Фототопография

Пример топографической карты

Фототопогра́фия — область техники, которая занимается созданием топографических карт и топографических планов с использованием материалов топографической фотосъёмки. Является разделом фотограмметрии. Результатом является изображение объекта фотограмметрической съёмки, зафиксированное на материальном носителе в аналоговом или цифровом виде, используемое для целей фотограмметрической обработки, которое называется фотограмметрический снимок. Фототопография решает задачу создания топографических карт, планов и построения цифровых моделей местности с использованием материалов фотосъёмки.

История

История фототопографии началась в 1849 году, когда французский офицер Эме Лосседа впервые использовал фотографию для наземных съёмок, ориентированных на создание топографических карт. Он назвал этот метод метрофотографией, что подразумевало измерение при помощи фотографии, и так как съёмка проводилась в топографических целях, её стали называть фототопографической.

Топографический план Зверинца в Гатчине

В 1858—1859 годах под руководством Эме Лосседа создана первая в мире система, предназначенная для наземных фототопографических съёмок. Она получила название название фототеодолит. Являлась комбинацией фотокамеры и теодолита.

В 1858 году французский фотограф Феликс Турнашон, известен под псевдонимом Надар, стал первым, кто осуществил фотосъёмку местности с помощью воздушного шара. В 1891 году русский инженер Николай Виллер применил наземную фотосъёмку для исследования железных дорог в Кавказе.

В 1892 году немецкий учёный Фридрих Штольц предложил метод мнимой марки для стереоскопических измерений, который затем вошёл в большинство стереофотограмметрических приборов. В 1908 году австрийский топограф Э. Орёл разработал первый стереофотограмметрический прибор для создания топографических карт, названный «автостереограф».

С 1937 года в картографии активно начали использовать методы аэрофототопографической съёмки, которые к 1939 году стали основными способами топографических съёмок в системе ГУГК. Современный этап фототопографии характеризуется широким применением цифровых методов обработки материалов аэро- и космической съёмки.

Методы

Методы фототопографической съемки:

• Наземная фототопографическая съёмка осуществляется с помощью фототеодолита, который фиксирует местность с определённых точек на Земле. Этот подход подходит для работы на высокогорных и горных участках с открытой местностью и сложным рельефом. Обработку фотоснимков выполняют стереофотограмметрическим методом.
• Аэрофототопографическая съёмка включает в себя фотографирование ландшафта с самолёта, вертолёта или другого летательного аппарата. В зависимости от техники обработки данных различают два типа аэрофототопографической съемки: комбинированный и стереотопографический:

1. Комбинированный метод подразумевает использование данных из одиночного снимка. С его помощью создаётся контурная часть карты в офисных условиях, в то время как высотные данные получают в полевых условиях. Этот метод применяется для съёмки равнинных районов, где рельеф плохо виден стереоскопически, что затрудняет его точное отображение на снимках.
2. Стереотопографический метод фокусируется на создании карты при помощи пары фотографий. Он позволяет в условиях офиса получать как контурную, так и высотную информацию карты. Этот способ используется для картирования высоких и горных местностей, а также холмистых и иногда равнинных районов.

Преимущества

Преимущества фототопографической съемки:

1. Объективность. Фотографии точно фиксируют контуры и объекты на местности в момент съёмки.
2. Возможность переноса большинства этапов картографии в условия офиса.
3. Получение снимков местности, которые способны обеспечить всесторонний анализ исследуемой территории.

Недостатки

Несмотря на некоторые организационные сложности, фототопографический метод съёмки нельзя считать оперативным, однако ситуация быстро меняется. Это связано с внедрением малой авиации, включая мотодельтапланы, а также с использованием компактных цифровых камер и растущими возможностями спутниковых методов съёмки, которые уже сегодня позволяют создавать планы с масштабом до 1:2000. Однако значительно ограничивает фототопографическую съёмку невозможность применения панхроматических изображений для съёмки подземных инженерных систем и использование инфракрасного спектра для этих целей.