженный от поверхности сигнал и преобразующая его в изображение.
Многозональный метод съемки, который может применяться в фотографическом и нефотографическом варианте, состоит в одновременной регистрации излучения данного диапазона спектра (преимущественно -видимого, включая ближнюю ИК-зону) в нескольких, обычно не более 6, узких его участках.
Многоспектральный метод съемки, который применяется в нефотографическом варианте, заключается в одновременной индикации излучения многих диапазонов спектра также в узких их участках. В настоящее время многоспектральная съемка может вестись, охватывая одновременно ультрафиолетовую, видимую, вею инфракрасную и даже частично микроволновую области спектра. С этой целью используется нефотографическая аппаратура, содержащая до 13 и более съемочных каналов.
Элементы внешнего ориентирования воздушных и космических снимков определяются либо непосредственно при съемке с помощью специальных устройств и приборов (радиогеодезические станции, радиовысотомеры, статоскопы), либо косвенно, путем отыскания необходимых параметров на основе аналитического решения так называемой обратной фотограмметрической задачи по данным геодезической или географической привязки снимков к местности. При космической фотосъемке задача определения элементов внешнего ориентирования может быть решена также по данным измерения фотоснимков звездного неба. Эти снимки получают с помощью специальной звездной камеры, определенным образом ориентированной относительно камеры, фотографирующей земную поверхность. Обе камеры работают синхронно, что обеспечивает одновременное получение снимков земной поверхности и звездного неба.
Аэрокосмические съемки принято делить на ряд классов и видов в зависимости от назначения, используемых носителей, съемочной аппаратуры, технологии выполнения съемки, формы представления результатов.
Существуют несколько разновидностей съемок с самолета: аэрофотографическая, тепловая инфракрасная, радиолокационная и др. Кроме того, традиционные аэрометоды включают ряд так называемых геофизических съемок - аэромагнитную, аэрорадиометрическую, аэроспектрометрическую, в результате выполнения которых получают не снимки, а цифровую информацию об исследуемых объектах. Из всех съемок наиболее распространенной является аэрофотографическая.