Aerofotografijos ir kosmoso nuotraukos. Planas, žemėlapis, aerofotografija, erdvės vaizdas

Leidžia gauti erdvinę informaciją apie žemės paviršiaus elektromagnetinių bangų matomajame ir infraraudonajame diapazone. Jie gali atpažinti pasyvią atspindėtą žemės paviršiaus spinduliuotę matomame ir artimame infraraudonųjų spindulių diapazone. Tokiose sistemose spinduliuotė patenka ant atitinkamų jutiklių, kurie generuoja elektrinius signalus priklausomai nuo spinduliavimo intensyvumo.

Optinėse-elektroninėse nuotolinio stebėjimo sistemose paprastai naudojami jutikliai su nuolatiniu progresuojančiu skenavimu. Galima atskirti linijinis, skersinis ir išilginis skenavimas.

Bendras skenavimo kampas per kelią vadinamas matymo kampu, o atitinkama reikšmė Žemės paviršiuje šaudymo dažnių juostos plotis.

Duomenų srauto dalis, gauta iš palydovo, vadinama scena. Srauto supjaustymo į scenas schemos, taip pat jų dydis skirtingiems palydovams skiriasi.

Optoelektroninės nuotolinio stebėjimo sistemos atlieka tyrimus elektromagnetinių bangų optiniame diapazone.

Panchromatinis vaizdai užima beveik visą matomą elektromagnetinio spektro diapazoną (0,45-0,90 mikronų), todėl yra nespalvoti.

Daugiaspektrinis(daugiazonės) vaizdo gavimo sistemos sudaro kelis atskirus vaizdus plačioms spektro juostoms nuo matomos iki infraraudonosios elektromagnetinės spinduliuotės. Šiuo metu didžiausią praktinį susidomėjimą kelia naujos kartos erdvėlaivių daugiaspektriniai duomenys, įskaitant RapidEye (5 spektrinės zonos) ir WorldView-2 (8 zonos).

Naujos kartos didelės ir itin didelės raiškos palydovai, kaip taisyklė, filmuojami panchromatiniu ir daugiaspektriniu režimais.

Hiperspektrinisšaudymo sistemos vienu metu formuoja vaizdus siauroms spektrinėms zonoms visose spektro diapazono dalyse. Hiperspektriniam vaizdavimui svarbu ne spektrinių zonų (kanalų) skaičius, o zonos plotis (kuo mažesnė, tuo geriau) ir matavimų seka. Taigi 20 kanalų tyrimo sistema bus hiperspektrinė, jei ji apims 0,50-070 μm diapazoną, o kiekvienos spektrinės zonos plotis ne didesnis kaip 0,01 μm, o tyrimo sistema su 20 atskirų kanalų, apimančių matomą kanalo sritį. spektro, artimųjų, trumpųjų bangų, vidutinės ir ilgosios bangos infraraudonųjų spindulių regionai, bus laikomi daugiaspektriais.

Erdvinė raiška— reikšmė, apibūdinanti mažiausių vaizde išskiriamų objektų dydį. Erdvinę skiriamąją gebą įtakojantys veiksniai yra optoelektroninės arba radaro sistemos parametrai, taip pat orbitos aukštis, tai yra atstumas nuo palydovo iki fotografuojamo objekto. Geriausia erdvinė skiriamoji geba pasiekiama matuojant žemiausiame taške, o nukrypstant nuo žemiausio, skiriamoji geba pablogėja. Palydoviniai vaizdai gali būti žemos (daugiau nei 10 m), vidutinės (nuo 10 iki 2,5 m), aukštos (nuo 2,5 iki 1 m) ir itin aukštos (mažiau nei 1 m) skiriamosios gebos.

Radiometrinė skiriamoji geba nustatomas pagal jutiklio jautrumą elektromagnetinės spinduliuotės intensyvumo pokyčiams. Jis nustatomas pagal spalvų verčių gradacijų skaičių, atitinkantį perėjimą nuo absoliučiai „juodos“ iki absoliučiai „baltos“ ryškumo, ir išreiškiamas bitų skaičiumi vaizdo pikselyje. Tai reiškia, kad 6 bitų / pikselių radiometrinės skiriamosios gebos atveju iš viso turime 64 spalvų gradacijas, 8 bitus / pikselį - 256 gradacijas, 11 bitų / pikselį - 2048 gradacijas.

Jie gaminami specialiomis orlaiviuose sumontuotomis aviakameromis, o kosminiai vaizdai daromi iš pilotuojamų laivų, orbitinių stočių, automatinių palydovų, naudojant fotografavimo ir skaitytuvo įrangą.

Aerofotografijos gaunamos naudojant specialias kameras, kurios sveria dešimtis kilogramų, į jas prikraunamos dažniausiai 18 cm pločio fotojuostos ir montuojamos virš specialios skylės lėktuvo fiuzeliaže, kad objektyvas „žiūrėtų“ tiesiai į Žemę. Jau Pirmojo pasaulinio karo metais karo lakūnai žvalgybos tikslais fotografavo iš lėktuvo. 30-aisiais. 20 a aerofotografija pakeitė žemės fotografiją ir tapo pagrindiniu žemėlapių kūrimo būdu. Iki 50-ųjų vidurio. aeronuotraukų pagalba buvo sudaryti visos mūsų šalies teritorijos topografiniai žemėlapiai 1:100 000, o po ketvirčio amžiaus buvo baigtas didžiulis darbas kuriant 1:25 000 mastelio žemėlapį, kurį sudarė 300 000 lapų. Šių metų spalvotų aeronuotraukų atsiradimas prisidėjo prie to, kad jos buvo plačiai naudojamos tiriant uolienas, dirvožemius, rengiant geologinius, dirvožemio, geobotaninius žemėlapius, tiriant natūralių komponentų ryšį ir atliekant sudėtingus geografinius tyrimus.

1957 metais paleidus dirbtinius Žemės palydovus ir erdvėlaivius, geografai ir kartografai savo darbui gavo naujų medžiagų – palydovinių vaizdų. Paaiškėjo, kad net iš tūkstančių kilometrų atstumo galima padaryti nuotraukas, kuriose atvaizduojama daug žemės paviršiaus detalių, o tokia apklausa kartais apsimoka labiau nei fotografavimas iš oro. Juk vienas erdvės vaizdas pakeičia tūkstančius aeronuotraukų. Palydovas skrenda virš net lėktuvui sunkiai pasiekiamų vietovių – aukščiausių viršukalnių, apledėjusių platybių. Nuolat orbitoje dirbantis palydovas gali kartoti šaudymą diena iš dienos, kad stebėtų greitai besikeičiančius ,. Trumpai tariant, šaudymo galimybės gerokai išsiplėtė. Norėdami fotografuoti, jie pradėjo naudoti ne tik fotoaparatus, bet ir tokią įrangą, kuri leistų radijo kanalais perduoti vaizdą į Žemę, pavyzdžiui, skaitytuvus. Skenuojant (iš angliško skenavimo - „sekti nuosekliai, dalimis“), reljefas peržiūrimas atkarpomis per maršruto liniją. Iš kiekvienos sekcijos į spinduliuotės imtuvą atkeliaujantys šviesos signalai paverčiami elektriniais ir kosminio ryšio kanalais perduodami į Žemę, kur jie įrašomi kaip smulkūs būsimo vaizdo elementai – pikseliai, o tai reiškia „vaizdo elementas“. Toks skersinis vaizdas suteikia vaizdo liniją, o linijų susikaupimas skrydžio trajektorijoje palaipsniui formuoja vaizdą. Skenerinės fotografijos privalumas – jos efektyvumas: galima gauti teritorijos vaizdą tiesiogiai palydovui skrendant virš jos. Kitas fotografavimo skaitytuvu pranašumas, palyginti su fotografine fotografija, yra galimybė matyti tai, kas nematoma akimis, nes skaitytuvai yra jautrūs spinduliuotei, kurios negali suvokti nei akis, nei juosta. Fotoaparatu darytoje ir į Žemę pristatytoje nuotraukoje yra tiek vaizdo detalių, kad žmogaus akis jų nemato, todėl vaizdas padidinamas. Priartinus galite pamatyti daugiau informacijos. Tokiu atveju vaizdo vientisumas nebus pažeistas, ant jo nebus spragų, jis išliks vientisas. Nuotraukas galima padidinti nuo 10 iki 20 kartų.

Kitas dalykas – skenuojant gautas vaizdas, radijo kanalais perduodamas į Žemę. Tokio perdavimo signalai nurodo tam tikras, dažniausiai stačiakampes reljefo sritis. Priartinus tampa aišku, kad toks vaizdas susideda iš daugybės vienodo dydžio stačiakampių elementų, kurių viduje nėra jokių detalių, o vaizdo tonas ties pjūvių ribomis staigiai keičiasi. Tai yra atskiras vaizdas. Kiekvienas vaizdo pikselis atitinka kompiuterio atmintyje saugomą skaičių, nurodantį jo ryškumą. Tokie vaizdai vadinami skaitmeniniais. Jie įrašyti į optinius kompaktinius diskus ir gali būti perduodami telekomunikacijų tinklais internetu. Ištisinis fotografinis vaizdas, skirtas apdoroti kompiuteriu, taip pat turi būti paverstas diskrečiu skaitmeniniu; tai atliekama naudojant laboratorinius kompiuterinius skaitytuvus.

Kosminės nuotraukos, jų tipai ir skirtumas nuo aerofotografijų.

Nefotogrammetrinės matavimo sistemos.

Kosminės nuotraukos, jų tipai ir skirtumas nuo aerofotografijų.

3 paskaita

Kosminė fotografija yra aerofotografijos plėtra, tačiau nuo pastarosios skiriasi fotografijos iš didelio aukščio ir iš kosmoso specifika. Fotografuojama iš tam tikros orbitos, kuria prietaisas juda. Visada yra žinomi orbitos parametrai, taip pat erdvėlaivio greitis, todėl galima vienu ar kitu metu nustatyti padėtį.

Kosmoso vaizdai (CS), palyginti su aerofotografija (APS), turi daug naudos.

Matomumas CS suteikia galimybę tirti globalius žemės paviršiaus reiškinius ir jo zoninius modelius, o mažas jų mastas leidžia atsikratyti tam tikrų žemės paviršiaus detalių ir tuo pačiu aiškiau atskirti dideles žemės paviršiaus ypatybes. aerofotografijose sunkiai pastebima teritorijos struktūra.

Visi kraštovaizdžio komponentai pavaizduoti viename vaizde, o tai leidžia ištirti jų santykius. Remiantis tokiais vaizdais, pagal žemės paviršiaus reljefą patikimai nustatomas sniego pasiskirstymo modelis, atskleidžiami debesų struktūriniai ypatumai virš jūros plotų pagal jūros srovių kryptį ir tipus ir kt.

Svarbus CS pranašumas yra galimybė kartojo tų pačių žemės paviršiaus dalių vaizdus atliekant tyrimus iš palydovo (dirbtinio Žemės palydovo) ir orbitinių stočių. Tai ypač svarbu tiriant greitus reiškinius – miškų gaisrus, tirpstančią sniego dangą, kenkėjų daromą žalą žemės ūkio laukams ir kt.

CS taip pat turi numerį trūkumai, trukdo jas praktiškai naudoti.

1. reikšmingas iškraipymas fotografinis vaizdas, dėl net menko nukrypimai optinis kirvius fotografijos aparatai, esantys šimtų kilometrų skrydžio aukštyje, sukelia didelius vaizdų perspektyvinius iškraipymus, ypač jų krašto zonose;

2. iškraipymas, kondicionuojamas sferiškumasžemės paviršiaus. Šie iškraipymai yra didesni, tuo mažesnis vaizdų mastelis. Absoliučios šių iškraipymų vertės didėja link CS kraštų;

3. žema linijos skiriamoji geba apsunkina objektų identifikavimą srityje, COP georeferencijos procesą.

Kosminė žemės paviršiaus fotografija atliekama iš erdvėlaivio (SV). Skrydžio trajektorijose sparčiai kinta žemės paviršiaus apšvietimo sąlygos, o tai daro didelę įtaką fotografinio vaizdo kokybei. Į tai reikia nuolat atsižvelgti atliekant fotografijos darbus.

Erdvėlaivis, iš kurio daromi palydoviniai Žemės vaizdai, juda skirtingomis orbitomis ir skirtingu aukščiu nuo žemės paviršiaus. Žemesnėse orbitose šių įrenginių judėjimui gerokai priešinasi atmosfera.

Didėjant skrydžio aukščiui, ilgėja palydovo tarnavimo laikas ir didėja tiriamas plotas, tačiau tuo pačiu mažėja CS skiriamoji geba.

AES orbitos skirstomos į žiedines ir elipsines (3.1 pav.).

Kosminės nuotraukos, jų tipai ir skirtumas nuo aerofotografijų. - koncepcija ir rūšys. Kategorijos „Kosminiai vaizdai, jų tipai ir skirtumai nuo vaizdų iš oro“ klasifikacija ir ypatybės. 2017 m., 2018 m.

Žemės rutulys gana tiksliai atvaizduoja Žemės žemės kontūrus, tačiau juo naudotis ne visada patogu. Praktiškiau Žemės ir jos dalių kontūrus pateikti plokštumoje, popieriuje.

Apsvarstykite atlase Žemės paviršiaus vaizdą – vietovės brėžinį ir planą (14, 15 pav.), aeronuotrauką (16 pav.), palydovinį vaizdą (17 pav.) ir geografinį žemėlapį (pav. 18). Kuo jie skiriasi vienas nuo kito?

vaizdas iš oro - tai vietovės nuotrauka, daryta iš lėktuvo ar kito orlaivio naudojant specialią atitinkamo mastelio oro kamerą.

Aerofotografija naudojama atliekant geografinius ir geologinius tyrimus, inžinerinius žvalgymus, taip pat rengiant topografinius žemėlapius.

kosminis šūvis - tai žemės paviršiaus arba visos planetos nuotrauka, kuri yra padaryta automatine fotografine įranga iš dirbtinių Žemės palydovų.

Palydovinės nuotraukos leido sudaryti naujo tipo žemėlapius (kosmoso nuotraukų žemėlapius). Jų pagrindu vystosi tokia mokslo šaka kaip kosminė kartografija. Visų pirma ten detalūs žemėlapiai Mėnulis, Venera, Merkurijus, Marsas. Vietovės plane visi objektai ir objektai atvaizduojami visuotinai priimtais sutartiniais ženklais.

Reljefo planas - Tai nedidelio ploto vaizdas naudojant įprastinius ženklus ir mastelį.

Ryžiai. 16. Teritorijos aerofotografija
Ryžiai. 17. Kosminis šūvis

Geografiniame žemėlapyje, taip pat lokaliniame plane objektai taip pat rodomi sutartiniais ženklais.

Geografinis žemėlapis - tai reikiamos teritorijos ar visos planetos vaizdas naudojant sutartinius ženklus ir tam tikru mastu.

Vadinamas sutartinių ženklų ir jų paaiškinimų aibė žemėlapio legenda. Visų tipų sutartiniai ženklai skirstomi į kontūrinis, nelyginis, linijinis. Kontūro ženklai perteikti tikruosius objekto matmenis, sudaryti iš kontūro, užpildyto spalvomis arba išbristi. Pavyzdžiui, miškas, pelkė, ežeras - reljefo plane, kalnai, lygumos, žemynų kontūrai - geografiniame žemėlapyje . ne masto ženklai kaip geometrines figūras, simboliai, brėžiniai rodo objektus, kurių negalima pažymėti plano ar žemėlapio masteliu. Pavyzdžiui, šaltinis, šulinys, mokykla pagal lokalinį planą, naudingųjų iškasenų ir gyvenviečių ženklai, kalnų viršūnės . Linijiniai ženklai jie perduoda plano ir žemėlapio linijinius objektus: kelius, upes, ribas ir kt. Mastelyje rodomas tik jų ilgis, bet ne plotis. Priklausomai nuo vaizduojamos teritorijos dydžio ir paties žemėlapio dydžio, naudojami skirtingi masteliai. Kuo mažesnė teritorija ir kuo daugiau detalių joje, tuo didesnis žemėlapio mastelis. Tai vadinama didelio masto. Teritorijos planai tokio mastelio (1:5000 ir daugiau). Yra didelio masto topografiniai žemėlapiai(nuo 1:5000 iki 1:200000) (19 pav.). Ant pav. 19 - skalė yra didesnė, o pav. 18 yra mažiau. Tokiuose žemėlapiuose smulkiai pavaizduota nedidelė teritorija. Jie naudojami kariniuose reikaluose, statybose, tiesiant kelius, žemės ūkyje, žygiuose ir kt. Žemėlapiai, kurių mastelis nuo 1:200 000 iki 1:1 000 000, vadinami vidutinio masto(20 pav.).

Ryžiai. 18. Fizinis žemėlapis
Ryžiai. 19. Topografinis žemėlapis (1: 10 000 mastelis)

Tačiau dažniausiai žmogui reikia žemėlapyje parodyti didžiules žemynų, atskirų šalių ar jų regionų teritorijas, o kartais ir visą planetą. Tada naudojamas mažas mastelis ir vadinami žemėlapiai nedidelio masto(21 pav.). Mokyklinių atlasų žemėlapiai, sieniniai žemėlapiai – nedidelio mastelio. Pavyzdžiui, pusrutulių žemėlapio mastelis mokykliniame atlase yra 1:90 000000 (900 km per 1 cm), Ukrainos žemėlapis yra 1:6 000000 (60 km per 1 cm). Atkreipkite dėmesį, kad pirmojo žemėlapio mastelis yra mažesnis, o antrojo - didesnis.

Plane ir žemėlapyje neįmanoma parodyti visų mažiausių objektų ant žemės. Jie apsunkintų vaizdų skaitymą. Todėl planui ir žemėlapiui taikomi tik pagrindiniai, t.y. vaizdas apibendrintas. Kuo mažesnis žemėlapio mastelis, tuo didesnis apibendrinimas. medžiaga iš svetainės

Planas ir žemėlapis - Tai sumažintas žemės paviršiaus vaizdas plokštumoje, pagamintas pagal mastelį.

Geografiniai žemėlapiai, kuriuose vaizduojami gamtos objektai (žemynai, vandenynai, kalnai, lygumos, upės, ežerai ir kt.) vadinami fizinis. Pavyzdžiui, fizinis pusrutulių žemėlapis, fizinis Ukrainos žemėlapis.

Yra keli Žemės ar atskirų jos pjūvių vaizdų tipai: gaublys, vietovės planas, geografinis žemėlapis, piešinys, nuotrauka iš oro, kosminis vaizdas.

Šiame puslapyje medžiaga šiomis temomis:

  • Kuo skiriasi aerofotografija ir vietovės planas

  • Kuo skiriasi teritorijos planas ir paveikslas iš kosmoso

  • Kuo skiriasi palydovinė nuotrauka nuo oro nuotraukos?

  • Vietovės erdvės vaizdas masteliu 1:5000 nuotraukų

Klausimai apie šią prekę:

XIX amžiaus viduryje virš Prancūzijos sostinės Paryžiaus pakilo oro balionas, o fotografas Nadaras pirmą kartą nufotografavo miestą iš paukščio skrydžio. Paryžiečiai pamatė, kaip iš viršaus atrodo miesto kvartalai, gatvės, Senos upė, kurios pakrantėse augo miestas. Taip atsirado pirmosios aerofotografijos – sumažintos žemės paviršiaus atkarpos fotografinės nuotraukos (er – prancūziškai „oras“).

Šiuo metu oro nuotraukos daromos iš orlaivių ir nepilotuojamų orlaivių, įskaitant multikopterius.

Aerofotografijoje matyti namai, keliai, tiltai, upės ir daubos, laukai ir miškai – vienu žodžiu, viskas, ką matome plane ir žemėlapyje. Išmokti atpažinti geografinius objektus paveikslėlyje reiškia mokytis iššifruoti aerofotografija. Svarbu ne tik objektai, bet ir vaizdo tonas: kuo drėgnesnė, drėgnesnė žemė, tuo tamsesnis vaizdo tonas. Nuotraukoje vanduo upėje ar ežere bus visiškai tamsus. Žemėlapyje nesimato, ar laukas šlapias, ar ne. Taip, to nereikia, per kelias dienas žemė lauke gali išdžiūti.

Jei lėktuvas skrenda aukštai virš žemės, tai aerofotografijos mastelis mažas. Jei lėktuvas skrenda žemai, aerofotografija bus didelio mastelio, kurioje labai detaliai parodytas nedidelis plotas. Fotografuojant iš oro, orlaivis skrenda tam tikra kryptimi ir fotografuoja reguliariais intervalais. Tada jis apsisuka ir parskrenda lygiagrečiai neseniai ėjusiam keliui, vėl fotografuodamas žemę. Greta esančios aeronuotraukos suklijuojamos ir jas naudojant nubraižomas planas ar žemėlapis.

Žemėlapis yra sumažintas apibendrintas žemės paviršiaus vaizdas. Vaizdui žemėlapyje jie atrenka svarbiausią, reikšmingiausią, tai, kas nepasikeis per savaitę. Žemėlapyje užrašyti upių pavadinimai, gyvenvietės, magistraliniai keliai, planuose parodyta ir upės tėkmės kryptis, ir kelio pobūdis - asfaltas, purvas ir t.t. medžiaga iš svetainės