Законы формирования аэрокосмоизображений геологических объектов

Аэрофотосъемка выполняется с авиационных носителей, обычно в масштабе 1:25 ООО и крупнее. Рациональной является аэрофотосъемка с помощью двух синхронно работающих АФА. Благодаря такой съемке возможен анализ разномасштабных АФС одной и той же территории в одинаковых природных условиях. На территории Беларуси для геологи­ческих целей широко применяются снимки, выполненные основным АФА-42/20 в масштабе 1:25 000 и дополнительными АФА-ТЭ-100 в масштабе 1:50 ООО. Высота фотографирования порядка 5 тыс. м над уровнем моря.

Выделяют также высотную аэрофотосъемку, которая выполняется при высоте полета самолета от 6 до 12 тыс. м. При съемке получают снимки масштабов 1:100 000-1:240 000. Мелкомасштабные АФС обла­дают большой обзорностью и по геоинформативности вполне сопоста­вимы с космическими фотоснимками сходного масштаба. Такая съемка нашла применение для получения снимков горных районов. Имеется опыт проведения высотной аэрофотосъемки равнинных территорий. На­пример, в Беларуси эффективно применяются в геологии снимки, полу­ченные при высотной аэрофотосъемке основным АФС-ТЭС-5 в масшта­бе 1:210 000 и дополнительным АФА-42/20 в масштабе 1:55 000.

При аэрофотснрафировании используются панхроматические, орто­хроматические, инфрахроматические и другие виды аэропленок. Из цветных пленок наиболее распространенной является трехслойная аэро­пленка ЦН-3. Для получения изображений в условных цветах применяют в основном спектрозональные двухслойную (СН-6) и трехслойную (СН-23) пленки. Каждая из двух (трех) слоев этих пленок имеет максимум свето­чувствительности в определенной зоне электромагнитного спектра, что да­ет наибольшее количество условных цветовых 1радаций. Спектральные пленки обеспечивают регистрацию в видимом и ближнем ИК-диапазонах.

С появлением аэрофотопленок с широкой полосой чувствительности от 400 до 800 нм (типа МШ-4) стало возможным производить многозо­нальную аэрофотосъемку фотокамерами МКФ-6М, АС-707, МСК-4 и др. Они имеют четыре или шесть объективов и синхронно работающие затворы. Каждый объектив снабжен светофильтром, который в сочета­нии с пленкой разной спектральной чувствительности позволяет полу­чить изображение геологического объекта в достаточно узкой зоне спек­тра. Так, камера АС-707, входящая в состав аэросъемочной аппаратуры вертолета-лаборатории МИ-8МТ, имеет четыре фотографических канала в синем (400-500 нм), зеленом (480-600 нм), красном (580-700 нм) и ближнем ИК (700-860 нм) спектральных диапазонах и предназначена для выполнения плановой аэрофотосъемки с высот от 50 до 1000 м.

Фотографирование земной поверхности может производиться при разных положениях оптической оси АФА. В данном случае выполняют плановую либо перспективную аэрофотосъемки. Съемка и снимки назы­ваются плановыми, если углы наклона не превышают 1,5-2°. Обычно ЛФА устанавливают на специальные гироскопические устройства, обес­печивающие вертикальное положение оптической оси АФА и получение плановых (горизонтальных) снимков. Фотографирование при наклонном положении оптической оси АФА называется перспективной съемкой. Для геологических исследований наибольшей геоинформативностью от­личается плановая аэрофотосъемка.

В зависимости от характера покрытия местности АФС различают маршрутную и площадную аэрофотосъемки. С целью повышения геоинформативности АФС аэрофотосъемку вы­полняют в определенные сезонные периоды. Оптимальными сроками фо­тографирования геологических объектов (не залесенных) на территории Беларуси являются ранневесенний и позднеосенний подсезоны.

Космическая фотосъемка производится с высот более 150 км. Ос­новными средствами регистрации являются фотокамеры МКФ-6М, КАТЭ-140, МК-4 и др. Космические фотоаппараты разделяют на автома­тизированные камеры, устанавливаемые на пилотируемых космических кораблях и орбитальных станциях, и полные автоматы для съемок с бес­пилотных космических средств, с последующим возвращением отснятой пленки на Землю.

Высокой геоинформативностью отличаются космические фотосним­ки (КФС), получаемые многозональными фотокамерами. Так, фотосъем­ка камерой МКФ-6М осуществляется в шести зонах спектра: 450-500; 520-560; 580-620; 640-680; 700-740 и 780-860 нм.

Масштаб аэрокосмоизображения и его свойства

Масштаб снимка (1/m) равен отношению фокусного расстояния объ­ектива фотокамеры (fx) к высоте фотографирования (Н):

1\m=fk/H.

Величина фокусного расстояния объектива фотокамеры постоянна для данного аппарата. Высота фотографирования сохраняется неизмен­ной только при съемке равнинной местности. Точность определения масштаба снимка целиком зависит от точности определения высоты по­лета авиационного либо космического носителя.

В зависимости от масштаба снимка находится и его разрешающая способность, которая представляет собой число раздельно фотографиче­ски воспроизводимых на отрезке 1 мм черно-белых штрихов. Разрешение на местности равно наименьшим размерам воспроизводимых объектов земной поверхности на снимке.