Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» Кафедра «Землеустройство, агрохимия и почвоведение» М. А. Казаков Аэрокосмические методы в лесном деле Методические указания для выполнения лабораторных работ Кинель РИЦ СГСХА 2015 1 УДК 528.77(07) ББК 26.12 Р К-14 Казаков, М. <...> К-14 Аэрокосмические методы в лесном деле : методические указания для выполнения лабораторных работ / М. А. Казаков. <...> Методические указания содержат: основные теоретические сведения об использовании материалов аэро- и космической съемки в интересах специалистов лесного хозяйства, связанные с изучением и обработкой аэрофотоснимков на бумажной основе с использованием простейших измерительных и стереоприборов; порядок выполнения работ; рекомендуемую литературу; приложения. <...> © ФГБОУ ВО Самарская ГСХА, 2015 © Казаков М. А., 2015 2 Предисловие Методические указания по дисциплине «Аэрокосмические методы в лесном деле» содержат основные теоретические и практические вопросы использования материалов аэро- и космической съемки в интересах специалистов лесного хозяйства, связанные с изучением и обработкой аэрофотоснимков на бумажной основе с использованием измерительных инструментов и простейших стереоприборов, и предназначены для выполнения лабораторных работ, студентами, обучающихся по направлению подготовки 35.03.01 «Лесное дело» очной и заочной форм обучения. <...> На базе аэро- и космических снимков разработаны новые методы лесоинвентаризации, рационально сочетающие наземную таксацию с камеральным дешифрированием аэрофотоснимков, а также выборочностатистический метод лесоинвентаризации на базе космических снимков. <...> Использование аэроснимков крупных и средних масштабов повышает точность установления границ лесных выделов и точность таксации древесных запасов. <...> В результате <...>
Аэрокосмические_методы_в_лесном_деле_методические_указания_для_выполнения_лабораторных_работ.pdf
Министерство сельского хозяйства
Российской Федерации
Федеральное государственное
бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Самарская государственная
сельскохозяйственная академия»
Кафедра «Землеустройство, агрохимия
и почвоведение»
М. А. Казаков
Аэрокосмические методы
в лесном деле
Методические указания
для выполнения лабораторных работ
Кинель
РИЦ СГСХА
2015
1
Стр.1
УДК 528.77(07)
ББК 26.12 Р
К-14
Казаков, М. А.
К-14 Аэрокосмические методы в лесном деле : методические
указания для выполнения лабораторных работ / М. А. Казаков.
– Кинель : РИЦ СГСХА, 2015. – 69 с.
Методические указания содержат: основные теоретические сведения
об использовании материалов аэро- и космической съемки в интересах
специалистов лесного хозяйства, связанные с изучением и обработкой
аэрофотоснимков на бумажной основе с использованием простейших
измерительных и стереоприборов; порядок выполнения работ; рекомендуемую
литературу; приложения. Учебное издание предназначено для
студентов, обучающихся по направлению подготовки 35.03.01 «Лесное
дело».
© ФГБОУ ВО Самарская ГСХА, 2015
© Казаков М. А., 2015
2
Стр.2
Предисловие
Методические указания по дисциплине «Аэрокосмические
методы в лесном деле» содержат основные теоретические и практические
вопросы использования материалов аэро- и космической
съемки в интересах специалистов лесного хозяйства, связанные с
изучением и обработкой аэрофотоснимков на бумажной основе с
использованием измерительных инструментов и простейших стереоприборов,
и предназначены для выполнения лабораторных работ,
студентами, обучающихся по направлению подготовки
35.03.01 «Лесное дело» очной и заочной форм обучения.
В настоящее время лесоустроительные работы без аэро- и
космических снимков практически не проводятся. На базе аэро- и
космических снимков разработаны новые методы лесоинвентаризации,
рационально сочетающие наземную таксацию с камеральным
дешифрированием аэрофотоснимков, а также выборочностатистический
метод лесоинвентаризации на базе космических
снимков. Применение аэро- и космических снимков особенно перспективно
и необходимо при инвентаризации лесов в отдаленных
и труднодоступных районах. Использование аэроснимков крупных
и средних масштабов повышает точность установления границ
лесных выделов и точность таксации древесных запасов.
Чтобы эффективность использования аэро- и космических
снимков была высокой, инженеры лесного хозяйства должны
иметь навыки опознавания по снимкам различных наземных образований,
а также определять таксационные характеристики лесопокрытых
площадей.
Процесс изучения дисциплины «Аэрокосмические методы в
лесном деле» направлен на формирование следующих профессиональных
компетенций:
- владение методами таксации, мониторинга состояния и
инвентаризации в лесах;
- cпособность применять современные методы исследования
лесных и урбо-экосистем.
В результате выполнения лабораторных работ студент должен
уметь:
- определять основные параметры аэрофотосъемки и оценивать
качество материалов аэрофотосъемки;
- распознавать на аэро- и космических снимках различные
3
Стр.3
категории лесных и сельскохозяйственных земель, другие природные
и антропогенные образования;
- дешифрировать состав древостоя и другие таксационные показатели;
владеть:
-
методическими приемами визуального и инструментального
дешифрирования снимков;
- методами проведения инвентаризации лесного фонда путем
сочетания наземной таксации и камерального дешифрирования
АФС;
- методами таксации, мониторинга состояния и инвентаризации
в лесах;
- навыками монтажа фотосхем.
Выполнению
лабораторных работ предшествует
самостоятельное изучение студентами в часы самостоятельной
подготовки основных теоретических положений по тематике
лабораторных работ.
4
Стр.4
Работа №1. Расчет задания на аэрофотосъемку
Цель работы. Ознакомиться с методикой выбора параметров аэрофотосъемки
и расчетом основных ее элементов.
Принадлежности и материалы
1. Топографическая карта на участок съемки.
2. Линейки, измерители, карандаши цветные.
Содержание работы
На топографической карте масштаба 1:50000 наметить участок
аэрофотосъемки местности, покрытой лесами, и определить параметры
аэрофотосъемки (2-3 маршрута), если по материалам съемки планируется
создание лесоустроительных карт. Подготовить данные для технического
задания на аэрофотосъемку.
Варианты заданий выдаются преподавателем.
В техническом задании на выполнение аэросъемочных работ
должны быть определены:
границы участка аэрофотосъемки;
масштабы аэрофотосъемки и составляемого плана;
тип и фокусное расстояние аэрофотоаппарата (АФА);
тип аэрофотопленки (режимы съемки для цифровых камер);
величины продольных и поперечных перекрытий снимков;
максимально-возможное время экспозиции и интервал между
экспозициями;
количество снимков по маршрутам;
необходимость применения специальных приборов (статоскопа,
радиовысотомера и др.) и спутниковых систем позиционирования
(GPS, ГЛОНАСС);
сроки производства аэрофотосъемки и сдачи продукции.
Порядок выполнения
графирования.
В границах участка определить максимальную (Атах
мальную (Атin
ней плоскости (Аср
Aср
A
max Amin
2
5
.
1. На топографической карте наметить границы участка фото)
и мини)
отметки точек местности. Вычислить отметку сред):
Стр.5
средней плоскостью
Вычислить максимальное превышение точек местности над
h A Aср .
max
2. Выбрать масштаб фотографирования и фокусное
расстояние АФА.
Согласно «Лесоустроительной инструкции», при полевом или
камеральном дешифрировании масштабы используемых
контактных или увеличенных аэроснимков выбирают: при I-II
разрядах лесоустройства 1:10000, а при III разряде – 1:25000.
Применяют АФА с фокусным расстоянием 100-200 мм.
3. На карте наметить направление маршрута съемки (западвосток-запад),
начальную и конечную точки 1-го съемочного
маршрута (зеленым цветом), ось маршрута съемки (синим цветом).
4. Вычислить ширину маршрута на местности (Dy
):
D l my
,
где l – длина стороны аэроснимка;
т – знаменатель масштаба фотографирования.
ния).
Нанести границы маршрута на карту (красная пунктирная ли5.
Вычислить высоту фотографирования над средней плоскостью
(H):
H f m
ср
сти (Bx
, м):
B m l
x
60%.
(100% )x P
100%
.
Величину продольного перекрытия аэроснимков (Рх
7. Назначить величину поперечного перекрытия (Ру
тать расстояние между маршрутами:
B m l
y
(100% )y P
100%
.
Величину поперечного перекрытия аэроснимков (Ру
6
(1.3)
) принять
(1.2)
) принять
) и рассчи(1.1)
и
абсолютную высоту фотографирования Hабс A H .
6. Вычислить величину базиса фотографирования на местно
Стр.6
30%.
8. Нанести оси маршрутов на карту, измерить длину каждого
маршрута между пунктами назначения и углами поворота на местности
Li
и вычислить количество аэроснимков в каждом маршруте
3
B
n L
i
тосъемки
x
i
.
Вычислить общее количество аэроснимков в проекте аэрофоj
N
ni .
i1
9. Вдоль маршрутов наметить крупными точками красного
цвета центры фотографирования. Расстояние между ними равно Вх
в масштабе карты, причем первый и последний центры должны
находиться на один-два базиса соответственно впереди и позади
пунктов назначения и углов поворота. Границы маршрутов обвести
пунктирной линией красного цвета.
10. Определить рабочую площадь аэроснимка по формуле:
S Bx B
где Bх
y ,
– ширина стороны рабочей площади снимка в направлении
маршрута съемки (базис фотографирования).
11. Вычислить величину максимально возможного времени
выдержки
f W
H
,
где δ – максимально допустимая величина смаза изображения,
равная 0,02 мм, которая возникает вследствие движения самолета
в момент фотографирования;
f – фокусное расстояние (в мм);
W – путевая скорость самолета, принимаемая равной 360 км/ч
(рекомендуется перевести в м/с).
12. Определить интервал между двумя смежными экспозициями
W
t
Bx
7
.
Стр.7