100-1

2

УДК 630*587

Сериков, М. Т. Аэрокосмические методы в лесном деле и ландшафтной архитектуре [Текст] : методические указания к лабораторным работам, организации и прохождению учебной практики для бакалавров по направлению 250100 – Лесное дело, 250700 – Ландшафтная архитектура / М. Т. Сериков, А. Н. Смольянов, А. И. Ревин, В.А. Славский ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО « ВГЛТА » . – Воронеж, 2014. – 63 с. [Электронный ресурс].

Печатается по решению учебно-методического совета ГОУ ВПО « ВГЛТА »

(протокол № от ___________ 2014 г.)

3.Составление накидного монтажа и оценка качества материалов аэрофото-

съемки………………………………………………………………………………. 11

4.Определение масштаба и времени аэрофотосъемки………………………….. 20

4.1.Определение масштаба аэроснимка…………………………………………. 21

4.2.Определение времени производства аэрофотосъемки……………………... 23

5.Линейное смещение точек. Изображение деревьев на аэрофотоснимках…... 24

5.1.Определение линейного смещения на аэроснимке…………………………. 24

5.2.Изображение деревьев на аэроснимках……………………………………… 28

6.Трансформирование аэрофотоснимков на фототрансформаторе……………. 30

7.Аналитическое дешифрирование аэрофотоснимков…………………………. 32

8.Инструментально-измерительное дешифрирование аэрофотоснимков…….. 41

8.1.Определение состава видимого полога древостоя………………………….. 43

8.2.Определение среднего поперечника кроны…………………………………. 44 8.З. Оценка статистических параметров признаков, полученных при измери-

тельном дешифрировании………………………………………………………… 45

8.4.Измерение средней высоты древостоя………………………………………. 49

8.5.Определение сомкнутости полога древостоя……………………………….. 53

8.6.Определение среднего возраста древостоя………………………………….. 55

9. Дешифрирование космических снимков………………………………………. 57

4

10. Содержание работ по закладке таксационно-дешифровочных пробных площадей и обработка материалов на ЭВМ……………………………………... 60

10.1.Содержание работ для объёма учебной практики в 36 часов…………….. 60

10.2.Содержание работ для объёма учебной практики в 18 часов…………….. 62

10.3.Содержание работ для объёма учебной практики в 12 часов…………….. 63

Библиографический список……………………………………………………….. 65 Приложения………………………………………………………………………... 66

5

ВВЕДЕНИЕ

Начиная с 1925 года, выполнение лесоустроительных работ базируется на использовании материалов аэрофотосъемки, а с 1976 года применяются материалы космической съемки. Аэрофотосъемка позволяет определять границы таксационных выделов или ландшафтных участков внутри квартала и получать основные характеристики таксационных и ландшафтно-рекреационных показателей насаждений методами камерального дешифрирования. При лесоустройстве аэрофотоснимки дают возможность изготавливать плановые документы лесоустройства – планшеты и планы лесонасаждений, схемы рекреационного функционального зонирования лесов, а также создавать тематические цифровые карты геоинформационных систем (ГИС). Материалы космического зондирования используются для картографирования лесных территорий и ландшафтов, инвентаризации резервных лесов, обеспечения комплекса мероприятий по охране лесов от пожаров, контролю за освоением лесосырьевых баз, а также для ландшафтного, лесорастительного, лесоэкономического и других видов районирования лесов.

Учебное пособие имеет своей целью предоставить возможность студентам лесохозяйственного факультета изучить содержание основных разделов курса "Аэрокосмические методы в лесном хозяйстве и ландшафтном строительстве". Учебной программой одноимённой дисциплины для специальностей 250201 – Лесное хозяйство и 250203 – Садово-парковое и ландшафтное строительство предусмотрен объём её преподавания 90 часов, в том числе, лекционных – 30 часов, лабораторных занятий – 15, самостоятельная работа – 45 часов.

7

Отсчеты ведутся в широтном направлении от экватора к Северному и Южному полюсам, в меридиональном – от Гринвичского меридиана в восточном направлении. Ряды обозначают заглавными буквами латинского алфавита, колонны – арабскими цифрами по порядку от 180-го меридиана. Результатом разграфки являются трапеции, размеры которых по экватору 6° и 4° по меридиану. На каждую такую трапецию составлены карты М 1:1000000 (рис. 1.2 а). Обозначение трапеции и карты складывается из буквы ряда и номера колонны. Лист карты масштаба 1:1000000 делят на 144 трапеции (12 рядов и 12 колонн), каждая из которых является листом карты масштаба 1:100000 (рис. 1.2 б).

Таблица 1.1

Размеры трапеций в зависимости от масштаба карт

Размер трапеции М: 1:100000 – 30' по экватору, 20' по меридиану. Листы соответствующих карт нумеруются арабскими цифрами от I до 144, которые добавляются к обозначению листов М 1:1000000 (0-36-144). В свою очередь, лист карты М 1:100000 делится на 4 листа масштаба 1:50000. Лист карты этого

8

масштаба обозначают заглавными бунтами русского алфавита А, Б, В и Г, которые присоединяют к номенклатуре трапеции предыдущего масштаба (0-36-144-Г). Лист трапеция М 1:50000 разделяют на четыре листа М 1:25000 (а, б, в, г). Они, в свою очередь, подразделяют на 4 листа карты (1, 2, 3, 4), масштаб которых равен 1:10000.

Площадная аэрофотосъемка объекта выполняется только в пределах рамок трапеций международной разграфки.

В табл. 1.1 приведены линейные размеры трапеций, для которых составлены карты разных масштабов в зависимости от широты местности.

1.2 Аэрофотосъемочный процесс

Процесс аэрофотосъемки включает в себя 3 этапа: подготовительные, летно-съемочные, полевые фотолабораторные и полевые фотограмметрические работы.

Расчет элементов аэрофотосъемки выполняется в подготовительный период. Одновременно подготавливаются оборудование, материалы и полетные карты, проводят тренировку экипажей, составляется график полетов.

Затем выполняются аэрофотосъемка и фотолабораторные работы. В ходе последних получают негативы фотоизображения и аэрофотоснимки.

Полевые фотограмметрические работы предусматривают: нумерацию аэрофильмов и статограмм, фиксирующих отклонения высоты съемки для каждого кадра от расчетной высоты полета; нумерацию высотограмм, фиксирующих высоту съемки для каждого снимка; выявление необходимых доделок и исправлений; составление накидных монтажей и контроль качества аэрофотосъемки; изготовление репродукций накидных монтажей; составление паспортов. Завершаются эти работы оформлением и сдачей готовой продукции заказчику.

9

2 РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ПЛАНОВОЙ АЭРОФОТОСЪЕМКИ

В задании для производства аэрофотосъемочных работ, обязательно указываются следующие данные: координаты фотографируемой площади в соответствии с номенклатурой международной разграфки, масштаб аэроснимков, величины продольного и поперечного перекрытий аэрофотоснимков, направление съемочных маршрутов, тип выполняющего аэрофотосъемку самолета, тип аэрофотоаппарата, величина фокусного расстояния объектива, тип аэропленки, допустимый линейный сдвиг изображения, высота над уровнем моря аэродрома и снимаемого участка.

Расчет элементов аэрофотосъемки

Высота воздушного фотографирования (Нф, м) определяется в зависимо-

сти от заданного значения фокусного расстояния объектива аэрофотоаппарата (f, м) и знаменателя масштаба аэрофотоснимков (m) по формуле

(Нф)= f × m (2.1)

Высота воздушного фотографирования рассчитывается для среднего уровня снимаемого участка с учетом наибольших и наименьших высот рельефа в пределах снимаемой территории. Поскольку аэродром и снимаемая территория чаще всего располагаются на разных высотах по отношению к уровню моря, необходимо определить высоту полета самолета относительно уровня аэродрома (На, м).

где hф - средний уровень снимаемого участка над уровнем моря, определенный с учетом наибольших и наименьших высот точек местности, м;

hа – высота аэродрома над уровнем моря. м.

Высота воздушного фотографирования при производстве аэрофотосъемки должна выдерживаться в пределах допустимых значений отклонений по барометрическому высотомеру (статоскопу). Допустимыми отклонениями счита-

10

ются колебания в пределах ± 2 % от расчетной величины высоты воздушного фотографирования.

Базис фотографирования – расстояние по маршруту между главными точками соседних аэрофотоснимков на местности. Величина базиса фотографирования (В, м) определяется по формуле

где ly – сторона аэрофотоснимка вдоль маршрута, м;

P1 – заданная величина продольного перекрытия (при выполнении аэрофотосъемки для целей лесоустройства принимается равной 60 %);

m – знаменатель масштаба аэрофотосъемки.

Расстояние между съемочными маршрутами (м) определяется по фор-

муле

где lx – сторона аэрофотоснимка, направленная перпендикулярно линии маршрута, м;

P2 – заданная величина поперечного перекрытия (при выполнении аэро-

фотосъемки для целей лесоустройства принимается равной 40 %);

Количество аэрофотоснимков в маршруте определяется делением дли-

ны съемочного маршрута (А, м) на величину базиса фотографирования (В, м) по формуле

Количество съемочных маршрутов (КМ) находится делением ширины снимаемого участка (С,м) на расстояние между маршрутами по формуле