Аэрофотосъемка
Если лететь на самолете, все кажется совершенно не похожим на действительность, словно внизу расстилается не местность, а карта. Разноцветные прямоугольники полей, светлые нитки дорог, голубые ленты рек, игрушечные домики, улицы, как канавки, — все это очень похоже именно на карту.
Для военных целей, для разведки укреплений противника фотографирование с самолета широко применялось еще в первую мировую войну[39].
Но чтобы превратить такие фотографии в карту, нужно затратить очень много труда. Ведь неизвестен масштаб этих снимков, хотя, очевидно, чем выше летит самолет, тем мельче будет масштаб. А затем самолет, а следовательно, и фотографическая камера, установленная на нем, могут в момент съемки немного накрениться, а этот крен даже при небольшом ветре просто неизбежен.
Но предположим, снимок случайно был сделан, когда самолет летел горизонтально, и все равно только самый центр его будет действительно представлять собой точное изображение местности, а чем дальше к краям снимка, тем более под косым углом выходят предметы и тем сильнее искажаются; особенно неправильными выходят горы.
Словом, снимком с самолета — аэрофотоснимком — пользоваться как картой невозможно. Однако топографы получают в руки замечательный ключ, с помощью которого после целого ряда действий эти снимки можно превратить в настоящую и притом совершенно безошибочную карту.
Самолет с вмонтированным в пол большим фотоаппаратом делает не один снимок, а сотни. Он летит, по возможности, по прямой линии, потом круто поворачивает и летит параллельно первому залету, вновь круто поворачивает, снова летит параллельно.
Так получаются снимки один за другим, частично покрывающие друг друга; снимки следующего залета также частично налегают на снимки предыдущего.
На местности имеется несколько точек, координаты которых известны и которые четко видны на аэрофотоснимке. Это, во-первых, окопанные широкими канавами пункты триангуляции и, во-вторых, опознаки.
Опознаки — это повороты и развилки дорог, резкие углы различной ситуации, отдельные столбы, пересечения канав — словом, все то, что с точностью до 0,2 миллиметра можно найти (опознать) на аэроснимке и что можно также найти и на местности и привязать к ближайшим пунктам триангуляции.
Существует специальный проекционный фонарь с очень остроумным приспособлением, в который вставляется негатив аэрофотоснимка. Раз на этом негативе четко видны пункты триангуляции и привязанные к ним опознаки, можно его поставить под углом, равным углу наклона самолета в момент съемки. Такой перекошенный и поставленный на определенном расстоянии негатив печатается. Получается плановый аэрофотоснимок; однако у него действительно верна только середина. Но благодаря перекрытию снимков можно пользоваться только этой серединой каждого снимка. Середины вырезают и наклеивают на один большой лист. Так получается фотосхема, которая затем переводится в определенный масштаб и превращается в фотоплан.
Посмотрите на помещенный на стр. 189 (слева) рисунок. Так выглядит аэрофотоснимок мелкого масштаба — 1 : 25 000. Вверху и внизу на нем видны овраги с разветвлениями, в правом верхнем углу заметна деревня, в центре снимка нарочно обведен треугольничком триангуляционный знак. Площадь между оврагами занимает поле; во все стороны протянулись белые нити — дороги.
Для топографов тут осталось не так уж много неясностей. Но все равно надо выехать на место и узнать название деревни, посмотреть, как идут дороги, которые не вышли на белом фоне пашни.
Рядом помещен план той же местности.
Вы видите, что уничтожены многие контуры, которые на аэрофотоснимке получились самыми четкими. Это распаханные и нераспаханные полосы полей.
«А откуда же появились горизонтали?» — спросите вы.
Контуры оврагов и крутых склонов хорошо выходят на снимке. Но каков уклон, какова глубина этих оврагов? Как узнать по фотоплану рельеф в случаях незначительных скатов?
Зачастую при более крупном масштабе — 1 : .2000, 1 : 5000, 1 : 10 000 — употребляется полевая рисовка рельефа. Вытаскивается в поле «старушка»-мензула, ставится на пункты обоснования и на опознаки, на планшет прикрепляется фотоплан, и топограф начинает посылать рейки во все стороны и по готовому фотоплану рисует прямо в поле горизонтали. Конечно,таких реечных точек требуется в два-три раза меньше, чем при обыкновенной съемке, и не всегда до них нужно отсчитывать расстояния и брать направления — рейки ставятся на точки, которые хорошо видны на фотоплане.
При полевой рисовке рельефа экономия рабочего времени в сравнении с наземной съемкой получается огромная.
Большую помощь оказывает топографам аэрофотосъемка в городах.
Если бы топографу пришлось снимать план города без помощи самолета, он вынужден был бы проводить хода по каждой улице, привязывать и обмерять все постройки, по двадцать раз в день перелезая через заборы.
Но основное применение аэрофотосъемки — это съемка необозримых, необжитых пространств тайги Сибири, тундры Арктики, пустынь Средней Азии.
Благодаря аэрофотосъемке были стерты последние белые пятна с карты нашей Родины.
Наши изобретатели добились того, что почти все работы по составлению мелкомасштабных карт проводятся в помещениях.
Существует прибор — стереоскоп (стереометр). В него помещают два соседних снимка одного маршрута или два перекрещивающихся снимка смежных маршрутов и глядят на них. Снимки получаются удивительно рельефными, выпуклыми. Многие непонятные детали в стереоскопе ясно распознаются. Помещая в стереоскоп смежные снимки и глядя на выпуклости, впадины, скаты и склоны, рисуют, сидя за столом, горизонтали рельефа. При этом на каждую пару снимков необходимо иметь не менее шести контрольных высотных отметок.
Затем фотоплан переходит в руки картографа, который разноцветной тушью согласно условным знакам вытягивает все контуры ситуации и горизонтали, а потом специальным составом вытравляет фотоэмульсию. Так получается настоящая, и при том совершенно безошибочная, карта местности.
Таковы основные принципы аэрофотосъемки.
Я познакомил вас с топографией, рассказал о работе топографов — ближайших помощников строителей, неутомимых исследователей необъятных просторов нашей страны; объяснил, как с помощью самодельных инструментов заснять план местности.
Теперь дело за вами.
Организуйте в школе, в пионерском лагере топографический кружок. Если окажется слишком много охотников, разделитесь на звенья по четыре-пять человек. Сделайте себе необходимые для работы в поле инструменты и займитесь съемкой. Звенья могут снимать разные участки, но лучше всего снять один и тот же участок и потом сравнить полученные планы — чей окажется более точным.
Уверен, что многих из вас увлечет эта интересная работа, связанная с природой, с далекими путешествиями, и вы скажете после окончания школы:
«Хочу быть топографом!»