Методы аэрофотосъемки. Аэрофотосъемка, аэроснимки местности, виды воздушного фотографирования и аэроснимков местности

История

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

В 1887 году французский фотограф 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 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 ( г.).

Применение аэрофотосъёмки для картографирования впервые произошло тоже на фронтах Первой мировой войны. В январе г. по приказу генерала Алленби пять австралийских лётчиков эскадрильи № 1 Королевских военно-воздушных сил Австралии сфотографировали местность площадью 1 620 км 2 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 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 ). Один снимок охватывал территорию в 580 км 2 . 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 км 2 .

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 x s , y s , z s 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:

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:

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

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. History of Aerial Photography Professional Aerial Photographers Association (retrieved December 21, 2007)
  2. History of Aerial Photography . // papainternational.org. Архивировано из первоисточника 4 июня 2012. Проверено 9 апреля 2012.
  3. Brons, Franziska (2006b), "«Bilder im Fluge: Julius Neubronners Brieftaubenfotografie»", Fotogeschichte Т. 26 (100): 17–36 .
  4. Dr Julius Neubronner’s Miniature Pigeon Camera . // publicdomainreview.org. Архивировано из первоисточника 4 июня 2012. Проверено 6 апреля 2012.
  5. 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
  6. Большая Советская Энциклопедия , статья «Аэрофотоаппарат» (eng. aerial camera ).
  7. Биография лейтенанта Леонарда Тэплина (англ.) Retrieved 24 February 2011.
  8. The Complete Encyclopedia of World Aircraft pg. 382 ISBN 0-7607-0592-5 printed 1997
  9. «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

Аэрофотосъемка — это съемка местности камерой или фотоаппаратом, установленным на беспилотном летающем аппарате. Различают несколько видов аэросъемки:

  • Перспективная аэрофотосъемка это съемка, при которой фотоаппарат находится в наклонном положении и демонстрирует предметы впереди и в стороне от камеры в натуре. На кадрах легко опознать местные достопримечательности, но изучить детально местность нельзя, так как при любом ракурсе часть территории не просматривается.
  • Вертикальная или плановая характеризуется отвесным положением фотоаппарата. Чаще всего используется в сельском хозяйстве, мониторинге прибрежных зон, лесоустройстве, в процессе строительства и освоения новых земель. Главные преимущества вертикальной аэросъемки – оперативность. Получить данные можно даже в режиме реального времени, что позволит существенно сэкономить время и средства.

Вертикальная аэрофотосъемка в свою очередь делится на несколько подвидов:

  • Линейная (маршрутная) аэрофотосъемка представляет собой ряд фотоснимков, выполненных по заданному маршруту. Она незаменима при работе с узкими и протяженными объектами: в процессе строительства автомобильных и железных дорог, создания линий электропередач, трубопроводов и т.д.
  • Площадная съемка объединяет в себе маршрутные и вертикальные фотоснимки, используется для создания вертикальных фотопланов. Позволяет обрабатывать и совмещать фотографии с топографической съемкой, переводить данные в ортофотопланы.
  • Кадровая съемка используется чаще всего при работе с объектами малой площадью.

Какой вид съемки лучше применить в том или ином случае приходится решать индивидуально, в зависимости от поставленных задач и преследуемых целей.

Топографическая аэрофотосъемка

Данный вид аэросъемки отличается более серьезным подходом, обработкой материла и стоимостью используемого оборудования. Камера, установленная на летательном аппарате, должна быть строго откалибрована, кроме этого полученные снимки необходимо привязать к местности, для этого на земле стоит установить GPS опору с точками, на которых определены координаты, чтобы в дальнейшем выполнить геометрическую коррекцию в фотограмметрических пакетах.

Топографическая аэрофотосъемка требует от исполнителя достаточного уровня профессионализма, поэтому доверять работу малоизвестным компаниям не стоит.

Мы выполняем топографическую аэрофотосъемку при помощи современных квадро и мультикоптеров, беспилотных аппаратов различной модификации с достаточной грузоподъемностью. Они имеют высокую степень стабилизации, поэтому вибрация и помехи во время съемки исключены.

Аэрофотосъемка местности онлайн

Современное оборудование позволяет выполнять аэрофотосъемку в режиме реального времени. Каждый заказчик может следить за работой фотоаппарата на специальном экране, контролировать маршрут и анализировать местность в режиме онлайн. Благодаря наличию мощных квадро и мультикоптеров мы можем получать материалы с высоты от 50 метров до нескольких километров. Один коптер за рабочий день способен отснять порядка 100 га, при работе нескольких коптеров одновременно эта цифра значительно возрастает.

Аэрофотосъемка это уникальная возможность исследовать местность. Полученные данные могут использоваться в самых различных сферах:

  • Для ведения государственного кадастра и контроля градостроительной деятельности
  • Контролирования законности добычи полезных ископаемых
  • Для оперативного реагирования при возникновении чрезвычайных ситуаций
  • Оценки состояния снегового и ледового покрова, анализа стоков рек и мониторинга мест разлива
  • Для анализа состояния сельскохозяйственных угодий
  • Создания информационных географических систем и т.д.

Аэрофотосъемка местности онлайн позволит получить необходимую информацию в рекордно короткие сроки.

Аэрофотосъемка местности это оперативная, объективная и доступная информация!

Студия MediaWorx работает на рынке услуг уже много лет. Аэросъемка местности одно из основных направлений деятельности нашей студии. Мы предлагаем широчайший ассортимент услуг и ответственно подходим к поставленной задаче, гарантируем высококлассный сервис и самые выгодные условия сотрудничества. Если вам нужна топографическая аэрофотосъемка или любая другая аэросъемка местности, вам необходимо:

  • Подать заявку и заключить договор
  • Предоставить или согласовать техническое задание
  • Предоставить доступ к месту проведения работ
  • Получить готовые материалы и оплатить заказ.

Все остальные заботы мы берем на себя. Наши специалисты самостоятельно составят план работ, определят наиболее удобный маршрут, подберут соответствующее оборудование, выполнят аэрофотосъемку местности, обработают материал в соответствии с техническим заданием заказчика.

Аэрофотосъемка местности — это качественный достоверный ортофотоплан, который позволит решить массу задач в водном, земельном и лесном хозяйстве, экологии, картографии, землепользовании и строительстве. Она существенно упрощает инженерно-геологическую разведку, разработку полезных ископаемых и т.д.

Если вы желаете получить качественную аэрофотосъемку, ортофотоплан или цифровую модель рельефа, обращайтесь. Мы имеем богатый опыт аэровидеосъемки, используем новейшее оборудование, профессионально обрабатываем полученные аэрофотоснимки, редактируем, вносим цветные корректировки, совмещаем с существующими картографическими материалами. Оперативная работа и доступная стоимость услуг не оставят поводов для сомнений.

«MediaWorx» — надежная поддержка с высоты!

Съемки городов и поселков следует выполнять с использованием материалов аэрофотосъемки.

Фотографическое изображение местности на фотопланах или фотосхемах дает проектировщику наглядное и полное представление о территории города, внутриквартальной застройке и ее состоянии, об отдельных сооружениях, характера и густоте зеленых насаждений, поймах рек, оврагов и т. п.

Преимущество аэрофотосъемочных материалов заключается также в том, что по материалам одного и того же залста, не дожидаясь завершения полного цикла съемочных работ, можно быстро получить фотопланы или фотосхемы различных масштабов для топографического обеспечения соответствующих видов проектно-планировочных работ.

Большое значение имеет применение аэрофотосъемки для обновления и уточнения имеющихся топографических планов.

Различают в основном два метода аэрофототопографической съемки:

комбинированный, когда контурную часть плана получают в виде фотоплана, а съемка рельефа выполняется непосредственно на местности (на фотоплане) с применением мензулы или нивелира; стереотопографический, когда по аэрофотоснимкам получают изображение контуров и рельефа с помощью стереофотограмметрических приборов.

Применительно к съемке городов, особенно в масштабах 1: 1000 и 1: 500, возможно сочетание этих двух методов съемки, когда с помощью стереофотограмметрических приборов получают план ситуации и горизонтали внутри кварталов и на незастроенных территориях, а вертикальную съемку проездов выполняют с помощью нивелира.

Для получения фотопланов (особенно при комбинированном методе съемки) стремятся применять длиннофокусные нормальноугольные или узкоугольные аэрофотоаппараты (АФА) для того, чтобы смещения изображения из-за рельефа местности, а также крыш построек (из-за их высоты) находились в допустимых пределах. Выбор фокусного расстояния АФА, таким образом, будет зависеть от масштаба составляемого плана, характера рельефа и застройки. При формате аэрофотоснимков 18X18 см для создания фотопланов можно применять АФА с фокусными расстояниями 200, 350 и 500 мм. При этом АФА с /к = 200 мм следует применять только при созданин фотопланов масштабов 1: 1000, а АФА с fK = 350 н 500 мм - при создании фотопланов масштаба 1: 500.

Масштаб фотографирования задается в несколько раз мельче, чем масштаб создаваемого фотоплана. Выбор масштаба фотографирования обусловлен в основном возможными коэффициентами увеличения имеющихся фототрансформаторов, а также информационной емкостью аэрофотоснимков, обеспечиваемой АФА. Для получения фотопланов определенных масштабов установлены соответствующие масштабы фотографирования: известно, что при одном и том же масштабе фотографирования стереофотограмметрическне определения высот точек местности получаются тем точнее, чем больше угол поля зрения аэрофотоаппарата. Поэтому для стереотопографичес.кого метода съемки незастроенных территорий широко применяются сверхширокоугольные АФА. Однако при съемках застроенных территорий применять эти АФА нецелесообразно, так как перспективные изображения построек будут закрывать значительную часть проездов, тем большую, чем больше широкоугольность АФА п чем выше застройка. В частности, при fK = 70 мм п при нормальных перекрытиях снимков ширина «мертвой зоны» будет равна высоте построек. Поэтому при стереотопо-графической съемке застроенных территорий применяют широкоугольные АФА с /к= 100 или 140 мм, а в некоторых случаях и более узкоугольиые (например, при съемках в масштабах 1:1000 и 1:500). Применять свсрхшпрокоугольные АФА (с /к = 70 мм) для фотографирования застроенных территорий возможно только при малоэтажной застройке и при выполнении второго залета с нормалыюугольиыми или узкоугольпым АФА для составления фотопланов.

Выбор аэрофотоаппарата и масштаба фотографирования при стереотопографической съемке зависит от характера за-тройки (этажности и плотности) п от заданной высоты сечения рельефа, а следовательно, от требуемой точности определения фотограмметрических высот точек местности.

Величины относительных ошибок фотограмметрических высот, определенных по аэроснимкам масштабов 1: 10 000 и крупнее, составляют 1/3000-1/4000 при /,.= 100 мм, 1/3500-1/5000 при /к= 140 мм, 1/4500-1/6000 при /к = 200 мм.

При более мелких масштабах фотографирования величины относительных ошибок будут несколько меньше.

Таким образом, например, стереотопографическая съемка с. высотой сечения рельефа 1 м может обеспечить требуемую точность изображения рельефа (со средней квадратической

ошибкой 0,30 м) при масштабах фотографирования 1: 10 000- 1: 12 000 при /„=100 мм (Н= 1000-1200 м), 1: 8500-1: 10 000 при /„=140 мм (#=1200-1400 м) и 1:7000-1:9000 при /к = = 200 мм (Н= 1400-1800 м).

В то же время при выборе масштаба фотографирования следует учитывать, какое увеличение масштаба плана по сравнению с масштабом аэрофотосъемки может быть обеспечено имеющимся парком стереофотограмметрических приборов. При работе на СПР без координатографа масштаб плана может быть крупнее масштаба снимков только в 2 раза, на СД-3 - в Зраза (можно и в 4, по тогда координатограф не сможет обслужить всю площадь стереопары), на СПР-ЗМ с координатографом и на стереомстрографе практически ограничений нет. Кроме того, для застроенных территорий существенное значение имеет съемка контуров, точность положения которых будет снижаться при слишком большом уменьшении масштаба фотографирования.

При съемке в масштабе 1: 5000 с высотой сечения рельефа 1 м наиболее рационально выполнять фотографирование в масштабе 1:12 000 аэрофотоаппаратом с =100 мм. При сплошной многоэтажной застройке и той же высоте сечения следует учесть, что перспективные изображения зданий, деревьев будут закрывать площадь, равную примерно 0,7 от их высоты при 100 мм и примерно 0,5 от их высоты при = 140 мм. В этом случае целесообразно применять АФА= 140 мм и масштабом фотографирования 1:10 000. Если же стереоскопическую рисовку рельефа выполнять по аэроснимкам, полученным АФА= 100 мм, то для составления фотоплана целесообразно было бы выполнить второй залет с использованием АФА= 200 мм при заданном масштабе фотографирования 1: 20 000.

При съемке в масштабе 1: 2000 с высотой сечения рельефа 1 м масштаб фотографирования целесообразно задавать мельче 1:8000, а в некоторых случаях и 1:6000 (при использовании СД-3). Поэтому фотографирование можно выполнять как АФА=140 мм, так и АФА= 200 мм. На незастроенных территориях целесообразно применять АФА=100 мм, тогда можно делать разреженную высотную подготовку.

Продольное и поперечное перекрытия, прямолинейность маршрутов аэрофотосъемки и остальные показатели качества залета должны соответствовать установленным техническим требованиям.

В застроенной части каждого города имеется много деревьев и зеленых насаждений, кроны которых летом закрывают на аэроснимках от 40 до 80 % территории улиц и проездов. На 1 км проезда приходится в среднем до 45 колодцев выходов подземных коммуникаций, из которых около 50 % закрывается кронами деревьев. Поэтому аэрофотосъемку населенных пунктов с большим количеством зеленых насаждений целесообразно производить весной до появления листвы или осенью, когда листья с деревьев опадут, до появления снежного покрова.

Аэросъемку выполняют в облачную погоду или в утренние и вечерние часы, когда тени наиболее прозрачны. При проявлении аэрофильмов, полученных в солнечную погоду, нельзя допускать чрезмерной контрастности изображения.

На территории городов и поселков имеется густая сеть пунктов опорной геодезической сети, которую необходимо использовать при комбинированном и стереотопографическом методах аэрофотосъемки, что повысит точность планов и удешевит стоимость работ по плановой привязке аэроснимков.

Перед аэрофотосъемочными работами производят маркировку пунктов опорной геодезической сети, оформляя их в виде белых квадратов 0,3X0,3 м или крестов несмываемой краской па тротуарах и проезжей части. В городах с малоэтажной застройкой и проездами без дорожных покрытий в качестве маркировки можно применять окопку, например четырехугольником. Размеры квадрата рассчитывают так, чтобы его изображение на аэроснимке имело размеры 0,4-0,5 мм.

Если размеры изображения пунктов триангуляции превышают 0,5 мм, маркируют центр знака так, чтобы его диаметр на снимке был 0,1-0,2 мм. При малом контрасте знака с окружающим фоном середину его рекомендуется засыпать известью или мелом.

Материалы аэрофотосъемки передают на дальнейшую обработку в следующем объеме: пронумерованные по съемочным маршрутам аэронегативы с цифровой схемой, контактные отпечатки в двух экземплярах, негативы накидного монтажа, репродукции с негативов накидного монтажа в двух экземплярах, паспорта аэрозалетов, журналы оценки фотографического качества негативов, показания радиовысотомеров и статоскопов, характеристика аэрофотоаппарата и затвора, краткая пояснительная записка с указанием оценки качества выполненных работ.

В настоящее время наряду с топографическими картами для изучения местности и ориентирования на ней широко используются фотоснимки, получаемые путем фотографирования местности с самолета или какого-либо другого летательного аппарата. Такие изображения местности называются аэрофотоснимками или сокращенно аэроснимками. Процесс фотографирования земной поверхности с самолзта называется аэрофотосъемкой или воздушным фотографированием.

Промежуток времени от начала фотографирования местности до получения аэроснимков обычно сравнительно небольшой, поэтому по аэроснимкам можно получить более свежие и достоверные данные о местности, чем по топографической карте. Преимущество аэроснимка по сравнению с картой заключается еще и в том, что на нем получается подробное изображение всего, что имелось на местности в момент фотографирования, включая и временно находящиеся на ней различные предметы (объекты). Если сфотографировать местность, на которой происходят боевые действия войск, то по полученному аэроснимку можно обнаружить места расположения и сосредоточения войск и боевой техники, начертание траншей и противотанковых рвов, огневые позиции артиллерии и многие другие данные о противнике, необходимые для принятия решения при организации и ведении боя. Таким образом, аэроснимки являются одним из средств разведки.

Виды аэроснимков. В момент фотографирования земной поверхности фотоаппарат может занимать отвесное или наклонное положение, в зависимости от этого различают два вида аэрофотосъемки-плановую и перспективную. Фотографирование местности при отвесном (вертикальном) положении аэрофотоаппарата называется плановой съемкой (рис. 109), а аэроснимки, полученные при такой съемке,-плановыми. Если же в момент фотографирования аппарат находится в наклонном положении, то такая съемка называется перспективной (рис. 110), а полученные аэроснимки-перспективными. На перспективных аэроснимках изображается местность, расположенная в момент фотографирования впереди самолета или в стороне от него. Поэтому местные предметы на них изображаются так, как видны в натуре. При этом изображениа местных предметов на переднем плане аэроснимка будет более крупным, чем на дальнем плане.

Достоинством перспективных аэроснимков является то, что по ним легко опознать изображенные местные предметы, особенно расположенные на переднем плане, и получить общее представление о сфотографированной местности. Однако детально изучить местность по перспективным аэроснимкам нельзя, так как часть сфотографированной местности на них не просматривается - она закрыта предметами, расположенными на переднем плане. Например, на рис. 111 видна только часть реки, а дальше, за поворотом, она закрыта населенным пунктом. Не видны будут также предметы, расположенные за возвышенностями, дороги в лесу и т. д. Кроме того, масштаб перспективного аэроснимка в различных его частях разный: на переднем плане масштаб крупнее, чем на дальнем, поэтому производить измерения по такому аэроснимку сложно.

Практически в войсках, особенно при решении задач командирами подразделений, чаще используются плановые аэроснимки (рис. 112), на которых все местные предметы изображаются так, как они видны сверху. При этом если на аэроснимке сфотографирована относительно ровная местность, то размеры местных предметов, независимо от того, в какой части аэроснимка они расположены, уменьшаются при изображении на аэроснимке примерно в одинаковое число раз, т. е. масштаб такого снимка практически одинаков на всей его площади. На плановых аэроснимках в отличие от перспективных можно рассмотреть весь участок сфотографированной местности. Они позволяют изучить местность с большой подробностью и производить необходимые измерения практически так же, как на карте. Однако опознавание местных предметов на плановом аэроснимке затруднено тем, что изображение предметов получается в непривычном виде. Поэтому, чтобы изучать местность по плановым аэроснимкам, надо знать отличительные признаки предметов, а также уметь определять масштаб аэроснимка и производить по нему измерения.

Масштаб планового аэроснимка. Масштабом аэроснимка, как и карты, называется отношение, показывающее, во сколько раз изображение линейных отрезков местности на аэроснимке меньше этих же отрезков на местности. Он может быть определен одним из следующих способов.

Непосредственным измерением длин отрезков на местности и аэроснимке. Для этого необходимо измерить на местности по прямой линии расстояние между двумя местными предметами, которые четко опознаются на аэроснимке (перекрестки дорог, мосты на дороге, перекрестки улиц в населенном пункте, просеки в лесу и т. п.).

Измерив расстояние между этими же предметами на аэроснимке и разделив его на измеренную длину линии на местности, получим масштаб аэроснимка. Например, расстояние, измеренное на местности, равно 600 м, на аэроснимке этот отрезок равен 12 см. Разделив 12 см на 60000 см, получим масштаб аэроснимка 1:5000, т. е. 1 см на аэроснимке соответствует 50 м на местности.

По карте масштаб аэроснимка определяется в такой последовательности (рис. 113):

Находят на аэроснимке и на карте две общие точки: перекресток дорог и угол огорода 2 на северо-восточной окраине Демидове;

Измеряют расстояние между указанными точками на аэроснимке (6 см);

Измеряют расстояние между этими же точками на карте и, пользуясь масштабом карты, определяют, чему оно равно на местности (расстояние на карте масштаба 1:25 000 равно 5,6 см, следовательно, расстояние на местности будет равно 1300 м);

Делят расстояние на аэроснимке (6 см) на расстояние, полученное по карте (1300 м или 130000 см), и получают масштаб аэроснимка 1:21 666.

По известному размеру предмета. Допустим, что на аэроснимке четко опознано изображение моста. Длина моста на снимке равна 2 мм, а указанная на карте-14 м. Следовательно, масштаб аэроснимка будет равен 2:14000= 1:7 000.

Измерение. " ний по плановому аэроснимку практически не отличается от измерения расстояний по карте (см. разд. 3.2). Трудности заключаются лишь в том, что аэроснимок может иметь необычный по сравнению с картой масштаб (например, 1:7540, 1:20600 и т. п.), что вызывает необходимость каждый раз вычислять расстояния. Для удобства измерения расстояний строят линейный масштаб для данного аэроснимка по тем же правилам, что и для линейного масштаба шагов (см. разд. 7.1).

История аэросъемки местности берет начало в 19-м веке. Развиваясь, эта молодая наука все больше демонстрировала величину своего потенциала. Первой интересной идеей стало помещение фотокамеры на голубей, предложенное немецким аптекарем. Таким способом аэросъемки и пользовались в годы Первой мировой войны. Технологии же продолжают совершенствоваться и по сей день. И удивительно, насколько иначе мог бы сложиться ход той же Великой Отечественной войны с современной, такой совершенной по сравнению с образцами той эпохи, техникой.

Аэрофотосъемка Второй мировой войны

С целью сбора информации во Вторую мировую войну авиационные подразделения Вермахта под названием «Группы Ровеля» вели воздушную разведку над территорией СССР. В их состав входили высотные бомбардировщики, которые модифицировались для проведения аэрофотосъемки местности.

Прямо перед вторжением на территорию советского государства над ним пролетали самолеты Вермахта. Высота аэрофотосъемки была слишком большой, чтобы быть доступной истребителям ВВС Красной армии. Было сделано большое количество фотографий стратегически важных объектов Изображения, полученные в результате аэрофотосъемки, позволяли планирование и осуществление целенаправленных налетов на аэродромы ВВС страны. Эти действия привели в фактически полную не боеготовность военно-воздушные силы РККА на первых порах военных действий.

Техника

Наиболее массовыми в процессе проведения немецкой аэрофотосъемки Второй мировой войны стали самолеты Ju-88D. Именно они подвергались постоянному усовершенствованию. Увеличивались их скорость и радиусы действия. Так, немецкие разработчики добились для них скорости 700 км/ч и радиуса действия 2500 км.

Как происходил процесс?

Главной целью деятельности воздушной разведки было обслуживание интересов сухопутных подразделений. Задания перед вылетом они получали от армейского руководства. Обычно штабы получали заявку на разведку фронтовых полос и ближнего тыла врага. Летали самолеты разведки на высоте около 2 км и 6 км. В каждом вылете чаще всего было два разведывательных самолета - один осуществлял аэрофотосъемку местности, а другой обнаруживал истребители противника, а также зенитную артиллерию, находящуюся поблизости.

Наиболее важные данные, полученные в ходе этого процесса, передавали по радиосвязи. Иногда происходил сброс текстовых посланий на передовую позиции наземного подразделения. Такие донесения пилотов вместе со снимками сразу передавали в армейский штаб.

Роль

Поскольку основой самой идеи блицкрига были мощные атаки танков и прочей техники, скорость их передвижения должна была быть высокой. По этой причине им были необходимы свежие данные разведки. Очень важна была скорость донесения данных, полученных в ходе военной разведки, до самих частей. Поэтому зачастую разведывательные эскадрильи подчинялись танковым подразделениям. Это позволяло разведке иногда фактически передавать войскам прямой репортаж с места событий.

Несколько отличалась ситуация с дальней разведкой. Самолеты на дальнюю разведку вылетали поодиночке. Планировку полета и сам итоговый маршрут составлял сам командир экипажа по ходу ситуации. Он получал перед этим ряд указаний. К примеру, сделать фотографии конкретного железнодорожного узла, обнаружить суда на определенном участке реки, вычислить расположение артиллерии указанного сектора. Также до вылета вычислялась необходимая высота для проведения аэрофотосъемки местности. Выбирался вид фотопленок, время выдержки, диафрагма камеры.

На первых порах ВОВ использовалась следующая тактика проведения подобных операций. Самолет занимал высоту от 3 до 6 км, направлялся в заданную область. Найдя объекты, он пролетал над ними на высоте 6-9 км, они обычно прикрывались средствами ПВО. С течением войны все чаще самолет пролетал на меньших высотах. Это позволяло увеличить шанс оставаться не обнаруженным радарами. При приближении к объекту пилот набирал необходимые 6-9 км высоты. Сразу после фотографирования высота резко уменьшалась, самолет следовал на базу.

Несмотря на все меры безопасности, потери в рядах разведывательных эскадрилий Вермахта на территории СССР были большими.

Ночные аэрофотосъемки

С проблемами съемок в ночь Вермахт столкнулся после провала блицкрига в Советском Союзе. Линии фронта оказались растянутыми на огромные территории. Летом авиаразведка не испытывала трудностей из-за длины светового дня. А зимой начинало темнеть уже в 16:00, что давало русским возможность перемещения в непроглядной тьме. Они форсировали водоемы, строили мосты. Тогда в 1942 году были созданы эскадрильи для ночных съемок. Тогда возможности фотосъемок были существенно расширены и ничто не ускользало от взгляда Люфтваффе. Изображения местности, полученные в результате аэрофотосъемки, широко применялись в планировании всевозможных операций.

Технологии

Аэрофотосъемка в ночи позволяла наблюдать ночные перемещения отрядов, флота, ПВО. Идентификации подвергались зенитные прожекторы, батареи, которые в дневное время скрывались маскировкой.

Над территорией СССР съемка осуществлялась на высоте 1,2-1,8 км, порой с 3 км. Для осуществления снимков сбрасывались бомбы для освещения местности. После этого достаточно было самой примитивной камеры, однако наиболее широко применялась камера с расстоянием фокуса в 35 см. Главными целями снимков становились аэродромы и места переправ через реки. Обычно на такие задания на Восточном фронте вылетали Do-215, 17 и He-111.

Поскольку на Западном фронте было гораздо больше возможностей противовоздушной обороны, там вылеты проходили на высоте 4-9 км за редкими исключениями. Понижение высоты происходило при наблюдении за судами и прослеживанием за результатами сброса бомб. Тогда нужно было вести съемку на высоте 3-5 км.

Важным при полетах было пройти над объектами таким образом, чтобы присутствие лунного света помогало впоследствии провести дешифрирование аэрофотоснимков. Вместе с тем такие действия были рискованными, поскольку этот же свет мог повлиять на обнаружение разведчика истребителями противника.

Осветительные бомбы

Для облегчения проведения ночных съемок широко использовались осветительные бомбы. Они были разработаны немцами в 1943 году. Сбрасывались они с разной высоты, однако чаще всего с 2,7 км. Срабатывая, они создавали световые вспышки в 40 млн свечей. Длилось это всего половину секунды. Интервалы между сбросом бомб и засвечиванием пленок определяли с учетом скоростей самолетов и высоты.

Обычно происходило это так. Сразу с момента обнаружения нужного объекта пилотом сбрасывалась такая бомба. Самолет разведчика имел на борту 4-10 таких зарядов. Находившиеся внизу войска переживали шок от взрыва света, не понимая, что происходит. Объекты вокруг выглядели гораздо ярче, чем в дневном свете. Ночной призрак улетал с уже отснятыми фото, пока люди начинали осознавать, что это было.

Совершенствование техники

Разработчики в Германии на протяжении всей войны совершенствовали технологии необходимой Вермахту воздушной разведки. С 1944 года были выпущены уникальные камеры NRB 40/25. В них помещались металлические пластины, способствовавшие защите техники. У них была улучшена оптика, работа ночных камер отличалась большей скоростью, чем дневных.

Со временем ночных разведчики стали оборудовать системами предупреждений об эскадрильях врага, находящихся поблизости. Специальные радары исследовали область 4 км в длину и 3 км в ширину вокруг самолета. Это оберегало разведчика от внезапных ночных атак. Использовались радиовысотомеры и светоотражатели. Так, пролетая над средствами ПВО, самолет разбрасывал дипольные отражатели. Это были полосы из фольги, и именно они способствовали дезориентации вражеских радаров. Ракеты их били в воздух, а призрак с трудом обнаруживался радарами, так как экраны РЛС заполняли белые пятна.

Современные технологии

В данный момент времени аэросъемка по-прежнему используется. Лишь значительно шагнули вперед технологии ее проведения. Гораздо удешевили процесс изобретенные не так давно мультикоптеры. Они способны снимать практически в любую погоду. Если раньше существовала лишь аэрофотосъемка, то теперь есть возможности проведения съемок на видео, создания панорамных изображений. Все это часто применяется в строительстве. Проведение съемки позволяет предоставлять наиболее важные сведения о характере ландшафта. В ходе рекламных кампаний, связанных с недвижимостью, повсеместно используются качественные кадры аэрофотосъемки местности квадрокоптером. Ходовым стал этот же метод для фиксирования массовых мероприятий самого разного характера. Современная аэрофотосъемка местности квадрокоптером в полной мере передает красоту и атмосферу природы и нужных объектов.

Примечательно, что беспилотные технологии съемок не использовались на протяжении многих десятков лет. Первыми летательными аппаратами с камерами без пилотов были воздушные змеи и воздушные шары.

Наибольшую популярность для аэрофотосъемки приобрели во Вьетнамскую войну. Из-за массового использования ПВО было слишком рискованно часто использовать пилотируемые аппараты для разведки. Гораздо проще было потерять маленькое средство, чем целого летчика с истребителем.

Для аэрофотосъемки современности могут действовать на любой высоте. Это дает больше возможностей в процессе создания карт. Сильно изменились способы аэрофотосъемки. Современные аппараты зачастую наделены возможностями ведения плановых и перспективных съемок. Такие аппараты отличаются компактностью и экономностью по сравнению с самолетами, когда-то применявшимися в ВОВ. Они стали доступны абсолютно любому человеку, и люди активно приобретают себе беспилотные аппараты и дроны по всему миру.



Поделиться