Marco - Características de las fotografías de fotografía en marco

Las fotografías aéreas comunes son en su mayoría en formato de marco, que son imágenes de las características del terreno obtenidas mediante fotografía aérea. La fotografía aérea se refiere a todo el proceso de utilizar una cámara aérea instalada en una plataforma aérea para obtener imágenes ópticas del suelo, utilizar una película fotosensible para registrar directamente las ondas electromagnéticas en la banda de 0,3 a 1,3 μm reflejadas por los objetos terrestres y obtener fotografías. La tecnología moderna de teledetección ha entrado en la era espacial y los conceptos anteriores se han ampliado para incluir varias fotografías encuadradas obtenidas a partir de fotografías ópticas de la Tierra, la Luna y otros planetas del sistema solar desde el espacio exterior.

Las fotografías aéreas verticales donde el ángulo entre el eje óptico principal de la cámara aérea y la línea vertical es inferior a 3 grados se denominan fotografías aéreas horizontales donde el ángulo es superior a 3 grados; como fotografías aéreas oblicuas. Según la banda de trabajo y la película utilizada, las fotografías aéreas se pueden dividir en fotografías aéreas a todo color en blanco y negro, en color natural, en blanco y negro infrarrojo, en color infrarrojo, fotografías aéreas multibanda, etc.

(2) La cobertura del terreno de la foto aérea enmarcada se superpone con la imagen.

La fotografía aérea proporciona principalmente datos básicos para el estudio del terreno y los estudios ambientales y de recursos, y debe cubrir el área del estudio, por lo que la fotografía aérea para este propósito se denomina fotografía aérea regional. Como se muestra en la Figura 32-9, la fotografía aérea regional consta de muchas rutas lineales paralelas. Para garantizar una cobertura continua y una observación estereoscópica de pares de imágenes, es necesario que haya una superposición parcial de imágenes entre fotografías adyacentes, y se requiere que la tasa de superposición alcance el 60% o no menos del 53%. Dos fotografías adyacentes con esta relación superpuesta se denominan par estéreo. La superposición de imágenes entre dos rutas adyacentes se denomina superposición lateral y la tasa de superposición suele ser del 20% al 30%. El terreno es ondulado y la tasa de superposición debe aumentarse en consecuencia.

(3) Características espaciales de las fotografías aéreas enmarcadas

1. Propiedades y proporciones de la proyección

Las fotografías aéreas enmarcadas son la proyección central del suelo. Debido a las ondulaciones del suelo y la inclinación de la foto, las proporciones de la imagen en la foto serán inconsistentes. Para fotografías aéreas horizontales en terreno plano, la escala de la imagen es consistente en todas partes Independientemente de la longitud del segmento de línea, es 1/m=f/H. Cuando la altura permanece constante, cuanto mayor sea la distancia focal, mayor será la escala de la imagen y menor será la cobertura del terreno (Figura 3-30). Si la distancia focal es fija, cuanto mayor sea la altitud de vuelo, menor será la escala de la imagen y mayor será la cobertura del terreno (Figura 3-31). En áreas con grandes ondulaciones del terreno, debido a la elevación relativa inconsistente de cada punto de la imagen, las escalas de imagen de los objetos terrestres en diferentes elevaciones son diferentes (Figura 3-32). Cuanto mayor es la diferencia de altura, mayor es la diferencia de altura relativa y mayor es la diferencia de escala. Sólo los objetos terrestres de la misma elevación tienen la misma escala de imagen. Por lo tanto, la escala de la fotografía aérea de zonas montañosas sólo puede representarse de forma aproximada. La altura proporcionada en el certificado de valoración técnica de fotografía aérea es la altura del punto inferior de la imagen registrada por el altímetro aéreo. La escala calculada a partir de esta altura se denomina escala principal, que suele representar la escala fotográfica de la escala principal.

Figura 3-29 Cobertura terrestre de fotografía aérea regional

Figura 3-30 Efecto de la distancia focal en la cobertura terrestre

Figura 3-31 Efecto de la altura en Impacto de la cobertura del suelo

2. Desplazamiento del punto de imagen y distorsión de la imagen causados ​​por las fluctuaciones del terreno.

Según el principio de proyección central, debido a las ondulaciones del terreno, cualquier punto de la imagen proyectada en la foto horizontal desde un punto del suelo por encima o por debajo del plano de referencia tiene una posición relativa al punto de la imagen proyectada. verticalmente en el plano de referencia. Debido a la proyección central, los puntos con las mismas coordenadas planas pero diferentes elevaciones del terreno tienen diferentes coordenadas de puntos de imagen en el plano de la imagen. Este movimiento de la posición del punto de la imagen se denomina desplazamiento del punto de la imagen (diferencia de proyección) (Figura 3-33).

Figura 3-32 El impacto de las ondulaciones del terreno en escala fotográfica

Figura 3-33 Desplazamiento del punto de imagen causado por las ondulaciones del terreno

Como se muestra en la Figura 3- 33, T0 es el plano de referencia (el plano horizontal donde se encuentra el punto subterráneo N), el punto A es más alto que T0, la diferencia de altura es δh, a0 es la proyección vertical de A en T0, A y A0 son los puntos de imagen de A y A0 en la foto, y el segmento de línea aa0 es el desplazamiento del punto de imagen (δh) de la diferencia de altura entre el punto A y T0 en el plano de la imagen; de manera similar, bb0 es el desplazamiento del punto de imagen (-δh) del punto B a continuación; T0 en el plano de la imagen. Con base en la relación de los lados correspondientes de triángulos similares, se deriva la fórmula de cálculo para el desplazamiento del punto de la imagen (hδ): δ h = △ h r/h, donde r es la distancia desde el punto de la imagen hasta el punto base (principal) de la imagen. , que se denomina diámetro radial; h es la altitud; δh es la diferencia de altura entre el punto de puesta a tierra y T0, "+" está por encima de T0 y "-" está por debajo de T0.

De acuerdo con la fórmula anterior, la ley del desplazamiento del punto de la imagen es: ① δh es proporcional a r. Cuanto más lejos esté el punto de la imagen del punto inferior (principal) de la imagen, mayor será el desplazamiento de. el punto de la imagen. El punto de la imagen está en el marco de la imagen. El desplazamiento de la parte central es menor. El punto inferior (principal) es el único punto sin desplazamiento del punto de la imagen. ② δ es proporcional a H△ H. Cuanto mayor es la diferencia de altura, mayor es el desplazamiento del punto de la imagen. El desplazamiento del punto de la imagen se produce en la línea de radiación centrada en la base de la imagen (punto principal), es decir, la línea que conecta el punto de la imagen y la base de la imagen (punto principal). Cuando △h es positivo, el punto de la imagen se aleja de la base de la imagen (punto principal) (a0→a). Cuando △h es negativo, es negativo y el punto de la imagen es negativo. ③δh es inversamente proporcional a h. Cuanto mayor es la altitud de vuelo, menor es el desplazamiento del punto de la imagen.

3. Resolución espacial

La resolución de las fotografías aéreas es generalmente de 25100 pares de líneas/mm. La resolución terrestre está relacionada con la resolución y la escala de la imagen. :

Geología por teledetección

Por ejemplo, una fotografía aérea 1:50000 tiene una resolución de imagen de 40 pares de líneas/mm y su resolución terrestre es 50000/40×1000 = 1,25 (metro).

4. Observación estereoscópica

La observación estereoscópica de imágenes de teledetección es un medio importante de interpretación visual. Cuando se cumplen las condiciones de observación estereoscópica, la imagen bidimensional se puede convertir en un modelo óptico estereoscópico tridimensional, resaltando así las características espaciales del objeto terrestre y facilitando al ojo humano identificar el objeto terrestre y determinar su posición espacial.

Los ojos humanos tienen una visión estereoscópica natural. Como se muestra en la Figura 3-34, coloque un trozo de vidrio transparente P1 y P2 frente a sus ojos. A través de P1 y P2, verá el paisaje tridimensional detrás de usted. Suponiendo que la imagen de la escena observada se puede retener en P1 y P2 (como una foto), y luego la escena se aleja, de acuerdo con la reversibilidad de la luz, la forma espacial de la escena aún se verá, pero en este momento No es una imagen estereoscópica de la escena real, sino más bien un estéreo artificial, un modelo estéreo óptico simulado artificialmente. Este modelo tridimensional se puede observar observando el par estéreo de fotografías aéreas como P1 y P2 con un estereoscopio y otros instrumentos.

Figura 3-34 Principio de la visión estereoscópica artificial

(4) Características espectrales de las fotografías aéreas

Varias fotografías aéreas se caracterizan por la tonalidad o el color y sus combinaciones Refleja la información de las ondas electromagnéticas en la banda de 0,3-1,3 μm reflejada por los objetos terrestres. Por lo tanto, el tono o color de la imagen es una manifestación de las características espectrales de reflexión de los objetos terrestres y también es un signo de interpretación importante para la identificación espectral de los objetos terrestres.

El tono se refiere a la profundidad en blanco y negro de una imagen en una fotografía en blanco y negro. Es un registro de la reacción fotoquímica entre las ondas electromagnéticas reflejadas por los objetos terrestres y la película fotosensible. Los diferentes objetos terrestres tienen diferentes características espectrales de reflexión y los tonos que aparecen en las fotografías también son diferentes. Generalmente, los objetos con alta reflectividad en la zona fotosensible de la película o el canal correspondiente de múltiples bandas tienen tonos más claros; los objetos con baja reflectividad tienen tonos más oscuros, es decir, el tono de la imagen del suelo está relacionado con la sensibilidad al color de la película. Las diferencias de tono están representadas por escala de grises (o escala de grises). Del blanco al negro, se divide en blanco, gris, gris claro, gris claro, gris, gris oscuro, gris oscuro, negro claro, negro claro y negro.

En fotografías en blanco y negro a todo color, el tono de la imagen del objeto acromático es igual o cercano al color real del objeto, existe una cierta correspondencia entre el tono de la imagen del objeto en color; y el color primario del objeto (Tabla 3-3).

Tabla 3-3 Correspondencia entre los colores primarios de los objetos de color y los tonos de la imagen en fotografías en blanco y negro a todo color

(Según Zhu, 1981)

Fotografías infrarrojas en blanco y negro El tono depende de la intensidad de reflexión de las ondas del infrarrojo cercano por los objetos terrestres y no tiene nada que ver con la percepción del objeto por parte del ojo humano. Las plantas sanas, especialmente los árboles de hoja ancha, reflejan fuertemente las ondas del infrarrojo cercano y producen una luz brillante. Debido a la fuerte absorción de las ondas del infrarrojo cercano, el agua aparece oscura (negra).

El tono de color de las fotografías multibanda en blanco y negro depende principalmente de la intensidad de reflexión de los objetos terrestres sobre las ondas electromagnéticas de las bandas correspondientes de cada canal de la cámara aérea multibanda. Esto es especialmente importante para objetos coloreados. Por ejemplo, en el canal de 0,6 a 0,7 μm, el suelo o las rocas de color marrón rojizo reflejan principalmente luz de color rojo anaranjado de 0,6 a 0,7 μm, y la imagen tiene un tono claro, mientras que el reflejo de la luz de las plantas en esta banda es muy débil y; la imagen es oscura.

Las fotografías en color natural registran la luz visible reflejada selectivamente por los objetos terrestres. El color de la imagen es básicamente el mismo que el color original de los objetos terrestres, por lo que también se denomina fotografía en color verdadero. Las imágenes son ricas en color, fuertes en tridimensionalidad, intuitivas y realistas, y los objetos de diferentes colores se pueden ver claramente de un vistazo.

Los colores de las fotografías infrarrojas en color son simbólicos. Según la estructura de su película, la luz azul no se registra, pero la luz verde, la luz roja y las ondas del infrarrojo cercano reflejadas por los objetos terrestres se registran como azul, verde y rojo respectivamente (Figura 3-10), por lo que es un color falso. foto, y el color de la imagen es diferente al de los objetos terrestres. Los colores primarios son diferentes (Lámina 18). Por ejemplo, las plantas verdes que reflejan la luz verde y reflejan fuertemente las ondas del infrarrojo cercano tienen imágenes en el infrarrojo magenta. La comparación entre la imagen infrarroja en color y el color original de los objetos terrestres se muestra en la Tabla 3-4. En comparación con las imágenes en color natural, se ve menos afectada por la atmósfera, tiene una mayor saturación de color, colores más brillantes y capas más claras, porque el espectro de los objetos terrestres que registra se desplaza hacia la dirección de onda larga.

Tabla 3-4 Comparación del color de la imagen infrarroja en color y el color geológico

(Según Li Yongyi 1991)

(5) Evaluación de la calidad de la imagen de imágenes aéreas enmarcadas fotos.

Las fotografías aéreas utilizadas para la interpretación geológica no sólo deben ser evaluadas, sino que también requieren que la fotogrametría aérea tenga una superposición de rumbo de no menos del 53%, una superposición lateral de no menos del 15%, un ángulo de inclinación de la foto. de menos de 3° y un ángulo de guiñada inferior a 6°, la ruta es recta y también se debe evaluar la calidad de su imagen. Las fotografías aéreas en blanco y negro deben tener imágenes claras, negrura moderada, contraste normal, niveles tonales ricos, tonos uniformes, sin puntos negros ni nubes y sin cicatrices. Las fotografías aéreas en color deben tener una aberración de color clara y normal, cambios obvios en el brillo de varias partes de las características del terreno, colores intensos y alta saturación. Además, también debería poder identificar imágenes que no tienen nada que ver con objetos terrestres, como patrones dendríticos producidos por radiación electrostática, huellas dactilares, burbujas producidas por revelado, manchas blancas producidas por polvo, negrura desigual producida por una fijación inadecuada, etc. . La inspección y evaluación de la calidad de la imagen suele basarse en la experiencia o con la ayuda de fotografías estándar.