الفصل
الرابع
خرائط المساحة
الجوية
1- اختيار اتجاه الطيران 0
2- تحديد مقياس رسم الصور الجوية 0
3- ارتفاع الطيران 0
4
– تحديد نسبة التداخل الطولي والجانبي و
طول خط القاعدة :
5- عدد خطوط الطيران ( أو عدد الشرائح ) 0
6- حساب عدد الصور اللآزمة للمنطقة
7- تحديد أقصى مدة لسرعة فتح عدسة
آلة التصوير
8- قياس الازاحة الناتجة بسبب اختلاف
المناسيب 0
1- اختيار اتجاه الطيران :
عادة
ما يختار اتجاه الطيران في
اتجاه الطول الأكبر ، وذلك لتقليل
عدد الشرائح ولنفس السبب عادة
يوضع البعد الأكبر في
اللوح
السالب عموديا مع اتجاه
الطيران
، بحيث يكون البعد الأصغر في
اتجاه الطيران ، وذلك إذا كان
اللوح
السالب مستطيلا أما إذا
كان
مربعا فلا فرق بين ضلعيه 0
ويتم تعيين
خطوط الطيران على الخريطة
على شكل محاور لشرائح متوازية ، ويتم
اتخاذ إحدى طريقتين للطيران على هذه المحاور
[أ]
الطيران في اتجاه واحد :
وتفضل
هذه الطريقة بالرغم من أنها تستغرق
وقتا أطول وذلك للحصول على تتابع ثابت
للصور ،
حيث تكون الطائرة في اتجاه واحد
أثناء الطيران على هذه المحاور ، وبالتالي فإنها
تخضع لظروف واحدة من ناحية حركة التيارات
الهوائية التي تؤثر عليها وخصوصاً في
حالة ما
إذا كانت الطائرة على ارتفاع أقل من عشرة
آلاف قدم ، وكذلك زاوية ميل
الشمس وانعكاس
أشعتها ...الخ .
الصورة التالية توضح التصوير الجوي لاحظ أن هناك
نسبة للتداخل الجانبي بين
الصور المتتالية ، لاحظ
أيضا
أن المسافة بين كل موضع للطائرة والاحق له يسمى
خط
القاعدة ، وأن الزمن بين كل لقطة وأخرى تسمى
زمن فتح العدسة
[ب]
الطيران ذهاباً وإيابا :
وهذه
الطريقة أقل تكلفة وأقصر وقتاً من الطريقة
السابقة ويمكن اللجوء إليها في حالة
استقرار
الظروف الجوية وثباتها خصوصاً إذا كانت
الطائرة على ارتفاع يزيد عن عشرة
آلاف قدم .
ويجب
على قائد الطائرة أن يحتفظ
بالطائرة
أفقية في اتجاه الطيران وفي الاتجاه الجانبي
مع ثبات سرعتها وارتفاعها
أثناء الطيران
والتصوير
، وجدير بالذكر أن آلات التصوير
الحديثة مزودة بأجهزة للتحكم والتوجيه
وبوصلة جيروسكوبية ، وهذه الأجهزة تعدل
أوتوماتيكياً
وضع آلة التصوير ، وتتحكم في
سرعة فتح العدسة والضوء للحصول على
أفضل الصور .
الطيران
ذهاباً وإيابا
2- تحديد مقياس رسم الصور الجوية :
مقياس
رسم الصور الجوية هو النسبة بين
طول أي
خط في
الصورة وطول نظيره على
الأرض ،
وتختلف هذه النسبة باختلاف
مناسيب النقط على سطح الأرض ، ويتوقف
مقياس الرسم على
ارتفاع الطيران والبعد البؤرى
لعدسة آلة التصوير ، والنقطتان أ
، ب اللتان
منسوباهما ل أ
، ل ب على الترتيب نجد أن
لكل نقطة منها
مقياس رسم محدد وهما :
مقياس
الرسم لنقطة أ =
وبالمثل
: مقياس الرسم لنقطة ب =
حيث :
ع =
ارتفاع الطيران
ف =
البعد البؤرى
ل أ
، ل ب ، منسوبا النقطتين أ ، ب على
الترتيب
ومن
هذا نرى أن مقياس الرسم يختلف باختلاف
مناسيب النقط
وعلى
هذا نجد أن الصور الجوية الرأسية ليس
لها مقياس رسم ثابت ، وإنما يوجد مقاييس
رسم
مختلفة ، وغالبا يؤخذ مقياس رسم
متوسط للمنطقة المصورة ، وذلك بأخذ
منسوب متوسط
للمنطقة 0
مقياس
الرسم لنقطة ( م ) =
ويمكن
تحديد مقياس رسم الصورة بطريقة
أدق ، بقياس أبعاد على الصورة ومقارنتها
بنظيراتها
المقاسة في الطبيعة أو على خريطة
دقيقة للمنطقة المصورة ، ومثل هذه المسافات
يجب
أن تكون بين نقط محددة تحديداً جيداً
على كل من الصورة والخريطة أو الطبيعة .
ويراعي في اختيار هذه النقط ما يلي :
[أ]
أن تكون المسافات بينها بطول كاف على
الصورة ، ويكون موقعها بحيث تمثل المقياس
المتوسط للصورة .
[ب]
بما أن تأثير الميل – في الصور المائلة –
يكون على امتداد شعاع من مركز الصورة
ومتكافئاً على الجانبين المتقابلين في الصورة فإن
البعد المقاس يجب أن يمر بهذا
المركز أو قريباً
منه على الأقل .
[ج] ينبغي أن تكون النقطتان
المحددتان لطرفي
البعد المقاس ، ذات منسوب واحد حتى نتلافى
تأثير اختلاف المنسوب .
وفي
هذه الحالة يكون مقياس الرسم الدقيق
للصورة عبارة عن النسبة بين طول المسافة
المقاسة على الطبيعة بين النقطتين أ ، ب مثلاً
والمسافة المناظرة لها على الصورة
بين
صورتي هاتين النقطتين ، ولتكن أ1
، ب1 .
مقياس
رسم الصورة =
مثال
( 1 ) قيست المسافة بين نقطتي ترافيرس على خريطة ما بمقياس 1 : 50.000 فكانت 20 سنتيمترا ، وكانت المسافة
بين صورتي هاتين النقطتين على صورة جوية 25.0 سم ، أوجد مقياس رسم الصورة .
فيكون
مقياس رسم الصورة الدقيق =
=
= 1 : 40000
3- ارتفاع الطيران :
كلما
ارتفعت الطائرة ، كلما كانت مساحة المنطقة التي تظهر في الصورة أكبر ، وبالتالي
فإن مقياس رسم هذه الصورة يكون أصغر ، وهناك علاقة طردية بين مقياس الرسم والبعد
البؤري لعدسة آلة التصوير ، إذ أن مقياس رسم الصور الجوية عبارة عن النسبة بين
البعد البؤري لعدسة آلة التصوير وارتفاع الطائرة عن سطح الأرض . لذلك يتم تحديد الارتفاع الذي ينبغي أن تكون عليه
الطائرة أثناء التصوير تبعاً لمقياس الرسم المطلوب للصور الجوية ، ويأخذ في
الاعتبار البعد البؤري لعدسة التصوير المستخدم ، فضلاً عن
معرفة متوسط منسوب سطح الأرض ، حيث أنه عادة ما ينسب ارتفاع الطيران إلى مستوى سطح
البحر ، وهو ما يحدده جهاز الألتيمتر المثبت في الطائرة ، وتحدد
المعادلة الآتية هذه العلاقة .
التقاط طائرة لقطعة من سطح الأرض
وكلما ارتفعت استطاعت التقاط مساحة أكبر
م =
أو ع =
( م × ف ) + هـ
مثال
: فإذا كان مقياس الرسم المطلوب
للصور هو
1 : 50000 وكانت مناسيب
سطح الأرض تتراوح بين 500 ، 1000
متر ، والبعد البؤري
لعدسة آلة التصوير
المستخدمة 30 سم .
فإن
ارتفاع الطائرة = ( 50.000 × 0.3 ) +
= 15000 + 750
= 15750 متر فوق سطح البحر
4 – تحديد نسبة التداخل الطولي والجانبي و
طول خط القاعدة :
ومن
أهم مراحلها وضع خطه الطيران
الجوية وتحديد نسبه التداخل الطولية
بنسبة (60 – 70
%) بين كل صوره
والتي تليها وتحديد نسبه التداخل الجانبي
(30 – 4 %) , ولكن يلاحظ
انه من
الممكن ان تقل نسبه التداخل بسبب
الغرض من الصورة ، فاذا كان الغرض
هو
الاستخدام المباشر لمتابعه ظاهره
معينه مثل المزروعات او الظاهرات
البشرية مثل
الاحياء العشوائية او الطرق
فمن الممكن الاكتفاء بنسبه تداخل
مقدارها (25 – 3-
%)
تداخل طولي عند التصوير الجوي
خط القاعدة هو
:
المسافة التي تقطعها الطائرة بين
موقعي
نقطتين التقاط صورتين
متتاليتين .
يعتمد
حساب طول خط القاعدة على
ما يلي
:
1 - نسبة التداخل الطولي ( الأمامي) في
اتجاه الطيران .
2 - عرض اللوح السالب .
و لابد من تلافي الميل ، والإزاحة بسبب
اختلاف مناسيب سطح الأرض في الأجز
اء الهامشية من الصور .
ويمكن
إيجاد طول خط القاعدة بالعلاقة
التالية :
ق = م× و1 (1 – ت )
حيث أن
:
ق
= طول خط القاعدة
م =
مقام مقياس الرسم
و1 = عرض اللوح السالب (في اتجاه
الطيران)
ت
= نسبة التداخل الطولي .
مثال : إذا
كان مقياس رسم الصورة الجوية
هو 1: 20.000 ، وأبعاد اللوح السالب
25×25سم ،
والتداخل الطولي هو 60%
، وسرعة الطائرة 180كم / ساعة فما هو
طول خط القاعدة ؟
الإجابة
:
طول خط القاعدة = مقام مقياس
الصورة
×عرض اللوح السالب × (1ـــ نسبة
التداخل الطولي)
ق = م × و1
(1 – ت )
ق = 20.000 × 25 (1 - 0.60)
ق = 20.000 × 10
ق = 200.000 سنتيمتر = 2000
متر =
2كيلومتر
5 - عدد خطوط الطيران ( أو عدد الشرائح ) :
لتحديد عدد خطوط الطيران ، يتم
ذلك عن طريق معرفة أبعاد المنطقة
المطلوب تغطيتها بالصور الجوية ،
ونسبة التداخل الجانبي بين كل
شريحة وأخرى ، فضلاً عن مقياس
الرسم المقرر للصور الجوية .
والمعادلة التالية توضح المسافة بين
كل خط طيران وآخر ، ومنها يمكن
حساب عدد خطوط الطيران أو الشرائح .
ط = م × و2 ( 1 – ت2 )
ويكون عدد الشرائح =
مثال ( 2 ) إذا كان المطلوب تغطية
منطقة أبعادها 40 × 60 ك.م. بالصور
الجوية ، بمقياس رسم 1 :
30000 ،
وكانت أبعاد اللوح السالب 50 × 50 سم
ونسبة التداخل الجانبي 40 % .
فإن
ط = 30000 × 0.50 × ( 1 – 0.40 )
= 9000 متر = 9 ك.م.
وكقاعدة
مواصفات تضاف نسبة التداخل العرضي
للصورة
الواحدة على سطح الأرض ، وذلك عند كل طرف من عرض المنطقة لتغطيته ، أي أن العرض المصور هو :
العرض المصور = عرض المنطقة + ( 2
× نسبة التداخل العرضي
× العرض الذى تغطيه الصورة الواحدة
على الطبيعة )
أي أن
العرض المصور = ل2
+ ( 2 × 0.40 × و )
العرض
المغطى بالصورة الواحدة = مقياس الرسم × طول اللوح السالب
=
30000 × 0.50 = 15000 متر
= 40000 + ( 2 × 0.40 × 15000 ) =
52000 متر
عدد
الشرائح =
= 5.78 تؤخذ 6
شرائح ( أو خطوط طيران
)
•المصدر تحليل مرئيات الأستشعار من بعد
لدكتور/ياسر أحمد السيد