Интерпретация аэрофотоснимков и спутниковых изображений или просто интерпретация изображений в контексте — это исследование фотографических изображений , особенно с воздуха и из космоса , для идентификации объектов и оценки их значимости. [1] Это обычно используется в военной воздушной разведке с использованием фотографий, сделанных с самолетов-разведчиков и разведывательных спутников .
Принципы интерпретации изображений разрабатывались эмпирически более 150 лет. Самыми основными являются элементы интерпретации изображения: местоположение, размер, форма, тень, тон/цвет, текстура, узор, высота/глубина и место/ситуация/ассоциация. Они обычно используются при интерпретации аэрофотоснимков и анализе фотоподобных изображений. Опытный интерпретатор изображений использует многие из этих элементов интуитивно. Однако новичку может потребоваться не только сознательно оценить неизвестный объект по этим элементам, но и проанализировать значение каждого элемента по отношению к другим объектам и явлениям изображения.
Вертикальные аэрофотоснимки составляют более 95% всех полученных аэрофотоснимков. [2] Принципы съемки вертикальных фотографий показаны на рисунке 2. [3] [4] Включены две основные оси, исходящие от объектива камеры. [3] Одна из них — вертикальная ось , которая всегда находится под углом 90° к исследуемой области. [3] Еще одним фактором является ось камеры , которая меняется в зависимости от угла наклона камеры. [3] Для получения вертикальной аэрофотоснимки обе эти оси должны находиться в одном и том же положении. [3] Вертикальные снимки делаются камерой, находящейся над фотографируемым объектом, без наклона или отклонения оси камеры. [5] Области на вертикальной аэрофотоснимке часто имеют одинаковый размер. [4]
Наклонные аэрофотоснимки получаются, когда камеры устанавливаются под определенным углом к земле. [5] Это очень полезное улучшение или дополнение к традиционному вертикальному изображению. [2] Это позволяет зрению проходить сквозь относительно большую часть растительного покрова и листьев деревьев. [2] Перспективные аэрофотоснимки можно разделить на два типа.
Аэрофотоснимки под небольшим углом получаются, когда ось камеры имеет угол отклонения от вертикальной оси на 15–30° , как показано на рисунке 3. [3] Горизонт, разделительная граница между планетой и атмосферой под углом наблюдения , [6] Незаметен на аэрофотоснимке под низким углом обзора. [5] Длина между двумя точками не может быть вычислена и является неточной, поскольку изображение под малым углом наклона не имеет масштаба. Ориентация объектов также неточна . [5] Фотографии с низким углом наклона можно использовать в качестве справочной информации перед исследованием места, поскольку они дают обновленную информацию о местных местах. [3] [4]
Аэрофотоснимки под большим углом получаются, когда ось камеры имеет отклонение угла 60 ° от вертикальной оси , как показано на рисунке 4. [3] В этом случае горизонт можно наблюдать. [5] Этот тип фотографий охватывает довольно значительную территорию. [5] Как и на фотографии под низким углом, длина между двумя точками и ориентация объектов неточны. [5] Аэрофотоснимки под большим углом широко используются при полевых исследованиях, поскольку показанная линия обзора больше похожа на человеческую. [3] Особенности и структуры легко распознаются. [4] Однако ландшафты, здания и склоны холмов, загороженные горной местностью, не видны. [4]
Черно-белые аэрофотоснимки часто используются для рисования карт, например топографических карт . [5] Топографические карты представляют собой точные и подробные описания характеристик местности, встречающихся в определенных районах или регионах. [7] Черно-белая аэрофотосъемка позволяет получать изображения хорошего качества в плохих погодных условиях, например, при тумане или тумане. [2]
Цветные аэрофотоснимки сохраняют и передают цвета оригинальных объектов через многочисленные слои внутри пленки. [8] Цветные фотографии можно использовать для различения различных видов почв, горных пород и отложений, расположенных над слоями горных пород, а также некоторых источников загрязненной воды. [5] Деградацию деревьев под воздействием насекомых можно также определить с помощью цветных аэрофотоснимков. [5] Это может помочь найти место хранения материалов в естественной среде, таких как деревья, дикие животные и нефть. [4]
Цветные инфракрасные аэрофотоснимки делаются с использованием пленки ложного цвета , которая меняет исходный цвет различных объектов на «ложный цвет». [2] [5] Например, луга и леса, которые по своей природе зеленые, имеют красный цвет. [2] Но некоторые искусственные объекты, покрытые зеленым, могут иметь синий цвет. [2] Это явление связано с тем, что растения отражают больше инфракрасного излучения (ИК), чем искусственные объекты. [2] Плотный растительный покров может давать более интенсивный красный цвет, чем редкий растительный покров. Это помогает определить, здоровы деревья или нет. [5] Это также свидетельствует о скорости роста растений. [5] Это полезно при определении границы между сушей и океаном или озерами, поскольку океан не отражает ИК. [2]
Высотные аэрофотоснимки делаются, когда самолет летит в диапазоне высот от 10 000 до 25 000 футов. [2] Преимущество высотной аэрофотосъемки заключается в том, что она позволяет зафиксировать информацию о большей территории, сделав только одну фотографию. [5] Однако фотографии с большой высоты не могут передать столько деталей, как фотографии с низкой высоты, поскольку некоторые объекты, такие как здания, дороги и инфраструктура, на изображении имеют очень крошечный размер. [5]
Аэрофотоснимки на малой высоте делаются, когда самолет летит на высоте менее 10 000 футов. [2] Объекты на фотографии крупнее по размеру и содержат больше деталей по сравнению с объектами на высотных фотографиях. [5] Благодаря этому преимуществу, начиная с 1985 года, каждые шесть месяцев проводится регулярный сбор фотографий с малых высот. [2]
Масштаб аэрофотосъемки или спутниковых снимков — это величина, рассчитываемая путем деления разницы высот между фотопленкой и объективом камеры на разницу между объективом камеры и поверхностью местности . [4] Ее также можно измерить, разделив измеренную длину двух мест на фотографии на длину этих мест в действительности. [4] [3] На рисунке 5 показано несколько связанных терминов и символов. Фокусное расстояние (f) относится к разнице высот между пленкой и объективом. [2] [4] H — разница высот между линзой и уровнем моря, который представляет собой средний уровень водной поверхности. [2] [4] h – перепад высот между поверхностью местности и уровнем моря. [2] [4] S – масштаб аэрофотоснимков. [2] [4] — формула для измерения масштаба. [2] [4] Это измерение контролирует количество и типы зданий , наблюдаемых на фотографиях, наличие некоторых конкретных характеристик и достоверность измерений. [3] Например, крупномасштабная фотография обычно дает более точное измерение расстояния по сравнению с мелкомасштабной фотографией. От 1:6000 до 1:10000 — лучший диапазон масштаба для исследования оползней и геологического картирования для оценки грунта. [2]
Крупномасштабные аэрофотоснимки — это снимки, сделанные в масштабе от 1:500 до 1:1000. [9] Этот тип фотографий лучше всего подходит для исследования местных объектов . [9] Это похоже на увеличенную карту.
Мелкомасштабные аэрофотоснимки — это снимки, сделанные в масштабе от 1:5000 до 1:20000. [9] Он больше подходит для исследований на провинциальной или большой территории . [9]
Аэрофотоснимок маркирует различные данные и информацию о покрытой территории, а также о положении и состоянии самолета. [2] Эти детали измеряются и отмечаются на панели данных, которая включает в себя различные устройства и инструменты для конкретных измерений. [2] На рисунке 8 показан общий формат вертикальной аэрофотоснимки.
Наложение аэрофотоснимков означает, что около 60% покрытой площади каждого аэрофотоснимка перекрывает площадь предыдущего. [2] Каждый объект на траектории полета можно наблюдать как минимум дважды. [2] Целью наложения аэрофотосъемки является создание трехмерной топографии или рельефа при использовании стереоскопа для интерпретации. [2] Стереоскоп — это инструмент, используемый для просмотра перекрывающихся трехмерных аэрофотоснимков. [2]
Достичь требований двух выбранных перекрывающихся изображений очень просто. Главные точки (центральная точка изображения в геометрии) двух фотографий должны находиться в разных местах местности. [2] Еще одним ограничением является то, что масштаб изображений должен быть одинаковым. [2] Маршруты полетов самолетов и время суток не ограничены. [2]
Предпочтительная ориентация аэрофотоснимка тесно связана с положением Солнца и теневого элемента. [2] В Северном полушарии положение Солнца всегда соответствует южному направлению. [2] Поэтому тени обычно образуются на северной стороне. [2] Это влияет на элемент тени на аэрофотоснимках. Например, если самолет летит с севера на юг, солнечный свет также падает на север, и на аэрофотоснимках можно четко наблюдать тени, отображающие формы объектов. [2] Если самолет летит с юга на север, тени не будут четко видны. [2] Для интерпретации фотографий предпочтительно, чтобы изображение было сделано так, чтобы можно было четко рассмотреть тени [2], поскольку тени могут подчеркнуть рельеф топографии. [2] Такая ориентация изображения также помогает геологам связать 3D-изображения с тем, что они наблюдают. [2]
Искажение и смещение — два распространенных явления, наблюдаемых на аэрофотоснимках.
Смещение является результатом изменения топографического рельефа на покрытой территории. [4] Базовая плоскость , которая относится к среднему уровню моря, важна для явления смещения. [4] Для местоположения, высота которого превышает высоту базовой плоскости, исходное положение сместится от центральной точки изображения. [4] Для местоположения, высота которого меньше высоты базовой плоскости, исходное положение переместится ближе к центральной точке изображения. [4]
Искажением называется любое изменение местоположения объекта или региона на аэрофотоснимке, которое изменяет его исходные характеристики и формы. [2] Обычно появляется возле границы изображения. [2] Есть две причины искажений. Первый из них — это наклон и наклон самолета . [4] Когда самолет поднимается или снижается, он опрокидывается. [4] Когда самолет наклоняется в определенном направлении во время аэрофотосъемки, он вызывает наклон . [4] Ось наклона перпендикулярна оси наконечника. [4] Вторая причина — обработка фотографий . [4] Это процесс, используемый для модификации экспонированной фотопленки для создания аэрофотоснимка. [10] Когда увлажненная пленка высыхает, она расширяется в одном направлении и сжимается в другом направлении. [4] Это вызывает лишь небольшое искажение. [4]
{{cite journal}}
: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на апрель 2024 г. ( ссылка )