Дешифрование аэрофотоснимков

  • Вид работы:
    Реферат
  • Предмет:
    Геология
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    474,60 kb
  • Опубликовано:
    2011-03-04
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Дешифрование аэрофотоснимков

Министерство образования и науки Российской Федерации

Якутский государственный университет им. М.К.Аммосова

Инженерно-технический факультет

Реферат по дисциплине «Инженерная геодезия»

на тему:

ДЕШИФРОВАНИЕ АЭРОФОТОСНИМКОВ

Выполнила студентка

З-ПГС-08

Мельнова Е.Б.






г.Якутск, 2009 г

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1. Аэрофотографическая съемка

Глава 2. Топографическое дешифрование аэрофотоснимков

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире аэрофотосъемка имеет важное значение. Полученные при аэрофотосъемке снимки особенно применимы в картографии, определении границ землевладений, видовой разведке, археологии, изучении окружающей среды, производстве кинофильмов и рекламных роликов и др. Ясно, каких огромных затрат и времени требует сплошное изучение, наземная съемка значительных территорий. Тем более этот подход малореален при комплексном изучении территории, ведь для одновременного изучения и растительного покрова, и почв, и геологического строения, и объектов хозяйственной деятельности человека требуется одновременно посылать на полевые работы специалистов многих профессий. Отметим также, что при проведении полевых обследований очень трудно, а для больших территорий невозможно, добиться синхронизированности, одновременности наблюдений во всех частях территории. Наблюдения в разных частях могут тогда относиться к разным фенологическим стадиям развития растений, разным состояниям погоды, разным этапам сельскохозяйственных работ. Короче, единственным этот метод сбора информации - в поле, при непосредственном посещении местности, при прямом контакте с ее объектами, быть не может. Он обязательно должен дополняться другими, неконтактными методами сбора информации, позволяющими охватить сразу значительные площади.

Эту задачу позволяет решить аэрофотосъемка. Первые аэрофотосъемки проводились еще с воздушных шаров на заре развития фотографии в середине XIX века, а уже в 20-30-е годы нашего века фотосъемка местности с самолетов стала широко применяться для создания лесных, топографических, геологических карт, для изыскательских работ.

Глава 1. АЭРОФОТОГРАФИЧЕСКАЯ СЪЕМКА

Важное преимущество аэрофотосъемки – объективность и информативность фотоснимков, по которым создается карта, а также то, что основной объем работы происходит в камеральных условиях. Она включает в себя собственно фотографирование, плановую и высотную подготовку снимков, дешифрование снимков и работы по обработке снимков – фотограмметрические работы.

Разные типы фотопленок позволяют получать различные типы снимков. Черно-белые АФС отображают объекты изменением тональности серого цвета; на цветных снимках местность изображается в цветах, близких к естественным; на спектрозональных снимках некоторые объекты, например растительные сообщества, изображаются в контрастных цветах, что облегчает их дешифрование.[1]

Чаще всего снимаемый участок не может быть размещен на одном снимке, тогда участок фотографируется последовательно маршрут за маршрутом. Съемочные маршруты летательного аппарата прокладываются прямолинейно, обычно с запада на восток и в обратном направлении, на постоянной высоте. При этом соблюдается перекрытие вдоль маршрута между снимками до 57-60% от рамки кадра и поперечное перекрытие между маршрутами – 20-40% от рамки кадра. Время съемки выбирается так, чтобы солнце не было скрыто облаками и стояло над горизонтом не слишком низко и не в зените (рис.1).

Рис. 1. Схема аэрофотографического залета и перекрытий снимков

Различают плановую и перспективную аэрофотосъемку. Плановая съемка – когда оптическая ось камеры отклоняется от отвесной линии не более чем на 3о; при большем угле наклона - съемка перспективная. В первом случае площадь, отображенная на одном снимке, будет меньше, но и искажения по краям снимка не будут такими сильными, как при перспективной съемке. [1]

Глава 2. ТОПОГРАФИЧЕСКОЕ ДЕШИФРОВАНИЕ АЭРОФОТОСНИМКОВ

аэрофототопографическая топографическая съемка дешифрование

Дешифрование – это процесс извлечения разнообразных информационных данных из фотоизображений земной поверхности. [3] При этом производится обнаружение, распознавание объектов, определение их географической сущности, установление их качественных и количественных характеристик и закрепление результатов изучения на снимке или карте условными знаками. Дешифрование не менее важно, чем сама аэрофотосъемка, так как является основным этапом создания и обновления топографических карт. Его качество зависит от оптических и геометрических свойств АФС, применяемых приборов, а также уровня знаний и опыта дешифровщика.

В зависимости от поставленных задач различают общегеографическое (топографическое и ландшафтное) и специальное (геологическое, почвенное, лесное, военное и др.) дешифрование.[3]

Топографическое дешифрование АФС производится с целью обнаружения и получения характеристик тех объектов, которые должны быть изображены на топографической карте. Оно может производится полевым, камеральным и комбинированным методом.

При полевом дешифровании объекты распознаются непосредственно на местности путем сличения АФС с натурой; при камеральном – изучают снимки в лабораторных условиях; при комбинированном – также и в поле, и по созданным эталонам дешифрования участков характерных ландшафтов.

Дешифрование АФС производится визуально или с помощью стереофотограмметрических приборов: стереоскопа, стереометра, стереопроектора. Во всех случаях дешифрование должно опираться на знание основных географических закономерностей и особенностей исследуемой местности, а также на изучение дешифровочных признаков объектов. Их делят на прямые и косвенные. Дешифровочными признаками считают характерные свойства объектов, по которым эти объекты могут быть обнаружены и опознаны.

Свойства объектов, отобразившиеся на АФС, называют прямыми признаками: размеры, форма, тень, цвет изображения объекта, а также структура фотоизображения.

Форма – основной прямой дешифровочный признак, выявляющий наличие объекта и некоторые его свойства. Например, на плановых аэрофотоснимках плоские объекты (пашни, озера и т.д.) сохраняют свои очертания. Тогда как вертикальные объекты (трубы, сооружения башенного типа и т.д.) изображаются в ортогональной проекции в центре снимка, а при удалении от центра (главной точки) приобретают все более перспективное.

Рис. 2. Определение формы объекта на АФС по изображению их теней

а – отклонение изображений высоких объектов. Тени объектов заштрихованы; б – определение высоты дерева h по длине его падающей тени l.

изображение, с наклоном от главной точки. По радиальному направлению форму объектов на АФС определяют по изображению их теней (рис. 2). Различают тени собственную и падающую. Часть объекта, расположенная со стороны, противоположной Солнцу, имеет собственную тень. Падающая тень отбрасывается объектом на поверхность Земли (другие предметы). Длина тени зависит от высоты Солнца и самого объекта. По теням на АФС определяют высоту объектов.

Размер изображения зависит от масштаба снимка. Линейная величина объекта определяется по формуле L=lm, где l – длина (ширина) объекта на снимке; L – длина объекта в натуре; m – знаменатель масштаба снимка.

Рисунок (структура) фотоизображения обусловлен повторяемостью и характером размещения отдельных деталей. Он создается закономерным сочетанием ряда элементов, составляющих объект, и передает структуру этого объекта.

Рис. 3. Признаки для определения направления течения реки по аэроснимку

1 – притоки впадают под острым углом к направлению течения; 2 – выносы протоков сносятся вниз по течению; 3 – слияние поток разной мутности; 4 – при обтекании препятствия (пороги, водопады) белые полосы вспененной воды вытянуты по течению; 5 – заводи слепым концом расположены против течения; 6 – заостренный конец косы направлен вниз по течению; 7 – остров имеет грушевидную форму с сужением вниз по течению; 8 – мели выгнуты по течению; 9 – зубцы отмелей на изгибах реки обращены вниз по течению; 10 – водохранилище имеет грушевидную форму с сужением вверх по течению; 11 – ледорезы перед мостом расположены вверх по течению; 12 – понтонные мосты и запани прогибаются вниз по течению.

Рисунок фотоизображения зависит от внутренних связей между компонентами ландшафта и процессов, происходящих в конкретном природном комплексе. Каждому природно-территориальному комплексу свойственен определенный рисунок, передающий его морфологические особенности. Различают бесструктурный рисунок, характерный для изображения спокойной водной поверхности, луговой растительности, и структурный – пятнистый, зернистый, точечный, полосатый и т.д. Например, пятнистый рисунок характерен для торфяно-бугристой тундры; полосатый – для изображения свежевспаханных полей; линейно-точечный – для посевов технических культур; зернистый отображает участки леса.

Существенное значение при дешифрировании АФС имеют косвенные признаки, основанные на связях и взаимозависимостях объектов местности. Зная географические закономерности, можно по прямым признакам опознать какие-то объекты и по ним выявить связанные с ними другие, хотя на снимке они не изображены.

При дешифрировании природных, экономических и других объектов широко применяют косвенные признаки. Так, например, грунтовая дорога подходит к реке и продолжается на другом ее берегу, очевидно, что через реку есть переправа. А если берега пологие, сильно разъезженные у воды, и на реке заметен перекат, то здесь возможен и брод. По рисунку проселочной дороги можно судить о грунтах местности: на влажных участках дорога сильно разбита, имеет много объездов; на песчаном грунте – границы дороги расплывчатые ; на глинистом грунте контур дороги резко выражен, как бы врезан. Направление течения реки можно определить по притокам, впадающим под острым углом к направлению течения; выносы притоков сносятся по течению реки; острова сужаются вниз по течению (рис. 3).

Объектами топографического дешифрования являются населенные пункты, пути сообщения, линии связи и электропередачи, элементы экономики и культуры, гидрографические объекты, рельеф, грунты и растительность.

Населенные пункты: четко выделяются структурой фотоизображения и геометрическими фигурами кварталов. Можно определить тип населенного пункта, характер планировки. Так, сельские населенные пункты располагаются на берегах рек, оврагов. Характерно наличие хозяйственных построек, приусадебных участков и т.д.

Пути сообщения: признаками являются форма и местоположение, светлый тон фотоизображения. Для железных дорог характерна прямолинейность отрезков пути, закругленность поворотов, наличие насыпей и выемок, придорожных сооружений. Автомобильные дороги на АФС изображаются светлыми линиями различной толщины и извилистости. Грунтовые дороги выделяются извилистыми светлыми линиями с наличиями объездов, разъезженных участков. Дороги с покрытием выделяются прямолинейностью, плавностью поворотов, наличие насыпей и выемок, мостов, обсадок.

Разъезженные участки дорог, объезды, выделенные на снимках, служат косвенными признаками для характеристики грунта, заболоченных участков местности.

Водные объекты на АФС имеют темный фототон. Для них характерны неправильные очертания, многообразие форм и окраски.

Реки, озера, пруды распознаются по форме островов, направлению притоков, мелей и т.д.

Рельеф местности во всем его многообразии наиболее четко распознается при стереоскопическом рассматривании аэрофотоснимков. Дешифровочными признаками служат плановая конфигурация, объемная форма, тень, структура фотоизображения, состав растительности и т.д.

Почвенно-растительный покров: прямыми дешифровочными признаками служат фототон, структура фотоизображения, форма падающей тени, рельеф полога в лесных сообществах, связь с рельефом и гидрогеографической сетью. Древесные насаждения опознаются на снимках по относительно темному тону и зернистой структуре. В тоже время структура фотоизображения зависит от формы, размера и яркости крон деревьев, состава и расположения из в лесном массиве. Для саженного леса характерна линейная структура, сады опознаются по правильному изображению «зерен». «Зерна» кустарников мельче, чем «зерна» деревьев, имеют рассредоточенное размещение и очень короткую тень. Травянистые и кустарниковые сообщества на снимках имеют общий серый тон, который сильно варьирует в зависимости от наличия вида растительности и степени влажности болот.

Пашни обладают четко выраженной геометрической формой границ, полосчатым рисунком и разнотонностью.

Отдешифрированные объекты изображают условными знаками на АФС или кальке. Изображение рельефа на АФС может быть получено или в поле путем топографической съемки, или путем рисовки рельефа на стереофотограмметрических приборах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По настоящему широкие перспективы открылись перед дистанционным зондированием только с развитием компьютерных технологий, переносом всех основных операций по обработке и использованию данных съемок на компьютеры, особенно в связи с появлением и широким распространением геоинформационных технологий, ГИС.

Дистанционное зондирование сегодня - это огромное разнообразие методов получения изображений буквально во всех диапазонах длин волн электромагнитного спектра от ультрафиолетовой до дальней инфракрасной и радиодиапазона, самая различная обзорность изображений - от снимков с метеорологических геостационарных спутников, охватывающих практически целое полушарие, до детальных аэросъемок участка в несколько сот квадратных метров. Пространственное разрешение может варьировать, соответственно, от нескольких километров до сантиметров.

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.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Картография с основами топографии: Учебное пособие для студентов пед.ин-тов по спец. «География»/Г.Ю.Грюнберг, Н.А.Лапкина, Н.В.Малахов, Е.С.Фельдман; Под ред. Г.Ю.Грюнберга. – М.: Просвещение, 1991. – 368с.: ил.

2. Курошев Г.Д. Геодезия и топография: учебник для студ.вузов/Г.Д.Курошев, Л.Е.Смирнов. – 2-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 176 с.

3. Южанинов В.С. Картография с основами топографии: Учеб. пособие. – М.: Высш. Шк., 2001. – 302 с.: ил.

Похожие работы на - Дешифрование аэрофотоснимков

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!