Аэрофотосъёмка

+1
902
Аэрофотосъёмка

Со времен зарождения воздухоплавания человек стремился не только подняться в воздух и увидеть Землю с высоты птичьего полета, но и поделиться увиденным. На данный момент практически не осталось летательных аппаратов, не опробованных в качестве носителя аэрофотокамеры, – начиная от воздушных змеев и заканчивая искусственными спутниками Земли. При этом, как и при практическом внедрении многих других технологий и методик, во главу угла положен поиск компромисса между ценностью результата и стоимостью его достижения.

Сейчас на рынке данных дистанционного зондирования основные позиции занимают сканирующие системы, установленные на космических аппаратах. Они все более и более оттесняют на второй план классические методы аэрофотосъемки. Пожалуй, единственной нишей, где аэрофотосъемка по сей день чувствует себя уверенно, – это масштабные уровни 1:5000 и крупнее. Но и здесь ее массовое использование сдерживает один существенный фактор – стоимость. Основной вклад в дороговизну привносит авиация. На больших площадях стоимость остается в пределах разумного. Но что делать, если требуется снять участок площадью в несколько квадратных километров и менее? В данном случае использование самолета или вертолета чаще всего является неоправданным. Наземные методы позволяют решить базовые картографические и топографо-геодезические задачи, но с какой бы детальностью ни проводились эти работы, результаты съемки не могут в полной мере заменить аэрофотоснимки. В то же время потенциальных пользователей, заинтересованных в локальной аэрофотосъемке, достаточно много в разных сферах деятельности: инженерных изысканиях, топографии, архитектуре, строительстве, ландшафтном дизайне, рекламе, экологии и др.

ИзображениеИзображение Данную проблему можно решить путем удешевления съемки за счет использования альтернативных воздушных носителей. На настоящий момент разработаны и опробованы методики съемки с применением широкого спектра малых летательных аппаратов. Самым легким летательным аппаратом, способным длительное время удерживать в воздухе вес пилота, является параплан. Основная особенность параплана заключается в отсутствии жестких элементов каркаса. Аппарат представляет собой летающее крыло из специальной ткани, жесткость которому придает давление набегающего потока воздуха. В безмоторном варианте аппарат малопригоден для аэрофотосъемки, однако оснащение двигателем позволяет существенно расширить область его применения. Параплан с мотором (паралет) или аэрошют базируется на трехколесной «телеге». Двигатель, расположенный сзади, создает тягу 50-350 кг. Особенности конструкции паралета позволяют осуществлять взлет с 1-2 пассажирами (рис. 1).

Паралет или аэрошют имеет достаточно высокие летные характеристики. Относительно большая грузоподъемность (до 400 кг) позволяет установить на нем практически любое съемочное оборудование и производить съемку с участием оператора. Малая взлетная дистанция позволяет осуществлять взлет и посадку с любой ровной поверхности (дороги, луга). Конструкция аппарата позволяет транспортировать его в прицепе легковой автомашины или в фургоне. Стоимость аппарата несоизмеримо меньше чем легких самолетов и составляет 10-15 тысяч долларов. Мобильность и функциональность обеспечивают целесообразность его применения как для аэрофотосъемки, так и для визуального мониторинга различных, в том числе потенциально опасных, объектов, что уже доказано на примере проектов, выполненных нами.

ИзображениеИзображениеВ процессе реализации ряда пилотных проектов нами была выполнена аэрофотосъемка участков общей площадью более 300 кв.км. Столь масштабные исследования обусловлены серьезностью поставленных задач: оценить рентабельность и толерантность метода к различным условиям съемки, произвести оценку геометрической точности и особенностей использования результатов, отработать технологию аэрофотосъемки до стадии производства. В ходе тестовых полетов использованный тип паралета/аэрошюта доказал надежность и неприхотливость к погодным условиям и, что главное, к условиям взлета и посадки. Полеты осуществлялись как в солнечную, так и в пасмурную погоду при силе ветра от штиля до 9 м\с с пашни, полевой дороги или луга. Успешное выполнение работ во многом обеспечивалось разделением функций: оператор, занимающий пассажирское место, осуществляет исключительно работу с камерой; пилот же, в свою очередь, выполняет полет по траектории на заданной высоте, позиционируясь на основе навигационных приборов (GPS, вариометр). Съемка обычно производится с высот от 200 до 700 метров, хотя в принципе диапазон высот может варьироваться от 100 до 1500 метров. Цифровая камера, установленная на аппарате, имеет систему горизонтирования, что позволяет выдерживать угол отклонения оси съемки от вертикали в пределах 10 градусов. Результатом полета является серия цифровых снимков размером 12мгп с разрешением на местности 5-25см (рис. 2). Следует также отметить, что полный цикл работ от момента подписания договора до сдачи материалов заказчику составляет не более месяца, а при небольших объемах можно уложиться в две недели.

Одним из ключевых требований к производимым работам являлось обеспечение геометрической точности и уровня детализации в соответствии с масштабами 1:500 — 1:2000, а также получение цифровой модели рельефа автоматизированными методами. Соответствие данным требованиям достигается только при выполнении фотограмметрической обработки аэрофотоснимков. В настоящее время одним из наиболее передовых программных комплексов, обеспечивающих фотограмметрическую обработку аэрофотоснимков с последующим автоматизированным получением ЦМР, является используемая нами система Leica Photogrammetry Suite (LPS). Существенным плюсом программы является отсутствие заданных в явной форме ограничений по количеству снимков в блоке и возможность обработки аэроснимков, в том числе полученных посредством неспециализированных зеркальных цифровых камер. Для построения сети фототриангуляции недостаточно одних снимков и сведений о параметрах дисторсии объектива, требуется также проведение работ по планово-высотному обоснованию снимаемого участка. Для данных целей наилучшим образом подходят фазовые GPS-приемники.

ИзображениеИзображениеВ результате выполнения комплекса фотограмметрических работ, в который входит корректировка цифровой модели рельефа, исправление яркости для бесшовного совмещения снимков, создание мозаики ортотрансформированных снимков и построение изолиний рельефа, мы получаем данные, дальнейшее использование которых зависит от поставленной задачи. Мозаика аэрофотоснимков, цифровая модель рельефа и перспективные фотографии позволяют решить широкий спектр картографических и геоинформационных задач: создание виртуальных моделей местности, составление топографических планов масштабов 1:500-1:5000, осуществление мониторинга, разработка экологических карт (рис. 3).

ИзображениеИзображениеВозможность получения высотных характеристик объектов позволяет отображать при виртуальном моделировании здания, сооружения и растительность. В итоге, после насыщения виртуальной модели трехмерными объектами удается достичь высокого уровня реалистичности и использовать эту модель в целях архитектурного дизайна и ландшафтного планирования. Высокая детализация снимков (до 5 см в пикселе) позволяет достоверно отображать ландшафт и сохранять высокое качество текстур виртуальной модели даже в режиме эмуляции передвижения на автотранспорте и, тем более, при пролете над земной поверхностью. Получаемые данные пригодны также для составления топографических планов масштаба 1:500-1:5000 в формате CAD в полном соответствии с принятыми условными знаками. В ходе работ на основе ЦМР формируются изогипсы и высотные отметки. Для дешифрирования объектов на местности используется мозаика ортотрансформированных снимков в комплексе с перспективными аэрофотографиями участка работ, позволяющими определить этажность и тип построек, уточнить характеристики сооружений и растительности. Полученные планы пригодны для использования в целях городского планирования, реконструкции и комплексного строительства (рис. 4).

ПОДПИШИТЕСЬ СЕГОДНЯ

Научитесь что-то делать своими руками лучше с нашими техниками, статьями об авто и гараже, смотрите последние обзоры инструментов и материалов для ремонта; вдохновляйтесь приключенческими историями на строительную тематику. Друзья! Подпишитесь сейчас если наш сайт помог вам или просто понравился, вы можете помочь нам развиваться и двигаться дальше. Для этого можно:

* Оставить комментарий к статье.

* Подписаться на наш канал на YouTube.

* Поделитесь этой информацией.


Спасибо!


RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!

ЛТК СЛА АИР СПОРТ

Информационный портал клуба © "Air Sport Russia". Клуб внесён в единый реестр Московского отделения ОФ СЛА России - Регионального отделения ООГО "ДОСААФ России" № 31 от 26 июля 2010 года. * Для детей старше 16 лет.

Mail: airsport@mail.ru
Тел: +7 926 245 II 2I
Skype: airsport.ru

Введение в постройку аэрошюта ФЕЛИКС
Настоящий буклет раскроет перед вами секреты самостоятельной постройки аэрошюта ФЕЛИКС. Аэрошют ФЕЛИКС это двухместный аэрошют.
Дмитрий Куликов 6 лет назад
"ВУПИ" - Новейший аппарат авиаконструктора Кальберматтена
Целых 20 лет грезит швейцарец Лоран Калберматтен (Laurent de Kalbermatten) о необычных, невиданных летательных аппаратах: и вот!!!
Air Sport Russia 2 года назад
Первый полёт человека. Ричард Пирс, 31 марта 1902 года
Популярная история гласит, что братья Райт в Китти Хок в США были первыми, кто полетел, но это не так!
Сергей Сергеев 2 года назад
Моторама аэрошюта ФЕЛИКС
Для изготовления моторамы у вас должно быть три куска квадратной 30 мм трубы, один длинной 225 мм, два других по 470 мм.
Дмитрий Куликов 6 лет назад
Рекомендуемое крыло и двигатель для аэрошюта ФЕЛИКС
Я рекомендовал бы использовать Rotax 503 – два карбюратора и двойное зажигание.
Дмитрий Куликов 6 лет назад
Список материалов для постройки аэрошюта ФЕЛИКС
Пожалуйста, прочитайте данный буклет полностью, прежде чем заказывать материалы или начинать постройку аэрошюта ФЕЛИКС.
Дмитрий Куликов 6 лет назад
Хоккейный матч, который изменил историю авиации
Изобретение полета и современная авиация зависит от многих вещей, от тщательного изучения аэронавтики, разработки воздушных шаров и планеров до изобре
Air Sport Russia 2 года назад
Топливный бак аэрошюта ФЕЛИКС
Место для топливного бака у нас между вертикальной стойкой основного креста и подпоркой двигателя.
Дмитрий Куликов 6 лет назад
Места под сидения аэрошюта ФЕЛИКС
Установка сидений очень проста. Можно сделать квадратной трубкой, можно круглой, можно полосой. Из подручного материала.
Дмитрий Куликов 6 лет назад
Задние оси аэрошюта ФЕЛИКС
У Вас должна быть пара отрезков 30 трубы длинной 760 мм. Есть два варианта изготовления осей задних колёс.
Дмитрий Куликов 6 лет назад