‫پروژه کاربرد عکس های هوایی

بخش اول

تعریف عکس هوایی

ثبت انی جزییات عوارض زمین را روی صفحه کاغذ "توسط دوربینی که کف هواپیما استقرار یافته " عکس هوایی گویند که از فاصله کانونی عدسی ، ارتفاع دوربین از سطح زمین و لحظه عکس برداری و فیلم و فیلتر بکار رفته متابعت می کند . هر عکس هوایی را ترکیبی از تصاویر می دانند که عوامل لازم برای تفسیر را در اختیار مفسر می گذارد .

ویژگی عکس های هوایی

اندازه متعارف عکس های هوایی معمولی 23 در 23 سانتی متر است . برای شناسایی و تفسیر بهتر عکس های هوایی اطلاعاتی بر روی ان درج شده است .اطلاعاتی چون :

شماره خط پرواز ، شماره عکس در خط پرواز ، سال عکس برداری در تقویم میلادی ، شماره بلوک عکس ، نشانه های اطمینان که مرکز عکس را برای مان مشخص می کند . ارتفاع پرواز ، ساعت عکس برداری ، مقیاس عکس و در نهایت شماره حلقه فیلم نشان داده می شود .

انواع عکس های هوایی

عکس های هوایی را بر اساس زاویه بین محور دوربین و صفحه عکس ، به دو دسته عکس های هوایی عمودی و مایل تقسیم کرده اند.

در عکس های هوایی عمودی دوربین بر صفحه عکس عمود است . در صورتی که در عکس مایل ، محور دوربین با صفحه عکس زاویه ای کمتر از 90 درجه تشکیل می دهد .

در عکس های هوایی مایل محور دوربین با خط شاقول زاویه ای تشکیل می دهد که به ان زاویه کجی می گویند .اندازه این زاویه نباید از 4-6 درجه بیشتر باشد ، خط شاقولی که از مرکز عدسی دوربین بگذرد . صفحه عکس را در نقطه ای به نام نقطه شاقول قطع می کند .در عکس های هوایی عمودی ، مرکز عکس و نقطه شاقول منطبق هستند .عکس های هوایی معمولی به صورت عمودی گرفته می شوند . از عکس های مایل فقط در موارد خاص استفاده می گردد. مقیاس عکس در عکس هوایی عمودی تقریبا در همه جا یکنواخت است . اما در عکس هوایی مایل مقیاس عکس در قسمت عقب عکس کوچکتر و در فسمت  جلو بزرگتر است.

موزاییک عکس های هوایی

اگر عکس های هوایی یک منطقه را با توجه به همپوشی طولی و عرضی انها کنار هم قرار داده و منطبق کنیم موزاییک منطقه تهیه می شود که به ان موزاییک کنترل نشده می گویند . اگر تعدادی از فاصله های روی موزاییک را با توجه به مقیاس عکس با فاصله های روی زمین تنظیم کنیم ، موزاییک نیمه کنترل شده به دست می اید .در صورتی که تمام فاصله های روی موزاییک با فاصله های روی زمین منطبق گردد . موزاییک کنترل شده حاصل می شود .اغلب نام عوارض را بر روی موزاییک کنترل شده مشخص می کنند در این صورت به ان نقشه عکس گویند.

درنقشه عکس ، عوارض به صورت سه بعدی و در محل دقیق خود نشان داده شدهاند.بنابرین نقشه عکس دقیق تر و مستند تر از نقشه توپوگرافی می باشد.

مقیاس عکس های هوایی و انواع ان

مقیاس عکس های هوایی را به چند روش می توان محاسبه کرد .

متداول ترین روش برای محاسبه مقیاس عکس استفاده از ارتفاع پرواز و فاصله کانونی دوربین است .چون هر دو پارامتر در اختیار عکاس بوده و معلوم است . زیرا اغلب عکس های هوایی از منطقه ای تهیه می شود که نه می توان به محل عکس برداری رفت و نه نقشه تو پو گرافی منطقه در دسترس است .

مقیاس عکس های هوایی به سه دسته تقسیم می شود :

مقیاس های بزرگ که از 200/1 تا 10000/1 فرق می کند . اغلب عکس های هوایی با مقیاس بزرگ معمولا 5000/1 تا 6000/1 تهیه می شود . این گونه عکس ها برای شناسایی عوارض و مطالعات محلی بسیار مناسب است .

مفیاس های متوسط که از 10000/1 تا 25000/1 فرق می کند . این عکس ها برای تهیه نقشه های توپوگرافی بسیار مناسب هستند و برای مطالعات منطقه ای و تعیین محدوده شهرها و روستاها به کار می روند .

مقیاس های کوچک که کوچکتر از 25000/1 هستند و برای تهیه نقشه های توپوگرافی و تعیین محدوده نواحی جغرافیایی به کار می روند.

برجسته بینی

برجسته بینی یا رویت سه بعدی عبارت از دیدن عوارض روی عکس های هوایی به شکل طبیعی انها با مقیاس کوچکتر .هر عکس هوایی به تنهایی یک تصویر دو بعدی از طبیعت است . اگر هدف بررسی عکس های هوایی شنا سایی عوارض باشد.تصویر دو بعدی نمی تواند این هدف را تامین کند برای ارزیابی بلندی ساختمان ها ، شیب دامنه ها بلندی درختان ، عمق دره ها و غیره بایستی عکس ها را به صورت سه بعدی مشاهده بکنیم. برجسته بینی عکس های هوایی نه تنها تصویری واقعی تر از طبیعت می دهد بلکه در اندازه گیری بعضی  ویژگی ها مانند بلندی عوارض و شیب دامنه ما را یاری می کند. محصول اصلی عکس های هوایی تهیه نقشه های تو پو گرافی است .و این عمل هم بدون رویت سه بعدی عکس های هوایی امکان پذیر نیست .حتی شناسایی  و تفسیر بعضی عوارض روی عکس های هوایی بدون رویت سه بعی انها امکان پذیر نیست .

برجسته بینی عوارض ، مهمترین امتیاز عکس های هوایی است ، در روی عکس های هوایی ما وقتی می توانیم عوارض طبیعت را به صورت سه بعدی ببینیم که چشمانمان ، دو تصویر جداگانه از انها بگیرد و مغز این دو تصویر جداگانه را با هم ترکیب کند و یک برداشت سه بعدی به دست دهد این کار ، در عکس های هوایی از طریق 60 در صد همپوشی طولی فراهم می گردد. یعنی اینکه اگر ما دو عکس هوایی متوالی از یک خط پرواز را طوری جلو خود قرار دهیم که هر کدام از چشمانمان یک تصویر جداگانه از یک عارضه مشترک به مغز بفرستد ، مغز ما این دو تصویر را با هم ترکیب می کند  ما عوارض روی عکس ها را به صورت سه بعدی می بینیم. درست مثل اینکه ما از هواپیما به منطقه مزبور نگاه می کنیم . رویت سه بعدی عکس های هوایی به طرق مختلف و با استفاده از دستگاه های گونا گون انجام می شود .

استریوسکوپ  و انواع ان

مناسب ترین دستگاه برای برجسته بینی عکس های هوایی ، استریوسکوپ است .

استریوسکوپ جیبی

ساده ترین نوع ان استریوسک جیبی است .استریوسکوپ جیبی مانند یک عینک معمولی است. هنگام برجسته بینی عکس های هوایی ، استریوسکوپ را روی دو پایه اش به روی عکس های متوالی قرار می دهیم . با چشم راست استریوسکوپ تصویر راست و با چشم چپ ان تصویر چپ یک عارضه را می بینیم . فاصله بین دو عدسی چشمی استریوسکوپ ، حدود 50 تا 70 میلی متر تنظیم می شود . این فاصله معادل فاصله بین دو مردمک چشم های انسان است .که اندازه ان در انسانها متفاوت است .

استریوسکوپ اینه ای

استریوسکوپ اینه ای نسبتا پیشرفته تر و مجهز تر از استریوسکوپ جیبی است . همانطور که از اسمش پیداست برای رویت سه بعدی عوارض از اینه های بزرگ و کوچک استفاده می کنند . در این استر یوسکوپ ، انرژی انعکاسی تصویر ابتدا به یک اینه بزرگ که در داخل پایه استریوسکوپ نصب شده است می تابد و از ان به اینه کوچک دیگری منعکس می گردد. انرژی پس از انعکاس از اینه کوچک به عدسی استریوسکوپ می رسد .

محدوده دید استریوسکوپ اینه ای وسیع تر از استریوسکوپ جیبی است به طوری که می توان همه عکس های هوایی را در زیر استریوسکوپ دید. در صورتی  که با استر یوسکوپ جیبی فقط می توان نوار باریکی از حاشیه عکس را دید. استریوسکوپ های اینهای طوری ساخته شده اند که می توان بر روی انها اندام چشمی ذره بین دار سوار کرد و برجسته بینی را چندین برابر درشت تر نمود .

در بازار انواع استریوسکوپ های مجهز ویشرفته وجود دارد. از این استریوسکوپ های پیچیده برای ترسیم نقشه های توپو گرافی از روی عکس های هوایی استفاده می شود.

اثر استریوسکوپ بر روی مقیاس عمودی عکس های هوایی

موقعی که از هواپیما بر رویزمین نگاه می کنیم مقیاس عمودی و افقی منطقه را به حالت طبیعی خود می بینیم .یعنی به همان نسبتی که فاصله ها کوچکتر به نظر می اید بلندی عوارض هم کوچکتر شده است .به عبارت دیگر مقیاس افقی و عمودی منظره برابر است .اما در عکس های هوایی در زیر استریوسکوپ این طور نیست . مقیاس عمودی عکس چندین برابر مقیاس افقی ان است ساختمان ها و درختان بلندتر از حد معمول به نظر می رسند شیب دامنه ها بسیار تندتر از حالت عادی به نظر می اید. درشت نمایی مقیاس عمودی عکس های هوایی با نسبت فاصله اساس هوایی عکس ها بر روی ارتفاع پرواز متناسب است ، هر قدر این نسبت بزرگتر باشد میزان درشت نمایی نیز بیشتر است.

به طور کلی می توان گفت که میزان درشت نمایی شیب ظاهری دامنه ها در زیر استریوسکوپ به شیب واقعی انها سه برار نسبت تانژانت زاویه انها است .

                                                                                                                  Tga = 3 tgb

  که در ان a  زاویه شیب ظاهری دامنه در زیر استریوسکوپ و b زاویه شیب واقعی دامنه در طبیعت است .