Найти в Дзене
Ruslan Kondratenko

Расчет высоты зданий для городских пейзажных съемок

Нередко съемка городского пейзажа происходит не только с уровня земли, но и с крыш, общих балконов, смотровых площадок, а иногда даже из окон арендованных на сутки квартир.

При работе с широкоугольной или нормальной оптикой расчет точной высоты съемки не играет такой большой роли, как при съемке на длиннофокусную оптику, особенно если стоит задача выстроить определённым образом на композиции городские доминанты и небесные тела. В таком случае разница в 5-10 метров уже существенно может сказаться на конечном результате.

Для расчета высоты здания понадобятся следующие программы и ресурсы:

Расчёт высоты по длине тени со спутниковых снимков.

Первым делом открываем Google Earth Pro.

-2

Здесь нам потребуется следующие функции:

  1. Активирование функции выбора даты съемки спутника.
  2. Ползунок выбора даты съемки спутника.
  3. Точная дата съемки в формате ММ.ДД.ГГГГ.
  4. Координаты выбранной точки.
  5. Высота над уровнем моря (НУМ).
  6. Линейка.

Теперь находим область с интересующим нас зданием.

Активируем функцию выбора даты съемки, в верхнем левом углу рабочей области (2) появится соответствующий ползунок . Теперь нужно выбрать дату (а лучше 2-3 даты), когда тень от здания максимально читаемая, длинная, и не лежит на других зданиях.

Открываем инструмент (6) Линейка и измеряем длину тени от её конца к зданию. Проще всего ее измерять от угла тени до угла здания, если последний виден, или если можно приблизительно прикинуть где он. Если необходимо измерить высоту какого-либо пика на здании, который находится, например, посередине (часто это бывают кресты храмов, верхушки маяков, центры куполов), тогда измерение надо производить от конца тени этого пика, до проекции этого пика на плоскость земли. Также не стоит забывать, что здания на спутниковых картах почти всегда сняты под углом, и проекции вершин находятся на земле на площади основания здания, то есть точка проекции будет находиться не там же, где Вы видите этот пик на картах сверху.

После того, как вы поставите две точки: первая - конец тени, вторая - проекция вершины здания на плоскость, то появится информационное окно:

-3

Отсюда нам потребуются "Длина по карте" - это измеренная длина нашей тени и "Направление" - это азимут местонахождения Солнца (чтобы азимут показывался сразу же верно, нужно производить измерение от конца тени к зданию). Если Вы хотите после понять, какой высоты каждый этаж, то нужно мерить длину тени от крыши, а не от шахты лифта или самой высокой точки.

Теперь переходим на Онлайн калькулятор высоты. В нем можно вычислить высоту здания непосредственно пользуясь только полученными данными Google Earth Pro, либо же с помощью LunaSolCal, PlanIt, Sun Surveyor Lite, в зависимости от выбранного калькулятора.

Вводим все данные из Google Earth Pro и получаем результат. Чтобы уменьшит погрешность измерений, рекомендую выбрать несколько разных дат съемки спутника, и получить с их помощью соответствующие результаты и расчеты, взяв среднее из всех значений.

-4

Чтобы избежать влияние рельефа на длину тени, необходимо посмотреть высоту НУМ у основания здания и у конца тени (просто наведя курсор на соответствующие точки). Если рельеф имеет наклон от здания вниз, то значение высоты НУМ у конца тени будет меньше, чем у основания здания, в таком случае от полученного результата высоты здания нужно вычесть разницу высот. Если же рельеф от здания к тени наоборот имеет положительный наклон, то разницу высот НУМ нужно прибавить к итоговой высоте здания.

Чтобы измерить высоту каждого этажа, для начала нужно воспользоваться 2GIS Картами или Яндекс панорамами (Google панорамами). Если воспользоваться 2GIS Картами, то в них, при нажатии на любое здание будет информация о количестве этажей, чего часто бывает достаточно (если не учитывать наличие технического этажа), но лучше воспользоваться панорамами (Google, как правило, более информативен, так как имеет большее количество панорам, по сравнению с Яндексом, особенно во дворах зданий). Открыв панораму на интересующее нас здание, необходимо вручную визуально посчитать количество этажей, а также проверить, есть в здании технический этаж (этаж между последним жилым этажом и крышей).

При наличии технического этажа, высота каждого этажа рассчитывается по простой формуле (H/(N+1)), где H - высота всего здания до крыши (!), а N - количество жилых этажей. Если же в здании технического этажа нет, то высота каждого этажа рассчитывается как (H/N). При том, чтобы посчитать высоту конкретного этажа, надо воспользоваться следующей формулой (h*(n-1)), где h - рассчитанная высота одного этажа, а n - номер конкретного этажа.

Чтобы посчитать высоту всего здания, не зная азимут местонахождения Солнца в момент съемки спутника, воспользуемся бесплатным мобильным приложением, например LunaSolCal (подробно описывать интерфейс программы Я здесь не буду, так как он максимально прост и понятен). Зная дату, длину тени и координаты (можно посмотреть просто в Google Maps или Google Earth Web), установим их в программе в качестве текущих (точку ставим на нижний угол здания, откуда начинается тень) и совместим пунктирную (синюю) линию с линией тени, тем самым мы получим время съемки, а также угловую высоту Солнца относительно горизонта (она нам понадобится позже).

-5

Теперь у нас есть все необходимые данные для расчета высоты через ещё один калькулятор, без использования Google Earth Pro. Вводим их и получаем результат.

-6

Если же калькулятора и Google Earth Pro нет под рукой, а все данные (которые мы получили в последнем пункте) нам известны, то можно просто-напросто воспользоваться школьной формулой через тангенс угла: H=d/tg(a), где H - искомая высота здания, d - длина тени, a - угловая высота Солнца относительно горизонта.

Вот и всё, всем удачных съемок!