ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ МАСШТАБА СНИМКА

Местность изображается на снимке в центральной проекции. Центр объектива (S) камеры (сенсора) является центром проекции (рисунок 1), а плоскость Р снимка – плоскостью проекции. Прямая Оо, проходящая через центр объектива перпендикулярно к плоскости аэрофотоснимка, называется оптической осью камеры. Точка пересечения оптической оси камеры с плоскостью снимка (точка о) называется главной точкой снимка. Расстояние SO от центра объектива камеры до земной поверхности называется высотой съемки и обозначается буквой H. Расстояние So от центра объектива до плоскости снимка называется фокусным расстоянием камеры и обозначается буквой f.

Рисунок 1 – Геометрическая сущность съемки

При центральном проектировании масштаб аэрофотоснимка будет постоянным по всей его площади при условии параллельности плоскостей Р и М и отвесном положении оптической оси Оо камеры, а также незначительных превышений форм рельефа на фотографируемом участке.

При плановой аэрофотосъемке равнинной или слегка всхолмленной местности масштаб аэрофотоснимка будет практически постоянным и равен отношению фокусного расстояния АФА к высоте аэрофотосъемки . Эта зависимость выводится из подобия треугольников (рисунок 1) Sao и SAO:

.

(1)

Таким образом, масштаб фотографирования зависит от высоты съемки и фокусного расстояния АФА. Так, при высоте фотографирования, равной 10 км, и фокусном расстоянии АФА f = 20 см масштаб аэрофотоснимка будет равен 1:50 000, а при f = 40 см равен 1:25 000.

Масштаб перспективного снимка в каждой точке и в направлении различен (рисунок 2). За масштаб наклонного снимка в любой точке по направлению принимают отношение бесконечно малого отрезка, исходящего из этой точке и расположенного на данном направлении к соответствующему отрезку на местности.

Рисунок 2 – Определение масштаба перспективного снимка

Зависимость определения масштаба наклонного снимка принимает вид:

,	(2)
где , .

Индикатриса масштабных искажений представляет собой построение эллипсов, которое дает наглядную картину искажений масштаба в пределах всего снимка.

Таким образом, масштаб снимка зависит от фокусного расстояния камеры ( ), высоты наблюдения ( ), угла наклона снимка ( ), положения точки, в которой взят бесконечно малый элемент , а также от направления этого элемента.

При планировании аэрофотосъемки масштаб аэрофотоснимков выбирается в зависимости от того, с какой подробностью необходимо получить требуемые данные о противнике и местности. Чем крупнее масштаб аэрофотоснимка, тем больше подробностей по нему можно выявить. Однако укрупнение масштаба аэрофотоснимков ведет к увеличению их количества и времени на их обработку.

Командиры обычно используют аэрофотоснимки крупного масштаба для изучения противника. При решении навигационных задач, определении координат целей, действиях в воздушном десанте и в других случаях используются аэрофотоснимки средне- и мелкомасштабные (табл. 1).

Таблица 1. Назначение снимков