Лекция №3

1. Космические снимки, их типы и отличие от аэроснимков.

2. Нефотограмметрические съемочные системы.

1. Космические снимки, их типы и отличие от аэроснимков.

Космическая фотосъемка является развитием аэрофотосъемки, но отлича­ется от последней спецификой фотографирования с больших высот и из косми­ческого пространства. Съемку выполняют с определенной орбиты, по которой аппарат движется. Параметры орбиты, а также скорость движения космическо­го аппарата всегда известны, что позволяет определить положение в тот или иной момент времени.

Космические снимки (КС) по сравнению с аэрофотосъемкой (АФС) име­ют ряд преимуществ.

Обзорность КС обеспечивает возможность изучения глобальных явлений земной поверхности и ее зональных закономерностей, а их мелкий масштаб по­зволяет избавиться от частных деталей земной поверхности и одновременно более четко выделить крупные черты строения территории, которые трудно за­метить на аэрофотосъемках.

Все компоненты ландшафта изображаются на одном снимке, что обеспе­чивает возможность изучения их взаимосвязей. По таким снимкам надежно ус­танавливается закономерность распределения снега в зависимости от рельефа земной поверхности, выявляются особенности строения облаков над морскими акваториями в зависимости от направления и типов морских течений и др.

Важным преимуществом КС является возможность повторных изобра­жений одних и тех же участков земной поверхности при выполнении съемок с ИСЗ (искусственный спутник Земли) и орбитальных станций. Это имеет осо­бую ценность при изучении быстропротекающих явлений - лесных пожаров, таяние снежного покрова, поражение вредителями с/х полей и т.д.

КС имеет и ряд недостатков, затрудняющих их практическое использо­вание:

1. значительные искажения фотографического изображения, обусловлен­ные даже незначительными отклонениями оптической оси фотографического аппарата при высоте полета в сотни километров, приводят к большим перспек­тивным искажениям снимков, особенно в их краевых зонах;

2. искажения, обусловленные сферичностью земной поверхности. Эти ис­кажения тем больше, чем мельче масштаб снимков. Абсолютные значения этих искажений возрастают к краям КС;

3. невысокое линейное разрешение затрудняет опознавание объектов ме­стности, процесс географической привязки КС.

Космическая фотосъемка земной поверхности производится с космиче­ских летательных аппаратов (КЛА). По трассам полета происходит быстрое из­менение условий освещенности земной поверхности, что оказывает существен­ное влияние на качество фотографического изображения. Это нужно постоянно учитывать при выполнении фотосъемочных работ.

КЛА, с которых осуществляется космическая съемка Земли, движутся по разным орбитам и на разных высотах от земной поверхности. На более низких орбитах движению этих аппаратов оказывает существенное сопротивление ат­мосфера.

По мере увеличения высоты полета увеличивается время существования спутника и возрастает площадь, охватываемая съемкой, но одновременно уменьшается разрешение КС.

Орбиты ИСЗ подразделяются на круговые и эллиптические (рис. 3.1).

Рис. 3.1

Для характеристики орбит важное значение имеет угол, который образо­ван плоскостью орбиты с плоскостью экватора. Если угол равен 0°, то такая ор­бита называется экваториальной, а 90° - полярной.

В зависимости от масштаба, обзорности, линейного разрешения и деталь­ности изображения космические снимки подразделяются на ряд видов.

I - По масштабу выделяют:

мелкомасштабные снимки (1:100 000 000-1:10 000 000),

среднемасштабные (1:10 000 000-1:1 000 000) и

крупномасштабные (1:1 000 000 и крупнее).

II - По обзорности выделяют:

1) глобальные снимки обеспечивают изображение на одном снимке боль­ших частей земной поверхности (материков или океанов). Фотографирование выполняется с высоты 20-30 тыс. км. Они относятся к мелкомасштабным;

2) региональные снимки относятся к числу среднемасштабных, охватыва­ют крупные части материков или океанов;

3) локальные снимки являются крупномасштабными и могут включать изображение частей тех или иных регионов суши или акваторий океана;

4) детальные снимки также относятся к крупномасштабным, но их масштаб обычно не менее 1:100 000. Высота фотографирования порядка 200 км, при этом используют длиннофокусные объективы АФА.

III - По линейному разрешению КС подразделяются на снимки:

1) с очень малым разрешением, измеряемым десятками километров, полу­чают неоптическим путем (радарные или инфракрасные изображения) с высо­коорбитальным ИСЗ;

2) малого разрешения, измеряемого величинами объектов порядка 1 км

3) среднего разрешения порядка 100 м

4) высокого разрешения - позволяют изучать объекты с размерами порядка нескольких десятков метров;

5) очень высокого разрешения, измеряемого единицами и даже долями метров.

IV - По детальности изображения КС подразделяются на:

1) малодетальные, которые имеют относительно малую информацию на единицу площади. Дешифрирование таких КС обычно осуществляют при их увеличении;

2) средней детальности, информативность которых значительна. При ис­пользовании этих снимков целесообразно их увеличение в 5-10 раз. Это могут быть КС, полученные аппаратурой, аналогичной той, которая используется при аэрофотосъемке;

3) Информативные снимки содержат большой объем информации и до­пускают увеличение в 10-30 раз. Такие снимки получают высококачественной фотоаппаратурой типа МКФ-6.

При использовании КС, как и аэроснимков, возникает необходимость его географической привязки. Ее чаще всего осуществляют сравнением КС с имеющимися географическими картами и последующего отождествления на­дежно опознанных идентичных контуров снимка и карты.

Результаты географической привязки КС чаще всего оформляют в виде карт, на которых указывают границы изображенной на снимке территории. К ним прилагают таблицы координат углов или центров КС, определенных по картам.

В отличие от работы с аэрофотоснимками, при работе с КС нередко воз­никает необходимость нанесения сетки меридианов и параллелей. Для нанесе­ния на снимки точек пересечения меридианов и параллелей пользуются специ­альными формулами и используют для расчета ЭВМ.