§ 2. Фототопография и фототопографические съемки

Фототопография (составная часть фотограмметрии) решает за­дачи определения координат отдельных точек местности, состав­ления топографических карт и построения цифровых моделей земной поверхности.

Фототопографической съемкой называется комп­лекс процессов, выполняемых для создания топографических карт и планов с использованием материалов фотосъемки. К таким про­цессам относятся: фотографирование местности, полевые геодези­ческие работы и камеральные фотограмметрические работы.

В зависимости от технических средств, применяемых для фото­графирования земной поверхности, различают четыре вида фото­топографической съемки: наземную фототопографическую, аэро­фототопографическую, комбинированную и космическую.

Наземная фототопографическая съемка основана на фотогра­фировании местности фототеодолитом с точек земной поверхности, часто ее называют фототеодолитной съемкой.

Аэрофототопографическая съемка предусматривает фотогра­фирование местности аэрофотоаппаратом, установленным на са­молете или вертолете.

Комбинированная съемка сочетает фототеодолитную съемку с аэрофототопографической. При этом местность фотографируют дважды: фототеодолитом с наземных станций и аэрофотоаппара­том с самолета. По наземным снимкам обычно сгущают опорные сети, а по аэрофотоснимкам составляют топографические карты.

В космической съемке снимки получают с искусственных спут­ников и космических кораблей.

Наземная фототопографическая съемка использовалась для составления карт горных районов. В настоящее время при карто­графировании больших территорий она менее эффективна, чем аэрофототопографическая или космическая съемка, и применяется для создания планов небольших участков, например карьеров, а также для решения нетопографических задач.

Для аэрофототопографической съемки применяются два ме­тода — комбинированный и стереотопографический.

Комбинированный метод использует свойства одиночного снимка и позволяет получить контурную часть карты, а рельеф зарисовать в поле приемами мензульной съемки или изобразить в лаборатории по данным старой карты. Этот метод широко при­менялся для съемки равнинных и холмистых районов. По мере развития стереотопографического метода значение комбинирован­ного метода уменьшалось. В современных условиях он использу­ется для съемки плоскоравнинных районов, когда рельеф местно­сти плохо просматривается стереоскопически и не может быть достаточно точно изображен по снимкам.

Стереотопографический метод использует свойства пары сним­ков и позволяет снимать в камеральных условиях не только кон­туры, но и рельеф местности. Он является основным методом кар­тографирования, так как обеспечивает:

высокое качество карт при минимальных затратах сил и средств;

детальное изучение территории по снимкам в лабораторных условиях в любое время и независимо от погоды;

исследование труднодоступных и недоступных районов — тундр, пустынь, горных хребтов и т. д.;

возможность механизации и автоматизации всех производст­венных процессов.

Стереотопографический метод применяют для создания карт горных, холмистых и равнинных районов.

В стереотопографическом методе различают два способа со­ставления карт по снимкам —универсальный и дифференциро­ванный.

Универсальный способ основан на использовании прибора, по­зволяющего выполнить все процессы обработки пары снимков: построить модель, ориентировать ее относительно планшета, за­рисовать контуры и рельеф.

Дифференцированный способ решает задачу составления карты при помощи двух приборов — стереометра и проектора (фо­тотрансформатора). Стереометр позволяет изобразить на сним­ках рельеф в горизонталях, а проектор — перенести контуры и го­ризонтали со снимков на планшет.

Для ориентирования модели относительно планшета необхо­димы опорные точки, т. е. опознанные на снимках контурные точки, положение которых в геодезической системе координат оп­ределено в поле методами геодезии или в камеральных условиях методом фототриангуляции.

Метод фототриангуляции позволяет сгущать геодезическую сеть по снимкам: новые опорные точки определяют при помощи модели, построенной по снимкам одного или нескольких маршру­тов (рис. 3). Ориентирование такой модели относительно геодези­ческой системы координат производится по опорным точкам, по­лученным геодезическими методами.

К основным процессам составления топографических карт от­носится и дешифрирование—опознавание объектов местности, изо­бразившихся на снимках, и определение их характеристик. Раз­личают полевое, камеральное и комбинированное дешифрирова­ние. Чаще применяется комбинированное дешифрирование: в поле составляют снимки-эталоны с результатами опознавания наибо­лее характерных для данного района объектов, а затем эти эта­лоны используются для камерального дешифрирования остальных снимков.