Современные цифровые аэрофотокамеры (АФА)

1. Современные цифровые аэрофотокамеры (АФА)

2. Первый цифровой АФА

в 2004 году Институтом
космических исследований
совместно с Госцентором
«Природа» была создана
цифровая камера ЦТК-140,
разработанная на базе
аналогового
аэрофотоаппарата АФАТЭ-140

3.

Цифровой (DMC II) и аналоговый
(RC-30) аэрофотоаппараnы с близкими
оптическими и габаритными
характеристиками

4.

Сравнительный анализ аналогового и
цифрового изображений
аналоговое
изображение
цифровое
изображение

5. Классификация цифровых АФА

1.
2.
3.
4.
Неметрические (малоформатные) камеры
Среднеформатные аэрокамеры
Крупноформатные аэрокамеры
Сканерные системы

6. Малоформатные камеры Canon EOS 5D

7. Технические характеристики CANON EOS 5D

Высокочувствительный КМОП(пзс-матрица)-сенсор
высокого разрешения. Размер сенсора 35,8 x 23,9 мм
13,8 млн. пикс. (рабочих 12,8 млн. пикс)
Разрешение :
Large: 4368 x 2912
Medium: 3168 x 2112
Small: 2496 x 1664
RAW: 4368 x 2912
Светочувствительность: ISO 100-1600
Объектив: сменные объективы Canon EF
Режимы записи: RAW; JPEG
Затвор: диапазон выдержек 1/8000-30сек
Размеры: (Д х Ш х В, мм)152 x 113 x 75
Вес (г)810

8. Примеры съёмки цифровой камерой Canon EOS 5D

9. Среднеформатные камеры

Предназначены для съемки небольших
площадей или протяженных объектов
имеют размер матрицы 60
мегапикселов.
К достоинствам 60-мегапиксельных
среднеформатных камер можно отнести
наличие сменных объективов.

10. Среднеформатные аэросъёмочные камеры

Фирмапроизводитель
Intergraph
Z/I Imaging
(США)
RMK-DX
Leica
Geosystems
AG
(Швейцария)
MicrosoftVexcel
Imaging
GmbH
(Австрия)
Trimble Navigation Limited
(США) или Trimble Holdings
RCD30
UltraCamLp
Trimble Aerial
Camera (TAC)
Название
модели
Принцип
получения
изображения
Дата
выпуска
Кадровый
2010
Кадровый
2010
GmbH (Германия)
DSS Wide
Angle
Кадровый
Кадровый
Кадровый
2009
2009
2010

11. UltraCam-L / LP (Австрия)

Ultra Cam-Lp идеальна для
выполнения не больших проектов
при совместном использовании
Лидарного и Аэрофотосъемочного
оборудования.
Параметры и точностные
показатели Ultra Cam-Lp
позволяют выполнять стереоаэрофотосъемку по качеству не
уступающей широкоформатным
камерам.
Получаемые данные могут быть
использованы для создания
Цифровой модели земли,
ортофотопланов, выполнения
фототриангуляции и 3D
картографирования.

12. Технические характеристики UltraCam-L / LP

Фокусное расстояние
70 мм для панхроматической съемки, 33 мм
для цветной и инфракрасной съемки
Формат
Эквивалент 23х16 см аэрофотоснимка
Форматы файлов
TIFF 8 или 16 бит, JPEG
Панхроматический сенсор
Размер изображения
11 704 x 7 920 точек
Размер точки
6 мкм
Диафрагма
1/5,6
Мультиспектральный сенсор
Число каналов
4 (красный, зеленый, синий, инфракрасный)
Размер изображения
5 320 x 3 600 точек
Размер точки
6 мкм
Диафрагма
1/4,0

13. Рекомендуемые области применения:

Решение топографо-геодезических
задач:
Создание и обновление
топографических карт и планов вплоть
до масштаба 1:500
Создание ЦМР, ЦММ и ортофотопланов
Развитие геодезических сетей
фототриангуляционными методами и
др.

14.

Нефтегазовая и горная промышленность
Крупномасштабное топографическое
картографирование площадных и линейных
объектов в составе изысканий,
проектирования, строительства,
инвентаризации объектов обустройства
месторождений.
Создание цифровых карт и планов нефте- и
газопроводов;
Диагностика продуктопроводов, оценка
объемов горной выработки, снежной массы,
экологический мониторинг и моделирования

15.

Электроэнергетика
- Обследование ЛЭП и других объектов
сетевого хозяйства (в том числе
электрических подстанций).
- Создание ортофотопланов ЛЭП и других
географических объектов в полосе
отчуждения.
- Оценка состояния растительности,
определение мест возможных замыканий.
- Создание фотокарт полосы отчуждения.

16.

Картографирование городских
ландшафтов
- Создание ортофотопланов
застроенной территории.
- Моделирование перспективного
развития, проектирование
беспроводных сетей связи и передачи
данных. И др.

17. Крупноформатные (высокопроизводительные) аэросъёмочные камеры

Фирмапроизводитель
Intergraph
Z/I Imaging
(США)
DMC II 250
MicrosoftVexcel
Imaging
GmbH
(Австрия)
Visionmap А3.
(Израиль)
UltraCamXp
A3, A3-CIR
Дата
начала
Кадровые камеры
2010
2008
Jena-Optronik
GmbH
(Германия)
(Швейцария)
Название
модели
Принцип
получения
изображения
Leica
Geosystems
AG
ADS80
Jena Airborne
Scanner (JAS
150s)
Кадровая
камера
вращения с
высокой
скоростью
съёмки
Аэрофотосканеры
2007
2008

18.

К крупноформатным камерам на сегодняшний
день относятся:
- кадровые камеры (UltraCamXp) с размером
матрицы свыше 200 мегапикселов;
- камера (Visionmap A3 ) с вращающимся
объективом поперек линии полета, с высокой
скоростью съёмки.
- цифровые аэрофотосканеры (ADS80, ),
использующие цифровую линейку, которая
вместо снимков формирует «цифровой
ковер» произвольной длины;

19. UltraCamXp (Австрия) кадровая камера

CCD матрица с
размерам 6.0 микрон
широкая полоса захвата
- 17310 пикселей
возможность
неограниченного
накопления на борту
летательного аппарата
изображений (без его
посадки) - благодаря
сменным накопителям
данных.

20.

Цифровой аэрофотоаппарат UltraCamX Prime
(UltraCamXp) компании Microsoft Vexcel на
сегодня самый совершенный и
производительный крупноформатный
цифровой аэрофотоаппарат в мире.
Он представляет собой усовершенствованную
версию крупноформатного цифрового
аэрофотоаппарата UltraCamX с более высоким
качеством изображений, большим размером
кадра и большими возможностями
накопления данных.

21.

камера для получения цифрового
снимка большого размера "собирает"
его из изображений меньшего размера.
изображения, полученные из разных
объективов, синхронизируются таким
образом, что центры их проекций
(положение объективов) совпадают.

22. Принцип формирования полного кадра камерой UltraCamXp ( Экспозиция из «одной точки» )

1
3
2
4

23. Принцип формирования полного кадра камерой UltraCamXp ( Экспозиция из «одной точки» )

1
3
2
4
4

24. Visionmap A3 (Израиль) кадровая камера

25.

Бортовой сигмент включает в себя цифровую аэрокамеру с
двумя объективами и двумя ПЗС (CCD) матрицами,
двухчастотный приёмник GPS, специальный бортовой
компьютер для управления работой камеры и бортовых
устройств , навигационный компьютер для пилота и штурмана,
так же связанный с камерой.
Бортовой компьютер содержит съёмный Flash-памяти, объёмом
0,5 Тбайт, достаточным для выполнения аэросъёмки в течении
6-8 часов.
Тераба́йт (ТБ, Тбайт) — это единица измерения количества
информации, равная 1 099 511 627 776 байтам или 1024 гигабайтам
После приземления (цифровые изображения, данные
приёмника GPS, информация о работе комплекса) передаётся в
наземный сегмент для дальнейшей обработки.

26. Принцип работы камеры Visionmap A3

Камера имеет 2 объектива,
которые синхронно
поворачиваются на оси
поперек линии полёта
Для аэрокамеры была
разработана специальная
зеркально-оптическая
система объективов
Фокусное рассояние
объектива 300 мм позволяет
проводить аэросъёмку с
большой высоты и с высоким
разрешением на местности

27.

28. Схема АФС камерой Visionmap A3

s
Л
N
П

29. ADS 40, ADS 80 (Швейцария) фирма Leica Geosystems сканерная система

Другим подходом для
получения цифровых
изображений большого
размера является
использование
светочувствительной
линейки, которая
перемещаясь вместе с
самолетом, получает
цифровой ковер
произвольной длины.

30. Получение изображения ADS40, ADS80

.
За объективом камеры
ADS40, ADS80 расположены
7 ПЗС линеек –
3 панхроматические,
направленные вперед, назад
и в надир, и 4 линейки,
снимающие в красном,
синем, зеленом и ближнем
инфракрасном диапазонах.
Линейки имеют размер 12000
пикселей.
В отличие от матричных
камер, в ADS40, ADS80,
изображение получается за
счет сканирования
(движения) над местностью

31.

s
Н
N
В

32. Применение крупноформатных аэрокамер

Крупноформатные (или
высокопроизводительные) камеры
применяются для промышленной
площадной съемки и предназначены
для выполнения крупных проектов.

33.

Получаемые на выходе снимки могут быть
использованы для решения широкого круга
фотограмметрических задач с минимальными
затратами на последующую обработку:
- топографическое и кадастровое
картографирование во всем диапазоне масштабов;
- создание и обновление картографических
материалов, ортофотопланов;
- построение ортофотопланов и 3D-моделей
местности;
- решение задач инженерных изысканий;
- оценка последствий и мониторинг чрезвычайных
ситуаций;
- результаты дополнительно можно применять в
лесном и сельском хозяйствах, почвоведении,
экологии, геологии и т.д.

34. Преимущества цифровых камер

Отсутствуют расходы на пленку.
Нет процесса проявки.
Автоматическое определение выдержки.
Контроль качества снимков в полете.
Лучшая радиометрия (как правило, 12 битные
изображения).
Одновременная съемка в разных спектральных
диапазонах.
Отсутствие процесса внутреннего ориентирования в
ЦФС.
Возможность создавать сколько угодно копий снимка с
качеством оригинала.
Отсутствие деформации при хранении.
Большие объемы устройств хранения, позволяющие
получить большое количество снимков за один залет.