Определение масштаба аэроснимка — Студопедия
Масштабом аэроснимка называется отношение длины отрезка на аэрофотоснимке к длине соответствующего отрезка на местности.
Фактический масштаб аэроснимка можно определить следующими способами:
2.3.1 По соотношению длины линии, измеренной на аэроснимке и на местности. Для этого подбирают две хорошо заметные контурные точки на аэроснимке и с помощью масштабной линейки измеряют расстояние между ними с точностью до 0,01 см (l). Затем опознают эти же точки на местности и тоже измеряют расстояние (L). Отношение l к L дает численный масштаб: , отсюда линейный масштаб: .
Пример. Протяженность квартальной просеки на аэроснимке равна 5,20 см, а на местности — 780 м. Численный масштаб будет равен:
Линейный масштаб: , т. е. в 1 см 150 м.
В качестве контурных точек могут быть взяты углы кварталов, повороты и пересечения лесных дорог, ручьев и речек, усадьбы и другие угодья.
2.3.2 По соотношению длины линии на аэроснимке и топографической карте или плане.
Численный масштаб определяют по соотношению:
где l – измеренное расстояние на аэроснимке;
lк — расстояние между идентичными точками на карте;
тk — знаменатель численного масштаба карты.
Линейный масштаб будет равен:
Пример. Расстояние между точками на карте равно 4,8 см; масштаб карты 1 :5000; расстояние между точками на снимке 2,0 см. Подставляя цифровые данные в приведенную формулу, получим:
м, т.е. в 1 см 120 м.
2.3.3 По известной высоте фотографирования и фокусному расстоянию.Численный масштаб определяется как отношение фокусного расстояния f к высоте фотографирования Н:
От численного масштаба легко перейти к линейному
Пример. f =200 мм; H = 2500 м.
Численный масштаб
Линейный масштаб , т. е. в 1 см 125 м.
2.3.4 По номограмме Г. М. Козленко. Для определения масштаба аэроснимка с помощью номограммы нужно знать расстояние между двумя точками на местности и плановое положение их на аэроснимке (Приложение 2).
Вначале раствором циркуля берут размер отрезка на аэроснимке, затем, не меняя раствора циркуля, ставят одну его ножку на базисную линию номограммы в отсчете длины соответствующей линии местности, а другую ножку направляют по ординате вверх. На пересечении с наклонно расположенной линией снимают отсчеты масштаба.
С помощью номограммы можно откладывать на аэроснимке длины линий в известном масштабе. Для этого нужно одну ножку циркуля поставить на базисную линию в точке, соответствующей ее длине, а другую совместить по ординате с масштабом. Взятый отрезок будет представлять размер заданной линии в масштабе аэроснимка.
Тема 2.3 Масштаб аэрофотоснимка — Мегаобучалка
Масштабом снимка 1/m в данной точке по данному направлению называется отношение бесконечно малого отрезка dl на снимке к соответствующему отрезку dL на местности. То есть:
Пусть местность равнинная, а начала координат в пространстве и на снимке расположены соответственно в точках S и o,(рис. 12).
Обозначив проекции отрезков dl и dL на соответствующие координатные оси через dx , dy и dX, dY, с учетом данного определения масштаба и рис. 22 напишем:
| , |
где φ – угол между осью x снимка и заданным направлением отрезка dl.
При указанном выборе систем координат, и при условии, что оси ординат расположены в плоскости главного вертикала, справедливы формулы зависимости между координатами точек местности и снимка
и
Введём обозначение:
.
После преобразований получим:
| . |
Полученное равенство показывает, что масштаб снимка зависит от фокусного расстояния АФА, высоты фотографирования, угла наклона снимка, положения точки на снимке (координат x и y), в которой взят элемент dl и от направления φ этого элемента относительно линии главного вертикала .
Определим значение масштаба 1/m для частных случаев.
1. Масштаб горизонтального снимка (ε = 0):
,
т. е. масштаб горизонтального снимка плоской местности во всех точках постоянный.
2. Масштаб наклонного снимка по направлению главной вертикали (x = 0, φ = 90°):
В главной точке снимка o (y = 0)
;
В точке нулевых искажений с , поэтому:
;
В точке надира n , после подстановки получаем:
;
В главной точке схода
.
3. Масштаб наклонного снимка по направлению горизонтали (φ = 0°)
Поскольку в уравнении абсцисса точки отсутствует, то вдоль горизонтали, если местность равнинная, масштаб величина постоянная.
Запишем выражения 1/m для горизонталей, проходящих через характерные точки снимка:
По линии действительного горизонта , поэтому:
;
Вдоль главной горизонтали :
;
На линии неискажённого масштаба , значит
;
По горизонтали hnhn, проходящей через точку надира , и:
.
Выполненный анализ показал, что масштаб снимка в точке c по любому направлению равен масштабу горизонтального снимка.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое масштаб снимка?
2. Покажите на чертеже геометрическую сущность масштаба.
3. От чего зависит масштаб изображения?
4. Чему равен масштаб горизонтально снимка?
5. Чему равен масштаб наклонного снимка по направлению главной вертикали?
6. Чему равен масштаб наклонного снимка по направлению горизонтали?
Тема 2.4Искажения на аэрофотоснимке
Под влиянием угла наклона аэрофотоснимка возникают линейные и угловые искажения изображения на снимке.
Зависимость между координатами горизонтального и наклонного снимков можно отметить с помощью строгих и простых соотношений. Их можно написать, если начало координат на снимке и на местности совместить с точкой нулевых искажений с:
| , |
Из зависимостей между координатами горизонтального и наклонного снимков можно сделать вывод:
Это означает, что если наклонный снимок совместить с горизонтальным, вращением его вокруг линии неискаженных масштабов (рис. 13.) то соответствующие точки окажутся на одном луче, проходящем через точку нулевых искажений c.
Величина смещений точек за наклон снимка будет равна:
| . |
Смещение возможно как в сторону точки нулевых искажений, при jÎ(0°, 180°), так и в противоположную сторону. Максимально оно на главной вертикали (φ равно 90° или 270°). На линии неискаженных масштабов точки за наклон не смещаются.
Величину максимального смещения точек можно оценивать по приближенной формуле:
| . |
Оно приводит к ошибкам в определении по снимкам направлений, расстояний и площадей.
Рельеф местности также вызывает смещение точек, причем по направлениям проходящим через точку надира n, в которую сходятся изображения отвесных прямых. То есть, если h – превышение точки А над точкой В, расположенной в плоскости предмета, и отрезок АВ отвесный, то точка а на снимке сместится относительно точки b на величину ab = δrh (рис. 14). При h > 0 смещение происходит от точки надира, когда h < 0, – к точке надира.
Величину смещения точки за рельеф можно оценить по формуле:
| . |
Полученная формула дает хорошую оценку величины смещения точек за рельеф и для плановых снимков. Значит, по измеренной на плановом снимке величине смещения можно в ряде случаев с достаточной для практики точностью определить высоту отдельных объектов (дерева, столба, здания, трубы и т. д.).
Вопросы для самоконтроля
1. Под влиянием чего на снимке возникают искажения?
2. Проиллюстрируйте на чертеже искажения за наклон снимка.
3. Чему равна величина смещений точек за наклон снимка?
4. Проиллюстрируйте на чертеже искажения за рельеф местности.
5. Чему равна величина смещений точек за рельеф местности?
Раздел 3. Создание фотопланов и фотосхем
Литература: /1/, гл.VI, §§32-34, §§40-42, гл.VII, §§43-44.
Аэрофотоснимок. Фотосхема | МобиСтрой
С самолета местность фотографируют аэрофотоаппаратами (АФА). Фотографирование с целью получения топографических карт ведется при вертикальном положении оптической оси фотокамеры: отклонение допускается до 3°. Проектирующими лучами при этом являются лучи, идущие от точек местности через оптический центр объектива фотокамеры до плоскости снимка, расположенной горизонтально. Если местность будет горизонтальной, то изображение на снимке получится в центральной проекции, не отличающейся в пределах снимка от ортогональной проекции. Практически можно считать планом изображение, полученное при разности высот точек на местности до 100 м и отклонении оптической оси фотокамеры до 10°.
Местность, однако, весьма редко бывает горизонтальной, а из-за рельефа изображение на аэрофотоснимке не будет подобным изображению в ортогональной проекции, которое требуется для карты. Масштаб аэрофотоснимка в разных его частях не будет одним и тем же, за исключением средней части снимка. Чтобы освободиться от этих недостатков, положение опознаков на аэрофотоснимке при трансформировании исправляется за рельеф, а, кроме того, при монтировании фотоплана используют средние части трансформированных снимков.
Для некоторых целей производят аэрофотосъемку при наклонном положении оптической оси А ФА. Такую аэрофотосъемку называют перспективной, потому что изображение на снимках получается в перспективной проекции.
Ввиду того, что в связи с изменением высот местности на одном маршруте аэрофотосъемки изменяется высота фотографирования, масштабы даже смежных аэрофотоснимков маршрута бывают разными. При трансформировании все аэрофотоснимки приводят к одному масштабу — масштабу топографической карты. Однако до трансформирования аэрофотоснимков отпечатки их на фотографической бумаге, полученные непосредственно с негатива и называемые контактными отпечатками, представляют собой ценный материал для изысканий и проектирования инженерных сооружений. На аэрофотоснимках ситуация местности изображается полностью, до мелких деталей, изобразить которые на карте невозможно, к тому же масштаб снимков всегда в 1,5 — 2 раза крупнее, чем масштаб карты, которую предполагают составлять, используя эти снимки. Кроме того, изучение характера местности для целей строительства еще больше облегчается посредством стереомодели, которую можно наблюдать в стереоскоп по паре смежных аэрофотоснимков.
Кроме отдельных аэрофотоснимков, для строительства используют фотосхемы, составленные из нетрансформированных снимков либо путем «накидного монтажа», когда необрезанные снимки накладывают одйн на другой (рис. 112), либо путем приклеивания к какой-либо основе средних частей снимков, обрезанных в местах перекрытий по общим контурам местности, изображенным на смежных снимках. При использовании фотосхем для изысканий и проектирования сооружений необходимо учитывать, что снимки могут иметь разные масштабы. Для определения масштаба аэрофотоснимка следует пользоваться формулой (Х1У.4), для чего необходимо измерить на местности и на снимке, по меньшей мере, по две примерно перпендикулярные между собой прямые линии (это позволяет также установить, не получился ли снимок в перспективной проекции). Вычисление масштаба снимка по формуле (Х1У.5) менее надежно, так как высота Н фотографирования известна приближенно.
Определение масштабов отдельных аэрофотоснимков или смонтированных на фотосхеме облегчается применением клинового масштаба, который строят для круглых значений численного масштаба, возможных на снимках фотосхемы. На приведенном рисунке клиновой масштаб построен для чис- ленных масштабов 1:15 000, 1:16 000, 1:17 000; расстояния подписаны через каждые 100 м. Раствор циркуля взят с линии на снимке, длина которой на местности равна 752 м. По клиновому масштабу видно, что масштаб аэрофотоснимка равен 1:16 500.
Топографическая аэрофотосъемка
В настоящее время наряду с топографическими картами для изучения местности и ориентирования на ней широко используются фотоснимки, получаемые путем фотографирования местности с самолета или какого-либо другого летательного аппарата. Такие изображения местности называются аэрофотоснимками. Процесс фотографирования земной поверхности с самолета называется аэрофотосъемкой или воздушным фотографированием.
Промежуток времени от начала фотографирования местности до получения аэрофотоснимков обычно сравнительно небольшой, поэтому по аэрофотоснимкам можно получить самую последнюю и достоверную информацию о местности, чем по топографической карте. Преимущество аэрофотоснимка по сравнению с картой заключается еще и в том, что на нем получается подробное изображение всего, что имелось на местности в момент фотографирования, включая и временно находящиеся на ней различные предметы (объекты).
В момент фотографирования земной поверхности фотоаппарат может занимать отвесное или наклонное положение, в зависимости от этого различают два вида аэрофотосъемки — плановую и перспективную. Фотографирование местности при отвесном (вертикальном) положении аэрофотоаппарата называется плановой съемкой, а аэрофотоснимки, полученные при такой съемке, — плановыми. Если же в момент фотографирования аппарат находится в наклонном положении, то такая съемка называется перспективной, а полученные аэрофотоснимки — перспективными. На перспективных аэрофотоснимках изображается местность, расположенная в момент фотографирования впереди самолета или в стороне от него. Поэтому местные предметы на них изображаются так, как видны в натуре. При этом изображение местных предметов на переднем плане аэрофотоснимка будет более крупным, чем на дальнем плане.Достоинством перспективных аэрофотоснимков является то, что по ним легко опознать изображенные местные предметы, особенно расположенные на переднем плане, и получить общее представление о сфотографированной местности. Однако детально изучить местность по перспективным аэрофотоснимкам нельзя, так как часть сфотографированной местности на них не просматривается — она закрыта предметами, расположенными на переднем плане. Не видны будут также предметы, расположенные за возвышенностями, дороги в лесу и т.д. Кроме того, масштаб перспективного аэрофотоснимка в различных его частях разный: на переднем плане масштаб крупнее, чем на дальнем, поэтому производить измерения по такому аэрофотоснимку сложно.
Таксация леса с помощью аэрофотоснимков
Таксация леса с помощью аэрофотоснимков
Категория:
Лесоустройство
Таксация леса с помощью аэрофотоснимков
В лесном хозяйстве СССР широко применяется аэрофотосъемка с последующим дешифрированием аэрофотоснимков и глазомерная таксация леса с воздуха. Комплекс вопросов, характеризующий технологический процесс аэрофотосъемки, дешифрирование аэрофотоснимков, организацию аэротаксационных работ и т.д., детально рассматривается в специальном курсе “Лесная авиация и аэрофотосъемка”.
Лес фотографируют с самолета специальными аэрофотоаппаратами, которые фиксируют его изображение на ленте аэрофотопленки, вмещающей до 180 снимков. Проявляя пленку в химических реактивах, получают негативы, на каждом из которых ставят порядковый номер снимка и шифр, установленный для данного маршрута полета.
С негатива снимают на фотографическую бумагу копии — контактные отпечатки. Они являются основными аэросъемочными документами, используемыми при последующей наземной таксации леса.
По изображениям на контактных отпечатках устанавливают зону продольного и поперечного перекрытия снимков и накладывают один снимок на другой так, чтобы совпали перекрытые общие места. Последовательное наложение снимков, дающее изображение значительной территории, называется накидным монтажом.
Монтаж делают на больших фанерных листах, укрепляя кнопками снимки нескольких смежных маршрутов. На накидной монтаж, используя имеющиеся карты, наносят границы таксируемых лесных массивов и положение рамок трапеций международного разграфления. Затем фотографируют с соответствующим уменьшением изображения. Полученные фотоснимки называют репродукцией накидного монтажа. Они широко используются при последующих наземных таксационных работах.
Если в таксируемом лесном массиве отсутствует квартальная сеть, проект ее сначала следует нанести на репродукцию накидного монтажа. Применительно к этому проекту в последующем надо прокладывать просеки в натуре и уточненное положение отдельных просек наносить на контактные снимки.
Таким способом можно создать изображение всего лесного массива, состоящего из отдельных соприкасающихся друг с другом частей снимков. Перекрываемые края этих снимков обрезают. Оставшиеся части снимков вынимают и последовательно наклеивают на лист фанеры. Наклеенный монтаж из обрезанных снимков называется фотосхемой.
Контактные отпечатки, используемые для составления фотосхем, имеют различные масштабы. Объясняется это тем, что в процессе фотографирования самолет не сохраняет постоянной высоты полета и меняет угловое направление, отсюда плоскость снимка не всегда параллельна земной поверхности, и одному и тому же расстоянию на аэрофотоснимке могут соответствовать разные расстояния на сфотографированной местности. Фотосхема, таким образом, является промежуточной продукцией аэрофотосъемки и используется для проведения некоторых предварительных работ.
Для составления точного плана местности контактные отпечатки трансформируют, т. е. приводят к одной высоте полета и горизонтальному положению плоскости снимка. При трансформировании определяют координаты четырех опорных точек, расположенных на аэрофотоснимке не на одной прямой. Для этого используют проекционные приборы, называемые трансформаторами.
Монтажом смежных трансформированных снимков, выполненным с совмещением опорных геодезических точек, получают уже не фотосхему, а фотоплан, изготовленный в заданном масштабе.
Сравнив фотоплан с контактными отпечатками, на него переносят зарисовки рельефа и результаты дешифрирования. Таким образом получают полный топографический план в горизонталях. Этот план снова фотографируют. На полученных копиях обводят тушью лишь интересующие элементы, а все остальные детали смывают химическим составом. В результате получают план, мало отличающийся от обычного топографического.
При лесной аэрофотосъемке, которая является вспомогательным средством для таксации леса, обычно ограничиваются составлением накидного монтажа, фотосхем и использованием аэрофотоснимков (при разграничении территории на отдельные участки). Чтобы составить фотоплан, необходимо провести трудоемкие камеральные работы, используя сложные оптические приборы.
При полевых работах таксатор прежде всего делает накидной монтаж для выделенной ему части лесного массива, затем приступает к ориентированию аэрофотоснимков на местности. Сложность выполнения этой операции зависит от наличия в данном массиве квартальных просек и их состояния. Если лесной массив поделен на кварталы и просеки находятся в хорошем состоянии, ориентировать аэрофотоснимки на местности нетрудно. В этом случае расположение на них селений, рек, дорог, квартальных и граничных просек и резко обозначенных контуров внутриквартальных участков сличают с местонахождением этих же ориентиров на старых планах лесхозов и опознают на аэрофотоснимках отдельные кварталы. Обнаруженные на снимках просеки прочерчивают тушью пунктиром так, чтобы не закрыть изображения просек и иметь возможность проверять правильность их нанесения.
В середине каждого опознанного на аэрофотоснимке квартала тушью надписывают его номер. Если часть просек не видна, то после отметки и опознавания видимых просек остальные наносят путем откладывания соответствующих расстояний по масштабу.
Масштаб аэрофотоснимка можно определить по расстоянию между видимыми на нем просеками или другими опознанными ориентирами, положение которых на местности отмечено на плане. Если плановых материалов нет, масштаб аэрофотоснимков принимается равным тому, в котором производилось фотографирование. Когда имеется план заснятой площади, но квартальная сеть не видна, часть квартальных и граничных просек следует наносить камеральным путем и затем проверить в натуре правильность их нанесения.
Работу организуют следующим образом. На накидном монтаже аэрофотоснимков находят селение, кордон лесника или иной жилой пункт. Далее по ориентирам, хорошо заметным на аэрофотоснимках, и по расположению их на плане определяют приблизительное положение ближайших квартальных просек и кварталов. В качестве ориентиров используют селения, дороги, характерные изгибы рек, границы земельных участков, резко отличающиеся от остальной заснятой на аэрофотоснимках территории. Положение квартальных просек отмечают на снимках мягким карандашом или рейсфедером, наполненным зубной пастой.
Рис. 1. Схема установления местонахождения просеки на аэрофотоснимке
Если хорошо заметных ориентиров недостаточно, сначала наносят четко определившиеся на аэрофотоснимках кварталы, затем соответственно положению этих кварталов и масштабу аэрофотоснимков отмечают невидимые квартальные и граничные просеки.
При достаточном количестве хорошо заметных ориентиров, по которым можно проверить, правильно ли указаны квартальные просеки, эти просеки необходимо нанести по всей части массива, закрепленной за таксатором. При недостатке же ориентиров этого делать не следует, так как ошибки в положении просек по мере удаления от опознанного ориентира могут настолько возрасти, что отмеченные на аэрофотоснимке просеки не будут даже примерно совпадать с действительными. Чтобы избежать этого, просеки следует наносить на аэрофотоснимки по частям, по мере продвижения в глубь лесного массива и уточнения при наземных работах положения ранее отмеченных на аэрофотоснимках граничных и квартальных просек.
Если квартальная сеть на аэрофотоснимках не видна и плановые материалы утеряны, работу по нанесению просек на снимки приходится целиком переносить в лес. Натурные работы начинают с хорошо заметного на аэрофотоснимке места (пересечения дорог, поворота реки, озера, кордона и т. п.). От этого ориентира выходят на ближайшую квартальную просеку и отыскивают на снимке хорошо заметные точки или отрезки осматриваемой в натуре просеки. Положение этих точек и отрезков отмечают на снимке проколом.
Проходя по просеке, выявляют расположенные вдоль нее резко заметные ориентиры (мелкие болотца, озерки, крупные деревья, полянки и т.д.) и находят изображение их на снимке. Соответственно фактическому расстоянию ориентиров от просеки и масштабу аэрофотоснимков отмечают местоположение просеки на снимке новым проколом.
Таким образом устанавливают все пересечения квартальных просек и отмечают их на снимке. Все проколы обводят кружками и на обороте снимка у каждого прокола делают соответствующую надпись. По этим проколам на снимках проводят квартальные просеки и надписывают номера кварталов.
Этот способ нанесения просеки на аэрофотоснимок показан на рис. 1.
В левой части рисунка пунктиром показано ориентировочное положение просеки на аэрофотоснимке, намеченное по короткому ее отрезку ab. Пройдя по просеке от точки Ъ расстояние в 250 м, таксатор обнаружил прогалину с, расположенную в 50 м вправо от просеки. Местоположение этой прогалины таксатор устанавливает на аэрофотоснимке. Зная масштаб снимка, он откладывает от левой границы прогалины отрезок, соответствующий 50 м, и в конце его делает прокол, обозначенный в правой части схемы буквой d, взятой в кружок.
Через 300 м слева, на расстоянии 30 м, таксатор обнаружил ручей, делающий резкий поворот. Соответственно масштабу снимка и расстоянию от ручья до просеки таксатор находит положение его на снимке и делает прокол в точке /. Все четыре прокола (точки а, Ъ, d, /) он соединяет сплошной линией (тушью). Эта линия обозначит на снимке одну из просек. Подобным образом он наносит остальные просеки.
Чтобы облегчить ориентирование аэрофотоснимков на местности, перед аэрофотосъемкой иногда проводят подготовительные работы: устраивают маркировочные знаки в виде крестов в местах пересечения квартальных и граничных линий. В таких случаях квартальную сеть наносят на аэрофотоснимки, соединяя прямыми линиями изображения ближайших маркировочных знаков. После того как на монтаже аэрофотоснимков вычерчена квартальная сеть, по характерным ориентирам или путем осмотра в натуре устанавливают точный номер одного из кварталов. Номера остальных кварталов определяют по схеме их расположения, обычно имеющейся в леспромхозе.
В северных и восточных таежных районах довольно часто нет заранее проложенной в натуре квартальной сети. В этих случаях одновременно с таксацией леса по аэрофотоснимкам прокладывают квартальные просеки. Схему проекта квартальной сети разрабатывают до выхода таксаторов в лес. Ее наносят на репродукции накидного монтажа и переносят с них на снимки в виде пунктирных линий, вычерчиваемых мягким карандашом или зубной пастой. Разбивают квартальную сеть, начиная с прокладки двух взаимно перпендикулярных магистралей, расположенных обычно посередине лесного массива. Эти магистрали точно привязывают к аэрофотоснимкам. Снимки, дающие изображение пересекаемой магистралями территории, собирают по ближайшим к магистралям ориентирам, хорошо заметным на снимках (селения, реки, озера, гари, вырубки, болота, дороги и т. п.). По более мелким ориентирам (проселочным дорогам, мелким прогалинам или водоемам, характерным контурам разных участков) описанным выше способом устанавливают на аэрофотоснимках точки проложения магистрали на местности.
В северных и восточных, недостаточно освоенных лесах нередко встречаются однообразные насаждения, занимающие значительные площади. На снимках таких насаждений трудно определить размещение просеки и пересечение ее с другими просеками. В этих случаях положение просеки определяют промерами от хорошо видимых ориентиров. Кроме того, предварительно устанавливают положение просеки по планам и картам.
Аэрофотоснимки используют для таксации леса в том случае, если местоположение изображенных на них участков можно точно найти в натуре.
Закончив обход по квартальным просекам, приступают к таксации внутриквартальных участков. В соответствии с аэрофотоснимками намечают внутриквартальные таксационные ходы. Часть таксационного хода, пересекающая каждый выдел, должна равняться примерно среднему поперечнику участка. Кроме того, таксационные ходы должны быть проложены с таким расчетом, чтобы можно было привязать их к имеющимся внутри квартала линейным и точечным ориентирам и свести до минимума протяженность ходов по не покрытым лесом площадям. Если в квартале преобладают насаждения, не различающиеся по таксационным показателям, а число ориентиров недостаточное, необходимо прорубить таксационные визиры и вести с них таксацию внутриквартальных участков. Расстояние между прорубаемыми визирами должно быть таким, чтобы наземной таксацией был пройден каждый участок.
Линию внутриквартальных ходов наносят на аэрофотоснимки красной тушью. При таксации внутриквартальных участков точки, в которых производят описание леса, необходимо отмечать на снимках крестиками и проколами и делать соответствующую запись на обороте снимка. При прокладке дополнительных визиров уточняют и исправляют границы участков, выделенных камеральным путем, а в случае обнаружения новых участков наносят их границы.
Чтобы разграничить площадь квартала на отдельные участки по аэрофотоснимкам, надо установить различия в одном или нескольких признаках дешифрирования. Эти различия находят при стереоскопическом рассматривании аэрофотоснимков.
При стереоскопическом анализе таксационных участков под стереоскоп помещают два аэрофотоснимка — стереопару. Если границы участков резко заметны на снимке и не вызывают сомнений, их обводят черной тушью. Нанесение границ участков на аэрофотоснимки называется оконтуриванием.
Нередко наблюдается постепенный переход одного участка в другой, поэтому границы, установленные камеральным путем, могут быть при последующей наземной таксации изменены. В таких случаях следует границы обводить черным мягким карандашом.
Выделенные в квартале участки нумеруют арабскими цифрами, которые пишут на аэрофотоснимках черной тушью. Нумерацию участков начинают с северо-западного угла квартала. В карточке таксации каждый учаcток описывают под соответствующим номером. Для участков, покрытых лесом, указывают состав, класс возраста, среднюю высоту, бонитет, полноту и запас на 1 га.
При осмотре участков в натуре в данные камерального дешифрирования можно внести поправки. Поэтому в карточке после характеристики каждого участка оставляют несколько незаполненных строк. Против характеристик, составленных на основе камерального дешифрирования, делают отметку “деш”.
После дешифрирования производят наземную таксацию, при которой проверяют, правильно ли нанесены контуры участков и даны их таксационные характеристики. Сначала обходят квартальные просеки. Участки, резко различающиеся по своим таксационным признакам, таксируют по просекам, не промеряя их длину.
Если на квартальных просеках обнаружены участки, не учтенные камеральным путем, но по своим таксационным особенностям требующие самостоятельного описания, делают промер до ближайшего пикетажного колышка и устанавливают границу между участками.
При маршрутной таксации по квартальным просекам описывают все участки, выходящие на просеки. Таксационную характеристику каждого участка записывают в карточку таксации под характеристикой, составленной путем камерального дешифрирования.
Если нет существенных изменений, то повторные описания. крупных выделов по таксационному ходу делают не реже чем через 500 м при III разряде и через 250 м при II разряде лесоустройства или путем захода в межвизирное пространство.
Точки, где сделано таксационное описание участков, отмечают на аэрофотоснимках крестиками и ставят номер пункта таксации. На основе описания участка и стереоскопического анализа аэрофотоснимка уточняют границы участков. Для небольших участков, которые не требуется дополнительно осматривать с внутриквартальных ходов, выводят окончательную таксационную характеристику.
Одновременно с таксацией по квартальным просекам на снимки наносят дороги, канавы, реки, ручьи и другие линии, пересекающие эти просеки. Если на снимках квартальные просеки не видны, правильность предварительного нанесения просек на аэрофотоснимки проверяют, выявляя ориентиры на местности и распознавая их изображения на снимках.
При устройстве лесов по I разряду необходимо осмотреть в натуре все внутриквартальные участки, чтобы впоследствии для каждого наметить лесохозяйственные мероприятия. Если лесоустройство проводится по II разряду, нужно таксировать лишь те участки, в которых на ближайшее десятилетие намечены лесохозяйственные мероприятия. В тех лесах, где лесоустройство проводят по III разряду, чаще всего применяют концентрированные рубки клетками, которые состоят из совокупности дре-востоев, различающихся по таксационным признакам. В таких случаях можно ограничиться обходом квартальных просек, нанесенных на аэрофотоснимок.
Осматривая и таксируя лес вдоль квартальных просек, их одновременно промеряют. На снимке отмечают начальный и конечный пункты каждого выдела и ставят номера пунктов таксации, под которыми затем записывают в карточку таксации характеристику выделов. Закончив таксацию просеки, тут же, не выходя из леса, соединяют все проколы прямыми линиями, а затем уже при камеральной обработке обводят их тушью.
Работа в лесу над данным кварталом заканчивается обходом всех квартальных просек, линейной таксацией их и уточнением па аэрофотоснимке положения каждой просеки.
Участки, расположенные внутри квартала и не выходящие на квартальные просеки, описывают по результатам камерального дешифрирования аэрофотоснимков. Поэтому их называют дешифрованными. Им присваивается таксационная характеристика ранее протаксированных наземным путем участков, имеющих аналогичное изображение на аэрофотоснимках. Надо иметь в виду, что в природе абсолютно одинаковых участков не существует. Если нет сходства протаксированных наземным способом участков с дешифровочными, описание их составляют по установленным признакам дешифрирования и особенностям характера данного лесного массива.
Камерально дешифрировать и описывать внутриквартальные участки надо в дождливые дни, когда нельзя работать в лесу, или зимой. В летнее время удается продешифрировать 25—30% участков. Перенесение дешифровочных работ на зиму не только обеспечит лучшее их качество (зимой экспедиция работает в постоянных помещениях, в более удобной рабочей обстановке), но и даст возможность удлинить полевой период работ.
При камеральном дешифрировании таксационные признаки внутриквартальных участков определяют с той же подробностью, которая принята для наземной таксации. При работе с аэрофотоснимками по всем разрядам таксационных работ на них наносят все объекты, которые должны быть перенесены на планшеты и планы лесонасаждений. При нанесении дорог надо отмечать, к какой категории они относятся, их направление, начальные и конечные пункты; на обозначениях рек следует указывать их наименование и стрелками — направление течения, а для озер — их название. На обложке карточки таксации необходимо отметить номера аэрофотоснимков (по стереопарам), которые использованы при его составлении.
В современных условиях, когда ежегодно таксируются десятки миллионов гектаров леса, в основе таксации должны лежать результаты аэрофотосъемки.
За 40-летний период применения аэрофотосъемки в лесу наметились различные методы ее использования. В числе их следует отметить метод эталонов, сущность которого заключается в следующем. На контактных аэрофотоснимках намечают несколько однородных участков. Эти участки (эталоны) отыскивают в натуре и тщательно таксируют; лучше всего проводить таксацию путем закладкибольших пробных площадей и сплошного перечета деревьев с последующим определением всех таксационных признаков. Подбирая для каждой разновидности аэрофотоснимков эталоны, можно дать им определенную таксационную характеристику.
При нанесении контуров на участки во время подбора эталонов широко используют стереоскопы. В лесной обстановке наиболее удобны стереоочки, так как их можно подобрать соответственно остроте зрения. При помощи стереоочков обнаруживают просвечивающие сквозь полог леса ложбины, бугры, мелкие ручьи, не покрытые лесом незначительные площади, резко выделяющиеся на общем фоне крупные деревья (маяки) и т.д. Все эти выявленные характерные особенности местности отыскивают затем в натуре и таким путем надежно привязывают сфотографированные контуры к их местоположению в натуре.
Увязка аэрофотоснимка с натурой облегчает таксацию леса, так как контур участка устанавливают по однородности фотоизображения, а таксационную характеристику дают при натурном осмотре леса. Таксация леса в натуре в сочетании со стереоскопическим анализом фотоизображения повышает точность таксационных работ и производительность труда.
При использовании результатов аэрофотосъемки для таксации леса осложняющим моментом является привязка снимков к местоположению заснятых участков. Аэрофотосъемку часто проводят в массивах, не имеющих квартальной сети. В этих случаях раньше рекомендовалось устраивать маркировочные знаки на местности. В намеченных к съемке массивах через определенные расстояния прорубали крестообразные просеки длиной 40—60 м и шириной 4—6 м. Эти просеки, полученные на аэрофотоснимках в виде хорошо заметных крестов, облегчали ориентировку по снимкам и увязку их с натурой. Чтобы устроить маркировочные знаки, требуются значительные затраты труда на рубку деревьев и расчистку просек. Кроме того, в этом, как оказалось впоследствии, нет особой надобности. Углубленный анализ фотоизображения позволяет получать необходимые сведения с достаточной точностью.
В любом лесном массиве имеются не покрытые лесом площади: поляны, болота, водные пространства, гари, возвышенности, впадины, резко выделяющиеся крупные деревья и др. Их отмечают в натуре и затем, рассматривая стереопары аэрофотоснимков, находят на них указанные ориентиры. Отметив булавочными проколами положение нескольких ориентиров, промеряют расстояние между ними и устанавливают уточненный масштаб снимка. Это помогает определить местоположение таксационных участков, на которые расчленена заснятая территория.
Необходимо иметь в виду, что однотипные участки леса получают одинаковое изображение на аэрофотоснимках лишь в том случае, если они сняты все в продолжение одного аэрофото-съемочного маршрута и одновременно отпечатаны при одинаковом фотолабораторном режиме. Поэтому метод дешифрирования при помощи эталонов не следует переоценивать: его можно применять только в сочетании с натурными работами.
Использование аэрофотосъемки позволяет при той же точности таксации в 2 раза увеличить расстояние между ходовыми линиями и, следовательно, почти во столько же раз сократить их общее протяжение.
Соответственно этому производительность таксационных работ при наличии материалов аэрофотосъемки возрастает в 1,5—2 раза.
С 1956 г. для таксации леса стали применять вертолеты. Опыт показал большое преимущество вертолетов по сравнению с другими типами летательных машин как в отношении качества таксации, так и в отношении экономической эффективности. Средняя производительность таксации с вертолета при лесоустройстве по III разряду 2000—2200 га за один летный час. Лучшие результаты получают при полетах на высоте 50—60 м и скорости 30—40 км.
В качестве геодезической основы при таксации леса с вертолетов используют фотопланы или фотосхемы с отмеченными на них контурами выделов. На фотопланы наносят контуры выделов с отдешифрированных через стереоскоп аэроснимков, полученных способом контактной печати.
Дальнейшее совершенствование вертолетов открывает большие перспективы для применения их при лесоустройстве.
Реклама:
Читать далее:
Пробные площади
Статьи по теме:
Масштаб снимка » Блог о самостоятельном туризме
Масштаб снимка является одним из важнейших показателей снимка. Размер объектов на снимке изменяется в зависимости от его масштаба. По масштабам аэрокосмические снимки можно разделить на следующие группы:
Масштабы аэрокосмических снимков
Название масштаба |
Численный масштаб | |
| аэроснимков | космических снимков | |
| Крупный Средний Мелкий | 1:1000-1:10 000 1:10 000-1:50 000 1:50 000-1:100 000 | 1:100 000-1:1000 000 1:1000 000-1:10 000 000 более 1:10 000 000 |
Следует отметить, что данное деление несколько условное. В настоящее время существует большое разнообразие снимков, которые могут составить непрерывный ряд масштабов в ту и другую сторону. Наибольшее применение в научно-практических целях получили среднемасштабные аэроснимки (1:10 000) и среднемасштабные космические снимки (1: 1000 000).
Существует понятие «идеальный снимок» – снимок, который может быть получен в том случае, если местность представляет собой плоскость, а оптическая ось аэрофотоаппарата в момент съемки находилась в отвесном положении. Такой снимок отличается от плана за переход от ортогональной проекции к центральной.
На обычных топографических картах, представляющих ортогональную проекцию местности, масштаб определяется отношением линии на карте к соответствующей горизонтальной линии, проложенной на местности. Определение масштаба аэроснимка, представляющего центральную проекцию изображений местности сложнее и зависит от фокусного камеры, высоты фотографирования Н, наклона оптической оси аэрофотокамеры в момент съемки и от рельефа местности.
При составлении тематических карт в качестве картографической основы, как правило, используются плановые снимки, у которых искажения масштаба увеличиваются радиально от центра снимка к периферийным частям.
Поэтому при дешифрировании следует использовать центральные части аэрофотоснимков, так называемую рабочую или полезную их площадь. Для этого по середине продольного перекрытия каждых двух соседних снимков маршрута и по середине поперечного перекрытия соседних снимков смежных маршрутов опознаются и отмечаются идентичные точки. Ими могут быть пересечения дорог, углы угодий, отдельно стоящие предметы, поляны в лесу и т.д. Таким образом, на каждом аэрофотоснимке в четырех угловых его частях отмечаются четыре точки. Каждая из этих точек познается и отмечается на четырех снимках (на двух смежных снимках одного маршрута и двух смежных снимках соседнего маршрута). Выделенные четыре точки на одном снимке последовательно соединяют линиями, получается контур – рабочая площадь аэроснимка, имеющий общие границы с рабочими площадями смежных снимков.
Выше влияние угла наклона снимка, рельефа местности и кривизны земли на положение точки на снимке учитывалось порознь. На самом деле они действуют одновременно, компенсируя или усиливая совместное влияние. Эти искажения минимальны в центральной части снимка (в центре планового снимка они равны нулю) и увеличиваются в его краям. Поэтому наиболее пригодна для измерений центральная часть аэрокосмического снимка, так называемая рабочая площадь (зона), которая характеризуется также и лучшим фотографическим качеством изображения.
Трансформирование снимков. Задачей трансформирования является приведение снимка к заданному масштабу и проекции, устранение искажений за угол наклона, рельеф и кривизну Земли, но часто трансформирование ограничивается преобразованием наклонного снимка в горизонтальный снимок с заданного, обычно более крупного, чем оригинальный, масштаба. В общем случае трансформирование выполняется на аппроксимирующую плоскость, касающуюся земной поверхности в заданной точке, в частности в точке надира. При фотомеханическом способе трансформирования используется полуавтоматический увеличитель – фототрансформатор.
В последнее время для трансформирования снимков широко используются компьютерные технологии. При трансформировании снимков без учета искажений за рельеф местности, выполняется с использованием топографических карт. Привязка снимка к карте проводится по заранее определенных на ней точкам с известными координатами. для этих целей используются специализированные ГИС-пакеты (ERDAS IMAGIN, ER-MAPPER и др.), выполняющими обработку растрово-векторных данных.
При ортотрансформировании представляется возможность решения трехмерной задачи, т.е. устранение искажений снимка не только за угол наклона, на и за рельеф. Этот метод позволяет получать ортоисправленное изображение местности по всем параметрам геометрически подобное карте и идеально с ней совмещающееся. Для ортоисправления используются системы зарубежных фирм: LH-systems LLC, ISM, ERDAS и др., российские фотограмметрические системы: ЦФС ЦНИИГАиК, «Талка», «PHOTOMOD» и др. и разработанная в Беларуси «Realistic-M».
Концепции аэрофотосъемки
Что такое аэрофотосъемка?
Аэрофотоснимок, в широком смысле, – это любая фотография, сделанная с воздуха. Обычно аэрофотоснимки делаются вертикально с самолета с помощью высокоточной камеры. Есть несколько вещей, которые вы можете найти, чтобы определить, что отличает одну фотографию от другой той же области, включая тип пленки, масштаб и перекрытие. Другими важными понятиями, используемыми в аэрофотосъемке, являются стереоскопическое покрытие, реперные точки, фокусное расстояние, номера кадров и кадров, а также линии полета и карты-указатели.Следующий материал поможет вам понять основы аэрофотосъемки, объясняя эти основные технические концепции.
Основные понятия аэрофотосъемки
Пленка: Большинство аэрофотосъемок выполняются с использованием черно-белой пленки, однако для специальных проектов иногда используется цветная, инфракрасная и псевдоцветная инфракрасная пленка.
Фокусное расстояние: расстояние от середины объектива камеры до фокальной плоскости (т.е. пленки).По мере увеличения фокусного расстояния искажение изображения уменьшается. Фокусное расстояние точно измеряется при калибровке камеры.
Масштаб: отношение расстояния между двумя точками на фотографии к фактическому расстоянию между теми же двумя точками на земле (т. Е. 1 единица на фотографии равна «x» единицам на земле). Если на аэрофотоснимке участок дороги длиной 1 км составляет 4 см, масштаб рассчитывается следующим образом:
Другой метод, используемый для определения масштаба фотографии, – это найти соотношение между фокусным расстоянием камеры и высотой самолета над фотографируемой землей.
Если фокусное расстояние камеры составляет 152 мм, а высота самолета над уровнем земли (AGL) составляет 7600 м, с использованием того же уравнения, что и выше, масштаб будет:
Масштаб можно выразить тремя способами:
- Единица измерения
- Репрезентативная фракция
- Передаточное отношение
Фотографический масштаб в 1 миллиметр на фотографии представляет 25 метров на земле, будет выражен следующим образом:
- Единица измерения – 1 мм = 25 м
- Представительская фракция – 1/25 000
- Передаточное отношение – 1:25 000
Два термина, которые обычно упоминаются при обсуждении масштаба:
Large Scale – фотографии большого размера (например,грамм. 1:25 000) более детально охватывают небольшие участки. Фотография большого размера просто означает, что наземные объекты имеют больший и детализированный размер. Видимая на фото площадь покрытия меньше, чем при меньших масштабах.
Малый масштаб – Фотографии меньшего масштаба (например, 1:50 000) покрывают большие площади с меньшей детализацией. Фотография небольшого размера просто означает, что наземные объекты имеют меньший, менее детальный размер. Зона покрытия местности, которая видна на фото, больше, чем в больших масштабах.
В Национальной библиотеке аэрофотоснимков имеется множество доступных фотографических масштабов, например 1: 3 000 (крупный масштаб) выбранных областей и 1:50 000 (малый масштаб).
Реперные метки: небольших приводных меток, выставленных по краям фотографии. Расстояния между реперными отметками точно измеряются при калибровке камеры, и эта информация используется картографами при составлении топографической карты.
Перекрытие: – это количество, на которое одна фотография включает область, покрытую другой фотографией, и выражается в процентах.Фотосъемка предназначена для получения 60% прямого перекрытия (между фотографиями на одной и той же линии полета) и 30% бокового перекрытия (между фотографиями на соседних линиях полета).
Стереоскопический охват: трехмерное изображение, которое получается, когда две перекрывающиеся фотографии (называемые стереопарой) просматриваются с помощью стереоскопа. Каждая фотография стереопары дает немного другой вид одной и той же области, который мозг объединяет и интерпретирует как трехмерное изображение.
Номера катушек и фотографий: каждой аэрофотоснимке присваивается уникальный порядковый номер в соответствии с катушкой и рамкой фотографии.Например, фотография A23822-35 является 35-й аннотированной фотографией в рулоне A23822. Этот идентификационный номер позволяет вам найти фотографию в архиве NAPL вместе с метаданными, такими как дата съемки, высота полета (над уровнем моря), фокусное расстояние камеры и погодные условия.
Маршруты полета и карты указателей: в конце фото-экспедиции подрядчик по аэрофотосъемке наносит на карту местоположение первого, последнего и каждого пятого фотоцентра вместе с его номером и номером кадра в Национальной топографической системе НТС) карта.Фотоцентры представлены маленькими кружками, а прямые линии, соединяющие кружки, показывают фотографии на одной линии полета.
Это графическое представление называется индексной картой аэрофотоснимков, и оно позволяет связать фотографии с их географическим положением. Мелкомасштабные фотографии индексируются на листах карт NTS масштаба 1: 250 000, а крупномасштабные фотографии индексируются на картах NTS масштаба 1:50 000.
Узнать больше
В поисках масштаба аэрофотосъемки – Терри Риз
При работе с аэрофотосъемкой, особенно с более старыми наборами фотографий, всегда можно встретить проект или набор отпечатков, в которых масштаб не был определен.Это, конечно, проблема, поскольку настоящий пространственный анализ, такой как расстояние, размер и т. Д., Не может быть выполнен без известного масштаба. Без этой информации фотографии будут иметь больше исторической записи, поскольку они не могут быть использованы для реального анализа. Однако не стоит отчаиваться. Расчет масштаба аэрофотоснимка на самом деле простой процесс. На самом деле есть два простых метода, которые можно использовать для определения масштаба фотографии, хотя каждый из них потребует использования карты.
Метод I: Объект известного размера на карте
Обычно это проще всего сделать, если вы можете измерить на карте расстояние в 1 милю.Это будет ваш контроль. После того, как вы остановились на каком-либо объекте на карте, найдите этот объект на своем аэрофотоснимке. Поскольку в качестве контроля я использую 1 милю, я измерю объект на фотографии и запишу результаты в дюймах. Однако, если бы я использовал 1 километр в качестве контроля, я бы измерял расстояние в сантиметрах. Например, если расстояние между двумя домами на моей карте составляло ровно одну милю, я мог бы использовать это как точку отсчета. Теперь, найдя эти два дома на моем фото, я обнаружил, что расстояние между ними равно 6.На фото 2 дюйма. Вооружившись этой информацией, я просто вставляю числа в уравнение.
Уравнение: (6,2 дюйма / 1 миля) * ((1 / 6,2) / (1 / 6,2)) * (1 миля / 63 360 дюйма) = 1/10220 или 1: 10220 (результаты округлены)
Метод II : Сравнение с другой картой известного масштаба
Второй метод потребует от вас немного алгебры, чтобы вычислить расстояние до объекта на карте с известным масштабом по сравнению с расстоянием до объекта на аэрофотоснимке неизвестного масштаба.Например, допустим, мы измеряем расстояние между двумя домами. На аэрофотосъемке расстояние 7,2 см. Теперь на моей карте, покрывающей ту же площадь в масштабе 1:24 000, расстояние между двумя домами составляет 2,4 см. Чтобы найти масштаб фотографии, мы создаем алгебраическое выражение для поиска неизвестной переменной.
E quation: 7,2 см. (фото) * (х / 1) = 2,4 см. (карта) * (24000/1)
Следовательно: 7,2 * х см. = 2,4 * 24000 см.
Поскольку единицы измерения одинаковы, мы исключаем их и получаем окончательное уравнение: x = (2,4 * 24000) /7,2
x = 8000 или 1: 8000
Упражнение 7 (b): Интерпретация аэрофотосъемки
Упражнение 7 (b): Интерпретация аэрофотосъемкиGeog 280: Основные географические методы
Теперь, когда вы немного разбираетесь в аэрофотосъемке, давайте посмотрим. как использовать аэрофотоснимки для получения информации о Земле. Этот страница сначала смотрит в масштабе фотографий, затем превращается в интерпретация особенностей на фотографиях.Мы также видим, как перекрывающиеся фотографии могут дать нам стереоскопический , 3-D как вид на пейзаж.
Масштаб аэрофотоснимков
Как вы, наверное, помните из предыдущих упражнений, шкала это отношение между расстоянием на карте и расстоянием на земля. То же самое относится и к аэрофотоснимкам. Наиболее фотографии имеют приблизительный масштаб, который можно использовать для измерения объекты на фото. Масштаб аэрофотоснимков, используемых для картографирования и ГИС обычно варьируются от 1: 6 000 до 1: 80 000. Надеюсь, вы немного знакомы со шкалой RF выражения. Для сравнения: 7,5-минутный топографический снимок USGS. карта имеет масштаб 1:24 000. Масштаб 1: 6000 будет намного более подробный и крупный для данной области. А 1: 80 000 фотография уменьшит площадь до гораздо меньшего изображения.
Масштаб фотографии зависит от двух факторов: объектива камеры. и высота камеры над землей (если вы знакомы с камерами это фокусное расстояние объектива, которое подсчитывает).Для данной камеры масштаб можно настраивать только летая выше или ниже. Масштаб можно увеличить (более подробно), летев ниже, или меньше (менее подробно) на лететь выше.
Одна проблема с масштабом фотографий заключается в том, что обычно масштаб не соответствует всей фотографии. Это из-за перепады высот (рельефа) в ландшафте Фото. Объекты, стоящие выше или ниже в ландшафте смещены от их истинного положения на «карте». Мы увидим больше об этом «смещении рельефа» в на следующей странице, а также о том, как мы можем исправить проблему.
Интерпретация аэрофотоснимков
Часто на фотографии можно распознать многие детали без каких-либо опыт. Это особенно верно, если вы знакомы с площадью на фото. Но многие объекты выглядят совсем иначе сверху. А различение похожих объектов может быть трудным. Например, различение пород деревьев или типы культур (например, пшеница vs.кукуруза) дается нелегко. Интерпретация особенностей аэрофотоснимков – это навык, требующий изучения и практика.
Некоторые подсказки, которые интерпретаторы используют, чтобы различать особенности на аэрофотоснимки включают:
- Тон / оттенок – светлота / темнота объекта или цвет, если это цветное фото или фото CIR
- Текстура – грубая или мелкая, например, на кукурузном поле (отдельные ряды) по сравнению с пшеничным полем (близко выросшие растения)
- Форма – квадратная, круглая, неправильная
- Размер – от маленького к большому, особенно по сравнению с другими известные объекты
- Тень – такие объекты, как здания и деревья, отбрасывают тени. которые показывают высоту и форму по вертикали
- Pattern – много похожих предметов может быть рассыпано по пейзаж, например, нефтяные скважины
- Сайт – характеристика локации; за Например, не ожидайте заболоченных земель в больших городах. центр города
- Ассоциация – отношение объекта к другим известным объекты – например, здание на съезде с автострады может быть заправочной станцией в зависимости от ее относительного местоположения
Стереоскопические виды
Еще одним полезным инструментом для интерпретации аэрофотоснимков является возможность просмотра фото стереоскопически .Стерео просмотр очень похож на то, как вы воспринимаете вещи в терминах глубины или расстояния до объектов. Для близлежащих объектов, вы можете сказать, находится что-то близко или дальше. Вы можете сделайте это, потому что у вас стерео (бинокулярное) зрение. если ты используйте только один глаз, у вас могут возникнуть проблемы с определением расстояния до предметы, особенно если вы не уверены в их размере. Два глаза позволяют вам иметь восприятие глубины.
Стерео просмотр аэрофотоснимков работает как ваши глаза делать.Разница в том, что фото сделано много дальше друг от друга. С самолета невозможно определить высоту холмы и другие объекты на земле очень хорошо. Принимая фото дальше друг от друга, это как раздвинуть глаза. Это дает вам лучший угол, с помощью которого можно судить о высоте объекты местности. Актуальная процедура для стереопар (фотографии, которые могут дать трехмерную перспективу) – взять два фотографии так, чтобы они частично перекрывались (около 40-60%). Можно просмотреть общую область, чтобы получить трехмерную перспективу на пейзаж.
Стереоскоп – удобный способ просмотра стерео пары. Трудно приучить глаза смотреть на стереопары в правильном виде, чтобы увидеть перекрытие и 3-D эффект. В стереоскопе используются линзы и / или зеркала для размещения фотографии, чтобы вам было легче увидеть трехмерную перспективу. У нас будет несколько примеров стереопар под стереоскопами в класс, чтобы вы могли изучить и увидеть этот эффект.
Вопросы на этой странице
3. Представьте себе фотоаппарат, который делает снимок размером примерно 1: 20 000. масштаб на высоте 10 000 футов. Вам нужна фотография в масштабе примерно 1:10 000. Какой была бы высота самолет для производства такого масштаба – 5000 футов или 20000 ноги? Объяснять.
4. Изучите аэрофотоснимок ниже. Ты должен быть способен определить функции в списке. Для каждой функции укажите как минимум две подсказки из приведенного выше списка, которые позволят вам определить функцию.
- Дома
- Переходы к домам
- Машины на стоянке
- Паркомест на стоянке
- Здание фабрики на западной стороне фото
Брайан Бейкер, штат Сонома
Университет, [email protected]
Обновлено 17 февраля 1999 г.
Различные типы аэрофотосъемки – JR Resolutions
Существуют также типы аэрофотосъемки, которые зависят от используемой пленки.К ним относятся панхроматические, цветные, инфракрасные и тепловые. Тип, который вы используете, будет зависеть от конкретного применения фотографий.
· Панхроматические фотографии – это изображения в оттенках серого, где цвет не важен. Они используются для разведки или изучения карты.
· Цветные фотографии – цветная аэрофотосъемка, во многом аналогичная цветным фотографиям, сделанным на суше, может отображать изображения с большей детализацией и может быть полезна для идентификации определенных объектов на большой площади.
· Инфракрасные фотографии – эти изображения записывают только инфракрасную энергию и обычно используются для изучения растительности, водоемов и других географических объектов.
· Цветные инфракрасные фотографии – они сочетают в себе цветную и инфракрасную технологии для картографии, географических исследований и городской фотографии.
· Тепловые инфракрасные фотографии – эти изображения фиксируют как энергию инфракрасного излучения, так и изменения температуры и могут использоваться для исследования температуры или определения местоположения.
· Радиолокационные изображения – захватывает радар или микроволны и обычно используется для погодных и других научных приложений.
· Спектрозональные изображения – они захватывают части электромагнитного спектра и используются для картографирования.
В зависимости от назначения фотографий отдельные типы также можно комбинировать для создания более сложных типов, включая панорамы, стереофотографию, пиктометрию и ортофотоплан.Они различаются в зависимости от конкретных методов, используемых для объединения фотографий.
· Панорамы – это более широкие снимки, которые создаются путем объединения нескольких фотографий, сделанных под разными углами из одного и того же места или из разных точек под одним углом.
· Стереофотография – это фактически набор методов, которые используются для создания трехмерных изображений с использованием разных фотографий одной и той же области, снятых с разных точек.
· Пиктометрия – этот метод использует пять жестко установленных камер для получения одного вертикального и четырех наклонных снимков, которые затем можно использовать вместе.
· Ортофото – в этой технике вертикальные фотографии геометрически корректируются путем удаления перспективы и корректировки с учетом изменений ландшафта. В результате получаются изображения, которые могут быть более точно согласованы с координатами «реального мира» и обычно используются для картографирования.
Аэровидео – это, конечно, отдельная категория, поскольку в нем используются движущиеся изображения, которые могут быть встроены в метаданные с помощью GPS и синхронизированы с программами видеомэппинга или могут быть созданы в более прямой версии для использования в рекламных и маркетинговых кампаниях.
Конкретный тип аэрофотосъемки, используемый для любой работы, зависит от конкретных потребностей клиента. Фотографии, используемые для детализации границ земельного участка, будут сильно отличаться от тех, которые используются для продажи объекта недвижимости или роскошной яхты.Профессиональный аэрофотоснимок сможет учесть все особенности, чтобы сделать фотографии или видео наилучшего качества для каждой ситуации.
Вы можете положиться на экспертов JR Resolutions, чтобы каждый раз получать для вас наилучшие возможные результаты. Мы применим наши знания для создания пакетов аэрофотоснимков и видео, включающих кадры в высоком разрешении и музыку для динамичного внешнего вида. Какой бы тип фотографий вы ни выбрали, мы позаботимся о том, чтобы вы получили максимум за свои деньги.
Справочник SurvivalIQ: Наземная навигация – Аэрофотоснимки
8-5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАСШТАБА
Прежде чем использовать фотографию в качестве дополнения или замены карты, необходимо знать ее масштаб. На карте масштаб печатается как репрезентативная дробь, которая выражает отношение расстояния карты к расстоянию на земле, например:
На фотографии масштаб также выражен как отношение , но это отношение расстояния до фотографии ( PD ) к расстоянию до земли . Например:
Примерный масштаб или средний масштаб ( RF ) вертикального аэрофотоснимка определяется одним из двух методов; метод сравнения или метод фокусного расстояния-высоты полета.
а. Метод сравнения. Масштаб вертикального аэрофотоснимка определяется путем сравнения измеренного расстояния между двумя точками на фотографии с измеренным расстоянием на земле между теми же двумя точками.
| МАСШТАБ (RF | = | Расстояние до фото |
| ———————— | ||
| Расстояние от земли |
Расстояние до земли определяется путем фактического измерения на земле или с помощью шкалы на карте той же местности.Точки, выбранные на фотографии, должны быть различимы на местности или карте той же местности и должны быть расположены таким образом, чтобы соединяющая их линия проходила через или почти через центр фотографии (рис. 8-8).
Рисунок 8-8. Выбор баллов для определения шкалы.
г. Метод фокусного расстояния-высоты полета. Когда маргинальная информация фотографии включает фокусное расстояние и высоту полета, масштаб фотографии определяется по следующей формуле (Рисунок 8-9).
Рисунок 8-9. Вычисление масштаба на уровне местности.
Когда высота земли находится на уровне моря, H становится равным нулю, и формула показана на Рисунке 8-10.
Рисунок 8-10. Основное вычисление масштаба от уровня моря.
Типы аэрофотосъемки и их применения
Аэрофотосъемка – это увлекательная ниша, которую профессионалы используют для самых разных целей, и существует много разных типов аэрофотосъемки.Термин аэрофотосъемка относится к фотографированию с возвышенности, часто с использованием летательного аппарата, включая такое оборудование, как ракеты, самолеты, воздушные шары, а в последнее время – беспилотные летательные аппараты.
Чтобы считаться аэрофотоснимком, вы должны сделать снимок с помощью оборудования, не привязанного к земле. И это не то же самое, что фотография «воздух-воздух», когда фотографы делают снимки других самолетов или летательных аппаратов.
Существуют различные виды аэрофотосъемки, которые специалисты классифицируют в соответствии с осью камеры (углом снимка), масштабом изображения (близость и ширина области на фотографии) и типом пленки.У этой фотографической ниши есть несколько применений, но сначала давайте рассмотрим различные категории.
Категории аэрофотосъемкиВ каждой из трех основных категорий есть несколько различных видов аэрофотоснимков. Выбор конкретного вида аэрофотосъемки обычно зависит от объекта и цели снимка.
Ось камеры
Существует три типа аэрофотоснимков в зависимости от ориентации оси камеры:
- Вертикальные фотографии – ось камеры находится в вертикальном положении.Это приводит к тому, что на изображении почти не виден рельеф и уменьшается площадь покрытия. В качестве карты специалисты чаще всего используют вертикальные фотографии.
- Низкоугольные фотографии – в отличие от вертикальных снимков, для получения снимков с низким наклоном вы наклоняете ось камеры более чем на 3 градуса таким образом, чтобы горизонт – область, где встречаются земля и небо – не был виден на изображении.
- Фотографии под высоким наклоном – ось камеры имеет больший угол наклона – примерно 60 градусов – что охватывает большую площадь, а на фотографии виден горизонт. В отличие от вертикальных фотографий, такой наклон дает большой рельеф. Это позволяет вам лучше идентифицировать природные или искусственные особенности.
Решение использовать вертикальные фотографии вместо наклонных частично зависит от условий полета.Вам сложно делать вертикальные аэрофотоснимки в турбулентных и нестабильных условиях, поэтому многие фотографы предпочитают делать аэрофотоснимки с наклоненной осью камеры.
Вы помечаете изображение как наклонное, если ось камеры наклонена более чем на 3 градуса. Фотографии с наклоном менее 3 градусов по-прежнему считаются вертикальными, а не наклонными. Косые фотографии полезны для выявления рельефа рельефа, что полезно для определения геологических или археологических особенностей.Вертикальные фотографии лучше всего наносить на карту.
В чем разница между высокой и низкой косой аэрофотосъемкой?
Отличие в степени наклона оси камеры. Для вертикальных фотографий наклон составляет 3 градуса или меньше. Если наклона достаточно для захвата горизонта на аэрофотоснимке (60 градусов от вертикали или более), тогда это будет аэрофотоснимок с высоким углом наклона. Если нет (примерно 30 градусов от вертикали), это означает, что наклон меньше, и это делает его низким наклонным.
Масштаб изображения
Существует два типа аэрофотоснимков в зависимости от масштаба.
- Крупномасштабные аэрофотоснимки – когда самолет летит на меньшей высоте, камера делает снимки меньшей площади, но объекты видны в большем измерении. Это означает, что отношение расстояния между фотографиями и землей – или репрезентативная доля – имеет более высокое значение. Вот почему специалисты называют снимки с небольшой высоты снимками большого размера. Фотографии большого размера более полезны для картографирования рельефа местности и измерения объектов.
- Аэрофотоснимки малого масштаба –Когда самолет летит на большой высоте, на одном изображении можно охватить большую площадь, но соотношение размеров объектов на фотографии к размерам земли на самом деле составляет меньше. Вот почему профессионалы называют такие аэрофотоснимки мелкомасштабными. Мелкомасштабные фотографии полезны для изучения больших территорий с особенностями, которые не нужно наносить на карту или детально измерять.
Еще раз, выбор больших или малых фотографий зависит от цели фотографии и объекта.
В чем разница между крупномасштабной и мелкой аэрофотосъемкой?
Аэрофотоснимки большего масштаба (например, 1:25 000) – это те, которые более подробно охватывают небольшие участки, и это означает, что вы делаете их с более низкой высоты. На более низких отметках наземные элементы больше и более детализированы, хотя покрыта меньшая площадь, чем при меньших масштабах.Фотографии малого масштаба (например, 1:50 000) охватывают большие области с более высокой высоты, но покрытые области показывают меньше деталей. Покрыта большая площадь, чем на фотографиях большого размера.
Аэрофотосъемка с пленкой и фильтром
Эти категории пленок можно использовать для создания фотографий, которые различаются по свойствам и могут использоваться в различных областях применения.
- Панхроматические изображения – это относится к типу используемой пленки , которая захватывает все видимые длины волн энергии.Изображение в оттенках серого и часто используется для разведки или изучения карты.
- Цветные фотографии – на цветной пленке можно по отдельности запечатлеть различные видимые полосы. Этот тип аэрофотосъемки может использоваться для интерпретации объектов в пределах исследуемой области.
- Инфракрасное изображение – это относится к использованию инфракрасной пленки, которая записывает только инфракрасную энергию. Этот вид фотографии используется, например, для изучения растительности и водоемов.
- Цветные инфракрасные изображения – это сочетание цветной и инфракрасной пленки для изучения растительности, картографирования водных объектов и различных городских приложений.
- Тепловое инфракрасное изображение – это не только инфракрасное изображение, но и изменение температуры. Эксперты используют этот тип изображений для изучения температуры.
- Радиолокационные изображения – этот фильм захватывает радиолокационные или микроволны, которые обычно содержат много шума и требуют коррекции. Эксперты используют эти изображения для погодных приложений и тектоморфических исследований.
- Спектрозональные изображения – эти изображения захватывают части электромагнитного спектра, и вы можете использовать их для картографических приложений.
Эти фотографии можно сделать, закрепив камеру на платформе летательного аппарата, такого как самолет, вертолет, воздушный шар или дрон. Фотографы даже прикрепили камеры к воздушным змеям и использовали их для фотографирования археологических памятников. Затем вы можете запускать установленную камеру автоматически или удаленно. Фотограф в самолете или воздушном шаре также может держать камеру и делать снимок.
Использование аэрофотосъемки
Аэрофотосъемка – одна из самых ранних форм дистанционного зондирования. Даже сегодня это один из наиболее широко используемых и экономически эффективных методов для этой цели. До появления современных фотографических методов традиционные фотографы использовали этот метод для дистанционного зондирования, а также для множества других целей.
Современное оборудование улучшило качество, разрешение и платформы, сделав эту нишу дешевле и доступнее, чем когда-либо прежде.Этот вид фотографии имеет широкий спектр применения. Кроме того, тот факт, что он использовался в течение длительного времени, означает, что он может дать нам историческую перспективу изменений ландшафта с течением времени.
Аэрофотосъемка может использоваться для документирования изменений ландшафта.Одно из основных применений вертикальных аэрофотоснимков – картографирование. Воздушные фотографы используют как вертикальные, так и наклонные фотографии для планирования проектов землепользования, производства фильмов, экологических исследований, археологии, обследования линий электропередач, разведки нефти и газа, наблюдения, коммерческой рекламы и даже художественных проектов.
Вы можете использовать различные типы наклонных и вертикальных фотографий, чтобы идентифицировать водные объекты, находить разрывы в нефте- и газопроводах и обнаруживать археологические объекты. В военное время фотографы используют аэрофотоснимки для обнаружения целей. И, учитывая достижения в технологии дронов, заявки на эту нишу растут.
Система линз для аэрофотосъемки
Для аэрофотосъемки обычно используются как минимум два объектива камеры, соединенные вместе, что известно как система с двумя объективами, но вы также можете использовать больше объективов.Например, вы можете использовать 3-линзовую систему для захвата областей от горизонта до горизонта. Например, фотографы использовали этот тип системы, также называемой триметрогенной системой, во время Второй мировой войны для нанесения на карту вражеской территории.
Лучшее время дня для аэрофотосъемки
Конечно, ответ на этот вопрос зависит от того, что вы хотите сфотографировать. Если вы занимаетесь аэрофотосъемкой и не хотите теней, лучшее время дня будет ближе к полудню. Но если вы пытаетесь запечатлеть лицо горы на фоне голубого неба, утро может быть лучше.Золотой час также хорош, если вы хотите получить потрясающие цветные изображения.
Несомненно, аэрофотосъемка – важная фотографическая ниша. Это тот, который становится все популярнее и популярнее. Обладая твердым пониманием различных типов аэрофотосъемки, а также их использования, начинающие аэрофотографы могут построить интересную, полезную и прибыльную карьеру.
Недостатки аэрофотосъемки
К недостаткам можно отнести тот факт, что погодные условия могут помешать съемке.Кроме того, может быть трудно идентифицировать элементы земли, которые могут быть скрыты элементами окружающей среды, такими как деревья. Более того, подробные изменения в особенностях местности может быть трудно увидеть без наложения фотографий и / или инструментов стереоскопического просмотра. Кроме того, при плохом освещении отсутствие контрастных цветов и тона может сделать аэрофотоснимок бесполезным.
Аэрофотограмметрия и наземная фотограмметрия
Фотограмметрия сочетает в себе фотографию и географию. Разница связана с тем, как вы делаете аэрофотоснимки.С помощью аэрофотограмметрии вы делаете изображения с воздушного судна, а с помощью наземной фотограмметрии вы делаете фотографии с камеры, находящейся на фиксированной возвышенности над землей. Также, конечно, есть разница в оборудовании и поддержке, требуемой для каждого из них. Аэрофотограмметрия требует гораздо большей поддержки и инвестиций, чем наземная фотограмметрия.
Цифровые ортофотопланы
Цифровые ортофотопланы Эрик Тейт
Май 1998
ДИСТАНЦИОННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ С ЦИФРОВЫМ ОРТОФОТОМ
Для цифрового представления местности используется треугольный Часто используется модель нерегулярной сети (TIN). В модели TIN треугольный сетка рисуется на контрольных и определенных точках данных. Для формирования ИНН необходимо создать Сначала устанавливается периметр вокруг точек данных, который называется выпуклой оболочкой. Для соединения внутренних точек используется триангуляция Делоне, в которой поверхность генерируется приближение, когда треугольники создаются со всеми внутренними углами как можно более равносторонние.Каждый полученный треугольник представляет собой плоскую поверхность. Путем объединения всех треугольников по области создается поверхность. Дополнительные данные о высотах, такие как отметки на вершинах и впадинах. и линии разрыва также собираются для модели TIN. Линии разрыва представляют важные элементы ландшафта, такие как озеро или утес, которые вызывают изменение уклона. Треугольники TIN не пересекают линии разрыва. Одна из причин использования модели TIN: что для этого требуется гораздо меньшее количество точек, чем для ЦММ с координатной сеткой, чтобы для представления поверхности местности с одинаковой точностью.
Ортофотоплан Обычные аэрофотоснимки имеют ограниченное использование в ГИС, потому что они не соответствуют действительности. масштабировать. Когда вы смотрите в центр аэрофотоснимка, ваш вид – это так же, как если бы вы смотрели прямо вниз с самолета. Но как ты выглядишь по направлению к краям фотографии вид земли больше не прямой вниз, но под углом. Это называется центральной перспективной проекцией; шкала верно в самом центре аэрофотоснимка, но не где-либо еще.Чтобы для создания правильной фотографии в масштабе, которую можно точно измерить, орфографический необходима проекция, при которой вид сверху на каждую точку фотография.Поверхность TIN используется для ортогонального исправления сканированного изображения. файл. Благодаря объединению двух источников данных каждый пиксель изображения имеет известное положение и значение интенсивности. В процессе выпрямления значение интенсивности для каждого пикселя повторно дискретизируется с использованием уравнения обратной засечки пространства, удаляя смещения изображения, вызванные по центральной перспективной проекции, наклону камеры и рельефу местности.Человек фотографии затем обрезаются и плавно соединяются по всему исследованию. площадь. В результате получается цифровое изображение, сочетающее в себе характеристики изображения фотография с геометрическими качествами карты – фотографическая карта в полном масштабе. Типичный цифровой ортофотоплан представляет собой изображение четверти четырехугольника, отлитое в универсальном Поперечная проекция Меркатора. Разрешение земли / пикселей может достигать 1 метра.
Алиф, NE DOQQ (2.5-метровое разрешение)
- Может использоваться в качестве базовой карты ГИС для различных целей, включая городское и региональное планирование, пересмотр цифровых линейных графиков и топографические карты, создание почвенных карт и дренажные исследования.
- Более рентабельно и отображать больше функций поверхности чем обычные карты.