Фотограмметрия — аэрофотосъемка и процедура в геодезии

Фотограмметрия или аэрофотосъемка — это отрасль геодезии, которая занимается созданием карт, таких как планиметрические или топографические карты, путем составления ряда фотографий, сделанных на данной территории.
Фотограмметрия состоит из двух ветвей:

  • наземная фотограмметрия
  • аэрофотограмметрия
  • В наземной фотограмметрии фотографии делаются с фиксированной позиции на земле, а в аэрофотограмметрии для съемки с воздуха используется самолет с установленной на нем камерой. В этой статье мы расскажем об аэрофотосъемке.
    Фотограмметрия - аэрофотосъемка

  • Процедура аэрофотосъемки
    • Установление контрольных точек
    • Планирование полета и фотосъемка
    • Интерпретация фотографий и стереоскопия
    • Параллакс и измерение параллакса
    • Построение карты и картография
  • Термины, используемые в аэрофотосъемке

    Термины или определения, используемые в аэрофотосъемке, следующие:

    Станция экспозиции

    Станция экспозиции — это точка, в которой воздушное судно располагается в пространстве с камерой для мгновенной экспозиции объектива камеры.

    Высота полета

    Высота станции экспозиции над опорной точкой называется высотой полета.

    Высота

    Высота — это вертикальное расстояние между самолетом и земной поверхностью или землей.

    Наклон

    Наклон — это угол, образующийся при вращении аэрофотоаппарата вокруг линии полета (вертикальной оси).

    Поворот

    Поворот — это угол, образующийся при вращении аэрофотоаппарата вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной линии полета. Поворот также называется наклоном.

    Основная точка

    Когда аэрофотоаппарат делает снимок земли, оптическая ось камеры пересекается в некоторой точке (центре) на аэрофотоснимке. Эта точка пересечения называется главной плоскостью.

    Изоцентр

    Биссектриса угла наклона пересекается где-то на фотографии (на расстоянии f tan (t/2)). Эта точка известна как изоцентр.

    Точка надира

    Точка надира — это точка на аэрофотоснимке, пронзенная отвесом при падении с передней узловой точки.

    Гомологичные точки

    Комбинация точек, демонстрирующих точки земли и точки фотографии, называется гомологичными точками. Такое сочетание происходит между исходной плоскостью и плоскостью проецирования.

    Процедура аэрофотосъемки

    • Установление контрольных точек
    • Планирование полета и фотосъемка
    • Интерпретация фотографий и стереоскопия
    • Параллакс и измерение параллакса
    • Построение карты и картография

    Установление контрольных точек

    Контрольные точки — это точки, установленные на земле с известным относительным положением. При наблюдении за фотографией эти контрольные точки определяются как границы. Поэтому точки должны быть установлены таким образом, чтобы их можно было легко идентифицировать на фотографии.
    На одном снимке должно быть не менее 3-4 контрольных точек. Установление контрольных точек зависит от масштаба карты, управления полетом и картографического метода составления карты.
    Установление контрольных точек при фотографировании

    Планирование полетов и фотосъемка

    Планирование полета — это не что иное, как знание высоты, которую необходимо поддерживать в полете во время фотографирования, площади, которую необходимо охватить каждой фотографией, количества фотографий, количества полос и временного интервала между экспозициями. Такое планирование в основном зависит от следующих факторов

  • Площадь, подлежащая съемке
  • Фокусное расстояние камеры
  • Перекрытие
  • Масштаб фотографии
  • Скорость самолета в неподвижном воздухе
  • Для различных параметров существуют следующие формулы.
    Высота самолета
    Она может быть вычислена по формуле
    Высота полета H = интервал контура x C
    Где C варьируется от 500 до 1500
    Площадь, покрываемая одной фотографией
    Площадь, покрываемая одной фотографией = (длина х масштаб) х (ширина х масштаб)
    Необходимое количество фотографий
    Нет. количество фотографий, необходимых для покрытия всей заданной площади, = N1 x N2
    Где N1 = L1/((1-Pl)Sl) + 1 и N2 = B1/((1-Pw)Sw) + 1
    Где N1 = количество фотографий в каждой полосе
    N2 = количество полос
    L1 = длина фотографии (в направлении полета)
    L2 = ширина фотографии (перпендикулярно направлению полета)
    Pl = продольное перекрытие
    Pw = боковое перекрытие
    Sl = масштаб по длине
    Sw = масштаб по ширине
    Планирование полетов и фотосъемка

    Интерпретация фотографий и стереоскопия

    Интерпретация фотографий выполняется с помощью прибора под названием стереоскоп, который содержит лупы. С его помощью можно наблюдать трехмерную модель местности, а также облегчить составление карт сфотографированной территории. Для точности необходимо иметь достаточное количество контрольных станций, высот, длины линий.
    Таким образом, можно сказать, что интерпретация фотографий позволяет определить значение объектов на снимке. Что касается стереоскопов, то существует четыре типа стереоскопов, которые используются для интерпретации фотографий.
    К ним относятся

  • Линзовый стереоскоп
  • Зеркальный стереоскоп
  • Сканирующий зеркальный стереоскоп
  • Зум-стереоскоп
  • Интерпретация фотографий и стереоскопия
    Объективные и зеркальные стереоскопы в основном используются для интерпретации фотографий. Помимо них, для качественной интерпретации фотографий необходимо соблюдать некоторые характеристики. Характеристики должны быть следующими.

  • Форма
  • Размер
  • Узор
  • Тень
  • Текстура
  • Сайт
  • Форма

    Форма — это важное свойство объекта на фотографии. Очертания или конфигурация передают форму объекта. Таким образом, по форме можно легко узнать объект на карте или фотографии.

    Размер

    Размер также является важным фактором при интерпретации фотографии. Размер должен быть зафиксирован в определенном масштабе и правильно интерпретирован на фотографии. Тогда только наблюдатель сможет почувствовать разницу между крупными и мелкими объектами. Например, размер крупной реки и стока должен быть интерпретирован в разных размерах.

    Узор

    Расположение объектов на фотографии должно быть выполнено в хорошем рисунке таким образом, чтобы они были легко узнаваемы без каких-либо наложений.

    Тень

    Иногда вид сверху может создать путаницу относительно типа объекта, тени объектов этого типа помогут найти профиль объекта.

    Текстура

    Текстура объекта на фотографии создается совокупностью его формы, размера, тени, тона и т.д., поэтому она зависит от масштаба фотографии и учитывается в основном на крупномасштабных фотографиях.

    Объект

    Место — это не что иное, как расположение объекта. Местоположение объекта можно легко определить по его окружению.

    Параллакс и измерение параллакса

    Аэрофотоснимок можно изучить, чтобы определить местоположение объекта по его координатам на снимке.
    Аналогично, чтобы узнать третье измерение одного и того же объекта, необходимо минимум две точки наблюдения под разными углами.
    Параллакс — это не что иное, как смещение объекта на фотографии, когда точка наблюдения смещается на другой угол.
    В общем случае измерение параллакса может быть выполнено двумя следующими способами:

  • Плавающие метки
  • Параллаксная линейка
  • Параллакс и измерение параллакса

    Построение карты и картографии

    После сбора всех фотографий наступает время создания или построения карты. Существует несколько методов построения деталей карты, и они следующие

  • Метод радиальных линий
  • Метод щелевого шаблона
  • Стереоскопический метод
  • Метод радиальных линий

    Метод радиальных линий — это графический метод построения карты по вертикальным фотографиям. С помощью этого метода можно подготовить планиметрическую карту. В этом методе используются некоторые свойства перспективы. Они заключаются в том, что на снимке фиксируется главная точка, и объекты вблизи этой точки свободны от ошибки наклона.
    Изменение положения объекта из-за наклона и рельефа местности измеряется от главной точки. Расположение точки на двух перекрывающихся фотографиях может быть скорректировано пересечением трех лучей от известных точек.
    Метод радиальных линий

    Метод щелевых шаблонов

    Метод щелевых шаблонов — это механический метод черчения. При этом методе готовятся шаблоны, которые представляют собой увеличенные изображения фотографий стандартного масштаба. Эти шаблоны изготавливаются из прозрачных целлулоидных листов или картона и т.д.
    Ниже перечислены этапы создания карты методом прорезного шаблона.

  • Подготовка шаблонов
  • Перенос основных точек
  • Выбор и перенос мелких контрольных точек
  • Выбор и перенос боковых контрольных точек
  • Пробивка центра
  • Пробивка пазов
  • Сборка шаблонов
  • Завершение черчения
  • Оборудование, используемое в методе щелевого шаблона, неэкономичнее, чем в графическом методе, но, тем не менее, оно быстрое и более точное.
    Метод щелевого шаблона

    Стереоскопический метод

    При стереоскопическом методе черчения для подготовки карт используется прибор, называемый стереоплоттером или мультиплексом. Карты, подготовленные этим методом, отличаются высокой точностью.
    В этом методе прибор помогает увидеть перекрытую область в трех измерениях, что помогает увидеть пространственную модель. Затем модель измеряется и ортографически проецируется на карту. Этот метод является более точным и используется крупными картографическими организациями.
    Стереоскопический метод
    Читать далее:
    Что такое контурная съемка? Методы, карты и использование контуров в геодезии
    Съемка с плоской таблицы с методами и примерами
    Зондирование в гидрографической съемке — методы определения местоположения зондирования
    Что такое триангуляционная съемка? Операции, применение и преимущества

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Центрсельстрой