Накидной монтаж и оценка качества материалов аэрофотосъемки

Целью работы является практическое знакомство студентов с материалами аэрофотосъемки, составлением накидного монтажа и основными правилами проверки летных работ в техническом и фотографическом отношениях — оценка качества аэрофотосъемки. К основным материалам аэрофотосъемки относят: аэрофильмы (аэронегативы), аэрофотоснимки, репродукции накидного монтажа аэроснимков.

Аэрофильм представляет собой экспонированную и обработанную в фотолаборатории аэропленку, размер которой бывает 19см х 60м и 31см х 60м. На нем сфотографирован в заданном масштабе лесной массив, а также в технических целях циферблат часов, цилиндрический уровень, координатные метки, разделяющие стороны кадра пополам, и проверочные нити. Различают несколько сортов аэропленок, употребляемых при аэрофотосъемке лесов: ортохроматические, панхроматические, инфрахроматические и цветные спектрозональные.

Из аэронегативов контактной печатью получают второй материал аэрофотосъемки - аэрофотоснимки.

Аэрофотоснимки представляют фотографическое изображение местности на чувствительном материале - фотобумаге. Их получают путем контактного печатания с аэронегативов. Обычный формат 18х18 или 30х30 см. Для удобства работы с аэроснимками и их учета каждый негатив подписывается. Подпись негатива включает шифр аэроснимка, дату полета и порядковый номер негатива. Например: Л-2 - 06-47, где Л-2 - шифр, - 06 - дата полета, 47 - порядковый номер негатива. Регистрационный номер располагают в северо-восточном углу на расстоянии 1,0-1,5 см от края негатива. Надпись ставят тушью на эмульсионной стороне зеркальным шрифтом. Размер знаков 8-10 мм. На каждом аэроснимке имеется четыре координатные метки, которые служат для определения направления съемочного маршрута и положения главной точки аэроснимка. Линия, идущая от тройной координатной метки к одинарной, определяет направление маршрута, а пересечение прямых линий, соединяющих противоположные координатные метки, - положение главной точки.

Для определения точного времени съемки в одном из углов аэрофотоснимка изображается циферблат часов; в другом - круглый уровень, показывающий отклонение оптической оси аэрофотоаппарата от вертикали в момент экспонирования.

Репродукции накидного монтажа получают в уменьшенном в 3-4 раза масштабе путем фотографирования накидного монтажа аэрофотоснимков. Их используют для оценки качества залета, подбора аэрофотоснимков на таксаторский участок и ориентировки на местности, часто применяют при восстановлении квартальной сети.

Оценка качества материалов аэрофотосъемки выполняется на накидном монтаже и включает следующие операции.

1.2.1Составление накидного монтажа. Накидной монтаж есть монтирование (накидывание) аэрофотоснимков в один общий план по идентичной ситуации. Выполняется в полевой фотолаборатории и его сущность заключается в том, что все аэрофотоснимки совмещаются между собой краевыми частями по так называемым продольным и поперечным перекрытиям.

Продольное перекрытие образуется между соседними аэрофотоснимками одного маршрута полета и оно составляет 56-60%. Поперечное перекрытие возникает между аэрофотоснимками соседних маршрутов и может быть около 28-30%. Прежде чем приступить к монтажу, снимки раскладываются по маршрутам. Начинают вести монтаж с северного маршрута и каждый монтируют с восточного края, накладывая левый снимок на правый. Левые верхние углы подмонтируемого маршрута закладывают под снимки верхнего маршрута (рис. 1). Например, снимок 21 накладывают на снимок 16, но под снимок 15 и т. д. При такой раскладке регистрационные номера аэроснимков не закрываются. Вдоль маршрута соединение снимков производится по продольным перекрытиям, снимки соседних маршрутов увязываются друг с другом по поперечным перекрытиям.

Во время составления накидного монтажа аэроснимки за­крепляют грузиками, чтобы они не сдвигались. В учебных це­лях можно использовать монтажные щиты с прижимными устройствами.

После окончания монтажа делают замеры длины и шири­ны заснятого участка. Измерение длины производят для сред­него маршрута, условно считая ее равной расстоянию от ле­вого края левого аэроснимка до правого края правого аэро­снимка. Ширина участка измеряется по середине монтажа от верхней стороны аэроснимка первого маршрута до нижней стороны аэроснимка последнего маршрута. Умножая полу­ченные замеры на линейный масштаб аэроснимков, находят длину и ширину участка в метрах, а по ним площадь аэро­съемки в гектарах. Эти данные проставляются на первой странице бланка № 1. Ниже зарисовывается схема накидного монтажа (рис.1).

Далее по накидному монтажу производят проверку каче­ства летных работ в техническом (фотограмметрическом) и фотографическом отношениях.

При оценке фотограмметрического качества залета уста­навливают: степень соблюдения заданных продольных и по­перечных перекрытий, непрямолинейность съемочных марш­рутов, систематическую непараллельность продольных сторон аэроснимков базисам фотографирования («елочку»), разномасштабность и другие показатели.

Рисунок 1- Схема накидного монтажа

В фотографическом отношении проверяют четкость, де­тальность, контрастность изображения предметов, наличие механических повреждений и других дефектов контактных от­печатков.

Измерение перекрытий аэроснимков, непрямолинейность маршрутов и разномасштабность определяются в процентах, а непараллельность в градусах. При этом пользуются спе­циальной фотограмметрической линейкой (рис.2). Продольная шка­ла линейки равна стороне аэроснимка и оцифрована в про­центах. Для измерения «елочки» линейка имеет шесть линий, проведенных через два градуса. Нулевой линией является нижний обрез линейки.

Рисунок 2 – Фотограмметрическая линейка

1.2.2 Оценка величины продольных перекрытий. Перекрытие между соседними аэроснимками в маршруте называется продольным перекрытием и оно должно быть не менее 56%. Для его измерения левый обрез линейки (с отмет­кой 100) совмещают с правым краем левого снимка и по правому краю правого снимка снимают отсчет (рис. 3).

Рисунок 3 – Продольное перекрытие

Величину продольных перекрытий определяют для аэро­снимков всех маршрутов. Запись и оценка производятся в бланке № 1.

1.2.3 Оценка величины поперечных перекрытий. Поперечным перекрытием называется перекрытие между ­аэроснимками соседних маршрутов и оно должно быть не меньше 20%. Оценка процента поперечных перекрытий ведется той же фото­грамметрической линейкой в трех местах каждого съемочного мар­шрута: посередине первого, сред­него и последнего аэроснимков.

При измерении левый обрез ли­нейки совмещают с верхним кра­ем снимка нижнего маршрута и по верхнему краю снимка верхне­го маршрута отсчитывают про­цент перекрытия (рис. 4).

Рисунок 4 – Поперечное перекрытие

1.2.4 Определение непрямолинейности аэросъемочных маршрутов. Соблюдение прямолинейности маршрутов полета необхо­димо для упрощения фотограмметрических работ.

Для определения непрямолинейности используют рулетку и обычную линейку. Ленту рулетки натягивают между пра­выми верхними углами крайних снимков маршрута. По шка­ле рулетки измеряют его длину L. Затем выбирают в марш­руте снимок, верхний край которого наиболее удален от лен­ты, и линейкой измеряют так называемую стрелку прогиба — l (рис. 5).

Рисунок 5 – Непрямолинейность маршрута

Процент непрямолинейности съемочного маршрута U оп­ределяют по формуле: , для каждого залета. Оцен­ка принята следующая: 1% - отлично, 2% - хорошо, 3% - удовлетворительно.

1.2.5 Определение непараллельности продольных сторон аэроснимка базисам фотографирования. Непараллельность вызывается неправильным ориентиро­ванием камеры аэрофотоаппарата на угол сноса. Значитель­ная величина непараллельности (более 8°) резко снижает точность фототриангуляции и стереоскопической обработки аэроснимков.

Чтобы измерить непараллельность («елочку»), нижний обрез фотограмметрической линейки устанавливают по верхней стороне правого снимка. При этом совмещают точку схода угловых направлений линейки с пра­вым углом аэроснимка, а по правому углу левого аэросним­ка читают отсчет (рис. 6).

Рисунок 6 - Непараллельность сторон снимков

«Елочка» измеряется не менее двух раз на маршруте вместах, где она близка к средней величине. Окончательная величина непараллельности находится как среднее арифметическое из всех замеров.

1.2.6 Определение разномасштабности аэроснимков. Различают маршрутную и междумаршрутную разномасштабность. Первая определяется в зоне продольного перекрытия перпендикулярно базису, а вторая - в зоне поперечного перекрытия. Она возникает вследствие изменения высоты полета в момент аэрофотосъемки, отклонения оптической оси АФА от вертикали и размера местности. Первые две причины зависят от совершенства технических средств и качества самолетовождения и они могут быть ограничены. Маршрутная разномасштабность допускается не более 7%, между маршрутами - 8%.

Для того чтобы исключить влияние рельефа, процент разномасштабности определяют по линиям, расположенным перпендикулярно базису в зоне продольного перекрытия. Для чего на левом аэроснимке выбираются две хорошо заметные контурные точки, которые должны находиться в середине продольногоперекрытия и на равном расстоянии отстоять по обе стороны от базиса фотографирования. Затем измеряют длину соединяющей их линии l₁. На правом аэроснимке отыскивают эти же точки и также измеряют между ними расстояние l 2. Процент разномасштабности вычисляют по формуле:

Если l 2больше l₁, то используют такую формулу:

Разномасштабность между маршрутами определяется аналогичным путем для отрезков, расположенных в зоне поперечного перекрытия через каждые пять аэроснимков.

1.2.7 Определение фотографических качеств аэроснимков. Фотографические качества аэроснимков устанавливаются путем тщательного просмотра их и сличения с эталоном. Выделяют нормальные отпечатки и с различными фотографическими дефектами (недодержанные, передержанные, с частичной нерезкостью, с общей вуалью, с белыми и темными пятнами и др.).

Аэроснимок считается пригодным только в том случае, если имеющийся на нем дефект не мешает проведению фототриангуляции и дешифрирования.

Нормальный отпечаток должен иметь достаточную и однородную резкость по всему полю изображения, полную проработку затененных объектов без передержки освещенных мест, сравнительно одинаковый тон для однородных объектов, хорошо заметный переход от освещенных частей предметов к затененным, четкий переход от очертаний проекций крон к промежуткам между ними.

Недодержанный отпечаток бледно-серый, вялый, мелкие детали исчезают, особенно в темных местах, тени не выражены.

Передержанный отпечаток имеет темный тон. Переходы вялые, не резкие. Отсутствует тональность, различие между формами крон незаметно.

Частичная нерезкость возникает из-за неплотного прилегания бумаги к негативу при печатании.

Общая вуаль — отпечаток неясный, затянут серой вуалью. Возникает от влияния дымки и использования старой бумаги и проявителя.

Белые пятна — изображения кучевых облаков.

Темные пятна — тени от облаков.

Механические повреждения и другие категории дефектов, возникающие в результате некачественной печати.

Исходя из распределения общего количества аэроснимков по тем или иным категориям качества, определяют процент нормальных отпечатков по следующей формуле:

где N_н— число нормальных отпечатков;

N_об - общее число снимков.

1.2.8 На основании проведенных измерений дается общая оценка качества аэросъемки. Аэросъемка считается неудовлетворительной и участок подлежит пересъемке в следующих случаях:

1. При неудовлетворительном перекрытии.

2. При наличии нерезкости на всех аэроснимках, искажений фотоизображений объектов из-за плохого выравнивания пленки.

3. При неудовлетворительном фотографическом качестве аэроснимков.

4. При наличии на аэроснимках облаков или теней от них более чем на 10% площади.