ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 51
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Анализ сигналов, полученных одновременно с нескольких спутников, позволяет точно определить высоту и положение. Высоты, определенные таким образом, полезны в ранее не нанесенных на карту областях для проверки результатов, полученных более быстрыми относительными методами, но они недостаточно точны для картографирования застроенных территорий или для инженерных проектов. Вездеходы или вертолеты могут нести инерциальные системы, достаточно точные для обеспечения ориентировочных высот, пригодных для аэрофотосъемки больших площадей, в рамках точек, установленных более точно по ватерпасу.
СОВРЕМЕННАЯ СЪЕМКА С ПОМОЩЬЮ АЭРОСЪЕМКИ
Авиация и фотография произвели революцию в детальном картографировании объектов, видимых с воздуха. Однако аэрофотоснимок — это не карта. Например, в случае с Домом парламента и Вестминстерским мостом в Лондоне вершины башен совпадут с углами фундамента при отображении. Однако на аэрофотоснимке их не было бы, поскольку они были смещены радиально от центра. Важным свойством вертикальных аэрофотоснимков является то, что углы правильно изображаются в их центрах, но только там. Подобные искажения присутствуют и на фотографиях холмистой местности. Эту проблему можно решить двумя основными способами, в зависимости от относительных масштабов карты и фотографий и от того, требуются ли контуры на карте. Старый метод, подходящий для планиметрических карт в масштабе меньшем, чем фотографии, широко использовался во время и после Второй мировой войны для картографирования больших территорий пустыни и малонаселенной страны; горную местность можно было зарисовать, но рельеф не был точно показан.
Как и при наземной съемке, перед детальным картографированием с воздуха необходима система определенных точек. Фотографии обычно делаются вертикально ориентированной камерой в виде серии полос, в которых каждое изображение примерно на 60 процентов перекрывает предыдущее; соседние полосы лишь немного перекрываются. Перекрытия позволяют собрать низкоуровневую структуру или систему управления на основе небольших узнаваемых особенностей, которые появляются более чем на одной фотографии. В простейшем варианте этой процедуры каждая фотография заменяется прозрачным шаблоном, на котором проводятся лучи (или вырезаются прорези) от центра изображения к выделенным признакам. Углы между этими лучами или прорезями правильные, и шаблоны с прорезями можно соединить вместе, вставив штифты, которые представляют элементы, в соответствующие прорези и сдвинув шаблоны так, чтобы каждый штифт попал в прорези на всех изображениях, показывающих соответствующий элемент. Эта операция гарантирует, что центры изображений и выбранные объекты находятся в правильном соотношении. Массив перекрывающихся фотографий можно расширить или сжать, перемещая их по рабочей поверхности до тех пор, пока шпильки остаются в прорезях. – наземные контрольные точки, выделенные на разных фотографиях.
Этот метод может быть расширен за счет использования двух дополнительных камер, по одной с каждой стороны, направленных под прямым углом к линии полета и на 30 градусов ниже горизонтали. Фотографии, сделанные боковыми камерами, перекрываются с фотографиями, сделанными вертикальной, а также включают горизонт; эффект состоит в том, чтобы расширить полосу покрытой земли и, таким образом, уменьшить количество необходимых полетов. Точки на заднем плане перспективных фотографий могут быть включены в перекрывающийся массив, как и раньше, чтобы связать вместе соседние траектории полета. Фотография с высоколетящих реактивных самолетов и спутников сделала этот метод устаревшим, но до того, как эти достижения произошли, он значительно облегчил картографирование слаборазвитых районов.
Для изготовления карт с точными контурами в пяти-шестикратном масштабе по сравнению с фотографиями необходим более сложный подход. Усилия по наземной съемке должны быть расширены, чтобы определить высоту, а также положение всех элементов, используемых для создания каркаса.
В этом приеме детали внутри каждого сегмента карты строятся не по отдельным фотографиям, а по перекрытию двух последовательных фотографий в одной полосе, исходя из положения и высоты объектов в углах каждой области. Трехмерную модель можно создать, просматривая каждую пару последовательных фотографий в стереоскоп; с помощью специально разработанного графического инструмента можно правильно расположить, масштабировать и сориентировать перекрывающуюся область, а высоты точек внутри нее можно получить из высоты четырех угловых точек. Эти фотограмметрические инструменты для построения графиков могут иметь несколько форм. В проекционных приборах фотографии проецируются на стол разными цветами, так что через очки с линзами дополнительных цветов каждый глаз видит только одно изображение, а оператор визуализирует трехмерную модель земли. Инструментальная плита с освещенным пятном в середине можно перемещать вокруг модели и поднимать или опускать так, чтобы казалось, что пятно касается земли, когда оператор сканирует любой элемент, даже если он расположен на крутом склоне холма. Карандаш прямо под точкой наносит точную форму и положение объекта на карте. Для контурирования точка фиксируется на выбранной высоте (в масштабе, соответствующем масштабу модели), и маркеру разрешается касаться поверхности модели в любом месте; затем карандаш рисует контур.
В более сложных механических устройствах лучи света, достигающие летательного аппарата, делающего две фотографии, представлены стержнями, встречающимися в точке, которая представляет положение просматриваемой модели. В сложной системе призм и линз оператор, как и в проекционных приборах, видит пятно, которое можно перемещать в любом месте перекрытия и вверх или вниз, чтобы коснуться поверхности модели. Механическая или электронная система перемещает карандаш в соответствующее положение на чертежном столе, к которому прикреплена рукопись карты.
С компьютеризированными аналитическими инструментами механическая операция ограничивается измерением координат на двух фотографиях, а преобразование в трехмерную модель полностью выполняется компьютером. С помощью самых точных графических инструментов любого типа можно нарисовать карту в масштабе, в четыре-шесть раз превышающем масштаб фотографий, и точно нанести контуры с интервалом по вертикали примерно в одну тысячную высоты, с которой были сделаны фотографии. . С помощью таких аналитических инструментов запись может быть сохранена как в цифровом, так и в графическом виде для последующего построения в любом удобном масштабе.
Все эти методы создают линейную или нарисованную карту; некоторые из них также создают файл данных на диске или ленте, содержащий координаты всех линий и других объектов на карте. С другой стороны, аэрофотоснимки можно комбинировать и распечатывать непосредственно для формирования фотокарты. Для плоских участков эта операция требует простого вырезания и склеивания фотографий в мозаику. Для большей точности центры фотографий могут быть выровнены с помощью шаблонов с прорезями для создания фотокарты, называемой управляемой мозаикой.
Гораздо более точный метод основан на использовании ортофотоскопа. В этом устройстве перекрывающиеся фотографии используются так же, как и в стереоскопическом плоттере, но прибор, вместо ручного отслеживания элементов и контуров, сканирует перекрытие и создает ортофотоснимок, разделяя область на небольшие участки, каждый из которых правильно масштабируется. Эту процедуру лучше всего применять к участкам с низким рельефом без высотных зданий; полученные карты можно затем заменить линейными картами в сельской местности, где они практически полезны при планировании переселения в сельскохозяйственных проектах. Поскольку нет необходимости в правильном чертеже, окончательная печатная карта может быть изготовлена намного быстрее и дешевле, чем это было бы возможно в противном случае.