Как только самолеты научились уверенно летать, возник вопрос об аэрофотосъемке. Выгоды и преимущества казались колоссальными. Получив фотографии какой-либо местности можно сразу же обвести контура и получить карту. Однако ситуация оказалась не столь проста на первый взгляд. План – это ортогональная проекция местности, а фотография центральная. Для перехода необходимо применение специальной науки – фотограмметрии. Фотограмметрические преобразования были громоздкими и сложными, решение их на аналоговой вычислительной технике требовало серьезных трудозатрат. Была несовершенна и сама техника аэрофотосъемки: фотоаппараты были громоздкими и требовали постоянных регулировок, а самолеты способные их поднять имели соответствующие размеры. Такой подход требовал масштабных решений: аэрогеодезических предприятий, имеющих большой парк самолетов и огромные отделы обработки. В таком виде классическая аэрофотосъемка сформировалась в 20-30-х годах ХХ века. Постепенно улучшались фотоаппараты, самолеты, фотограмметрические станции, но концепция оставалась неизменной.
Второе рождение аэрофотосъемки произошло после появления относительно дешевых качественных беспилотных летательных аппаратов и развития ГНСС приемников. Компания Elipsgeo и Sanush (Санюш) одна из первых оценила преимущество применения БПЛА. Определенную долю сомнения вызывало качество получаемой продукции по сравнению с наземными методами съемки. Но проведя ряд исследований и изучив материалы исследований других специалистов, опубликованные в специальной литературе, можем уверенно заявить: качество получаемых материалов с запасом соответствуют необходимым точностям масштаба как в плане, так и по высоте.
Преимущество аэрофотосъемки
Аэрофотосъемка по сравнению с остальными видами инженерных изысканий обладает колоссальной производительности и возможность осуществлять работы на больших территориях. Компания Elipsgeo и Sanush (Санюш) считает целесообразным применение аэрофотосъемки, если площадь объекта составляет более 25 га, а продолжительность полевых работ более 3-х дней. В зависимости от условий местности и объема работ, мы как правило, применяем три типа летательных аппаратов.
Первый – это аэрофотосъемка с обычных любительских квадрокоптеров, имеющих фотокамеру высокого разрешения. Подобный подход требует наличия опорных знаков, координаты, и высоты которых определены ГНСС-оборудованием. Данные летательные аппараты позволяют снимать небольшие участки в 25 га за один заряд батареи квадрокоптера. В большинстве задач это наиболее приемлемый и дешевый подход. Существенный минус – сложность обработки аэрофотосъемки местности, имеющей густую растительность.
Второй – это профессиональные геодезические беспилотные летательные аппараты, оснащенные ГНСС-модулем и профессиональной фотокамерой. Закладка и определение координат и высот опорных знаков при этом не требуется. Производительность и продолжительность полетов таких аппаратов существенно выше. Преимущества таких летательных аппаратов заключается так же в большей производительности. Однако по прежнему, последующая фотограмметрическая обработка участков имеющих лес, затруднена. Цифровая модель рельефа в этом случае строится по кронам деревьев, а не по реальной поверхности.
Третий - это применение пилотируемых и беспилотных аппаратов, оснащенных комплексом воздушного лазерного сканирования. Все предыдущие типы аэрофотосъемочного оборудования не позволяют работать на залесенном пространстве. При обработке фотографических изображений, цифровая модель строится по кронам деревьев, не отражая реального состояния рельефа. Воздушное лазерное сканирование позволяет определять высоты не только крон деревьев, но и поверхности земли. Это наиболее производительный вид аэрофотосъемочного оборудования, но его применение целесообразно лишь при больших объемах.
Технология аэрофотосъемки
После получения заказа на проведение аэрофотосъемочных работ, специалисты предварительно оценивают участок местности, где будет производиться аэрофотосъемка. По спутниковым снимкам они определяют характер местности и объем аэрофотосъемки, удаленность от референцных базовых станций. Выбирается наиболее предпочтительный вид техники и соответствующая дата проведения работ. Определяется необходимая высота полета для получения заданного масштаба и детализации аэрофотосъемки. Выехав на место, геодезисты проводят аэрофотосъемку, дешифрируют сложно опознаваемые объекты. Далее начинается камеральная обработка. По полученным фотографиям производится сшивка мозаики изображения, привязка и ортофототрансформирование. Получается так же цифровая модель местности и рельефа.
Современная аэрофотосъемка позволяет получать план и цифровую модель рельефа местности, обладающую излишней степенью детализации. Возможно в недалеком будущем мы откажемся от классических топографических планов и будем работать непосредственно с цифровыми моделями местности. Подобный подход позволит проектировщику получить эффект визуального присутствия на местности и рассмотреть запроектированный объект с любой необходимой точки, Подобные программные продукты уже есть (Autodesk Revit), но требуют существенных мощностей компьютеров и сама технология работ с 3D моделями не закреплена законодательно.
Пока же специалистам компании Elipsgeo и Sanush (Санюш) приходится проводить генерализацию полученной 3D до необходимой степени подробности соответствующего масштаба.