Файл: Методические рекомендации по измерению расходов воды рек аэрометодами..pdf

ходимо подходить осторожно, так как водная поверхность и любая растительность на пленках этого типа изображаются одинаково черным цветом. В таких случаях все же лучше отдавать предпоч­ тение панхроматическим и изопанхроматическим пленкам.

Благодаря значительной разнице яркостей белых пенопластовых буев и водной поверхности съемка буйковых систем может произ­ водиться и на других пленках, в частности на РФ-3 или АС-1.

Хорошее качество изображения масляного шлейфа на водной поверхности можно получить только при съемках в облачную по­ году. В ясную погоду съемки шлейфов возможны только при низ­ ком положении Солнца. В принципе, съемки масляного шлейфа целесообразно выполнять на изопанхроматических пленках. Од­ нако при принятой в данных Методических рекомендациях мето­

ваться следующими положениями: при съемках на реках с малой мутностью (поток имеет небольшую яркость) необходимо приме­ нять панхроматические пленки, для съемок на мутных потоках следует отдавать предпочтение аэропленке РФ-3 и АС-1.

Для определения экспозиции при всех видах съемок водной по­ верхности или объектов, находящихся на ней, можно рекомендо­ вать пробные съемки. Применение для этих целей каких-либо фо­ тоэкспонометров невозможно, так как измеряемая или суммарная яркость подстилающей водной поверхности в основном будет опре­ деляться яркостью блика, в сотни раз превышающей яркость по­ верхности воды.

При съемках пятен красителя на пленку РФ-3 аэрофотоаппа­ ратом ТЭ или АФА-37 с дополнительным зеленым светофильтром (стекло ЗС-1,2 мм) в солнечную погоду при h@> 30° может быть применена выдержка 1/140 с, при /г® около 10°— 1/150 с, при на­ личии облаков, затеняющих район съемки, выдержки могут ме­ няться в пределах 1/50—1/100 с.

Так как яркость пятен красителя в зеленой области спектра во много раз превосходит яркость воды, то при применении зеленых светофильтров точный подбор выдержки не имеет существенного значения даже в случае мутной воды. Водная поверхность при этом получается, как правило, в области недодержек, а изображе­ ние на фильме пятен красителя с возможной небольшой пере­ держкой не ухудшает их дешифрируемость. Фильм рекомендуется проявлять с пробой.

§ 3. Выбор времени съемок

Время съемок водных объектов лимитируется не только темным временем суток, когда аэрофотосъемку вообще невозможно вести, а и величиной забликованности фотографируемой поверхности воды.

С отраженным прямым солнечным светом (бликом) приходится сталкиваться почти во всех случаях аэрофотосъемок водных объ­ ектов.

9

Под «бликом» понимают совокупность участков водной поверх­ ности, бликующих в направлении объектива АФА в момент экспо­ зиции и образующих зону бликов. Центром зоны бликов являются горизонтальные участки взволнованной поверхности воды, отра­ жающей в АФА непосредственно диск Солнца. Яркость бликующих участков водной поверхности сравнима с яркостью Солнца и в де­ сятки раз превосходит яркость поверхности воды вне зоны бликов или объектов, находящихся на ней. Поэтому на аэрофильме зона бликов изображается далеко в области передержек, полностью забивая все другие объекты внутри себя.

В зависимости от высоты Солнца А®, состояния водной по­ верхности и угла зрения АФА (2р) изображение зоны бликов на аэроснимке имеет различную форму и размеры. В штиль зона блика на аэроснимке превращается в отражение диска Солнца размером всего 1—2 мм. При этом обязательным условием для изображения центра блика на аэроснимке является (3 > 90° — /г®, где р — половина угла зрения АФА.

При наличии волнения в объектив АФА попадают солнечные лучи, отраженные не только горизонтальными, но и наклонными участками поверхности воды. Вокруг центра блика появляется изображение целой зоны отдельных бликов. Размеры зоны блика в этом случае меняются с изменением крутизны элементов водной поверхности а и высоты Солнца /г® и зависят от угла зрения АФА.

Изображение зоны блика на аэроснимке является существенной помехой при производстве аэрогидрометрических работ. Поэтому для облегчения выбора времени и гидрометеорологических условий съемок необходимо знать форму и размер изображения зоны блика на аэроснимке в зависимости от /г®, а и 2р, а также приемы, поз­ воляющие в какой-то мере уменьшить влияние блика на качество аэрофотосъемочного материала.

Приведем ряд практических рекомендаций:

1. Значения высот Солнца А® могут быть определены по таб­ лицам [17], приведенным в приложении 1. Эти таблицы дают А® в зависимости от широты места съемок, даты и местного среднего

времени th®. Переход от th@ к московскому декретному времени Th® и обратно осуществляется по формуле

=15°= 1 ч).

2.Размер и форму изображения зоны блика на аэроснимке на любой момент времени в зависимости от углов наклона отдельных

элементов водной поверхности можно заранее определить по па­ леткам, приведенным в приложении 2. На палетках приведены се­ мейства изолиний а и if, Изолинии а (жирные линии) отмечают положения бликующих элементов водной поверхности, имеющих одинаковые утлы наклона, а изолинии ф (тонкие линии) показы­

10

вают линии положения поверхностей волн, вдоль которых бликуют элементы поверхности воды, имеющие разные наклоны, но одина­ ковые азимуты.

Значение aMaKC определяет изолинию а, соответствующую краю зоны блика. Углы ф или направления наклона элементов поверх­ ности отсчитываются от направления на Солнце против часовой

ров, отмечены угловые расстояния р от центра кадра. Предварительный расчет наибольшего допустимого значения

высоты Солнца следует вести исходя из предполагаемого состоя­ ния водной поверхности. От состояния водной поверхности нужно перейти к значению а Макс, т. е. к величине наибольшего угла на­ клона элементов водной поверхности, определяющей изолинию а, соответствующую краю блика. Согласно имеющемуся опыту при­

Зная аМакс и fK, по палеткам определяют границу изображения блика на аэроснимке при различных высотах Солнца. Та высота Солнца, при которой изображение блика имеет наибольшие допу­ стимые размеры, и является максимально допустимой.

3. В полете размер изображения зоны блика на аэроснимке в каждый момент может быть определен с помощью навигацион­ ных или аэрофотосъемочных визиров [2]. Поэтому самолеты для съемок течений в солнечную погоду и особенно в южных районах следует обязательно оборудовать визирами. Удобными для таких случаев являются палубные аэрофотосъемочные визиры, которые должны иметь такой же или больший угол зрения, как и аэрофо­ тоаппарат. На матовом стекле этих визиров непосредственно виден (в определенном масштабе) фотографируемый кадр и, в частности, зона блика. В качестве такого визира может быть использована любая фотокамера, угол зрения которой не меньше, чем у исполь­ зуемого аэрофотоаппарата. При этом кассетная часть камеры сни­ мается, а в плоскости прикладной рамки устанавливается матовое стекло. Все подобные визиры требуют для их установки вспомо­ гательного люка. В самолетах АН-2 для установки визира может использоваться люк для химических работ (сбрасыватель поплав­ ков может быть на этот период снят).

При отсутствии специального люка можно воспользоваться на­ вигационными визирами ОПБ-1. Угол зрения ОПБ-1 невелик, од­ нако визир имеет дополнительную оптическую систему, позволяю­ щую просматривать местность под углами наклона до 75°. Визир ОПБ-1 дает возможность определить угловое расстояние края изо­ бражения блика от центра снимка, а также оценить осредненную яркость элементов водной поверхности на краю зоны блика. Зная

11

высоту Солнца, форму и размер всего изображения зоны блика, можно точно определить по палеткам изолиний а и ф (см. прило­ жение 2). Если визир нельзя использовать, то характер блика можно наблюдать визуально, а угловое расстояние, нужное для определения формы и размера блика по палеткам, можно изме­ рять, например, эклиметром.

Приведем пример определения границы зоны блика на аэро­ фотоснимке с использованием палеток, приведенных в приложе­ нии 2.

Допустим, что аэрофотосъемка должна выполняться на р. Обь. Примерные координаты участка работ Х = 66° в. д., ср = 65° с. ш. Съемка будет выполняться 10/V 1973 г. в 14 ч московского вре­ мени с самолета АН-2 аэрофотоаппаратом АФА-41 с / = 100 мм.

По данным метеосводки в период выполнения работ ожидается ветер.

По формуле 1-1 определяем местное среднее время th®= 14 ч+ 4ч 30 мин — 3 = 15 ч 30 мин (Х = 66° = 4А30т ) .

По таблицам высот Солнца (см. приложение 1) для заданных Ф, даты и времени /А0 находим высоту Солнца h @, которая состав­ ляет 36°.

В приложении 2 на палетке для h&=35° находим квадрат, отве­ чающий аэроснимку, выполненному АФА с f=100 мм и, учитывая, что ожидается ветер, принимаем а = 20°, изолиния которой и будет ограничивать искомую зону блика на аэроснимке (на палетке за­ штрихована) .

Г Л А В А II

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АЭРОФОТОСЪЕМКИ

§1. Аэросъемочные расчеты и определение параметров съемки

1.Определение высоты полета

Получение аэроснимков заданного масштаба 1 : М требует со­ блюдения при фотографировании строго определенной высоты по­ лета самолета.

Требуемая высота воздушного фотографирования Н определи-, ется по формуле

где [к — фокусное расстояние фотокамеры; М — знаменатель чис­ ленного масштаба аэрофотографирования. При выполнении аэро­ съемочного полета высота обычно выдерживается или по баромет­ рическому высотомеру или по радиовысотомеру РВ-2. Точность измерения высоты полета этими высотомерами невелика, и поэтому для вычисления масштаба съемок их показания не приемлемы. В связи с этим для точного фиксирования высоты полета при аэросъемочных работах в самолете устанавливается специальный

12