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:

· чёрно-белую панхроматическую;

· чёрно-белую инфрахроматическую;

· цветную;

· спектрозональную (особый тип пленок на которой изображение получается с преобразованной передачей цветов, дающей возможность резче подчеркнуть различия объектов).

К концу XX века использование нецифрового оборудования в профессиональной аэрофотосъёмке прекратилось.

Глава 2. Аэросъемки

Сканерная аэросъемочная система Геометрия сканерных снимков такова, что изображение формируется не одномоментно (как в фотографических системах), а построчно. Поэтому получаемые снимки не соответствуют центральному проектированию и требуют применения специальных методов фотограмметрической обработки. Первой съемочной системой такого типа является камера ADS40, впервые представленная фотограмметрическому сообществу в 2000 году на конгрессе ISPRS в Амстердаме (в настоящее время эксплуатируется около 50-ти таких камер).

Конструктивно камера ADS40 включает семь параллельных ПЗС-линеек, расположенных в фокальной плоскости однолинзовой системы. Три из них осуществляют регистрацию изображения в панхроматическом диапазоне; четыре других ПЗС-линейки предназначены для формирования изображения в красной, зеленой, синей и ближней инфракрасной зонах спектра. ПЗС - линейки роматического диапазона являются сдвоенными, причем, двиг одной линейки относительно другой равен 0,5 пиксела. Одна из этих сдвоенных линеек направлена вперед, другая - отвесно вниз (в надир), а третья - назад (рис.5).

Рис.5. Принципиальная схема сканирования камерой ADS40

Технология обработки результатов съемки камерой ADS40 довольно специфична и предполагает выполнение так называемой предобработки, заключающейся в преобразовании изображения от уровня 0 к уровню 1 с помощью программы GPro, поставляемой вместе с конкретной камерой ADS40. Следует подчеркнуть, что при сканерной съемке отсутствует понятие "снимок", которое заменяется понятием "ковер" (рис.5), что вносит некоторые особенности в технологию обработки полученных материалов. Однако интерфейс программы Photomod построен так, что для оператора не имеет значения, данные какой камеры он обрабатывает, и он всегда выполняет одни и те же стандартные операции, хотя их содержание в различных случаях не одинаково, и всегда учитывает геометрическое особенности построения изображения. Конструктивные особенности камеры таковы, что точность обработки стереоскопического изображения оказывается несколько выше, чем для кадровых камер, обеспечивающей получение центральной проекции. Так, при обработке данных ADS40 точность взаимного ориентирования характеризуется величиной остаточного поперечного параллакса порядка 1 пиксела (6 мкм), что почти в два раза выше, чем регламентируется нормативными документами по фотограмметрическим работам. Дальнейшая фотограмметрическая обработка данных включает стандартные операции по построению фотограмметрической сети, цифровой модели рельефа, ортотрансформированию, стерео - или моновекторизации и другие, часть которых может быть выполнена в автоматическом режиме.

Цифровая АС

Первая фотография Земли из космоса была получена 24 октября 1946г. Запущенная в США с полигона White Sands автоматическая ракета V-2 вышла на суборбитальную траекторию с апогеем 105 км и сделала серию снимков Земли. Съемка производилась 35-ммкинокамерой на чёрно-белую киноплёнку.

Первая спутниковая фотография Земли была сделана 14 августа 1959 года американским спутником Explorer 6, а первые фотографии Луны - советским спутником Луна-3 6 октября того же года (во время выполнения фотографирования обратной стороны Луны).

Рис.7. Первая фотография земли из космоса

Спутниковые изображения находят применение во многих отраслях деятельности - сельском хозяйстве, геологических и гидрологических исследованиях, лесоводстве, охране окружающей среды, планировке территорий, образовательных, разведывательных и военных целях. Такие изображения могут быть выполнены как в видимой части спектра, так и в ультрафиолетовой, инфракрасной и других частях диапазона. Также существуют различные карты рельефа, выполненные с помощью радарной съёмки.

Дешифрование и анализ спутниковых снимков в настоящее время все больше выполняется с помощью автоматизированных программных комплексов, таких как ERDAS Imagine или ENVI. В начале развития этой отрасли некоторые из видов улучшений изображений по заказу правительства США выполнялись фирмами-подрядчиками. Например, фирма ESL Incorporated разработала один из первых вариантов двухмерного преобразования Фурье для цифровой обработки изображений.

Космическая съёмка Земли, небесных тел, туманностей и различных космических явлений, выполняемая приборами, находящимися за пределами земной атмосферы. Снимки земной поверхности, полученные путём К. с., отличаются тем, что при целостном (и более объективном, чем на картах) характере изображения местности они охватывают огромные площади (на одном снимке от десятков тысяч км² до всего земного шара). Это позволяет изучать по космическим снимкам основные структурные, региональные, зональные и глобальные особенности атмосферы, литосферы, гидросферы, биосферы и ландшафты нашей планеты в целом. При К. с. возможна повторная съёмка местности в течение одного и того же полёта носителя, т.е. через краткие промежутки времени, что позволяет изучать динамику как природных явлений, периодических (суточных, сезонных и др.) и эпизодических (извержения вулканов, лесные пожары и др.), так и различных проявлений хозяйственной деятельности (уборка урожая, заполнение водохранилищ и др.).К. с. даёт основу для разработки комплексных мероприятий по борьбе с загрязнением воздуха, суши и морей.

Первые снимки из космоса были сделаны с ракет в 1946, с искусственных спутников Земли - в 1960, с пилотируемых космических кораблей - в 1961 (Ю.А. Гагариным).К. с. вначале ограничивалась фотографированием в видимом диапазоне спектра электромагнитных волн с непосредственной доставкой снимков на Землю (преимущественно в контейнерах с парашютом). Наряду с черно-белой и цветной фото - и телесъёмкой применяются инфратепловая, микроволновая, радарная, спектрометрическая и др. фотоэлектронные съёмки Аэрометоды. Съёмочная аппаратура принципиально та же, что и при аэросъёмке. Методами К. с. нашей планеты являются:

1) съёмки с высот 150-300 км с недолговременных носителей и возвращением экспонированных плёнок и регистрограмм на Землю;

2) съёмки с высот 300-950 км с долговременных носителей (на орбитах, при которых спутник находится как бы постоянно над освещенной стороной Земли) и передачей изображений на Землю с помощью радиотелевизионных систем;

3) съёмки с высоты примерно 36 тыс. км с т. н. стационарных спутников с доставкой фотоинформации на Землю путём применения тех же систем;

4) съёмки с межпланетных автоматических станций с ряда последовательно увеличивающихся высот (например, со станции "Зонд" с 60 и 90 тыс. км и т.д.);

5) съёмки Земли с поверхности Луны и ближайших планет, автоматически выполняемые доставленной туда регистрирующей фотоэлектронной и передающей радиотелевизионной аппаратурой;

6) съёмки с пилотируемых космических кораблей и пилотируемых орбитальных станций (первая - советская станция "Салют"). Средние масштабы космических снимков 1: 1000000 - 1: 10000000. Детальность изображения земной поверхности на снимках из космоса довольно значительна. Например, при рассматривании с 10-кратным увеличением фотографий масштаба 1: 1500000, полученных с борта "Салюта", на открытой местности видны основная гидрографическая и дорожная сеть, контуры полей, селения средних размеров и все города с их квартальной планировкой. Современные области использования К. с.: метеорология (изучение облачности, снежного покрова и др.), океанология (течений, дна мелководий и др.), геология и геоморфология (в особенности образований большой протяжённости), исследования ледников, болот, пустынь, лесов, учёт культурных земель, природно-хозяйственное районирование территорий, создание и обновление мелкомасштабных тематических и общегеографических карт. Ближайшие перспективы практического применения К. с. для изучения, освоения и охраны географической среды и естественных ресурсов Земли связаны с выполнением с орбитальных научных станций-лабораторий т. н. многоканальных съёмок (одновременно в нескольких спектральных диапазонах при одинаковой освещённости местности). Это увеличивает разнообразие и объём получаемой информации и обеспечивает возможность её автоматической обработки, в частности при дешифрировании космических снимков.

Заключение