Что такое дешифрирование аэрофотоснимков

Дешифрование аэроснимков

Камеральное дешифрирования аэрофотоснимков выпол­няется с использованием стереоскопа и набора дешифровочных луп.

Основой камерального дешифрирования аэрофотоснимков яв­ляется комплексное использование прямых и косвенных дешифро­вочных признаков объектов местности. К прямым дешифровочным

признакам относятся форма, размеры, тон изображения и тень объ­ектов, к косвенным — заранее выявленные закономерности распо­ложения и взаимной связи объектов. Прямые и косвенные дешифровочные признаки изображаемых на карте объектов местности вы­являются на основе тщательного изучения эталонов дешифрирова­ния и описаний к ним, а также путем сопоставления аэрофотосним­ков с имеющимися топографическими картами.

При камеральном дешифрировании рекомендуется вначале ис­пользовать прямые признаки, а затем — косвенные. Необходимо учитывать, что дешифровочные признаки изменяются в зависимо­сти от времени и условий аэрофотосъемки и географических особен­ностей района.

Форма изображения объектов на аэрофотоснимках изме­няется в зависимости от изменения углов наклона аэрофотосним­ков и высоты объекта. На плановом аэрофотоснимке изображение плоского горизонтального объекта местности практически подобно очертаниям этого объекта в натуре. Изображения объектов, состав­ные части которых отличаются друг от друга по высоте, сохраня­ют подобие только в центральной части аэрофотоснимка, а на его краях они могут значительно исказиться.

Размер является основным критерием, позволяющим отличить объекты друг от друга, если их форма примерно одинакова. Раз­мер изображения объекта зависит от масштаба аэрофотоснимков.

Тон изображения объектов на аэрофотоснимках зависит от от­ражательной способности объектов, освещенности местности, све­точувствительности аэрофотопленки и ее фотолабораторной обработки, времени дня и года производства аэрофотосъемки и т. п. Поэтому на аэрофотоснимках различные объекты могут изобразиться одина­ковым тоном и, наоборот, одинаковые объекты могут иметь различ­ный тон изображения. Многие объекты имеют характерный тональ­ный рисунок, состоящий из чередования форм различного тона, или тональную структуру изображения. Например, зернистой структу­рой изображается лес, пятнистой — бугристая тундра, полосатой— огороды и т. п. Все это необходимо учитывать при дешифрировании аэрофотоснимков.

Тени объектов имеют существенное значение для камерального дешифрирования на аэрофотоснимках высоких объектов и при рас­сматривании форм рельефа. Различают собственные тени (неосве­щенные части предметов) и падающие (тени от предметов на по­верхности земли). Наличие собственной тени подчеркивает объем­ность объекта, падающая тень позволяет по форме ее изображения на аэрофотоснимке опознать объект и определить его высоту. Не­обходимо также учитывать, что падающие тени больших размеров закрывают расположенные поблизости объекты.

Косвенные дешифровочные признаки позволяют делать заключение о существовании и характере одних объектов по нали­чию и особенностям других, используя взаимосвязи между ними. Косвенные дешифровочные признаки подразделяются на признаки, основанные на взаимосвязях природных элементов местности (гидрографии, рельефа, растительности, грунтов), и признаки, основан­ные на взаимосвязях культурных элементов местности (населенных пунктов, дорог, культурной растительности).

Многие косвенные признаки учитываются при дешифрировании объектов по прямым признакам. Например, мосты всегда распо­лагаются в местах пересечения дорог с реками, пристани — на бе­регах рек или озер, скалы — в горах и т. д.

Камеральное дешифрирование аэрофотоснимков следует начинать с участков местности, непосредственно примыкающих к участкам, на которые имеются эталоны или аэрофотоснимки (фото­схемы) с результатами полевого дешифрирования, а также с участков, наиболее полно обеспеченных картографическими и справочными материалами или граничащих с ранее составленными листами карты.

Дешифрирование в пределах рабочей площади аэрофотосним­ка осуществляется по отдельным элементам содержания карты в такой последовательности:

— гидрография и гидротехнические сооружения;

— элементы рельефа, не выражающиеся горизонталями;

— населенные пункты, промышленные, сельскохозяйственные и социально-культурные объекты;

— ориентиры и отдельные постройки вне населенных пунктов;

— дорожная сеть и дорожные сооружения;

— линии электропередачи и связи;

— растительный покров и грунты.

При такой последовательности работ можно наиболее полно использовать взаимосвязи между объектами местности, правильно выполнить генерализацию элементов содержания карты и их после­довательное вычерчивание.

К дешифрированию следующего аэрофотоснимка можно пере­ходить только после окончания дешифрирования и оформления пре­дыдущего.

При составлении оригиналов карты с использованием фотопла­на результаты дешифрирования аэрофотосним­ков вычерчиваются на фотоплане.

В зависимости от опыта работы исполнителя вычерчивание результатов дешифрирования выполняется несмываемой тушью или вначале мягким карандашом, а затем уже тушью. Неуверенно дешифрированные элементы также остаются вычерченными в ка­рандаше до окончательного выяснения во время корректуры де­шифрирования.

Вычерчивание результатов дешифрирования на аэрофотосним­ках разрешается выполнять упрощенными условными знаками. Кон­туры растительного покрова и грунтов вычерчиваются сплошными линиями желтого цвета, постепенных переходов от одного вида рас­тительности к другому — линиями красного цвета. Четкие линей­ные контуры большой протяженности (дороги, просеки, каналы и т. п.) вычерчиваются только по концам, в местах пересечения с дру­гими контурами и на изгибах. Заполняющие условные знаки расти­тельного покрова и грунтов расставляются при вычерчивании по возможности реже. Не разрешается вычерчивать заполняющие ус­ловные знаки на изображениях характерных участков рельефа. В то же время на малых площадях, на участках с изображением по­степенных переходов и при сочетании условных знаков раститель­ного покрова и грунтов уменьшать число заполняющих знаков не разрешается. На изображениях значительных площадей раститель­ного покрова и грунтов вместо условных знаков даются поясни­тельные подписи: лес, кустарник, болото.

При выборе размеров условных знаков следует учитывать масштаб аэрофотоснимка. Если масштаб аэрофотоснимка крупнее масштаба создаваемой карты, то размеры условных знаков долж­ны быть соответственно увеличены и наоборот.

При вычерчивании условных знаков необходимо следить, что­бы их центры, основания или оси совмещались с соответствующими точками или линиями фотографического изображения вычерчивае­мых объектов.

В связи с тем, что размеры условных знаков могут быть боль­ше размеров фотоизображения объектов, при вычерчивании воз­можны случаи смещения условного знака относительно фотоизобра­жения. Смещение может происходить также за счет обобщения изображений контуров растительного покрова и грунтов, изгибов рек и поворотов дорог и т. д. В этих случаях не следует стремиться к обязательному совмещению условного знака с фотоизображением за счет уменьшения размеров знака или отказа от генерализации.

На вычерченном аэрофотоснимке исполнитель подписывает соб­ственные названия и количественные характеристики объектов местности, а также номенклатуру листа карты, дату дешифриро­вания, указывает должность, воинское звание, фамилию и ставит свою подпись.

В процессе камерального дешифрирования аэрофотоснимков определяют количественные характеристики объектов местности (ширину, длину, высоту, расстояния между деревьями и др.) —
путем соответствующих измерений по аэрофотоснимкам и вычислений, а также по картографическим и справочным материалам и из сведений о местности, собранных при выполнении полевых работ.

Определение линейных размеров (ширины или ширины и длины) объектов производится по плановым аэрофотоснимкам путем измерения на них изображений объектов (с помощью измерительной лупы, измерительного стереоскопа, стереокомпаратора или на универсальном стереофотограмметрическом приборе) и вычисления по формуле

где L — длина (ширина) объекта на местности (в метрах);

l — длина (ширина) изображения объекта, измеренная на аэрофотоснимке (в миллиметрах);

H —высота фотографирования (в метрах);

f— фокусное расстояние аэрофотоснимка (в миллимет­рах);

Источник

Дешифрирование (аэроснимков)

Для получения аэроснимков с наилучшими для данного вида Д. информационными возможностями определяющее значение имеют учёт при аэрофотографировании природных условий (облика ландшафтов, освещённости местности), размерности и отражательной способности объектов, выбор масштаба, технических средств (тип аэроплёнки и аэрофотоаппарата) и режимов аэросъёмки (лётносъёмочные и фотолабораторные работы).

Эффективность Д., т. е. раскрытия содержащейся в аэроснимках информации, определяется особенностями изучаемых объектов и характером их передачи при аэросъёмке (дешифровочными признаками), совершенством методики работы, оснащённостью приборами и свойствами исполнителей Д. В ряду дешифровочных (демаскирующих) признаков различают прямые и косвенные (нередко с выделением комплексных). К прямым признакам относят: размеры, форму, тени собственные и падающие (иногда их считают косвенным признаком), фототон или цвет и сложный признак ‒ рисунок или структуру изображения. К косвенным ‒ указывающие на наличие или характеристику объекта, хотя он и не получил непосредственного отображения на аэроснимке в силу условий съёмки или местности. Например, растительность и микрорельеф являются индикаторами при Д. задернованных почв.

К исполнителям Д. предъявляются особые профессиональные требования в отношении восприятия яркостных и цветовых контрастов и стереоскопичности зрения, а также способностей к эффективному опознаванию и определению объектов по их специфическому изображению на аэроснимках. Наряду с этим исполнители Д. должны знать особенности природы и хозяйства данной территории и иметь сведения об условиях её аэросъёмки.

В ряде отраслей науки и практики наряду с Д. аэрофотоснимков ведутся работы по Д. космических фотоснимков, выполняемых с пилотируемых космических кораблей и орбитальных станций, а также с искусственных спутников Земли. В последнем случае получение фотоснимков полностью автоматизировано; доставка их на Землю осуществляется с помощью контейнеров или передачей изображения телевизионным путём. Благодаря снимкам из космоса обеспечивается возможность непосредственного Д. объектов глобального и регионального характера и Д. динамики природных процессов и проявлений хозяйственной деятельности сразу на значительных пространствах за короткий промежуток времени (см. Космическая съёмка ). Начато (60-е гг. 20 в.) Д. снимков, полученных с обычных высот и из космоса не только при фотографической съёмке, но и при различных видах фотоэлектронной съёмки (см. Аэрометоды ).

Источник

Дешифрирование аэрофотоснимков. Проведение дешифровочных работ по 5 (пяти) основным визуальным признакам

Дешифрирование – процесс получения семантической информации со снимков и анализ аэрокосмических снимков. Дешифрирование фотоснимков есть выявление распознавание и определение характеристик объектов, изобразившихся на фотоснимке местности с последующей интерпретацией.

Основной целью дешифрирования является извлечение максимального количества информации, необходимой для решения поставленной задачи. Дешифрирование состоит в обнаружении и определении географической сущности изображенных на снимках объектов, установлении их качественных характеристик, выявлении взаимосвязей между компонентами ландшафта и закреплении результатов. Для выполнения работ по дешифрированию аэроснимков необходимы знания в области геодезии, фотограмметрии, картографии.

1. Форма объектов может быть, правильная и неправильная. К неправильной форме относятся:

· площадная (лесные массивы, пашни, сенокосы, водохранилища, стадионы и т.д.);

· линейная (ЛЭП, дороги, каналы, трубо-, газопроводы).

Форма не возвышающихся над земной поверхностью объектов, например, пашни, изменяется в зависимости от рельефа местности (величина и направление наклона поля относительно центра проекции) и их удаленность от точки надира. На плановом снимке перспективные искажения формы объектов визуально не воспринимаются.

L – длина контура объекта.

Размеры дешифрируемых объектов в большинстве случаев, как уже отмечалось ранее, оценивают относительно. Об относи­тельной высоте объектов судят непосредственно по их изображе­нию на краях снимков, полученных с помощью широкоугольных съемочных систем. О размерах, а также и о форме по высоте можно судить по падающим от объектов теням. Разумеется, площадка, на которую падает тень, должна быть го­ризонтальной.

3. Тон изображения является функцией яркости объекта в преде­лах спектральной чувствительности приемника излучений съе­мочной системы. В фотометрии аналог тона — оптическая плотность, выражающаяся через десятичный логарифм непрозрачности изображения. Тон оценивают визуально путем отне­сения его интенсивности к определенной ступени нестандартизированной ахроматической шкалы, например тон светлый, светло­серый, серый и т. д.)

4. Цвет изображения объектов на цветных снимках на 2-3 порядка больше, чем черно-белых. При визуальном дешифрировании достаточно 15 тонов цветности (красный, красно-оранжевый, оранжевый, оранжево-желтый, желтый, желто-зеленый, зеленый, зелено-голубой, голубой, синий, сине-фиолетовый, фиолетовый, фиолетово-пурпурный, пурпурный, пурпурно-красный), 3 типа насыщенности (сильный, средний, слабый) и 3 типа светлоты (светлый, средний, темный).

· собственная (по ней определяется направление). Собственная тень – это тень, лежащая на самом предмете, т.е. его теневая сторона, не освещенная солнцем. Такая тень подчеркивает объемность объекта.

· отбрасываемая. Падающая тень передает форму объектов в привычном виде.

8. Дешифрирование аэрофотоснимков. Косвенные дешифровочные признаки

Косвенные можно разделить на 3 группы:

— и природно- антропогенные.

Природные (ландшафтные) косвенные признаки отражают взаимосвязи и взаи­мообусловленности естественных объектов и явлений. Их называ­ют также ландшафтными. Такими признаками могут быть, напри­мер, зависимость вида естественного травяного покрова от типа почвы, ее засоленности, кислотности и увлажненности или связь рельефа с геологическим строением местности и их совместная роль в почвообразовательном процессе. В некоторых случаях по косвенным признакам дешифрируют объекты, вообще не изобра­зившиеся на снимках, например, по изобразившимся растениям ведут разведку залежей грунтовых вод в аридной зоне, полезных ископаемых.

С помощью антропогенных косвенных признаков опознают объекты, созданные человеком.

К природно-антропогенным косвенным признакам относятся: зависимость хозяйственной деятельности человека от определен­ных условий, проявление свойств природных объектов в деятель­ности человека и др. Например, по размещению некоторых видов культур можно составить суждение о свойствах почв.

9. Изготовление контурного плана местности методом графического трансформирования

Понятие о трансформировании аэрофотоснимком

Для того чтобы понять суть фотомеханического трансформирования (его еще называют оптико-механическим), предположим, что элементы внутреннего и внешнего ориентирования снимка известны. Восстановим связку проектирующих лучей и поместим ее в положение, которое она занимала в момент фотографирования, затем пересечем связку горизонтальной плоскостью E (рисунок 2).

В результате на экране получим трансформированное изображение наклонного снимка.

Рис. 2 Перспективное трансформирование

На практике, установку связки относительно экрана выполняют по опознакам. Для этого на экран укладывают основу с, опознаками (их должно быть не менее четырех), выполненную в масштабе, который равен заданному масштабу трансформированного изображения. На снимке делают отверстия (диаметром 0.2 – 0.3 мм) в точках, где изобразились опознали, и с помощью проектора проецируют его на экран. Затем взаимным перемещением основы и проектора добиваются, чтобы изображения спроектированных на экран отверстий совпали с соответствующими трансформационными точками на основе, после чего последнюю убирают. В результате изображение на экране будет соответствовать трансформированному снимку. Его нужно только зафиксировать, например, сфотографировать.

Трансформированием снимков может выполняться и цифровыми методами. При создании и обновлении карт различного назначения по аэрокосмическим снимкам создаются трансформированные изображения местности в проекции карты. Эти изображения могут быть созданы по одиночным снимкам или по нескольким перекрывающимся снимкам. Цифровое трансформирование выполняется с точностью, соответствующей точности, предъявляемой действующими нормативными документами к точности карт соответствующего масштаба.

Принципиальная схема цифрового трансформирования снимков представлена на рисунке 3. Исходными материалами при цифровом трансформировании снимков служат:

• цифровое изображение исходного фотоснимка;

• цифровая модель рельефа (в большинстве случаев используется регулярная сетка ЦМР в виде сетки квадратов на местности);

• элементы внутреннего и внешнего ориентирования снимка;

• параметры внутреннего ориентирования снимка в системе координат цифрового изображения.

Рис. 3 Схема цифрового трансформирования снимков

Изготовление контурного плана методом графического трансформирования.

Процесс трансформирования по опорным точкам заключается в совмещении точек основы с проектирующимися соответствующими точками, наколотыми на аэрофотонегативе. Совмещение осуществляют методом приближений, используя установочные движения фототрансформатора и перемещение основы по экрану.

Имеются различные способы выполнения совмещения точек при трансформировании, которые видоизменяются в зависимости от конструктивных особенностей фототрансформатора, так как различные их типы имеют различные установочные движения. На фототрансформаторе можно применять любой способ совмещения с учетом особенности его конструкции.

Трансформирование считается выполненным, если при точном совмещении центральной точки не совмещения для остальных трансформационных точек не превышает 0,4 мм.

После совмещения опорных точек объектив диафрагмируют, закрывают светофильтром, основу с подложкой убирают. Предварительно определяют опытным путем выдержки, обеспечивающую хорошую переработку деталей, и на экран кладут фотобумагу, которую прижимают к экрану покрывным стеклом.

Проявленные отпечатки должны быть равномерно переработаны по всей площади. Затем отпечатки сушат.

При больших превышениях трансформирование производят по зонам.

Размеры изготовленного фотоплана должны соответствовать размеру трапеции, иметь соответствующую разграфку.

Фотопланы графические оформляются в следующих цветах:

— контуры, подписи, зарамочное оформление — черным;

— гидрография и солончаки — зеленым;

— площади с твердым покрытием — розовым.

Фотоплан монтируют на твердой основе из трансформированных снимков.

По окончании монтажных работ осуществляют корректуру фотоплана и окончательное его оформление. Корректура производится посредством оценки смещения одноименных контуров по порезам между снимками, ПО рамкам соседних трапеций и опорным точкам.

Точность смонтированного фотоплана проверяют по точкам, порезам и сводкам со смежными фотопланами.

Результаты проверки отмечаются в контрольных листах, на которые схематически наносят рамку трапеций, километровую сетку, опорные точки и линии порезов.

Откорректированный фотоплан оформляют. На него наносят и вычерчивают условными знаками все геодезические пункты, рамку трапеции, выходы километровой сетки, выполняют зарамочное оформление. После этого наносят по координатам дополнительные точки, не участвовавшие в работе. С мозаичного фотоплана изготавливают фотокопии на матовой или полуматовой фотобумаге, наклеенной на алюминий. Чтобы получить фотокопию, изготавливают с помощью репродукционной камеры негатив фотоплана, сохраняя точно теоретические размеры рамок трапеции. Затем получают копии путем контактной печати с негатива.

Оценка величины продольного перекрытия

Оценка величины поперечного пересечения

Определение разномасштабности аэрофотоснимка

Определение прямолинейности маршрута полёта

Расчет рабочей площади снимка.

Рис. 4- Калуга, Правый берег геодезический полигон

Определение рабочей площади снимка геодезического полигона

(продольное перекрытие).

(поперечное перекрытие).

Рис.5- Калуга, Правый берег геодезический полигон

Дешифрование по 5 (пяти) основным прямым визуальным признакам черно-белого аэрофотоснимка.

1) Ч/б снимок, Калуга, Правый берег геодезический полигон

Объект дешифрирования – пруд

1) Форма объекта: площадная

4) Тень: отсутствует

5) Текстура: крупнозернистая

Вывод: качество снимка хорошее, наличие шумов и бликов минимально, засветы отсутствуют, снимок хорошо просматривается. Границы пруда видны отчетливо.

2) Ч/б снимок, Калуга, Правый берег геодезический полигон

Объект дешифрирования – луг

1) Форма объекта: площадная

4) Тень: отсутствует

5) Текстура: крупнозернистая

Вывод: Качество снимка хорошее, наличие шумов и бликов минимально, засветы отсутствуют, снимок хорошо просматривается. Границы луга видны отчетливо.

3) Ч/б снимок, Калуга, Правый берег геодезический полигон

Объект дешифрирования – лес

1) Форма объекта: площадная

2) R=19,1 * 100 = 1 910 м;

4) Тень: собственная, северного направления

5) Текстура: крупнозернистая

Вывод: Качество снимка хорошее, наличие шумов и бликов минимально, засветы отсутствуют, снимок хорошо просматривается. Границы леса видны отчетливо.

4) Ч/б снимок, Калуга, Правый берег геодезический полигон

Объект дешифрирования – дорога

1) Форма объекта: линейная

2) R=17,8 * 100 = 1 780 м

4) Тень: отсутствует

5) Текстура: мелкозернистая

Вывод: Качество снимка хорошее, наличие шумов и бликов минимально, засветы отсутствуют, дорога видна, снимок хорошо просматривается.

Дешифрирование по косвенным признакам основных объектов топографического дешифрирования.

Дешифрование по косвенным признакам основных объектов топографического дешифрирования

Рис.6- Калуга, Правый берег геодезический полигон

Черно – белый аэрофотоснимок, г. Калуга, Правый берег геодезический полигон

Вывод: Качество снимка среднее, из-за чего не удалось выявить геодезические знаки. Сложность работы – средняя, снимок слишком затемнен, поэтому некоторые объекты плохо просматриваются или не видны.

Источник