ЛЕКЦІЯ 3. ОСНОВИ МЕТОДІВ НАЗЕМНОГО, АЕРО- І КОСМОФОТОЗНІМАННЯ

Фототопографічними називаються знімання в яких топографічні плани і корти складаються по фотоматеріалах. Залежно від того, які матеріали використовуються для визначення топографічних характеристик об’єктів місцевості (координати, висоти, орієнтирні кути, інші характеристики), розрізняють:

- наземне фото топографічне (фототеодолітне) знімання;

- аерофототопографічне знімання;

- космічне знімання.

Найширше використовується аерофототопографічні методи. Використання аерофотознімків дає переваги в часі складення топокарти, дозволяє охопити значну площу, скорочує до мінімуму польові геодезичні роботи. В той же час, аерофототопографічне знімання має ряд недоліків:

- сезонність робіт;

- відносна дороговизна процесів;

- проблеми, пов’язані з рухом літального апарату у момент знімання;

- спотворення за рельєф, що не дають ефективно застосовувати цей вид знімань у горах, у містах;

Аерофотозніманням називається фотографування ділянок земної поверхні з літального апарата з метою створення топографічних карт або інших картографічних матеріалів.

Ділянки земної поверхні фотографують у межах рамок трапецій топографічних карт. Аерофотознімання, як правило, здійснють прямолінійними й паралельними маршрутами в напрямку захід-схід і навпаки або північ-південь. Маршрути повинні бути безперервними й паралельними межам знімальної ділянки, а осі крайніх маршрутів мають збігатися з межами ділянки.

Основні технічні вимоги до аерофотознімання: мала непря-молінійність маршрутів, яка характеризується відношенням величини прогину осі маршруту до його довжини і неповинна перевищувати 2% під час знімання у масштабах, менших 1:5000 із висоти750 м і вище, а також 3% при зніманні в масштабах 1:5000 і більше з висоти нижче 750 м.

Головними характеристиками аерофотознімання є фокусна відстань аерофотоапарата й висота фотографування (висота польоту літального апарата над земною поверхнею). Ці величини визначають масштаб сфотографованого зображення:

де m – знаменник масштабу знімання, f – фокусна відстань аерофотоапарата, H – висота фотографування.

При маршрутному та багатомаршрутному аерофотозніманні на кожному наступному знімку фотографують частину території, яка вже була зображена на попередньому знімку, тобто суміжні знімки перекриваються між собою.

Точка, з якої виконують фотографування, називається центром фотографування. Відстань між двома суміжними центрами фотогра-фування називається базисом фотографування Bx. Перекриття знімків за напрямком польоту літака – поздовжнє, воно забезпечує зв′язок знімків між собою.

Фактичний розмір поздовжнього перекриття на аерознімку розраховують за формулою:

де l – довжина знімка за напрямком польоту; lx – довжина перекритої частини знімка в тому ж самому напрямку.

Поздовжнє перекриття аерознімків залежить від перевищення h точок місцевості над середньою площиною ділянки знімання і висоти фотографування Н. Розрахункове (задане) поздовжнє перекриття визначають за формулою:

Відстань між суміжними маршрутами встановлюють таку, яка б забезпечила задане поперечне перекриття. Його розраховують за формулою:

За масштабів аерофотознімання, більших від 1:10 000, Py збільшують на 4%, а дрібніших від 1:25 000 зменшують на стільки ж відсотків. Фактичне поперечне перекриття визначають за формулою:

Час експонування практично  необмежений. На кожному фотознімку застосовується прямокутна система координат з початком в головній точці. Осі координат - це прямі, що дають протилежні координатні мітки. При цьому горизонтальна - вісь абсцис X, а вертикальна вісь - вісь аплікат Z . Так як об’єктив будує повернуте зображення - геометричний негатив, то вісь абсцис направлена вліво, а вісь аплікат - донизу. Розмір фотознімка частіше всього 13x18 см, причому довша сторона горизонтальна. Фотографування виконують з двох сторін кінців базису, що пряні на місцевості.

Космічна зйомка забезпечує найбільш швидке отримання об'єктивної інформації про поверхню всієї Землі або її великих регіонів, також про явища, що відбуваються на ній і в атмосфері.

Космічна зйомка земної поверхні виконується з космічних літальних апаратів (КЛА), які поділяються на пілотовані космічні кораблі, орбітальні станції і на пілотовані штучні супутники Землі (ШСЗ).

Космічна фотограмметрія - це новий науковий напрямок, що виник у результаті розвитку космічних вишукувань.

Основним завданням космічної фотограмметрії є вивчення природних ресурсів Землі, дослідження динаміки природних ресурсів, охорона навколишнього середовища, вишукування, вивчення і засвоєння найближчих планет - Місяця, Марсу, Венери і в кінцевому сумку всього космічного простору.

Космічне фотографування виконується за допомогою кадрових топографічних або дешифрувальних фотоапаратів, а також панорамних фотоапаратів, які мають складну геометрію отриманих знімків.

Топографічні фотокамери виконують побудову зображення з високою точністю і мають невелику фокусну віддаль f від 50 до мм. Дешифрувальні довгофокусні фотоапарати - f від 300 до 3000 мм - забезпечують отримане зображення великої роздільності, що дозволяє здійснювати дешифрування. Панорамні фотоапарати мають кут поля зору більше 180° і будують зображення з дуже великою роздільною здатністю. Але масштаб панорамного знімка дуже швидко змінюється від центру, що дозволяє використовувати для дешифрування лише центральну його частину. Формат кадру, що найчастіше використовується, становить 30´30 см.