Аэрокосмические методы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова"

Контрольная работа

по дисциплине: Аэрокосмические методы

Выполнил: студент 5 курса

ФЛА з/о 2 группа

Журавлев П. А.

№ зачетной книжки: 590266

Вариант № 6

Санкт-Петербург

2014г.

1. Задачи лесного хозяйства, решаемые дистанционными методами

Получение информации о земных объектах путем регистрации электромагнитных излучений с помощью технических средств, находящихся на расстоянии. История применения дистанционных съемок тесно связана с развитием средств аэрокосмической техники.

В 20-е годы XX в. в России впервые были использованы аэрофотоснимки для таксации леса. В 30-е годы был разработан аэровизуальный метод обследования лесов, который к концу 40-х годов был коренным образом усовершенствован на основе применения мелкомасштабной аэрофотосъемки. Благодаря применению нового аэротаксационного метода в середине 50-х годов XX в. было завершено обследование лесов всей страны, и издана первая карта лесов в масштабе 1:2 500 000. В это же время в практике лесного дешифрирования начали широко использовать цветную спектрозональную аэрофотосъемку. В 70-х годах в интересах лесного хозяйства начали применять материалы космических съемок. Выполнен большой объем теоретических и экспериментальных работ, результаты которых положены в основу новых методов изучения лесов и оценки их состояния: технологии инвентаризации лесов путем рационального сочетания наземных работ с камеральным дешифрированием аэроснимков, фотостатистические методы аэрокосмической инвентаризации резервных лесов, инвентаризации малоосвоенных лесов на основе материалов космической съемки и данных прежнего лесоустройства, методы выявления и учета по космическим снимкам текущих изменений в лесном фонде, вызванных хозяйственной деятельностью и стихийными бедствиями, и др. Разработаны методы применения спутниковой информации в охране леса от пожаров и защите леса от вредителей и болезней.

В последние годы все большее применение в практике ведения лесного хозяйства получает технология глобальной системы позиционирования (GPS), которая позволяет проводить высокоточную пространственную привязку лесных объектов путем измерения значений дальности до нескольких космических спутников. Перспективными направлениями являются: космическая стереофотограмметрия - предназначена для высокоточного определения высот рельефа местности; спутниковая радиоинтерферометрия - для создания глобальной цифровой модели рельефа с начальным уровнем точности топографической карты 1:50 000; самолетная лазерная локация - для построения цифровых моделей рельефа земель, покрытых лесной растительностью.

2. Преимущества и недостатки спектрозональных аэрофотоснимков по сравнению с черно-белыми

Цветная аэрофотосъёмка, фотографирование местности с воздуха в целях воспроизведения в натуральных цветах её ландшафтов или отдельных объектов. Благодаря передаче при Ц. а. цветовых различий местности увеличивается информативность аэроснимков и возможность их дешифрования осуществляется путём съёмки на многослойной аэроплёнке сразу в синей, зелёной и красной зонах видимой части спектра электромагнитных волн или на трёх отдельных аэроплёнках с последующим оптическим совмещением соответственно окрашивающихся при фотообработке однозональных изображений в общее цветное. Последний способ позволяет получать наиболее точное и дифференцированное цветовоспроизведение деталей, но в целом он пока сложнее и дороже. К Ц. а. иногда относят и воздушное фотографирование в преобразованных условных цветах -- т. н спектрозональную аэрофотосъемку.

Для Ц. а. из многослойных аэроплёнок используют негативные и обратимые плёнки . Цветная негативная аэроплёнка предназначена для массового изготовления отпечатков и позволяет вести съёмку при довольно широком диапазоне условий фотографирования, поскольку цветовоспроизведение на ней можно корректировать в процессе фотообработки. Цвета красителей для каждого слоя этой аэроплёнки подбираются как дополнительные к цвету лучей зоны его спектральной чувствительности . Применение цветной обратимой аэроплёнки даёт возможность непосредственно получать позитивное изображение местности, причём со сравнительно лучшей передачей естественных цветовых контрастов. Вместе с тем Ц. а. на этой аэроплёнке выполнима при строго ограниченных условиях и рассчитана на непосредственное использование при дешифрировании самого оригинального аэрофильма или изготовление с отдельных его кадров небольшого количества позитивов. Ц. а. производится теми же аэрофотоапаратами (кроме сверхширокоугольных) и с тех же высот, что плановая и перспективная аэрофотосъемка на черно-белых фотоматериалах. Для повышения изобразительных свойств цветных аэроснимков аэрофотоаппараты снабжают объективами, улучшенными в отношении хроматической аберрации, и блендами -- приспособлениями для уменьшения светорассеяния при съёмке. Проявление цветных аэрофильмов, как правило, автоматизировано. Фотопечать выполняется на бумаге или плёнке, а для обеспечения высокоточных измерений-- на стекле. При цветной фотопечати применяются копировальные электронные приборы-полуавтоматы. Для картографических работ с цветных аэрофильмов изготавливают не только цветные отпечатки, но и черно-белые (в качестве промежуточных материалов). При изучении по цветным аэроснимкам ландшафтов или отдельных объектов местности, а также при составлении по ним различных карт используются обычные приборы для дешифрирования (преимущественно стереоскопы или интерпретоскопы), а также стереофотограмметрические приборы.

Цветная съёмка с воздуха впервые была осуществлена не аэрофотоаппаратом, а кинокамерой в 1936 одновременно в СССР (Ленинградское отделение ЦНИИ геодезии, аэросъёмки и картографии) и в Канаде. Для решения научных и хозяйственных задач собственно Ц. а. стала использоваться сразу после 2-й мировой войны 1939--45; значительное применение она получила к концу 50-х гг. 20 в. Ц. а. эффективна при общегеографическом изучении Земли (особенно её сезонных аспектов), геологическом картировании обнажённых территорий, лесоустройстве хвойно-лиственных насаждений, учёте древостоев, пораженных промышленными дымами или насекомыми-вредителями, создании почвенных карт культурных земель, обследовании посевов, изучении континентального шельфа (особенно рельефа, грунтов и растительности мелководий, загрязнённости воды, ледового режима), планировании переустройства городов, социально-экономических и археологических исследованиях и топографической съёмке густонаселённых районов. Цветное фотографирование используется и как новое средство изучения земной поверхности (а также происходящих на ней явлений) при съёмках из космоса.

3. Признаки дешифрования листвягов на спектрозональных аэрофотоснимках

Дешифрование - это процесс извлечения разнообразных информационных данных из фотоизображений земной поверхности. При этом производится обнаружение, распознавание объектов, определение их географической сущности, установление их качественных и количественных характеристик и закрепление результатов изучения на снимке или карте условными знаками. Дешифрование не менее важно, чем сама аэрофотосъемка, так как является основным этапом создания и обновления топографических карт. Его качество зависит от оптических и геометрических свойств АФС, применяемых приборов, а также уровня знаний и опыта дешифровщика.

В зависимости от поставленных задач различают общегеографическое (топографическое и ландшафтное) и специальное (геологическое, почвенное, лесное, военное и др.) дешифрование.

Топографическое дешифрование АФС производится с целью обнаружения и получения характеристик тех объектов, которые должны быть изображены на топографической карте. Оно может производится полевым, камеральным и комбинированным методом.

При полевом дешифровании объекты распознаются непосредственно на местности путем сличения АФС с натурой; при камеральном - изучают снимки в лабораторных условиях; при комбинированном - также и в поле, и по созданным эталонам дешифрования участков характерных ландшафтов.

Дешифрование АФС производится визуально или с помощью стереофотограмметрических приборов: стереоскопа, стереометра, стереопроектора. Во всех случаях дешифрование должно опираться на знание основных географических закономерностей и особенностей исследуемой местности, а также на изучение дешифровочных признаков объектов. Их делят на прямые и косвенные. Дешифровочными признаками считают характерные свойства объектов, по которым эти объекты могут быть обнаружены и опознаны.

Свойства объектов, отобразившиеся на АФС, называют прямыми признаками: размеры, форма, тень, цвет изображения объекта, а также структура фотоизображения.

Форма - основной прямой дешифровочный признак, выявляющий наличие объекта и некоторые его свойства. Например, на плановых аэрофотоснимках плоские объекты (пашни, озера и т.д.) сохраняют свои очертания. Тогда как вертикальные объекты (трубы, сооружения башенного типа и т.д.) изображаются в ортогональной проекции в центре снимка, а при удалении от центра (главной точки) приобретают все более перспективное.

4. Искажения на плановых аэрофотоснимках. Их практическое значение и способы устранения

Аэрофотоснимок плановый -- аэрофотоснимок, полученный при производстве плановой аэрофотосъемки. Отклонение оптической оси АФА от отвесного положения при этом обычно не превосходит 3°, поэтому масштаб планового А. при измерениях, не требующих высокой точности, определяется по той же формуле, что и горизонтального А.

Если, пользуясь плановым А., требуется определить расстояние на местности так, чтобы ошибка не превышала заданной величины Д, то А. можно пользоваться лишь в пределах окружности, описанной из координатной точки аэрофотоснимка радиусом.

В равнинных районах плановым А., если известен его масштаб, можно пользоваться в измерительных целях так же, как и картой, при этом ошибка в определении расстояний не превысит 1--2 мм по сравнению с тем, как если бы А. был горизонтальным. Вычисление поправок из-за влияние рельефа местности является необходимой процедурой при обработке материалов гравиметрических съемок. Величина поправки характеризует аномальный эффект, обусловленный отклонениями физической поверхности Земли от плоскопараллельного слоя. Изображения точек аэроснимка совмещают с одноименными точками опорного планшета только при трансформировании начальной зоны, в которой должна располагаться большая часть площади аэроснимка. Переход к следующим зонам осуществляется изменением масштаба изображения. Перед трансформированием аэроснимка необходимо вычислить для всех точек опорного планшета поправки за рельеф относительно средней плоскости начальной зоны.

Превышение данной точки относительно средней плоскости начальной зоны вычисляют по формуле

hi = Ai - A1

где Ai - высота данной точки, определенная по карте или из стереоскопических измерений;

A1 - высота средней плоскости начальной зоны.

Высоту фотографирования H1 вычисляют для каждого аэроснимка по формуле

H1 = H0 - A1

где H0 - высота фотографирования над уровнем моря.

Вычисленные поправки за рельеф вводят графически в положения точек на опорном планшете. Если данная точка расположена выше средней плоскости начальной зоны, то величину поправки h откладывают по направлению от центра аэроснимка, а если ниже - то к центру аэроснимка.

Наколотые на опорном планшете новые точки обводят при помощи кронциркуля кружками диаметром 2 мм, а наколы зачерняют тушью или карандашом.

Затем аэроснимок трансформируют по этим точкам обычным способом и печатают. Полученный отпечаток соответствует начальной зоне трансформирования, поэтому на обратной стороне его пишут «Первая зона». Чтобы сделать отпечаток, соответствующий 2-ой зоне, необходимо изменить масштаб трансформирования, причем, если вторая зона расположена выше начальной, то масштаб изображения следует уменьшить, а ниже - увеличить.

Масштаб изображения изменяют в следующем порядке. При помощи циркуля и масштабной линейки на опорном планшете измеряют расстояние L1 между любыми двумя опорными точками. Затем определяют расстояние L2, которое должно быть между изображениями этих же точек на средней плоскости второй зоны трансформирования

L2 = L1 + L

где A - разность высот средних плоскостей данной и начальной зон;

H1 - высота фотографирования над средней плоскостью начальной (первой) зоны.

Пример L1 = 120,0 мм; A = 15,0 м; H1 = 1272 м.

Тогда L2 = 120,0 + 1,4 = 121,4 мм.

Отрезок L2 откладывают циркулем на опорном планшете, а наколы концов отрезка зачерняют остро заточенным карандашом. Затем при помощи масштабного инверсора изменяют масштаб изображения трансформированного аэроснимка так, чтобы изображение тех же опорных точек совпали с концами отрезка L2. После этого изготовляют отпечаток, соответствующий второй зоне трансформирования, и т.д.

При фототрансформировании по зонам с каждого трансформированного аэроснимка изготовляют столько отпечатков, сколько рассчитано зон. На обратной стороне каждого отпечатка должна быть указана зона, к которой данный отпечаток относится.

Отпечатки аэроснимков, фототрансформированных по зонам, монтируют теми же приемами. Одноименные отпечатки для разных зон трансформирования укладывают на основе по одним и тем же точкам. Предварительно на каждом отпечатке в опорные точки вводят поправки за рельеф, вычисленные по формуле.

Смонтированные отпечатки разрезают по границам зон фототрансформирования и вклеивают на основу части, относящиеся к зоне данного отпечатка.

Поскольку при ортофототрансформировании с помощью ОФПД получают ортофотонегативы в произвольном масштабе, то перед монтажом фотоплана с ортофотонегативов необходимо изготовить отпечатки в масштабе фотоплана. Отпечатки получают проекционным путем с помощью увеличителя или фототрансформатора, определив предварительно деформацию фотобумаги.

Точность смонтированного фотоплана должна быть проверена по точкам, порезам и сводкам.

5. Методы инвентаризации резервных лесов

При лесоустройстве применяются несколько методов инвентаризации лесного фонда разной степени точности в зависимости от целевого назначения лесов. Для резервных лесов и других лесных территорий, не вовлекаемых в предстоящей перспективе в хозяйственную деятельность и лесоэксплуатацию применяются дистанционные методы, основанные на камеральном дешифрировании материалов аэрокосмических фотосъемок. Достаточно широкое распространение получил фотостатистический метод инвентаризации лесов. Фотостатистический метод инвентаризации резервных лесов на основе материалов аэрокосмических фотосъемок разработан Всесоюзным объединением <ЛЕСПРОЕКТ> в 1974-76 г.г. (Северо-Западным лесоустроительным предприятием) и предназначен: - для инвентаризации лесного фонда, намечаемого к промышленному освоению за пределами 20-летнего периода; - для определения состояния лесного фонда и потенциальных возможностей использования лесных ресурсов с разработкой проекта мероприятий по охране лесов. Районами применения метода фотостатистической лесоинвентаризации являются территории с простыми по составу и форме насаждениями Крайнего Севера, Западной и Восточной Сибири, Дальнего Востока России.

На рациональном сочетании дистанционных и наземных методов основаны и другие технологии лесоинвентаризации, разработанные предприятием в 80 - 90 годах и используемые в лесоустроительной практике: - повторное лесоустройство по низким разрядам малоосвоенного лесного фонда по материалам космических фотосъемок; - повторное лесоустройство по высоким разрядам освоенного лесного фонда с применением материалов аэрофотосъемок. Принципиальная основа этих методов состоит в учете и оценке текущих изменений в лесном фонде с момента последнего лесоустройства, регистрируемых по материалам космических или аэрофотосъемок с наземной таксацией отдельных категорий земель при высоких разрядах лесоустройства.

6. Выявление и учет площадей , пройденных лесными пожарами и стихийными бедствиями, с помощью дистанционных методов

Тенденции развития дистанционного мониторинга пожаров в России разнонаправлены. С одной стороны, за последние годы резко увеличилось количество доступных для всех заинтересованных лиц информационных продуктов и сервисов, главным образом основанных на данных с американских спутников Terra и Aqua. С другой стороны, официальная отчетность государственных органов о лесных пожарах становится все менее правдоподобной и все менее проверяемой. Ситуация с официальной отчетностью радикально ухудшилась после прошлогодних катастрофических событий: Федеральное агентство вместо развернутых ежедневных отчетов с информацией по каждому региону стало публиковать примитивные упрощенные обзоры, специальная информация с сайтов Рослесозащиты и Авиалесоохраны практически исчезла, архивные данные о пожарах прошлых лет были удалены из общего доступа. Из официальных источников теперь просто невозможно получить достаточно детальную информацию для того, чтобы оценить степень угрозы конкретным населенным пунктам или природным территориям. Детальная информация из официальных государственных источников не публикуется даже по крупным лесным пожарам. Это приводит к тому, что независимые эксперты не могут проверить качество государственных данных о площади, пройденной огнем, и о нанесенном им ущербе, сравнив официальную информацию с реальной ситуацией на земле. Отсутствие независимого контроля за качеством официальных данных ведет к тому, что информация все сильнее искажается в угоду красивой отчетности. В итоге получается, что на основании официальных государственных данных, например сводок и пояснительных записок, публикуемых ежедневно МЧС и его территориальными органами, практически невозможно судить о реальной ситуации с лесными и торфяными пожарами.

Действующим законодательством (статьей 237 Уголовного кодекса РФ) предусматривается вполне серьезная ответственность за сокрытие информации об обстоятельствах, создающих опасность для жизни или здоровья людей, -- до пяти лет лишения свободы в зависимости от последствий. Однако на практике эта статья никогда не применяется к лицам, виновным в искажении или сокрытии данных о пожарах на природных территориях, в результате чего они чувствуют свою полную и абсолютную безнаказанность. Таким образом, можно предсказать две основных тенденции в развитии дистанционного мониторинга природных пожаров в России. С одной стороны, по мере развития технических средств мониторинга будут появляться все новые информационные продукты, позволяющие обществу и заинтересованным лицам получать больше сведений о пожарах. Эта тенденция целиком зависит от развития зарубежной космической техники и технологий, поскольку государственные структуры внутри России сейчас практически не заинтересованы в открытости и достоверности информации о пожарах. С другой стороны, официальная пожарная отчетность, скорее всего, будет становиться все менее достоверной и все более далекой от реальности. Ее качество будет зависеть в первую очередь не от доступности новых методов и технологий мониторинга, а от того, смогут ли общество и правоохранительные органы «разбудить» спящую статью 237 Уголовного кодекса РФ и создать хотя бы несколько прецедентов привлечения должностных лиц к ответственности за искажение данных о природных пожарах. Если смогут, это даст мощный толчок развитию и внедрению новых технологий дистанционного мониторинга лесных пожаров. Если нет, то даже имеющиеся технологии, скорее всего, будут восприниматься как избыточные и ненужные.

7. Изыскание и проектирование лесовозных дорог с применением АФС

Фотосъемочные работы выполняют с целью получения аэрофотоснимков, обеспечивающих решение задач ландшафтного проектирования фотограмметрическими методами, и включают расчет точности фотограмметрических измерений, расчет и закладку опорных сетей, расчет параметров аэрофотосъемок, производство аэрофотосъемок, фотолабораторную обработку, оценку качества фотосъемочных работ.

Расчет параметров аэрофотосъемки при ландшафтном проектировании в зависимости от способа ее осуществления различен.

Основные параметры плановой прямолинейной аэрофотосъемки (масштаб фотографирования и фокусное расстояние съемочной камеры) рассчитывают на основании заданной точности определения координат точек местности. Величину перекрытия и другие требования устанавливают с учетом назначения аэрофотосъемки, условий местности и способов обработки.

Особыми видами являются криволинейная и конвергентная аэрофотосъемки.

Аэрофотосъемки выполняют в соответствии с «Основными положениями по созданию топографических планок ...» (ГУГК, М., 1970), специальными руководствами по аэрофотосъемочным работам (ОТТ, МГА, 1972), наставлениями и включают предполетную подготовку, летно-съемочные работы и оценку качества летно-съемочных работ.

При предполетной подготовке наносят маршруты полета и съемки на полетные карты масштаба 1:25000-1:100000 или на фотосхемы масштаба 1:25000-1:50000, устанавливают входные и выходные сигналы (в бесконтурной местности) и при необходимости маркируют ориентиры (на застроенной территории).

Оценку качества летно-съемочных работ осуществляют в соответствии с требованиями специальных наставлений и особых условий, предусмотренных в договоре или задании на аэрофотосъемки.

Плановые обзорные (рекогносцировочные) аэрофотосъемки выполняют по вариантам направлений. (Масштаб фотографирования 1:50000-1:25000 на трассе и 1:15000-1:10000 - на мостовых переходах. Фокусные расстояния камер с форматом кадра 18ґ18, 30ґ30, f = 70-350 мм, малоформатных - f = 35-100 мм. Высоту фотографирования устанавливают в зависимости от масштаба съемки и фокусного расстояния. Применяют рекогносцировочные АФА 42/20, топографические АФА-41, АФА-ТЭ, АЩАФА-5, малоформатные камеры АФА-39, РА-39, АФА-М-34 и другие. Допускаются как центральные, так и шторные затворы.

Носителями служат самолеты Ан-30, Ан-24Ф, Ил-14М. При проведении аэрофотосъемки совместно с обследованием используют Ан-2М и вертолет Ка-26.

Продольное перекрытие устанавливают равным 65 % при h/H і ¹/₅ и более 70 % - при h/H > ¹/₅, где h - максимальное превышение на стереопаре. Поперечное перекрытие может отличаться от заданного не более чем на 10 %, отклонение масштаба - 5 %. Месяцы съемки - май-октябрь. Время дня определяют по состоянию атмосферы. Положение солнца над горизонтом - не ниже 25°. Аэрофотопленки для измерений черно-белые (тип 17, 20, 22, цветные ЦН-3), спектрозональные (СН-6).

Плановые измерительные аэрофотосъемки проводят по конкурирующим вариантам. Они могут быть маршрутными (на трассе) и площадными (на мостовых переходах и сложных участках).

Масштаб фотографирования 1:15000-1:2000. Применяют АФА только топографические (АФА-41, АФА-ТЭ), испытанные по полной программе, с f = 75-200 мм на равнине и f = 100-350 мм - в горах. Высоту фотографирования в зависимости от масштаба и значения фокусного расстояния устанавливают в пределах 200- 3500 м.

Носителями являются самолеты Ан-30, Ан-24Ф, Ил-14М. При крупномасштабной аэрофотосъемке по оси дороги (по кривым линиям) используют Ан-2М и вертолет Ка-26. Тип аэрофотопленки подбирают в зависимости от назначения, скорости полета, условий и времени фотографирования (черно-белые - тип 17, 18, 22, цветные - ЦН-3; спектрозональные - СН-6). Маркировка опорной сети при аэрофотосъемке и масштабе 1:10000 и крупнее обязательна. При наличии государственной геодезической сети и крупномасштабных топографических карт маркировку производят только при масштабе аэрофотосъемки крупнее 1:5000.

Перекрытия при Н = 1000 м и h/H Ј 1/10 рассчитывают на средине высоты, при h/Н > 1/10 - на преобладающие высоты, при H Ј 500 м и h/Н > 1/5 аэрофотосъемку выполняют по высотным зонам, а при спокойном волнистом рельефе - по физической высоте, т. е. по вертикальным кривым линиям. Отклонения в перекрытии не должны превышать 5 %, в масштабе - 5 %, углы наклона устанавливают с погрешностью не более 5°, углы скоса - не более 3°. Месяцы съемки для залесенной (лиственными породами) местности - апрель - июнь, открытой - допускается сентябрь - октябрь. Положение солнца над горизонтом должно быть не ниже 25°, атмосфера - прозрачная. Допускается съемка при слабой облачности.

Особое внимание обращается на предупреждение сдвига изображения за счет большой угловой скорости при малых высотах фотографирования. При выборе типа аэрофотопленки обязательно учитывают зависимость между характером аэроландшафта и ее коэффициентом контрастности, тщательно подбирают светофильтры. Не допускается применение светофильтров на малых высотах при аэрофотосъемке на цветную и спектрозональную фотопленки АФА с f = 100 мм и при Н > 3000 м. При использовании спектрозональной аэрофотопленки следует иметь в виду, что для свежей фотопленки применяется светофильтр ЖС-18, по мере ее старения - ОС-14 и КС-14.

Аэрофотопленки преимущественно черно-белые, при ландшафтных и архитектурных изысканиях - цветные при геологических и почвенных обследованиях - спектрозональные. При зимней аэрофотосъемке применяют черно-белую аэрофотопленку с малым коэффициентом контрастности и малой чувствительности.

4.5.3. Конвергентные (перспективные) измерительные аэрофотосъемки выполняют для определения координат точек местности, создания ЦММ, составления планов, ландшафтно-пространственных и архитектурных изысканий, пространственно-ландшафтного проектирования, иллюстраций. Прокладывают маршруты как вдоль оси дорог (перспективно-конвергентные), так и поперек оси (поперечно-конвергентные). Используют АФА-41, АФА-ТЭ и другие с f » 1200 мм, Н = 800-1000 м.

Углы наклона устанавливают в зависимости от условий местности в пределах a = w = 25-85° с погрешностью Da = Dw Ј 3°. Продольное линейное перекрытие при перспективно-конвергентной съемке устанавливают около 100 %, поперечное перекрытие при поперечно-конвергентной - не менее 60 %. Погрешность в перекрытии не должна превышать 10 %, в масштабе - 5 %.

Носителями являются самолеты Ан-30, Ан-24Ф, вертолет Ка-26. Остальные требования сохраняются.

Перспективные измерительно-иллюстративные аэрофотосъемки выполняют для определения координат точек местности, иллюстраций условий местности (геологии, гидрологии), интенсивности движения, демонстрации размещения проектируемой дороги на сложных участках, для ландшафтных и архитектурных изысканиях и других целей.

Направление перспектив определяют исходя из условий местности. Съемка по трассе ведется в прямом и обратном направлениях. Для получения стереопар съемку выполняют с двух параллельных маршрутов в одном направлении.

Высота фотографирования Н = 400-2000 м, углы наклона a = 25-85°. Величина горизонта должна быть не менее 10 мм для снимков формата 18ґ18, 18ґ23 и не менее 5 мм - формата 7ґ8, 9ґ9. Отклонения оси камеры от вертикальной плоскости не должны превышать 3°, погрешность установки угла наклона - 5°. Положение солнца над горизонтом не ниже 25°. Съемка против солнца не допускается. Для получения перспективных аэрофотоснимков используют АФА-41, АФА-ТЭ с f = 200 мм, снимают со специальных аэроустановок, а также применяют качающиеся или вращающиеся зеркала.

Аэрофотопленки - цветные, для геологических обследований - спектрозональные. Съемки выполняют одновременно с плановыми теми же средствами.

Плановые маршрутные (щелевые) аэрофотосъемки выполняют для составления маршрутных фотосхем при рекогносцировочных изысканиях и для иллюстраций - при ландшафтных и архитектурных изысканиях.

Используют АЩАФА. Выполняют одно-, двухмаршрутные и стереоскопические съемки. Базис фотографирования задают наклоном объективов камеры и разные стороны по оси.

Поперечное перекрытие при площадной съемке - не менее 25 %, отклонение масштаба при маршрутной съемке - 10 %, при площадной - не более 5 %. Погрешность установки оси - не более 5 %.

Носители и условия те же, что и при плановой съемке

Стереоперспективные аэрофотосъемки с целью предварительных измерений и восстановления стереомодели местности производят двумя малоформатными камерами, устанавливаемыми на крыльях самолета. Базис фотографирования определяют отношением к расстоянию до объекта: для измерительной перспективы B/D = 1/100 и для наблюдательной - B/D = 1/100 ё 1/200. Углы наклона подбирают по условиям местности в пределах a = 25-85°. Высота фотографирования Н = 800-1000 м. Линию горизонта фотографируют при значительных высотах аэрофотосъемки и для определения элементов ориентирования.

Применяют АФА-39, PA-39 и другие с f = 100 мм. Для получения наблюдательных (отдельных) стереопар используют стереофотограмметрические камеры.

Носителями могут служить самолеты Ан-2М, вертолет Ка-26. Аэрофотопленки - цветные, для специальных целей - спектрозональные. Съемку выполняют по оси в прямом и обратном направлениях или выборочно. Панорамные аэрофотосъемки выполняют для составления панорам сложных участков дороги, мостовых переходов с целью изучения местности, иллюстраций, изготовления фоторисунков.

Углы наклона выбирают в пределах a = 45-85°, Н = 500-1000 м. Используют АФА-КО с f = 210 мм и углом панорамы 120° (кадр 18ґ46 см), камеры типа АФТ 21/1823, РА-39. В отдельных случаях снимают замкнутую панораму при облете объекта. Носителями могут служить Ил-14М, Ан-2М, вертолет Ка-26. аэрофотосъемка ландшафт лесной проектирование

4.5.8. Киносъемки проводят для сбора дополнительного иллюстративного материала при обследовании местности. Выполняют их камерой типа «Конвас». Носителем является самолет Ан-2, вертолет Ка-26, Ми-2, Ми-4. При съемке стереокино используют стереокинокамеры или обычные кинокамеры со стереонасадкой. Аэрофотопленка - ЦН-3, тип 15, 22.

Для проектирования используют кинодешифратор КД-3 и др.

Организация аэрофотосъемки является решающим фактором применения ее материалов при изыскании и проектировании дорог.

В системе ГипродорНИИ Минавтодора РСФСР аэрофотосъемочные работы выполняют специальные авиаотряды МГА.

На проведение аэрофотосъемки авиаотрядом заключают договор в соответствии с «Инструкцией о государственном геодезическом надзоре» (М., Недра, 1967). Авиаотряд выдает заказчику аэронегативы, контактные отпечатки, репродукции накидных монтажей, высото- и статограммы в соответствии с техническими требованиями, указанными в договоре.

Наземные фотограмметрические съемки и ландшафтно-архитектурные зарисовки выполняют на всех стадиях изыскания в условиях горного и всхолмленного рельефа, на мостовых переходах и других сложных участках трассы.

В зависимости от конкретных целей, используемых средств и методов, применяют следующие виды фотограмметрических съемок: фототеодолитные измерительные, фототеодолитные иллюстративные, стереофотограмметрические, кино- и стереокино. Дополнительно выполняют ландшафтно-архитектурные зарисовки.

Фототеодолитные измерительные съемки выполняют с целью сгущения опорной сети, планово-высотного обоснования аэрофотоснимков, измерения координат точек местности, составления планов (горизонтальных и фронтальных) и профилей. Одновременно снимки используют для восстановления перспектив, стереомоделей, изготовления фото- и стереофоторисунков. Съемки выполняют в соответствии с требованиями инструкции СН-212-73 и другими специальными указаниями.

Перед началом работ составляют рабочий проект, в который включают сведения об объекте, расчет параметров опорной сети и фототеодолитной съемки, схемы опорной сети и размещения базисов фотографирования, границы съемки, трапеций. Данные рабочего проекта наносят на планы и карты, фотосхемы, аэрофотоснимки.

Рекогносцировка местности включает знакомстве с местностью, отработку каждого узла или ряда станций, выбор базисов, станций фотографирования, контрольных точек, точек фотограмметрического сгущения с дешифрированием на аэрофотоснимках и изготовлением фотопанорам с помощью камеры ФТ-2.

Подготовка объекта к съемке обеспечивает установку центров в точках фотографирования и пунктах опорной сети, их маркировку, устройство сигналов. В качестве опорных и контрольных точек используют естественные контуры, скалы, сооружения, а также изготавливают туры из камня и других материалов, устанавливают пирамиды, вехи, марки, изготовленные из фанеры, картона, пластика, ткани.

Фотолабораторную обработку и анализ качества снимков выполняют в походной лаборатории. Для проявления, мойки и закрепления фотопластинок применяют специальные ванны, в которых фотопластинки обрабатывают при горизонтальном положении и температуре t = +20 ± 5°. Фотопленки обрабатывают в специальных бачках типа РПП, сушат их на барабанах или в сушильных шкафах. Анализ снимков на неприжим выполняют по эталонной фотопластинке. При разнице расстояний между координатными метками более 0,1 мм снимки бракуют.

Дешифрирование опорной сети на аэро- и фототеодолитных снимках выполняют с использованием фотопанорам. Опорные точки обводят кружками и нумеруют. Элементы ситуации описывают в ведомости дешифрирования.

В результате полевых работ для каждого отдельного объекта составляют пояснительную записку, схему геодезической сети, каталог координат геодезической опорной сети и полевой подготовки, полевые журналы, негативы, фотоабрисы, фотоснимки и фотопанорамы с нанесенной опорной сетью, контрольными и определяемыми пунктами и элементами ситуации, ведомость дешифрирования снимков.

Фототеодолитные съемки для составления фронтальных планов, фотопланов и профилей выполняют с дополнительными требованиями: направление оптической оси должно быть перпендикулярным к плоскости проекции фронтального плана, перекрытия между стереопарами в длинных рядах (маршрутах) должны обеспечить развитие наземной фототриангуляции. Эффективным случаем съемки является нормальный. Расчет отстояний производится в зависимости от глубины плана DD (при DD/Y_cp Ј 1/10 - на среднее отстояние Y_cp, при DD/Y_min і 1/10 - на отстояние ближнего плана Y_min).

Организация фототеодолитной измерительной съемки включает создание специальной группы, обеспеченной транспортом, фототеодолитным комплектом, геодезическими приборами, комплектом марок, панорамными и длиннофокусными фотоаппаратами, биноклями, набором фотоматериалов, эталонными фотопластинками, стереоскопом, журналами, бланками. Фототеодолитные иллюстративные съемки с целью получения перспектив и стереоперспектив выполняют в следующем порядке. Выбор способа и направления фотографирования выполняют проектировщик и ландшафтный архитектор. При этом учитывают возможность используемых средств, условия рельефа, ситуационную насыщенность и ландшафты, их взаимодействие со светом и перспективоспособность. Одновременно устанавливают время съемки. Особое внимание обращается на выбор направлений, предупреждение зрительных «шумов». Фотолабораторная обработка материалов аэро- и наземных фотограмметрических съемок подчинена получению высоких измерительных свойств маркированных и контурных точек, высоких изобразительных качеств снимка или то и другое вместе. Средствами достижения указанных требований являются высококачественные материалы, правильное экспонирование, рецептура и режим обработки. Условия работы должны обеспечить предупреждение деформаций подложки и эмульсии, загрязнения, механических повреждений, засветки. В черно-белой фотографии высокие качества негатива при проявлении достигаются за счет правильного использования проявляющих, защитных, противовуалирующих, добавочных веществ и воды. Фиксирующие растворы используют с добавками для ускорения процесса (хлористый аммоний) и дубления (хлористый аммоний и квасцы). Наиболее распространенным закрепителем для аэрофотопленок следует считать ВКФ-2. Цветная фотография требует более сложной и тщательной обработки, однако преимущества перед черно-белой обусловливают целесообразность ее применения.

Размещено на Allbest.ru