Аэрофотосъёмка

Аэрофотосъемка – это удобный и высокоточный инструмент для получения достоверных реальных геопространственных данных по конкретной местности, включая инфраструктурные и промышленные объекты на ней. Съемка с воздуха позволяет решать множество важных задач, связанных с геодезией, метеорологией, экологией и картографией, а также существенно упрощает планирование перспективного развития городских территорий и промышленных зон.

Оглавление

• История аэросъемки
• Способы аэросъемки
  • Топографическая съемка
  • Панорамная съемка
  • Аэрофотосъемка в перспективе
• Сферы применения аэрофотосъемки
• Аэросъемка и космические снимки
• Средства для проведения аэрофотосъемки
  • Самолет
  • Беспилотный летательный аппарат
  • Квадрокоптер
• Оптика для аэрофотосъемки
• Готовые результаты аэрофотосъемки местности и виды снимков
• Правовые аспекты аэросъемки

Компания “Уралгеоинформ” – информационно-аналитический центр, осуществляющий высокоточную аэрофотосъемку высокого разрешения с использованием самого современного оптического, навигационного и картографического оборудования. Специалисты нашего центра обладают большим опытом и квалификацией, подтвержденной соответствующими допусками. В сочетании с использованием собственной авиатехники это позволяет нам производить съемку объектов любых масштабов и назначения в кратчайшие сроки и строго в соответствии с техническим заданием заказчика.

История аэросъемки

Изобретение аэростата положило начало для развития картографии и анализа территорий с высоты птичьего полеты. В середине XIX века мир увидел первые аэрофотоснимки Парижа, снятые на примитивную фотокамеру с высоты нескольких сотен метров. Простейшие фотокамеры устанавливали на воздушных змеях и даже на почтовых голубях, однако качество и точность таких снимков оставляли желать лучшего.

В начале XX века российским изобретателем была создана первая фотокамера, работающая в полуавтоматическом режиме на борту простейших летательных аппаратов. Это были первые и самые четкие аэроснимки. Следующим толчком в развитии аэрофотосъемки стала Первая мировая война, а через четверть века и Вторая.

Активное развитие авиатехники стало серьезным толчком в процессе усовершенствования съемки с воздуха. Дирижабли, простейшие аэропланы и первые самолеты позволили военным вести разведку на вражеской территории в Первую и Вторую мировые войны, а гражданским – планировать развитие инфраструктуры, развивать города, сельское и лесное хозяйство, предотвращать экологические катастрофы и прогнозировать стихийные бедствия природного и техногенного происхождения.

В Советском Союзе специально для проведения съемки с воздуха и точной картографии был создан самолет К4, который был оборудован самой точной на тот момент оптикой и фотокамерами. Более десятка таких самолетов использовали в СССР, как и в других странах, обладавших подобными технологиями, для нужд армии и государственного планирования территорий.

Коммерческое использование аэрофотосъемки началось в мировой практике с основания Шерманом Фэйрчайльдом специализированной компании по изготовлению самолетов для полетов над высокогорьем. Каждый такой летательный аппарат был оснащен двумя фотокамерами, способными на одном аэроснимке охватывать территорию площадью свыше 600 м². С этого и началось активное использование съемки с воздуха не только в военных целях, но и в гражданско-коммерческих.

Способы аэросъемки

Современный уровень научно-технического прогресса позволяет использовать множество самых разнообразных способов ведения съемки с воздуха – от примитивных бытовых квадрокоптеров, до космических аппаратов. Выбор того или иного способа съемки зависит от целей и поставленных задач:

• картография и планирование территорий;
• ситуационный анализ состояния конкретной местности;
• рекламно-информационная фото- или видеосъемка.

Для решения каждой из перечисленных задач используют наиболее подходящий способ по техническим и экономическим показателям. Если цель – съемка красочных пейзажей для привлечения туристов, использовать для такой рекламной аэросъемки самолет будет нецелесообразно. В то же время коптер не справится с задачей высокоточной оценки территории и картографии.

Кроме выбора оптимальных инструментов, необходимо подобрать наиболее подходящий тип аэрофотосъемки:

• топография;
• панорама;
• перспектива.

Выбор типа аэросъемки также зависит от поставленных целей. Для рекламной съемки местности не подойдут скучные топографические снимки, а для картографии недопустимы панорамные аэрофотоснимки, поскольку они сильно искажают изображение.

Топографическая съемка

Задача топографической аэросъемки – точная передача позиций объектов на конкретной территории. Для этого важно соблюсти максимальную перпендикулярность съемки, чтобы избежать перспективного искажения. Фотокамеру устанавливают на летательном аппарате строго перпендикулярно земной поверхности, чтобы готовый аэроснимок представлял собой совокупность проекций параллельных лучей без искажения.

Маршрут самолета, вертолета или беспилотного летательного аппарата (БПЛА) выбирают таким образом, чтобы при обработке серии полученных аэрофотоснимков можно было получить “лоскутное одеяло” из наложенных друг на друга фотографий. Такая технология аэрофотосъемки считается наиболее сложной, поскольку необходимо учитывать сразу несколько факторов, включая маршрут, скорость движения и пространственное положение летательного аппарата, частоту кадров, высоту полета и пр.

Топографический способ проведения аэрофотосъемки отличается высокой картографической точностью, но при этом менее красочный, ввиду чего используется исключительно в прикладных целях, как инструмент картографов, геодезистов, военных и служб инфраструктурного развития территорий.

Панорамная съемка

Панорама местности представляет собой аэрофотоснимок, искаженный в плоскости для масштабирования снимка территории большой площади в привычный для человеческого глаза компактный формат. Для создания панорамного аэроснимка поднятая на необходимую высоту камера вращается вокруг своей оси, охватывая тем самым большую площадь.

Панорамную аэрофотосъемку в большинстве случаев используют для создания рекламной продукции. Это красивые и масштабные снимки, подходящие для туристических буклетов или иной рекламно-информационной полиграфии.

В некоторых случаях панорамные аэроснимки используют для оперативной оценки ситуации на определенной территории, будь то последствия природных катаклизмов, массовые мероприятия и т.п.

Для создания панорам используют простейшие беспилотники или аэростаты, которые поднимаются на достаточную высоту и остаются там статичными до завершения аэрофотосъемки, не перемещаясь в горизонтальной плоскости.

Аэрофотосъемка в перспективе

Перспектива, как и панорама, не позволяет с высокой точностью определить пространственное положение наземных объектов, поэтому используют такой способ аэросъемки тоже в большинстве случаев для рекламных целей. Аэрофотоснимки в перспективе максимально приближены к привычному для человеческого глаза изображению, что делает их наиболее впечатляющими в сравнении с топографическими и более реалистичными в отличии от панорамы.

Для съемки в перспективе камеру устанавливают под определенным углом к поверхности земли. Это создает ощущение реального взгляда человека с высоты птичьего полета. Как и в панорамах, перспективная съемка местности выполняется с помощью статичных летательных аппаратов, горизонтальное перемещение которых возможно только для проведения видеосъемки.

Сферы применения аэрофотосъемки

Кроме военных целей, съемку с летательных аппаратов широко используют для решения множества гражданских задач, в т.ч. и коммерческих. Подобные услуги востребованы практически во всех отраслях промышленного производства и хозяйствования, а также государственного и муниципального управления.

• Картография. Аэросъемка позволяет создавать новые и уточнять имеющиеся карты местности, включая административные, природоохранные, геологические и геодезические, атласы автомобильных дорог и инфраструктурных транспортных систем.
• Градостроение. Аэрофотосъемка дает возможность оценить и выбрать перспективные направления в развитии городской инфраструктуры и жилищного строительства с учетом природных, техногенных и логистических факторов.
• Экология и состояние полигонов ТБО. Бесконтрольное разрастание свалок легче купировать с помощью аэросъемки официальных и стихийных полигонов твердых бытовых отходов.
• Земельный кадастр. С помощью съемки территорий с высоты птичьего полета удается максимально точно вести учет земельных участков и контролировать их использование, включая назначение угодий и соблюдение природоохранного законодательства.
• Развитие и оптимизация транспортных систем. Аэросъемка помогает оценивать реальную ситуацию на автомагистралях и принимать решение о модернизации или строительстве новых автодорог с учетом логистических потребностей, рельефа местности, геологии и прочих факторов.
• Строительство линий электропередач и трубопроводных систем. Масштабная съемка территорий с высоты позволяет выбрать наилучший маршрут прокладки трубопроводов и ЛЭП с учетом геологических, природных и инфраструктурных особенностей территорий.
• Мелиорация. Прокладка оросительных каналов, создание искусственных водоемов, в т.ч. и водохранилищ, а также строительство гидротехнических сооружений для предотвращения паводков и затоплений – еще одна немаловажная сфера применения аэрофотосъемки.
• Оценка последствий природных и техногенных катастроф. Съемка зоны поражения с достаточной высоты позволяет оценить реальное состояние пострадавших от лесных пожаров, наводнений, ураганов или техногенных аварий территорий для принятия оптимального решения по ликвидации последствий ЧП. Кроме того, такая съемка помогает при оценке не только последствий, но и потенциальных угроз.
• Геологоразведка. Добыча полезных ископаемых неразрывно связана с оценкой реальной геологической ситуации на исследуемой местности. Аэрофотосъемка дает возможность геологам точно определить место строительства карьеров и проведения геологоразведки.
• Контроль над использованием земель сельскохозяйственного назначения. Строительство капитальных сооружений и ведение промышленно-производственной деятельности, а также жилое строительство на землях сельхозназначения категорически запрещено законодательством. Съемка сельхозугодий позволяет проконтролировать соблюдение данного положения и при необходимости принять неизбежные меры наказания для нарушителей.
• Контроль над водным и лесным хозяйством. Семка лесных угодий позволяет своевременно обнаружить незаконную вырубку леса и другие нарушения соответствующего законодательства. Аналогичный контроль позволяет вести аэрофотосъемка и в отношении водных ресурсов, включая незаконное строительство на берегу, сток промышленных отходов, вылов рыбы и т.п.
• Налоговый контроль. С помощью съемки коттеджных и дачных поселков удается обнаружить реальное состояние недвижимости и оценить ее стоимость для проверки органами ФНС соответствия имущества граждан заявленным в налоговых декларациях доходам.
• Туризм и реклама. Панорамные снимки и съемка в перспективе – эффектный и впечатляющий способ преподнести туристический объект в лучшем виде. Рекламная аэрофотосъемка подходит не только для туристических целей, но и для привлечения инвестиций, создания патриотических роликов, улучшения имиджа города и т.п.

В зависимости от целей и перечисленных задач съемка с летательных аппаратов может быть трех видов.

• Пространственная (площадная) – объединение нескольких топографических снимков в одно полотно.
• Линейная (маршрутная) – съемка ведется вдоль определенного маршрута (река, автодорога, трубопровод, ЛЭП и т.п.), после чего снимки складывают в единое линейное изображение с частичным наложением аэрофотоснимков друг на друга.
• Единичная (кадровая) – съемка с воздуха одного панорамного или перспективного снимка.

Информационно-аналитический центр “Уралгеоинформ” оказывает профессиональные услуги по аэрофотосъемке местности всеми наиболее востребованными способами для решения описанных выше задач.

Аэросъемка и космические снимки

Понятия спутниковой съемки и аэрофотосъемки нередко ошибочно путают, считая их синонимами. Для рядового обывателя это действительно так, однако в профессиональной среде это две абсолютно разные технологии с различными задачами.

• Космическая съемка поверхности земли предполагает создание реального снимка местности с использованием спутников, оптические возможности которых не всегда позволяют точно определить позицию и другие особенности наземных объектов. Кроме того, спутниковая съемка – достаточно дорогая услуга.

Постоянное движение спутников по орбите позволяет проводить более масштабную съемку, включая целые континенты. Однако при исследовании небольших территорий такая технология будет экономически нецелесообразной.

• Аэрофотосъемка – точный и сравнительно недорогой способ анализа и оценки состояния относительно небольших территорий на основе точных снимков, доступный как для муниципалитетов, так и для бизнеса, в т.ч. и среднего.

Современные беспилотные летательные аппараты коммерческого использования позволяют проводить съемку местности с воздуха на достаточной высоте с высоким разрешением снимков (от 5 см поверхности земли в одном пикселе). Это относительно простая и дешевая технология, доступная даже для мелких предпринимателей.

Стоимость услуг аэрофотосъемки в компании “Уралгеоинформ”, доступна для рекламных агентств, предприятий, организаций, научно-исследовательских институтов и ВУЗов. Высокая точность и качество снимков в сочетании с широким спектром технических средств, доступных в нашем центре, позволяет создавать как практические, так и художественные аэроснимки любой местности.

Средства для проведения аэрофотосъемки

Для осуществления съемки местности с воздуха необходим соответствующий летательный аппарат. В зависимости от целей аэросъемки и назначения полученных снимков это может быть как статичный аэростат с камерой, поднятый на необходимую высоту, так и полноценный самолет с многофункциональным высокоточным оптическим оборудованием. В зависимости от целей и используемых летательных аппаратов высота проведения аэрофотосъемки может варьироваться от 600 метров до 4 км.

Самолет

Особенность самолетов в их постоянном горизонтальном перемещении. Они не могут зависать в воздухе для снимка местности. По этой причине такой вид авиации используют только для топографической площадной или маршрутной аэрофотосъемки. Это один из самых дорогих способов съемки территорий с воздуха и применяют его исключительно для обследования, изучения и планирования масштабных территорий.

Информационно-аналитический центр “Уралгеоинформ” использует для аэрофотосъемки и получения серии высокоточных снимков легкомоторные самолеты CESSNA и АН-2, которые стали оптимальным вариантом в сочетании стоимости съемки и ее качества.

Беспилотный летательный аппарат

Беспилотники – один из самых простых, эффективных и сравнительно недорогих способов ведения площадной и маршрутной аэрофотосъемки для топографических и иных целей с получением серии снимков. Для этих целей используют специальные беспилотные летательные аппараты, способные вести съемку с достаточно большой высоты на протяжении длительного времени в автоматическом и полуавтоматическом режимах. Для художественной съемки местности в рекламных и иных целях БПЛА не подходят.

Квадрокоптер

Квадрокоптеры – один из разновидностей беспилотных летательных аппаратов, которые широко используются даже непрофессионалами для получения простых снимков с воздуха. Это достаточно дешевый способ съемки местности. Однако качество аэроснимков во многом зависит от используемой оптической и гиростабилизационной техники, установленной на коптере.

Съемка с квадрокоптера используется как для оценки состояния относительно небольших по площади территорий, так и для создания рекламно-художественных аэрофотоснимков, в т.ч. и панорамных.

Оптика для аэрофотосъемки

Для проведения аэрофотосъемки с воздуха и получения высокоточных снимков специалисты компании “Уралгеоинформ” используют высокоточные оптические приборы и вспомогательное оборудование, позволяющее обеспечить не только высокое качество снимков, но и навигационную точность.

• Широкоформатная цифровая фотокамера шведского производства, оснащенная монолитным сенсором и высокоточной немецкой оптикой. Это позволяет нам получать качественные снимки высокого разрешения с реалистичной цветопередачей.
• Гиростабилизационная платформа немецкого производства дает возможность стабилизировать положение камеры относительно земной поверхности вне зависимости от пространственного положения самолета, беспилотника или иного летательного аппарата используемого нами для съемки местности с воздуха и получения четких снимков.
• Навигационная система GNSS шведского производства позволяет нам вести аэрофотосъемку объектов с высокой точностью координат полученных снимков.

В сочетании с высокой квалификацией наших опытных специалистов такое оснащение дает нам возможность участвовать в самых сложных геодезических, картографических и прочих проектах государственного и коммерческого назначения, а также в работе научно-исследовательских институтов и экологических организаций.

Готовые результаты аэрофотосъемки местности и виды снимков

В зависимости от поставленных в техническом задании заказчика целей в результате съемки с воздуха интересующей местности вы получите:

• ортофотопланы – трансформированные аэрофотоснимки местности, созданные на основе “сшитых” аэроснимков высокого разрешения;
• топографические, тематические и узкоспециализированные карты с аэрофотоснимками в масштабе 1:1’000…1:25’000;
• аэрофотоснимки высокого разрешения с в цифровых форматах TIFF и JPEG;
• цифровую модель рельефа;
• трехмерные модели природных или рукотворных объектов (3D-моделирование).

Правовые аспекты аэросъемки

Любое использование летательных аппаратов, в т.ч. и для аэрофотосъемки, регламентируется соответствующими законами и Федеральными правилами использования воздушного пространства. Информационно-аналитический центр “Уралгеоинформ” осуществляет съемку любых объектов строго в соответствии с законодательством РФ.