Что такое аэросъемка

Аэрофотосъёмка

1858. Первая фотография с воздуха. Надар

Аэрофотосъёмка — фотографирование территории с высоты от сотен метров до десятков километров при помощи аэрофотоаппарата, установленного на атмосферном летательном аппарате (самолёте, вертолёте, дирижабле и пр. или их беспилотном аналоге).

(Виды съёмок, производящиеся с помощью космических аппаратов (КА), выделяют в отдельный раздел «Космическая съёмка».)

Авиационная фотосъёмка германских позиций с французского самолёта, 1916

Полученные при аэрофотосъемке снимки особенно применимы в картографии (см. фотограмметрия), при определении границ землевладений (см. Земельный кадастр), видовой разведке, археологии, изучении окружающей среды, производстве кинофильмов и рекламных роликов и др.

История

Карикатура Оноре Домье
«Надар, возвышающий фотографию до искусства»
(«Nadar élevant la Photographie à la hauteur de l’Art»), опубликованная 25 мая 1862 г. в Le Boulevard

Первая аэрофотосъёмка состоялась в 1858 г. над Парижем. Её осуществил её французский фотограф и воздухоплаватель Гаспар-Феликс Турнашон, более известный под псевдонимом Надар..

В 1887 году французский фотограф Артур Батут разработал и выполнил фотосъёмку с помощью воздушного змея.

Голубь с камерой для аэрофотосъёмки

Среди различных способов ведения аэрофотосъёмки есть и довольно экзотические. Так в начале XX века немецкий аптекарь Юлиус Нойброннер запатентовал свой «Способ и средства для фотографирования пейзажей сверху» с помощью почтовых голубей. Этот способ пользовался успехом и завоевал награды на международных выставках в Дрездене, Франкфурте и Париже в 1909-1911 годах Голубиная фотосъёмка использовалась в время Первой мировой войны для ведения воздушной разведки и послужила прообразом современных «живых камер» устанавливаемых на диких и домашних животных.

В 1898 г. Тиле Р.Ю. — пионер аэрофототопографии и инженерной фотограмметрии в России, изобрёл панорамограф, использовавшийся с воздушного шара. Был удостоен золотой константиновской медали Русского географического общества.

Первое использование кинокамеры, вмонтированной в летательный аппарат тяжелее воздуха, произошло 24 апреля 1909 г. над Римом, во время съёмок короткометражного (3 мин. 28 сек.) немого киноролика «Уилбур Райт и его самолёт» (Wilbur Wright und seine Flugmaschine).

Первая полуавтоматическая камера, специально предназначенная для аэрофотосъёмки, была разработана русским военным инженером, полковником В. Ф. Потте в 1911 г. Этот аэрофотоаппарат использовался во время Первой мировой войны.

В Первую мировую войну аэрофотосъёмка для военных целей практиковалась многими лётчиками; в числе этих пилотов был легендарный американец Фред Зинн. Одним из первых известных сражений, во время которых проводилась аэрофотосъёмка, была битва при Нев-Шапель (1915 г.).

Применение аэрофотосъёмки для картографирования впервые произошло тоже на фронтах Первой мировой войны. В январе 1918 г. по приказу генерала Алленби пять австралийских лётчиков эскадрильи № 1 Королевских военно-воздушных сил Австралии сфотографировали местность площадью 1 620 км2 в Палестине с целью корректировки и улучшения карт турецкого фронта. Лейтенанты Леонард Тэплин, Аллан Браун, Х. Л. Фрэзер, Эдвард Патрик Кенни и Л. В. Роджерс сняли территорию, которая простиралась от линии турецкого фронта на 51 км вглубь тыловых районов. Начиная с 5 января, они летали на истребителях сопровождения «Ройал Эйркрафт Фэктори B.E.2» и «Мартинсайд» (Martinsyde) с целью отражения атак боевой авиации противника. Пилотам приходилось не только отбивать удары вражеской авиации, но ещё и преодолевать порывы ветра 29 м/с, огонь противовоздушной аритиллерии противника, а также справляться с плохо работающим оборудованием. Поставленная задача была выполнена предположительно 19 января 1918 г.

Одним из наиболее успешных инициаторов коммерческого использования аэрофотосъёмки был Шерман Фэйрчайлд, который основал собственную компанию «Фэйрчайлд Эйркрафт» по проектированию и производству самолётов, предназначенных для полётов в условиях высокогорной местности. В 1935 году на борту самолёта аэротопографической службы компании «Фэйрчайлд Эйркрафт» был установлен блок с двумя камерами, работающими синхронно. Каждая камера, снабжённая пятью шестидюймовыми, а также десятидюймовыми линзами, делала снимки с высоты 23 000 футов (7 010,4 м). Один снимок охватывал территорию в 580 км2. Один из первых государственных заказов компании предусматривал аэротопографическую съёмку штата Нью-Мексико для изучения почвенной эрозии. Через год Фэйрчайлд применил более совершенную камеру для аэрофотосъёмки высокогорных местностей — она имела девять линз в одном блоке и могла снимать с высоты 30 000 футов (9 144 м), причём, каждый снимок отображал территорию 1 600 км2.

В наши дни, в связи с повсеместным распространением недорогих цифровых фотоаппаратов, многие люди тайно делают снимки, находясь на борту коммерческих самолётов и — всё чаще — самолетов гражданской авиации общего назначения, совершающих частные прогулочные полёты.

Способы аэрофотосъёмки

При съёмке заданной местности плоскость аэрофотоаппарата может занимать горизонтальное или наклонное положение. При этом аэрофотосъёмка называется плановой или перспективной соответственно. Также возможно фотографирование на цилиндрическую поверхность или вращающимся объективом. Такая съемка носит название панорамной.

В основном, аэрофотосъемка выполняется фотоаппаратом с одним объективом, но если требуется увеличить площадь снимка, используются многообъективные аэрофотоаппараты.

Могут выполняться одиночные аэроснимки, кроме того, может производиться фотографирование по определённому направлению или по площади. При этом аэросъёмка носит название маршрутной или площадной, соответственно.

Ведение аэрофотосъёмки

Для корректного прокладывания маршрута при аэрофотосъемке часть участка местности, сфотографированного на одном снимке, обязательно должна быть отображена и на другом. Эту особенность аэрофотоснимков называют продольным перекрытием. Продольное перекрытие — это отношение площади, сфотографированной на двух соседних снимках, к площади, изображённой на каждом отдельном снимке, выраженное в процентах. Обычно значение продольного перекрытия на аэрофотоснимках составляет 60 %, хотя в особенных случаях данные значения могут быть изменены в соответствии с требованиями к этим снимкам.

Если требуется провести аэрофотосъёмку обширного по ширине участка, то фотографирование заданной площади производят серией параллельных маршрутов, имеющих поперечное перекрытие. При такой фотосъёмке стандартное значение перекрытия обычно составляет 30 %.

Для проведения аэрофотосъёмки задаются высота полёта относительно фотографируемой местности, фокусное расстояние камеры аэрофотоаппарата, сезон, время и порядок прокладывания маршрутов.

Из-за подвижности основания при аэрофотосъемке в каждый момент фотографирования центр проектирования объектива и плоскость аэроснимка занимают произвольное положение. Величины, определяющие пространственное положение снимка относительно принятой системы координат, называются элементами внешнего ориентирования снимка. Это три линейные координаты центра проектирования xs, ys, zs и три угла, определяющие поворот снимка вокруг трёх осей координат.

В связи с развитием технологий спутникового позиционирования в последнее время при производстве аэрофотосъёмки (с целью облегчения обработки результатов) большой популярностью пользуются системы GPS и ГЛОНАСС.

Определение координат сфотографированных точек

Для определения пространственных координат сфотографированных точек по аэрофотоснимкам сначала находят элементы внешнего ориентирования снимков. Этими точками могут стать некоторые достоверно определённые координаты геодезических или иных объектов, которые отчетливо видны на снимках. Для установления в полёте элементов внешнего ориентирования аэрофотосъёмки применяют следующие устройства:

  • статоскоп — фиксирует изменение высоты полёта по изменению давления воздуха;
  • радиовысотомер- определяет высоту фотографирования относительно местности (см. аэрорадионивелирование);
  • радиогеодезические станции — дают возможность определять расстояния от самолёта до станций, расположенных на земной поверхности в точках, имеющих точные геодезические координаты.

В сумме все данные позволяют вычислить координаты центра проектирования. Показания гировертикали дают возможность найти углы наклона снимка. Эти же углы можно определить обработкой снимков, на которых запечатлены звёздное небо, положение Солнца или линия горизонта.

Фотопленки и объективы, применяемые в аэрофотосъемке

Для увеличения качества и точности полученных аэроснимков в настоящее время применяются аэрофотообъективы с высокой разрешающей способностью и малой дисторсией. Также широкое применение нашла аэроплёнка с очень малой деформацией. Падение освещённости по полю зрения должно быть наименьшим, а затвор должен обеспечить очень короткие (до 1/1000 с) выдержки, чтобы уменьшить нерезкость. Сама же аэроплёнка в момент фотографирования должна быть строго выровнена в плоскости.

На сегодняшний день аэрофотографирование производят на следующие типы плёнок:

  • черно-белую панхроматическую;
  • черно-белую инфрахроматическую;
  • цветную;
  • спектрозональную (особый тип пленок на которой изображение получается с преобразованной передачей цветов, дающей возможность резче подчеркнуть различия объектов).

Кроме этого в настоящее время приобретает популярность съемка на цифровые фотоаппараты, что позволяет достичь оперативности в работе.

Обработка полученных изображений

В настоящее время обработку полученных изображений ведут с помощью специальных компьютерных комплексов — Цифровых фотограмметрических станций (ЦФС) — например, Intergraph ImageStation или PHOTOMOD. При этом дополнительно выполняются коррекции перспективы, дисторсии и иных оптических искажений, цветовая и тоновая коррекция полученных снимков, сшивка смонтированного фотоплана в единое изображение, каталогизация изображений, совмещение их с уже существующими картографическими материалами, включение в Географические информационные системы (ГИС) и пр.

> См. также

  • Фотограмметрия
  • Геодезия
  • Картография
  • Дистанционное зондирование Земли
  • Спутниковая фотосъёмка
  • Космическая съёмка

Техника и аппаратура для аэрофотосъёмки

  • Ан-30 — самолёт воздушного наблюдения и аэрофотосъёмки.
  • Сверхлёгкая авиация — парапланы, парамоторы, автожиры, мотодельтапланы.
  • Уран — светосильные высококачественные объективы для аэрофотокамер.
  • Ортогон — специальные прецезионные ортоскопические объективы для аэрофотокамер.

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Большая Советская Энциклопедия, статья Аэрофотосъёмка
  2. History of Aerial Photography Professional Aerial Photographers Association (retrieved December 21, 2007)
  3. 1 2 3 History of Aerial Photography. // papainternational.org. Архивировано из первоисточника 4 июня 2012. Проверено 9 апреля 2012.
  4. Brons, Franziska (2006b), «»Bilder im Fluge: Julius Neubronners Brieftaubenfotografie»», Fotogeschichte Т. 26 (100): 17–36 .
  5. Dr Julius Neubronner’s Miniature Pigeon Camera. // publicdomainreview.org. Архивировано из первоисточника 4 июня 2012. Проверено 6 апреля 2012.
  6. Neubronner, Julius (1920), «55 Jahre Liebhaberphotograph: Erinnerungen mitgeteilt bei Gelegenheit des fünfzehnjährigen Bestehens der Fabrik für Trockenklebematerial», Frankfurt am Main: Gebrüder Knauer, сс. 23–31, OCLC 3113299
  7. Большая Советская Энциклопедия, статья «Аэрофотоаппарат» (eng. aerial camera).
  8. Биография лейтенанта Леонарда Тэплина (англ.) Retrieved 24 February 2011.
  9. The Complete Encyclopedia of World Aircraft pg. 382 ISBN 0-7607-0592-5 printed 1997
  10. «Wide Area Is Mapped From Air By Giant Ten Lens Camera» Popular Mechanics, October 1935 editors have stated Fairchild Aircraft in hand written comment to left of archived article
  11. «Nine Lens Aerial Camera Films 600 Square Miles» Popular Mechanics, April 1936

Ссылки

Фото и Видео на Викискладе

  • Аэрофотосъёмка — статья из Большой советской энциклопедии

А̀эрофо̀тосъёмка — фотографирование территории с определённой высоты от поверхности Земли при помощи аэрофотоаппарата, установленного на атмосферном летательном аппарате (самолёте, вертолёте, дирижабле и пр. или их беспилотном аналоге) с целью получения, изучения и представления объективных пространственных данных на участках произведенной съемки.

(Виды съёмок, производящиеся с помощью космических аппаратов (КА), выделяют в отдельный раздел «Космическая съёмка».)

Полученные при аэрофотосъёмке данные особенно применимы в картографии (см. фотограмметрия), при определении границ территорий, землеустройства (см. Земельный кадастр), видовой разведке, археологии, изучении окружающей среды, производстве кинофильмов и рекламных роликов и др.

Карикатура Оноре Домье. «Надар, возвышающий фотографию до искусства» («Nadar élevant la Photographie à la hauteur de l’Art»), опубликованная 25 мая 1862 г. в Le Boulevard

Авиационная фотосъёмка германских позиций с французского самолёта, 1916

Фоторазведка

Для ведения стратегической воздушной разведки в годы Второй мировой войны в Германии было создано специальное авиационное подразделение известное как «группа Ровеля» (нем. Kommando Rowehl). Группа имела на вооружении флот высотных бомбардировщиков (Do 215 B-2, He 111, Ju 88, Ju 86 P), модифицированных для ведения аэрофотосъёмки. Накануне вторжения в СССР, летая на высотах, недоступных для истребителей ВВС РККА, группа выполнила обширный объём фотосъёмки стратегических объектов в западной части СССР, включая военные аэродромы. Снимки позволили спланировать и осуществить массированные налеты на базы ВВС, что практически нейтрализовало ВВС на начальном этапе войны.

Голубь с камерой для аэрофотосъёмки

При съёмке заданной местности оптическая ось объектива аэрофотоаппарата может занимать строго вертикальное или наклонное положение. При этом аэрофотосъёмка называется плановой или перспективной соответственно. Также возможно фотографирование на цилиндрическую поверхность вращающимся объективом. Такая съёмка носит название панорамной.

В основном, аэрофотосъёмка выполняется фотоаппаратом с одним объективом, но если требуется увеличить площадь снимка, используются многообъективные аэрофотоаппараты.

Могут выполняться одиночные аэроснимки, кроме того, может производиться фотографирование по определённому направлению или по площади. При этом аэросъёмка носит название маршрутной или площадной, соответственно.

  • Ан-30 — самолёт воздушного наблюдения и аэрофотосъёмки.
  • Сверхлёгкая авиация — парапланы, парамоторы, автожиры, мотодельтапланы.
  • Уран — светосильные высококачественные объективы для аэрофотокамер.
  • Ортогон — специальные прецезионные ортоскопические объективы для аэрофотокамер.
  • Различные беспилотные летательные аппараты (БПЛА), в том числе мультикоптеры

Беспилотный летательный аппарат для аэрофотосъёмки фирмы Gatewing (Бельгия). Стартует с катапульты, воздушный винт приводит во вращение электродвигатель, совершает облёт заданной территории по заранее введённой программе, ориентируется по системе GPS. Под фюзеляжем — объектив цифрового фотоаппарата.

Литература

  • Алексей Исаев. Неизвестный 1941. Остановленный блицкриг. — М.: Яуза, Эксмо, 2010. — 488 с. — ISBN ISBN 978-5-699-41198-6.
  • Монетчиков. С. Всевидящее око аэрофоторазведки // Братишка : Ежемесячный журнал подразделений специального назначения. — М.: ООО «Витязь-Братишка», 2013. — № 1. — С. 36-42.
  • Дешифрирование материалов дистанционного зондирования. / Известия РАН. Сер. геогр. Май-июнь, 1993.
  • Аэрофотосъёмка // Ангола — Барзас. — М. : Советская энциклопедия, 1970. — (Большая советская энциклопедия : / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 2).
  • Видео: Что такое аэросъёмка? / «ВРЕМЯ ЛЕТАТЬ!», TIME TO FLY, 2014

Воздушные съемки

К воздушным съемкам относятся: аэрофотосъемочные,

поисково-съемочные и аэросъемочные полеты.

При выполнении воздушных съемок на истинной высоте менее 50

м:

развороты производятся на истинной высоте не менее 50 м;

угол крена не более 30 град., а при использовании выпускных

устройств не более 20 град.

Допускается производить одновременно полеты двух воздушных

судов над одним участком, если расстояние между параллельными

маршрутами не менее 20 км. При этом КВС должны поддерживать радиосвязь

друг с другом для своевременного информирования о своем

местонахождении.

В случае применения воздушных съемок группой воздушных

судов, а также съемок в условиях Арктики, Антарктики, на островах

открытых морей и океанов порядок проведения таких съемок вносится в

РПП.

Полеты над участками аэрофотосъемки производятся на

заданных высотах по стандартному атмосферному давлению QNE (760 мм рт.

ст.).

При выполнении аэрофотосъемки с включенным автопилотом КВС

может передавать управление автопилотом штурману, продолжая

контролировать выдерживание режима полета.

При выполнении поисково-съемочных полетов на воздушных

судах, оборудованных аппаратурой для съемки с выпускными устройствами,

минимально допустимые высоты полетов увеличиваются на длину

выпущенного троса, если нет других ограничений для данного воздушного

судна или аппаратуры для съемки.

При полетах в горной местности необходимо придерживаться

склонов, освещенных солнцем и находящихся с наветренной стороны.

Запрещается выполнять:

полеты воздушных судов с выпускными устройствами при отсутствии

механизма, обеспечивающего автоматический сброс троса в аварийной

ситуации;

полеты по производству съемки у вершин гор на подветренных

склонах при наличии болтанки;

полеты против солнца в равнинной местности на истинных высотах

менее 100 м, а в горной местности — менее 200 м при высоте солнца над

горизонтом менее 15 град. и курсовом угле менее 30 град.;

полеты в замкнутых долинах и горных ущельях, ширина которых на

заданной высоте меньше трех радиусов разворота при угле крена 20 град.

для воздушного судна данного типа.

Лесоавиационные работы

Полеты на лесоавиационных работах производятся в целях

авиационной охраны лесов, обследования и учета лесов и обслуживания

организаций лесоохраны и лесопользования.

При обнаружении пожаров разрешается по просьбе

представителя заказчика выполнять посадки на вертолетах на площадки,

подобранные с воздуха, с информированием органа ОВД, при наличии с ним

связи.

Разрешается снижение над пожарами по кромке пожара до

высоты над верхушками деревьев не менее 200 м на самолетах и 100 м на

вертолетах.

Запрещены полеты над очагами верховых пожаров, а также в

задымленных районах при видимости менее установленной для полетов по

ПВП.

Сброс вымпела для передачи донесений производится с высоты

над препятствиями не менее:

в равнинной местности и горных долинах шириной более 1500 м — 50

м;

в горной местности — 100 м.

При сбрасывании вымпелов не допускается:

производить заходы и развороты вверх по склону;

приближение при сильной болтанке к крутым склонам гор на

расстояние менее 300 м;

производить сброс вымпела лично КВС;

выполнять маневры над пунктом приема донесений в целях

привлечения внимания на высоте ниже безопасной.

Полеты по активному тушению пожаров с использованием

сливных устройств, искусственного вызывания осадков, применением

парашютов, спусковых приспособлений, а также сброса грузов и доставки

взрывчатых веществ производятся в соответствии с технологиями,

изложенным в РПП.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *