Аэрофотооптика по своему назначению делится на оптику для топографической и обзорной фотосъемок. В зависимости от пространственного положения оптической оси при аэросъемке различают аэрофотосъемку плановую, перспективную и планово-перспективную. Плановой, или приближенно вертикальной, называется аэрофотосъемка, при которой заданный угол отклонения оптической оси от вертикали = 0°, а случайные его колебания составляют не более 2-3°. Аэросъемка при направлении оптической оси под каким-либо углом отклонения от вертикали называется перспективной, или наклонной, аэрофотосъемкой. Аэросъемка с одновременным применением обоих видов фотографирования называется планово-перспективной. К аэросъемке такого вида, в частности, относится панорамная съемка, достигаемая различными способами: вращением объектива, расположением впереди объектива вращающихся призм или зеркал и т. п.

Особняком от перечисленных видов съемки стоит щелевая аэрофотосъемка, построенная на принципе непрерывного фотографирования на движущейся авиапленке полосы местности, которая проецируется объективом сквозь узкую щель в фокальной плоскости камеры, перпендикулярную направлению полета. При щелевой съемке авиапленка по мере перемотки подвергается сплошному экспонированию. Для получения резкого фотоизображения необходимо соблюсти условие равенства скоростей движения пленки и перемещения изображения в фокальной плоскости камеры.

Процесс аэрофотосъемки состоит в том, что, придерживаясь по возможности заданного прямолинейного направления и заданной высоты полета, аэросъемщик производит через равные интервалы времени снимки земной поверхности. Эти интервалы определяют с таким расчетом, чтобы аэроснимки в некоторой части перекрывали друг друга. Такой ряд взаимно перекрывающихся снимков вдоль направления полета называют маршрутом, а перекрытие аэроснимков вдоль маршрута - продольным перекрытием. (см. иллюстрацию).

Засняв требуемый маршрут, самолет разворачивается и летит в обратном направлении параллельно первому маршруту, сохраняя по возможности прежнюю высоту полета. Аэроснимки второго маршрута должны частично перекрываться с первым. Это перекрытие аэроснимков между маршрутами называется поперечным перекрытием. Обычно продольное перекрытие устанавливается около 60% и поперечное перекрытие - около 40 %. В настоящее время аэросъемка производится на специальную высокочувствительную авиапленку, которая в момент съемки выравнивается и автоматически перематывается. В одной кассете имеется запас пленки на 100 - 300 аэроснимков. Наиболее часто используются аэрофотопленки шириной 7, 8, 19 и 32 см, на которых получаются кадры размерами 8х8 см, 18х18 см, 18х24 см, 30х30 см. Аэросъемка проводится, как правило, в ясную солнечную погоду. Высота фотографирования определяется заданным масштабом снимков и в среднем равна 2-4 км.

Важным параметром при аэросъемке, который требует создания достаточно широкого ассортимента объективов различных фокусных расстояний, является масштаб фотографирования. При плановой съемке он является функцией высоты съемочного полета и фокусного расстояния камеры аэрофотоаппарата, а при перспективной съемке, кроме того, и функцией угла отклонения а оптической оси аэрокамеры от вертикали и положения изображения какой-либо точки местности на снимке, определяемого ординатой этой точки на нем (принимая за ось ординат главную вертикаль).

В зависимости от назначения и предполагаемого характера использования результатов аэросъемки, фотографирование выполняется в крупном, среднем и мелком съемочном масштабах. Масштабы фотографирования 1:10 000 и более относятся к крупным масштабам; масштабы от 1:10 000 до 1 : 30 000 - к средним съемочным масштабам; аэросъемка при меньших масштабах - мелкомасштабному фотографированию.

Очевидно, по съемочным масштабам можно разграничить только плановую и щелевую аэросъемку, так как при перспективной съемке разномасштабность на дальнем и переднем планах снимка исключает эту возможность. Для устранения разномасштабности принципиально может быть применен панкратический объектив, фокусное расстояние которого плавно изменяется синхронно с изменением дистанции при перспективной (панорамной) съемке.

Применение крупномасштабной аэросъемки очень широко и разнообразно в различных случаях обзорной фотосъемки: при проектировании и изысканиях различных сооружений и путей сообщения, для землеустройства и лесоустройства, для планировки городов и населенных пунктов и т. п. Для этого необходимы длиннофокусные объективы, затвор, обеспечивающий достаточно малые выдержки, исключающие появление нерезкости изображения в результате сдвига его за время экспозиции, светосильный объектив для сокращения выдержки. В аэрофотоустановке должны быть устранены вибрации аэрокамеры; аэрофотоаппарат должен иметь устройства, компенсирующие сдвиг изображения при полете носителя, что особенно необходимо при движении летных средств с большими скоростями, и т. п. В каждом аэрофотоаппарате с определенным форматом аэроснимка предусматривается возможность установки ряда объективов - от короткофокусных до длиннофокусных - в зависимости от высоты полета и требуемого масштаба фотографирования.

Дешифрирование аэроснимков, трансформированных фотоснимков, фотопланов и фотосхем является одним из основных процессов составления планов и карт. В процессе дешифрирования на материалах аэрофотосъемки опознаются и вычерчиваются соответствующими условными знаками с соблюдением требований генерализации объекты и контуры местности, подлежащие съемке. Дешифрирование может выполняться методами: полевым, комбинированным, камеральным и аэровизуальным.

Объектами дешифрирования, например, для нужд землеустройства, государственного учета земель и земельного кадастра, являются границы, сельские населенные пункты, дороги, гидротехнические сооружения, мелиорированные земли, сельскохозяйственные угодья, пашни, многолетние насаждения, залежи, сенокосы, пастбища, леса и кустарники, болота, элементы рельефа, земли, не используемые в сельском хозяйстве, земли, несельскохозяйственного назначения и пр.

АЭРОФОТОАППАРАТ (АФА) - аппарат для фотографирования с летательного аппарата земной поверхности и наземных объектов. Основные особенности: фокусировка на бесконечность, жесткость конструкции, резкость и высокое фотографическое качество изображения, возможность получения аэроснимков через короткие интервалы, надежность и безотказность в условиях полета и низких температур, минимальные вес и габариты. Аэрофотоаппараты различаются: по принципу работы - на автоматические, полуавтоматические и неавтоматические; по области применения - для измерительных и топографических целей и для фотографирования днем или ночью. Основные части аэрофотоаппарата: аэрофотокамера, аэрофотоустановка, командный прибор. Аэрофотоаппараты служат для выполнения воздушной разведки, фотоконтроля боевых действий, аэрофотосъемки в картографических целях и позволяют производить плановое и перспективное фотографирование на всех скоростях и высотах - от бреющего полета до потолка современных самолетов.

АЭРОФОТОКАМЕРА - основная часть аэрофотоаппарата, в которой размещается и подвергается экспонированию аэропленка. Аэрофотокамера состоит из камерной и объективной частей и кассеты. Камерная часть является промежуточной между объективной частью и кассетой и обычно составляет с первой одно целое. На камерной части имеется прикладная рамка, к которой прижимается аэропленка в момент экспонирования. Объективная часть предназначена для крепления объектива и аэрофотозатвора. Кассета служит для размещения аэропленки и чаще всего делается съемной.

АЭРОЭКСПОНОМЕТРИЯ - раздел аэрофотографии, в котором рассматриваются вопросы расчета и измерения выдержек при воздушном фотографировании с учетом светочувствительности аэропленки, освещенности и отражательной способности аэроландшафта, относительного отверстия объектива, применяемого светофильтра и коэффициента светоотдачи аэрофотоаппарата.

ЩЕЛЕВОЙ АЭРОФОТОАППАРАТ (АЩАФА) - специальный аэрофотоаппарат для щелевого воздушного фотографирования. Выдержка в аэрофотоаппарате целевом регулируется скоростью движения аэропленки и шириной экспозиционной щели. Перемотка аэропленки осуществляется вращающимся фокальным барабаном, на котором одновременно происходят выравнивание и экспонирование аэропленки. Синхронизация скоростей движения аэропленки и оптического изображения местности выполняется визуально или инструментально (по высоте и скорости полета). Двухщелевые фотоаппараты выполняют одновременно наклонное и плановое фотографирование или наклонное вперед и назад (получаемые в этом случае щелевые аэроснимки составляют стереопары), двухобъективные фотографируют одновременно в двух масштабах: мелком (широкой полосы местности) и крупном (узкой полосы для дешифрирования). Повышенный световой баланс аэрофотоаппарата щелевого позволяет фотографировать в сумерки.

АЭРОФОТОГРАФИЯ - 1. Совокупность процессов и способов получения фотографических изображений земной поверхности с летательных аппаратов. 2. Раздел фотографии, в котором рассматриваются условия воздушного фотографирования, свойства аэрофотоматериалов, технология и организация их обработки.

АЭРОФОТООБОРУДОВАНИЕ - совокупность технических средств, необходимых для выполнения воздушного фотографирования, обработки аэроснимков, их изучения и составления фотодокументов.

АЭРОФОТОСЛУЖБА (АФС) - одна из специальных служб Военно-воздушных сил, занимающаяся организацией воздушного фотографирования, обеспечением его необходимыми средствами и обработкой результатов фотографирования (изготовление фотодокументов, необходимых войскам для организации и ведения боевых действий).

АЭРОФОТОУСТАНОВКА (АФУ) - часть аэрофотоаппарата, предназначенная для размещения и ориентирования положения аэрофотокамеры в пространстве и для ее амортизации. Различают неподвижные и качающие аэрофотоустановки; последние периодически изменяют положение аэрофотокамеры в пространстве для фотографирования за один заход нескольких маршрутов.

АЭРОЭКСПОНОМЕТР - прибор для определения выдержки при воздушном фотографировании. Аэроэкспонометр типа АЭН позволяет определять выдержку и интервал времени воздушного фотографирования в зависимости от времени года и дня, географического положения места фотографирования, облачности, типа аэрофотоаппарата и сорта аэропленки. Аэроэкспонометр типа АЭН состоит из калькулятора и подвижной номограммы, показывающей положение Солнца относительно земной поверхности. Существуют также фотоэлектрические аэроэкспонометры. Одним из первых был разработан АЭН-2 (разработчики - Г. А. Истомин и Г. Н. Зарахани; выпущен в 1947 г ЦНИИГАиК).

АЭРОФОТОСЪЕМКА - (фотографирование воздушное) фотографирование земной поверхности с воздухоплавательных и летательных аппаратов, находящихся в полете. Оно основано на получении оптического изображения на светочувствительном слое с последующей фотолабораторной его обработкой. Аэрофотосъемка выполняется в полете при движении самолета и аэрофотоаппарата относительно фотографируемых объектов и производиться через слой атмосферы. Аэрофотосъемка подразделяется: по времени суток и характеру освещения, при котором оно производиться, - на дневное и ночное; по положению оптической оси аэрофотоаппарата в момент экспонирования - на плановое, перспективное и планово-перспективное; по способам выполения - на одиночное, маршрутное и площадное.

АЭРОФОТООБЪЕКТИВ - объектив для воздушного фотографирования, представляющий собой оптическую систему, в которой сведены к минимуму все аберрации. Особенности аэрофотообъективов: резкое и детализированное изображение, правильная передача яркостей аэроландшафта, высокая геометрическая точность изображения, стойкость к температурным и барометрическим изменениям. Основные типы аэрофотообъективов: универсальные, широкоугольные, длиннофокусные и светосильные.

АЭРОФОТОЗАТВОР - устройство, служащее для пропускания световых лучей от объекта съемки к аэропленке в течение заданного промежутка времени (например, аэрофотозатвор типа жалюзи "ЗС-1"). Основными параметрами аэрофотозатвора явлляется выдержка и оптический КПД. В современных аэрофотоаппаратах применяются аэрофотозатворы лепестковые (центральные), типа "жалюзи" и щелевые (в т. ч. шторные). Выдержка аэрофотозатворов доходит до 1/2ооо сек (в шторных).

АЭРОФОТОВИЗИР - оптический прибор, с помощью которого производятся визирование местности и определение основных данных для выполнения воздушного фотографирования: границ захватываемой аэроснимком площади, угла сноса, начала и конца фотографируемого маршрута, интервала между аэроснимками, перекрытия при фотографировании маршрута и площади.

АЭРОФИЛЬМ - экспонированная и прошедшая фотолабораторную обработку аэропленка, имеющая негативное изображение местности. С аэрофильмов печатают аэроснимки, дающие позитивное изображение сфотографированных объектов.

Источники:
1. Д. С. Волосов, "Фотографическая оптика", (теория, основы проектирования, оптические характеристики), М., "Искусство, 1971 г.
2. Военно-авиационный словарь, Москва, Воениздат
3. А. И. Шершень, "Аэрофотосъемка. Летносъемочный процесс", М., "Геодезиздат", Допущено Министерством высшего образования СССР в качестве учебного пособия для студентов аэрогеодезической специальности геодезических вузов, 1949 г.
4. И. М. Павлов, Н. Т. Якубов, "Аэрофотография", допущен Гос. ком. СССР по народному образованию в качестве учебника для студентов вузов, обучающихся по специальности "Аэрофотогеодезия", М., "Недра", 1991 г.
5. О. Г. Дитц, "Геодезия", Допущено Министерством высшего образования СССР в качестве учебного пособия для инженерно-строительных и гидротехнических вузов. Издательство геодезической литературы, М., 1957 г.
6. Н. П. Лаврова, И. В. Алмазов, А. Н. Прилепский, "Аэрофотосъемка. Автоматизация аэрофотосъемочных процессов". Допущено Министерством высшего образования СССР в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по специальности "Аэрофотогеодезия". М., "Недра", 1985 г.
7. "Инструкция по дешифрованию аэрофотоснимков и фотопланов в масштабах 1:10 000 и 1:25 000 для целей землеустройства, государственного учета земель и земельного кадастра. М., Главное управление землепользования и землеустройства, Всесоюзный институт сельскохозяйственных аэрофотогеодезических изысканий (ВИСХАГИ), 1978
8. Винфрид Вельцер, "Аэроснимки в военном деле", перевод с немецкого, М., Военное издательство, 1990 г.