المساحة التصويرية (الجوية)
بدأت فكرة استخدام الصور فى المساحة الطبوغرافية عام 1840 ، وكان أول من
استخدم الصور فى انشاء الخرائط الطبوغرافية هو المهندس الفرنسى ايميه لويزيداه ،
حيث بدأت محاولاته فى الفترة بين عامى 1849 حتى 1858 عندما نجح فى رسم خرائط
لأجزاء من باريس بواسطة آلة تصوير معلقة فى بالون مرتفع فى الجو. وكان لاختراع
الطائرة أثرة الواضح فى تطوير المساحة الجوية ، حيث تم إستخدام الطائرة لاول مرة
عام 1913 للحصول على صور جوية لإستخدامها فى المساحة الطبوغرافية.
تعريف المساحة التصويرية :
المساحة التصويرية هى العلم الذى يمكن بواسطته الحصول على مقاييس
وأبعاد الظاهرات الطبوغرافية من الصور فهى علم تعيين النقط على سطح الأرض بعضها
بالنسبة لبعض وإنشاء الخرائط ، وذلك عن طريق صور فوتوغرافية لسطح الأرض تظهر
فيها المعالم الطبيعية أو الصناعية الموجودة عليها .
وكلمة فوتوجرامترى Photogrammetry كلمة مركبة من ثلاث
كلمات لاتينية هى :
Photo ومعناها الضوء
Gramma وتعنى الرسم
Metroo وتعنى قياس
وهذا يعنى أن المعنى الكلى لها هو( القياس من الضوء)
وتنقسم المساحة التصويرية إلى قسمين :
المساحة التصويرية الأرضية :
وفيها يتم أخذ الصور الفوتوغرافية بآلة تصوير مثبته فوق حامل موضوع على
سطح الأرض ، وهنا يكون المحور الأفقى لآلة التصوير افقى ، ويستخدم للحصول على صور
مجسمة للظاهرات الطبيعية أو البشرية.
المساحة التصويرية الجوية :
وفيها تثبت آلة التصوير فى أسفل الطائرة ، والمحور البصرى لآلة التصوير قد
يكون مائلاً أو رأسياً تبعا للظروف التى تواجه الطائرة أثناء الطيران .
أهمية المساحة الجوية :
·
توفير الوقت الكبير
الذى كانت تستغرقة المساحة الأرضية.
·
توفير التكاليف الباهظة
والجهد الكبير وخاصة فى المناطق الشاسعة المساحة أو التى يصعب الوصول إليها.
·
صلاحيتها لإنشاء كافة
أنواع الخرائط الدقيقة المختلفة .
·
إستخدامها فى الأغراض
الحربية والكشف عن المخربين فى المناطق
النائية التى يصعب الوصول إليها .
·
استخدامها فى العديد من
الإبحاث الجغرافية وغيرها من الإبحاث العلمية .
تعنى المساحة التصويرية القياس من الصور الجوية لتعيين :
1- مواقع النقط على سطح الأرض بالنسبة لبعضها البعض
2- وأبعاد المواقع والأهداف .
وترمى المساحة
التصويرية إلى إنشاء أنواع مختلفة من الخرائط تبين :
1- المعالم الطبيعية والبشرية ،
2- ودراسة البيئة بهدف تخطيط وتنفيذ مشروعات التنمية .
وقد زاد الأهتمام
بدراسة الصور الجوية منذ الحرب العالمية الثانية .وقد تنبأ الجنرال الالمانى
"فرنهم فون فريتش " باهمية التصوير الجوى عندما قال : أن الدولة التى
سوف تمتلك أكثر أجهزة الإستكشاف الجوى فعالية هى التى سوف تكسب الحرب التالية "
ونتيجة للحرب العالمية الثانية والتنافس الشديد بين الدول الكبرى ، أثناء
هذه الحرب فى تطوير وسائلها للاستكشاف والتجسس من الجو ، واستحداث طرق كثيرة لهذا
الغرض لها قدرات متقدمة ، فقد تمهد الطريق للتقدم الهائل فى هذا الميدان بعد
انتهاء الحرب حتى الآن تستخدم الصور الجوية فى الوقت الحاضر على نظاق واسع فى شتى
المجالات ، ولعل
أهم استخدامات الصور الجوية
1.
انشاء خرائط طبوغرافية
بمقاييس مختلفة وبفترة كنتورية عالية .
2.
انشاء الخرائط
الجيولوجية والجيومورفولوجية .
3.
دراسة مصادر المياه
السطحية منها والجوفية والفيضانات.
4.
انشاء خرائط استخدام
الأرض.
5.
دراسة التربة
وحصرانواعها.
6.
حصر أنواع الزراعات
وتحديد مساحة كل نوع .
7.
التخطيط العمرانى
وتخطيط الطرق والسكك الحديدية واختيار انسب المواقع لانشاء المطارات والخزانات
والسدود على الأنهار .العمليات الحربية .
تصنيف الصور الجوية :
تصنف الصور الجوية على أسس مختلفة ، الا إن أهم هذه الاسس هى :
1- وضع المحور الضوئى لآلة التصوير
2- وزاوية فتحة عدستها ومقياس الرسم .
أولا: التصنيف على أساس وضع المحور الضوئى لآلة التصوير :
قد تؤخذ الصور الجوية بآلة تصوير مسددة رأسيا على اسفل أو قد تؤخذ
بآلة تصوير فى الوضع المائل ، وذلك عندما
تسلك الطائرة اتجاها افقيا.
وتسمى الصور الأولى بالصور الرأسية Vertical أو الرأسيات وفيها يكون المحور الضوئى للكاميرة
رأسياً. وتسمى الثانية بالصور المائلة Obllque أو المائلات وفيها يكون المحور الضوئى لآلة
التصوير مائلاً . وتنقسم الصور الجوية المائلة إلى نوعين : الأولى صور قليلة
الميل وذلك إذا كان خط الافق لايظهر بها
وتسمى فى هذه الحالة بالمائلات المنخفضة ، والثانية صور كبيرة الميل ، ويظهر بها
خط الافق وتسمى بالمائلات العالية ، وعموما يمكن
تحويل الصور الجوية المائلة إلى صور جوية رأسية ، عن طريق اجراء بعض
العمليات الحسابية .
وفى الواقع لاتستطيع الطائرة المحافظة على افقيتها تماما اثناء وقت
التصوير ، لتأثرها بالظروف الجوية ، ولذلك فان المحور الرأسى يميل بعض الشى ء،
ولكن يمكن اعتبار الصورة راسية إذا لم يتعدى الميل 4 درجات .
ثانيا : التصنيف على أساس زاوية تصوير العدسة :
يوجد ثلاث أنواع من العدسات ذات زوايا تصوير مختلفة هي :
1- عدسات ذات زوايا تصوير عادية وفيها تتراوح الزاوية
بين 60- 75 درجة ،و تستخدم فى إنتاج الصور الجوية ابعادها 18x18 إذا كان بعدها البؤرى 21 سم
2- عدسات ذات زوايا تصوير كبيرة وفيها تصل الزاوية إلى
100 درجة، وتنتج صور ابعاده 9x9 بوصه إذا كان بعدها البؤرى 15,24
سم
3- والنوع الثالث ذات زوايا كبيرة جدا وفيها تصل الزاوية إلى
122 درجة أو اكبر
ثالثا : التصنيف على أساس مقياس الرسم :
تصنف الصور الجوية من حيث مقياس الرسم إلى :
1- صور صغيرة المقياس ، ومقياس رسمها اصغر من
1: 20,000 وتستعمل فى الدراسات الجيولوجية وحصر التربة .
2- صور متوسطة المقياس ، ويتراوح مقياس رسمها بين 1: 10,000 و 1: 20,000 وتستخدم فى تخطيط المدن
والطرق والسكك الحديدية ومشروعات مد خطوط المياه والكهرباء .
3- صور كبيرة المقياس ، ومقياس رسمها اكبرمن 1: 10,000 وتستعمل فى الدراسات
التفصيلية للمشروعات الهندسية والصناعية . وللصور الجوية الرأسية وضوح منتظم فى
مساحتها الكلية أى أن الاشياء تظهر فى جزء منها بنفس الوضوح الذى تظهر به فى أى
جزء آخر.
أما الصورة المائلة فأنها تعطى فكرة طيبة عن المنظور فهى تبين
التلال والأودية والأشكال الأرضية ولكنها لاتظهر واضحة فى مجملها . فبينما تكون
التفاصيل واضحة فى الجزء القريب من موضع التصوير تفقد الوضوح نحو الجهة البعيدة . وتغطى
المائلات الكبيرة مساحة أكبر من تلك التى تظهر فى صورة جوية رأسية مأخوذة من نفس
النقطة ، ذلك لان اتساع المنظر يتزايد بسرعة نحو الافق، أما المائلات المنخفضة
فتغطى مساحة اصغر . وبصفة عامة فان المساحة الأرضية المغطاة بصورة مائلة تظهر فى
شكل شبه منحرف قاعدته فى الناحية القريبة .
خطوات انشاء الصورة الجوية :
تتبع الخطوات التالية عند انشاء خرائط من مساحة جوية :
أولا: أعداد خرائط الطيران للمنطقة المطلوب رفعها :
يبدأ مشروع المسح الجوى بدراسة الخرائط التى تظهر فيها المنطقة المطلوب
تصويرها جويا ً ويتم توقيع حدود المشروع عليها ودراسة مناسيب سطح الأرض فى المنطقة
وتحديد الظواهر الرئيسية فيها سواء كانت طبيعية مثل قمم الجبال أو التلال
والظاهرات البشرية مثل القرى والمدن والطرق والكبارى وغيرها .
بالإضافة إلى ذلك يتم حساب إرتفاع الطيران والمسافة بين كل صورة والتى
تليها وعرض شرائح الطيران تبعا ً لمقياس الرسم المطلوب ونوع آلة التصوير ومقدار التداخل .
و يراعى عند أعداد خريطة الطيران وجوب تغطية المنطقة
كاملة بالصورة الجوية . ويشترط إن تكون تغطية تجسيم اى إن تكون هناك مساحة متداخلة
بين اى صورتين متتاليتين لاتقل عادة عن 60% ، وفى نفس الوقت مساحة متداخلة بين أى
صورتين متجاورتين لاتقل عن 30 % . وتغطية التجسيم ضرورية لأن وجود الصور المتداخلة
من أسس الرؤية المجسمة من الصور الجوية والتى يعتمد عليها عند تحويل الصور إلى
خرائط كنتورية . لذا يجب أن تطير الطائرة فى مسارات متوازية تبعد عن بعضها بمسافات
تحقق هذا التدخل المتتالى .
يمكن تنظيم خطوط الطيران على النحو التالى :
أما فى خطوط أو شرائح متوازية ذهاباً وعودة، وهذه الطريقة أقل
تكلفة وأقصر وقتا ً ويمكن اللجوء إليها فى حالة إستقرار الظروف الجوية
أو فى خطوط كلها فى إتجاه واحد ، والطريقة الأخيرة
أفضل لضمان ثبات الصور مهما كانت الظروف
الجوية المصاحبة للطيران بالرغم من
استغراقها لوقت طويل .
ثانياً: ارتفاع الطيران
يحدد ارتفاع الطائرة بعد حسابه تبعا لمقياس الرسم والاجهزة التى تستخدم فى
تحويل الصورة الجوية إلى خريطة طبوغرافية .
ثالثاً: تحديد فترات التصوير :
تؤخذ الصورة من الطائرة تبعاً لنظام معين أى يجب حساب الفترة الزمنية التى
تمضى بين التقاط أى صورة والتالية لها ، وبحيث تحقق هذه الفترة كمية التداخل
الامامى المطلوب (60 % ) . وبذلك فإن أى صورة فى شريحة صور متتابعة لابد إن تحتوى على
بعض معالم صور متتابعة ماعدا الصورتين الأولى والأخيرة فى هذه الشريحة. وفى
الحقيقة يتحدد مقدار التداخل حسب الغرض الذى ستستعمل فيه المساحة المطلوبة .
ففى حالة إنشاء الخرائط المصورة (الموزيك) يكفى تداخل من 20 -25 % . أما
فى حالة إنشاء خرائط كنتورية فيجب ألا يقل التداخل عن 50% .
رابعا: احتياطات التصوير واختبارات الصور :
يتعرض التصوير الجوى حتى لو تحت أنسب ظروف لشىء من عدم الدقة وذلك لصعوبة
الطيران فى مسلك مستقيم ورأسياً ، وصعوبة منع الميل الجانبى للطائرة وبالتالى ميل
محور آلة التصوير أثناء الطيران . ولهذا السبب قلما تنشأ خرائط مصورة من صور مأخوذة على ارتفاع اقل من 7500قدم . ويستحيل
تقريباً منع ميل الطائرة التى تسببه الرياح المتغيرة وهذا يعنى وجود بعض التشوية
يسمى الميل .
بعد الانتهاء من عملية التصوير تجرى الاختبارات الاتية :
الفيلم : تختبر جودة تصوير الفيلم وهل به بقع تتسبب فى ضياع
المعالم الطبوغرافية .
نوع التصوير: التداخل الامامى
والجانبى على حسب المطلوب ويجب الا توجد ثغرات فى المنطقة خالية من التصوير .
- التغير فى مقياس الصورة نتيجة إختلاف ارتفاع
الطائرة من ناحية وإختلاف قيمة التضاريس من ناحية أخرى .
خامسا : طباعة الصور
يتم تحميض الصور بعد تثبيت تاريخ تصوير كل صورة ورقمها ، وهذه الطبعات قد
تكون مصغرة أو بالحجم الطبيعى .
سادساً تحقيق الربط الأرضى :
يجرى تحقيق بعض النقط الثابتة على سطح الأرض التى سبق تحديد إحداثياتها فى
المستوى الأفقى وفى المستوى الرأسى قبل عملية التصوير وتمييزها حتى تظهر على الصور
الجوية يوضوح ، والغرض من هذا التحقيق هو ضبط مقياس رسم الصورة الجوية بالنسبة
لمناسيب الأرض. ويختلف عدد النقط الثابتة حسب الغرض الذى من أجله تم التصوير الجوى .
سابعا: إنشاء الموزيك (الخريطة المصورة ):Mosaic
الموزيك هو مجموعة من الصورالجوية الفوتوغرافية المتتابعة المأخوذة فى
شريط واحد أو عدة أشرطة متجاورة ، وتلصق ببعضها بحيث تبدو المعالم الطبوغرافية فى
صورة متكاملة حتى تمثل مع بعضها صورة واحدة لمساحة من سطح الأرض.
ويمتاز الموزيك عن الصورة الواحدة فى :
1.
اظهاره لمساحة كبيرة من
سطح الأرض
2.
كثرة التفاصيل
3.
السرعة فى الإنشاء
4.
قلة التكاليف .
ثامنا: إنشاء الخرائط الكنتورية من الصور الجوية الرأسية :
يلزم عند رسم خريطة كنتورية من الصور الجوية القياس من أزواج الصور بواسطة
أحد الأجهزة الإستريوسكوبية حيث تظهر خلال هذا الجهاز صور مجسمة للمنطقة المتداخلة
فى الصورتين ، وبواسطة معلومية إحداثيات نقط الربط الأرضى السينية والصادية
والمنسوب وأداة القياس على الصورة المجسمة وببعض قواعد الابصار المجسم يمكن رسم
خريطة كنتورية للصورة المجسمة للمنطقة المتداخلة .
لتحميل كافة المحاضرات انقر هنا