Суммарная разрешающая способность изображения 1/R связана с разрешающей способностью объектива 1/Rоб и фотоэмульсии 1/Rэ
приближенной зависимостью |
1 |
|
1 |
|
1 |
. |
(1.8) |
|
Rоб |
|
|||||
|
R |
|
Rэ |
|
|||
Цветопередача (цветовая чувствительность) фотоэмульсии обусловлена избирательным поглощением цветовых излучений. Известно, что галоидные соли серебра обладают естественной чувствительностью к лучам фиолетовой части спектра. По мере перехода к другим лучам их чувствительность снижается и полностью исчезает в зеленой части спектра. В то же время глаз человека обладает повышенной чувствительностью к желто-зеленой части спектра (рис. 1.8).
По этой причине фотографическое изображение многоцветного объекта на обыкновенной фотоэмульсии по сравнению со зрительным впечатлением дает совершенно иное представление об относительных яркостях, часть которых не изображается вообще.
Для исключения этого несоответствия выполняют оптическую сенсибилизацию фотоэмульсии путем введения в нее тех или иных добавок (красителей), меняющих ее спектральную чувствительность путем поглощения лучистой энергии в соответствующих частях спектра и передачи ее микрокристаллам галоидного серебра. В зависимости от наличия добавок и характера их действия различают фотоэмульсии: несенсибилизированную (с естественной цветочувстви-
тельностью, рис. 1.8); ортохроматическую и изоортохроматиче-
скую (с расширенной цветочувствительностью до желтой и зеленой частей спектра); изохроматическую и изопанхроматическую (с цве-
точувствительностью ко всем лучам спектра); инфрахроматическую (с естественной цветочувствительностью в сине-фиолетовой, дополнительной в инфракрасной частях спектра и полным отсутствием цветочувствительности в диапазоне от оранжево-красной до зеленой частей спектра).
В практике аэрофотосъемочных работ применяют и другие фотографические эмульсии – цветную, спектрозональную и пр.
1.5. Виды аэрофотосъемки. Носители съемочной аппаратуры
Аэрофотосъемку можно классифицировать по нескольким критериям – по величине угла наклона, масштабу, способу прокладки аэросъемочных маршрутов и др.
35
В зависимости от величины угла наклона между главной оп-
тической осью съемочной камеры и отвесной прямой, аэрофотосъемку подразделяют на плановую ( 3 ) и перспективную ( > 3 ).
Взависимости от поставленной задачи и размеров фотогра-
фируемого участка местности различают аэрофотосъемку:
–одинарную – когда объект фотографирования размещен на одном – двух снимках;
–маршрутную – когда выполняется фотографирование узкой полосы местности (реки, дороги, береговые линии и др.);
–площадную или многомаршрутную – когда снимаемый участок по своим размерам не может быть изображен на снимках одного маршрута, и для его фотографирования необходимо несколько параллельных маршрутов на определенном расстоянии один от другого.
Взависимости от масштаба фотографирования аэрофото-
съемку подразделяют на: мелкомасштабную (масштаб аэрофото-
снимка 1:50 000 и мельче), среднемасштабную (1:10 000 1:50 000)
икрупномасштабную (1:10 000 и крупнее).
Взависимости от целей и поставленных задач аэрофото-
съемка выполняется в границах топографических планшетов или в границах административно-территориальных единиц.
Внекоторых случаях, при выполнении площадной аэрофотосъемки, прокладываются дополнительные аэросъемочные маршруты, пересекающие основные. Такие маршруты размещаются, как правило, в начале и конце основных маршрутов и называются каркасными.
К носителям аэрофотосъемочной аппаратуры предъявляется ряд технических требований общего и специального характера. Технические требования общего характера определяют: условия размещения аппаратуры, максимальную высоту полета (потолок), рабочую (крейсерскую) скорость, дальность и длительность полета, устойчивость во время съемки, наличие вибрации при работе винтомоторной группы и т. п.
Все это делает пригодными для аэрофотосъемки ряд самолетов, а для съемки малых участков – и вертолетов, мини-самолетов, подвесных аэростатов, радиоуправляемых авиамоделей и даже мотодельтапланов. Технические требования к ним и показатели для некоторых, применяемых на территории России, самолетов и вертолетов приведены в табл. 1.3.
36
Таблица 1.3
Показатели |
Технические |
Характеристики носителей |
|
|||
требования |
Ан-30 |
Ан-2 |
Ил-14ФК |
Ка-26 |
||
|
||||||
Максимальная высота, м |
3500 |
6000 |
5000 |
6000 |
3000 |
|
Средняя скорость, |
100–350 |
440 |
180 |
300 |
140 |
|
км/час |
|
|
|
|
|
|
Дальность, км |
1200 |
2000 |
1300 |
2000 |
400 |
|
S |
S |
|
S |
|
S |
|
|
|
H |
|
Hi |
|
|
|
|
|
|
|
||
Hа |
|
|
|
|
D |
|
H0 |
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
||
Уровень |
|
|
Участок съемки |
B |
||
|
|
|
|
|||
моря |
Аэродром |
|
|
|
A |
|
Рис. 1.9. Высота фотографирования |
Вертолет Ка-26 и самолет Ан-2 применяют для аэрофотосъемки небольших участков местности в крупных масштабах, самолеты Ил-14ФК – для аэрофотосъемки в средних масштабах, а Ан-30 – для аэрофотосъемки в средних и мелких масштабах.
1.6. Основные технические требования к топографической аэрофотосъемке
При топографической аэрофотосъемке должен быть выполнен ряд требований, соблюдение которых обеспечивает последующую фотограмметрическую обработку аэрофотоснимков. Контроль за соблюдением этих требований производится как в процессе аэрофотосъемки, так и по ее завершению, при оценке качества полученных материалов.
Высота фотографирования – это расстояние, измеряемое по отвесной линии от узловой точки объектива установленного на самолете аэрофотоаппарата до некоторой поверхности. В зависимости от выбора этой поверхности различают (рис. 1.9): абсолютную высоту фотографирования H0 над уровнем моря (плоскость A), относительную высоту фотографирования Ha над аэродромом (B), высоту фотографирования H над средней плоскостью съемочного участка (C), истинную высоту фотографирования Hi над какой-либо точкой местности (E).
37
Высота фотографирования над средней плоскостью съемочного |
||||
участка определяется в период предполетной подготовки в зависимо- |
||||
сти от параметров аэрофотосъемки (f, m) и масштаба создаваемого |
||||
Px |
|
Px |
плана (M) |
|
1- |
|
H mf Kt Mf , |
(1.9) |
|
|
2- |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
|
|
y |
где коэффициент увеличения снимка |
|
|
|
P |
||
1 |
2 |
3 |
Kt mM . |
(1.10) |
а) |
б) |
При |
аэрофотосъемке равнинных |
||
Рис. 1.10. Продольное (а) |
районов |
реальная |
высота |
фото- |
|
и поперечное (б) перекрытия |
графирования может отличаться от рас- |
||||
|
аэроснимков |
четной не более чем на 3 % . |
|
||
|
|
|
|||
Перекрытия аэроснимков, выражаемые в процентах от размера аэронегатива, обеспечивают возможность фотограмметрической обработки аэроснимков, и требование их соответствия расчетным является одним из основных.
Продольное перекрытие Px (рис. 1.10, а) должно быть в сред-
нем 60 % при минимальном 56 %, что обеспечивает наличие 12процентной зоны тройного продольного перекрытия. В некоторых случаях (например, при съемке населенных пунктов с многоэтажной застройкой) продольное перекрытие может устанавливаться равным 8090 % (±5 %). Это позволяет обрабатывать маршруты, в которых снимки взяты через один (Px = 80 %) или через два (Px = 90 %).
Зона продольного перекрытия определяет границы стереопары, в пределах которой выполняется фотограмметрическая обработка изображений. Зону тройного продольного перекрытия используют для связи смежных стереопар по общим точкам и передачи от одной из них к другой системе координат и масштаба фотограмметрических построений.
Поперечное перекрытие Py (рис. 1.10, б) должно быть не менее
20 % при среднем 30 35 % и используется для размещения в нем опорных точек и точек связи смежных маршрутов. Иногда оно устанавливается равным 60 %, что позволяет формировать и обрабатывать маршруты через один с целью повышения точности измерений и сокращения объема полевых работ.
Наличие продольного и поперечного перекрытий обусловливает целесообразность практического использования не всей площади аэроснимка, а только его центральной части. К тому же величины искажения положения точек под влиянием факторов физического и гео-
38
метрического характера в центральной части снимка заметно меньше, чем по краям. Эта часть аэроснимка, ограниченная средними линиями продольного и поперечного перекрытий, называется рабочей площадью. В ее границах выполняется дешифрирование снимка и любые измерительные действия; из этих площадей создаются фотопланы, ортофотопланы и т. п.
Прямолинейность маршрутов характеризуется отношением стрелки прогиба l (максимального удаления центра какого-либо снимка маршрута от линии, соединяющей первый и последний снимки) к длине маршрута L. Прямолинейность подсчитывается в процентах, а ее величина не должна превышать двух–трех процентов.
Непараллельность стороны аэроснимка (базиса фотографирования) направлению полета затрудняет фотограмметрическую обработку снимков и не должна превышать 5–10 (в зависимости от фокусного расстояния съемочной камеры и высоты фотографирования).
Угол наклона аэроснимков оказывают влияние на фотограмметрические работы только при использовании приборов аналогового типа. Тем не менее, действующие нормативные документы, регламентирующие аэрофотосъемочные работы, устанавливают критерии ее оценки и по величине угла наклона, которая не должна превышать 1 при аэрофотосъемке с использованием средств стабилизации аэрофотоаппарата и 3 без них. Причем число снимков с максимальным углом наклона не должно превышать 10 % от их общего числа.
Ряд требований регламентирует метеорологические условия съемки, определяющие фотографическое качество снимков.
В частности, аэрофотосъемка должна выполняться при безоблачном небе, поскольку на снимках недопустимо изображение ни самих облаков, ни отбрасываемой ими тени. Отрицательное влияние на фотографическое качество оказывает также туман, дымка, избыточная влажность воздуха и пр. Все это меняет отражательную способность аэроландшафта, делает границы между объектами плохо различимыми и т. п. Нежелательно выполнять аэрофотосъемку ранней весной, поздней осенью, после распускания деревьями листвы, и совершенно недопустимо зимой, при наличии снежного покрова. Считается, что аэрофотосъемочный сезон начинается через две недели после весеннего снеготаяния и завершается с наступлением периода систематических осенних дождей.
Аэрофотосъемка выполняется в ранние утренние часы, при высоте Солнца над горизонтом не более 20–25 , когда сквозь отбрасы-
39