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 Nн— число нормальных отпечатков;
Nоб - 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.