Программа вступительного экзамена по специальности 25. 00. 34 «Аэрокосмические исследования Земли, фотограмметрия»

(СибАДИ)»

Проректор по научной работе

_____________ В.В. Бирюков

«____»_____________20___г.

вступительного экзамена по специальности

ОМСК – 2011

Программа составлена в соответствии с государственными стандартами высшего профессионального образования
Составитель программы: проф., д.т.н.,

проф. кафедры «Геодезия» Столбов Ю.В. ________________________

(подпись)
Программа утверждена на заседании кафедры «Геодезия»

«13» сентября 2011 г., Протокол № 1

(подпись)

вступительного экзамена по специальности

по техническим наукам

Программа вступительного экзамена по специальности 25.00.34 «Аэрокосмические исследования Земли, фотограмметрия», основанная на современном состоянии науки и техники, включает следующие дисциплины: специальную фотографию, аэро- и космические фотосъемки, фотограмметрию, фотограмметрическое инструментоведение, автоматизированную обработку аэро-, космических и наземных фотоснимков, аналитическое моделирование местности и объектов, организацию, планирование и управление производством аэрокосмических и фотограмметрических работ.

Предмет и основные задачи аэрокосмических фотосъемок, фотограмметрии, дешифрирования аэрофотоснимков, фототопографии в их историческом развитии.

Роль аэрокосмических фотосъемок и фотограмметрии при решении народнохозяйственных задач, в освоении космического пространства. Роль русских и советских ученых в развитии аэрокосмической фотосъемки и фотограмметрии.
2. Аэрофотография

Энергетические условия фотохимических реакций и механизм действия света на галоидосеребряные светочувствительные слои. Оптическая сенсибилизация фотографических эмульсий. Негативные и позитивные материалы для аэрокосмических съемок. Фотографическая сенситометрия. Физико-оптические и специальные характеристики аэроландшафта. Влияние на качество аэрофотоизображения звеньев аэрофотографической системы: атмосфера, носитель, камера, аэропленка. Светофильтры для аэрокосмической съемки.

Химико-фотографическая обработка аэрофильмов. Оценка качества аэронегативов. Сенситометрические характеристики позитивного и негативного изображений.

Основы цветной и спектрозональной фотографии. Многозональное фотографирование. Негативные и позитивные аэрофотоматериалы. Сенситометрия цветных фотоматериалов. Применение цветных пленок для аэрокосмической съемки. Методы оценки качества цветных фотоизображений

Значение аэрокосмических съемок для решения проблемы охраны окружающей среды, исследования природных ресурсов земли, природопользования.

Блок-схема аэрофотоаппарата (АФА). Классификация АФА. Современные отечественные и зарубежные аэрофотоаппараты и перспективы их совершенствования.

Аэрофотозатворы. Методы тарировки аэрофотозатворов. Кассеты АФА. Методы транспортировки и выравнивания аэропленки. Контроль выравнивания аэропленки.

Оптические системы АФА. Кардинальные элементы, ограничение светового потока в оптической системе, фотометрические соотношения в оптических системах АФА. Виды аберраций аэрофотообъективов. Ортоскопия оптической системы. Функция передачи модуляции аэрофотографической системы. Разрешающая способность фотографического изображения и методы ее определения. Элементы внутреннего ориентирования АФА. Методы калибровки фотографических камер. Калибровка снимков по точкам испытательного полигона.

Вибрация аэрофотоаппаратов и ее влияние на качество аэрофото-изображения. Методы амортизации аэрофотоаппарата. Основные тины аэрофотоустановок и их характеристики. Азимутальная стабилизация АФА на носителе.

Системы управления аэрокосмическим фотосъемочным процессом. Командные приборы (КП). Система автоматического регулирования экспозиции.

Методы и приборы для определения элементов внешнего ориентирования снимка в полете. Гироскопические приборы. Структурные схемы гиростабилизатора, гировертикали, инерциалъной вертикали. Гиростабилизирующие аэрофотоустановки. Статоскопы, статометры. Фотографирование горизонта, естественных светил и звездного неба.

Радиотехнические системы и их классификация. Определения координат центров фотографирования снимков в полете. Радиовысотомеры, допплеровский измеритель скорости и сноса, радиолокационная станция бокового обзора.

Многозональные кадровые, панорамные, сканирующие системы. Основные принципы образования изображения радиолокационными системами. Методы и средства тепловой съемки.

Основные принципы организации летно-съемочных работ. Учет метеорологических факторов при выполнении аэрокосмической съемки. Навигационные параметры аэросъемочного полета и их определение. Самолетовождение при производстве аэрофотосъемочных работ. Маршрутная и площадная аэрофотосъемки. Навигационные визиры, курсовые приборы, системы и вычислительные устройства. Требования к фотограмметрическому качеству летно-съемочного материала.

Автоматизация самолетовождения. Автопилот, Автомат программного разворота. Инерциальные системы навигации.

Воздушные носители съемочной аппаратуры. Виды летательных аппаратов, используемых для аэрокосмической съемки земной поверхности и для специальных, исследований, и требования, предъявляемые к ним. Выбор оптимальных параметров аэросъемки в зависимости от масштаба создаваемой карты.

Основные определения. Системы координат, применяемые в наземной фотограмметрии. Элементы ориентирования наземных снимков. Основные случаи съемки. Зависимость между координатами точки объекта и ее изображений на паре снимков.

Точность наземной стереофотограмметрической съемки. Влияние ошибок измерения координат и параллаксов точек снимков и ошибок элементов внутреннего ориентирования на точность определения координат точек объекта. Определение элементов внешнего и внутреннего ориентирования снимков.

Применение наземной фотограмметрии в топографии. Фототеодолиты. Геодезические и фотосъемочные работы на станции. Фотолабораторные работы. Камеральные работы. Методы обработки одиночных снимков и стереопар. Стереоавтограф.

Применение наземной фотограмметрии для решения нетопографических задач. Определение деформаций инженерных сооружений, исследование движущихся объектов. Применение наземной фотограмметрии в строительстве, архитектуре, геодезии, астрономии и в других областях науки и техники.
6. Аэрофотограмметрия

Теория линейной перспективы. Аффинные преобразования. Коллинеация. Перспективное соответствие. Оптические осно­вы центрального проектирования. Центры проектирования. Фотограмметрические характеристики оптической системы. Системы координат. Элементы внутреннего ориентирования снимка. Зависимость между координатами соответственных точек снимка и местности. Масштабы аэроснимка. Смещение точек вследствие угла наклона снимка и рельефа местности. Влияние атмосферной рефракции. Влияние оптической системы на геометрию снимка.

Трансформирование снимков. Теория трансформирования. Фототрансформаторы. Оптические и геометрические условия трансформирования. Инверсоры. Аффинное трансформирование. Фотопланы.

Анализ пары снимков. Стереоскопическое зрение и искусственный стереоэффект. Элементы ориентирования пары аэро­снимков. Зависимость между координатами точки местности и ее изображений на паре аэроснимков. Построение по паре снимков связок проектирующих лучей и модель местности. Элементы взаимного и внешнего ориентирования снимков. Уравнение взаимного ориентирования. Определение элементов взаимного ориентирования. Случай неопределенности взаимного ориентирования. Деформация модели. Внешнее ориентирование модели трансформирования снимков и карт. Алгоритмы автоматизации стереоизмерений.

Основы САПР. Принципы построения банков данных. Базы знаний и их назначение. Формирование прикладного математического обеспечения САПР.
7. Дешифрирование аэрокосмических снимков

Дистанционные методы изучения окружающей среды, Дешифрирование снимков. Дешифровочные признаки. Информационная емкость. Физиологические основы дешифрирования.

Аэрофотографические основы дешифрирования.

Географические основы дешифрирования. Корреляционные связи между объектами местности и их использование. Дешифрирование на основе эталонов.

Топографическое дешифрирование. Методы и приборы дешифрирования. Определение количественных характери­стик объектов. Полевое, камеральное и аэровизуальное дешифрирование. Особенности дешифрирования при обновлении топографических карт.

Тематическое дешифрирование, его виды и технология. Особенности дешифрирования при инженерных изысканиях и исследовании природной среды.

Дешифрирование нефотографических изображений: виды изображений, их информационная емкость, особенности дешифрирования радиолокационных, инфракрасных, телевизионных, тепловых и лазерных изображений.

Информационные свойства космических снимков, их топографическое и тематическое дешифрирование.

Основные сведения о картографической информации, получаемой с ИСЗ, орбитальных станций и межпланетных кораблей.

Краткие сведения о картографической изученности планет и спутников.

Использование методов дистанционного зондирования при исследовании природных ресурсов и для охраны окружающей среды.

Автоматизация дешифрирования изображений. Методы, средства технологии. Фотометрическое дешифрирование. Дешифрирование методом пространственной фильтрации. Перспективы развития средств и методов дешифрирования изображений. Направления разработок в области дистанционных методов зондирования Земли и других планет.
9. Создание и обновление топографических карт и планов

Виды, методы и способы фототопографической съемки. Технологические схемы основных процессов. Топографические и специализированные карты и планы.

Требования, предъявляемые к содержанию и точности топографических карт и планов. Техническое проектирование аэрофототопографических работ.

Планово-высотная подготовка и маркировка точек съемочного обоснования. Топографическое дешифрирование. Технология фотограмметрического сгущения опорной сети на универсальных приборах и с применением ЭВМ.

Технология создания фотопланов.

Технология съемки рельефа и контуров на универсальных приборах. Методы обновления топографических карт. Основные требования к обновлению карт.

Подготовительные работы, особенности съемочных работ плановая и высотная основа. Камеральное дешифрирование снимков, анализ и использование дополнительных материалов, полевое обследование. Способы создания оригинального обновления. Оперативное исправление карт. Обновление карт по материалам космического фотографирования.

Применение материалов космической съемки для создания и обновления топографических карт.

Принципы построения банков данных.

Организация и экономика аэрофототопографического производства. Технико-экономические показатели аэрофототопографических съемок.

1. 
   Аковецкий В.И. Дешифрирование снимков, М. "Недра", 1983
   
2. 
   Адзерико К.С. Физические основы дистанционного зондирования Минск, Университетское, 1991
   
3. 
   Большаков В.Д., Гайдаев ПА. Теория математической обработки геодезических измерений. М. "Недра", 1977
   
4. 
   Дубиновский В.Б. Калибровка снимков. М., "Недра", 1982 5.КалантаровЕ.И. Фотографическое инструментоведение. М., "Недра", 1986
   
5. 
   Кучко Д.С. Аэрофотография. М., "Недра", 1974
   
6. 
   Лаврова Н.П., Стеценко А. Ф. Аэрофотосъемкам., "Недра", 1981
   
7. 
   Лаврова НЛ. Космическая фотосъемка. М., "Недра", 1983
   
8. 
   Лобанов А. Н., Дубиновский В.Б., Машимов М.М., Овсянников Р.Л.
   
9. 
   Аналитическая пространственная фотограмметрия М., "Недра", 1991
   
10. 
    Лобанов А.Н. Фотограмметрия. М., "Недра", 1984
    
11. 
    Лобанов А. Н. Фототопография. М., "Недра", 1983
    
12. 
    Лобанов А. Н., Журкин И.Т. Автоматизация фотограмметрических процессов. М., "Недра", 1980
    
13. 
    Малявский Б.К., Карковский А.А. Аналитическая обработка фотограмметрической информации в целях инженерных изысканий. И., "Недра", 1984
    
14. 
    Метелкин А.И. Курс геодезии и фотограмметрии: Теоретические основы (учебник для вузов) Воронеж, ВГУ, 1995
    
15. 
    МинькоВ.Ю. Технологическое проектирование аэрофотосъемки: Справочник. М., "Недра", 1991
    
16. 
    Павлов И. М., Якубов Н. Т. Аэрофотография (учебник для вузов по спец. "Аэрофотогеодезия") М., "Недра", 1991
    
17. 
    Сердюков В. М., Фотограмметрия в промышленности и гражданском строительстве. М., "Недра", 1977
    
18. 
    Урмаев М.С. Орбитальные методы геодезии. М., "Недра", 1981
    
19. 
    Инструкции и руководства по производству фотограмметрических и фототопографических работ.
    

1. 
   Предмет и основные задачи аэрокосмических фотосъемок, фотограмметрии, дешифрирования аэрофотоснимков, фототопографии в их историческом развитии.
   
2. 
   Роль аэрокосмических фотосъемок и фотограмметрии при решении народнохозяйственных задач, в освоении космического пространства.
   
3. 
   Роль русских и советских ученых в развитии аэрокосмической фотосъемки и фотограмметрии.
   
4. 
   Энергетические условия фотохимических реакций и механизм действия света на галоидосеребряные светочувствительные слои. Оптическая сенсибилизация фотографических эмульсий.
   
5. 
   Негативные и позитивные материалы для аэрокосмических съемок. Фотографическая сенситометрия.
   
6. 
   Физико-оптические и специальные характеристики аэроландшафта.
   
7. 
   Влияние на качество аэрофотоизображения звеньев аэрофотографической системы: атмосфера, носитель, камера, аэропленка. Светофильтры для аэрокосмической съемки.
   
8. 
   Химико-фотографическая обработка аэрофильмов. Оценка качества аэронегативов. Сенситометрические характеристики позитивного и негативного изображений.
   
9. 
   Основы цветной и спектрозональной фотографии. Многозональное фотографирование. Негативные и позитивные аэрофотоматериалы.
   
10. 
    Сенситометрия цветных фотоматериалов. Применение цветных пленок для аэрокосмической съемки. Методы оценки качества цветных фотоизображений.
    
11. 
    Значение аэрокосмических съемок для решения проблемы охраны окружающей среды, исследования природных ресурсов земли, природопользования.
    
12. 
    Блок-схема аэрофотоаппарата (АФА). Классификация АФА. Современные отечественные и зарубежные аэрофотоаппараты и перспективы их совершенствования.
    
13. 
    Аэрофотозатворы. Методы тарировки аэрофотозатворов. Кассеты АФА.
    
14. 
    Методы транспортировки и выравнивания аэропленки. Контроль выравнивания аэропленки.
    
15. 
    Оптические системы АФА. Кардинальные элементы, ограничение светового потока в оптической системе, фотометрические соотношения в оптических системах АФА.
    
16. 
    Виды аберраций аэрофотообъективов. Ортоскопия оптической системы.
    
17. 
    Функция передачи модуляции аэрофотографической системы. Разрешающая способность фотографического изображения и методы ее определения.
    
18. 
    Элементы внутреннего ориентирования АФА. Методы калибровки фотографических камер.
    
19. 
    Калибровка снимков по точкам испытательного полигона.
    
20. 
    Вибрация аэрофотоаппаратов и ее влияние на качество аэрофото-изображения. Методы амортизации аэрофотоаппарата.
    
21. 
    Основные типы аэрофотоустановок и их характеристики. Азимутальная стабилизация АФА на носителе.
    
22. 
    Системы управления аэрокосмическим фотосъемочным процессом. Командные приборы (КП). Система автоматического регулирования экспозиции.
    
23. 
    Методы и приборы для определения элементов внешнего ориентирования снимка в полете.
    
24. 
    Гироскопические приборы. Структурные схемы гиростабилизатора, гировертикали, инерциалъной вертикали.
    
25. 
    Гиростабилизирующие аэрофотоустановки. Статоскопы, статометры.
    
26. 
    Фотографирование горизонта, естественных светил и звездного неба.
    
27. 
    Радиотехнические системы и их классификация. Определения координат центров фотографирования снимков в полете.
    
28. 
    Радиовысотомеры, допплеровский измеритель скорости и сноса, радиолокационная станция бокового обзора.
    
29. 
    Многозональные кадровые, панорамные, сканирующие системы.
    
30. 
    Основные принципы образования изображения радиолокационными системами. Методы и средства тепловой съемки.
    
31. 
    Основные принципы организации летно-съемочных работ.
    
32. 
    Учет метеорологических факторов при выполнении аэрокосмической съемки. Навигационные параметры аэросъемочного полета и их определение.
    
33. 
    Самолетовождение при производстве аэрофотосъемочных работ. Маршрутная и площадная аэрофотосъемки.
    
34. 
    Навигационные визиры, курсовые приборы, системы и вычислительные устройства.
    
35. 
    Требования к фотограмметрическому качеству летно-съемочного материала.
    
36. 
    Автоматизация самолетовождения. Автопилот, Автомат программного разворота. Инерциальные системы навигации.
    
37. 
    Воздушные носители съемочной аппаратуры. Виды летательных аппаратов, используемых для аэрокосмической съемки земной поверхности и для специальных, исследований, и требования, предъявляемые к ним.
    
38. 
    Выбор оптимальных параметров аэросъемки в зависимости от масштаба создаваемой карты.
    
39. 
    Основные определения наземной фотограмметрии. Системы координат, применяемые в наземной фотограмметрии. Элементы ориентирования наземных снимков. Основные случаи съемки.
    
40. 
    Зависимость между координатами точки объекта и ее изображений на паре снимков.
    
41. 
    Точность наземной стереофотограмметрической съемки. Влияние ошибок измерения координат и параллаксов точек снимков и ошибок элементов внутреннего ориентирования на точность определения координат точек объекта.
    
42. 
    Определение элементов внешнего и внутреннего ориентирования снимков.
    
43. 
    Применение наземной фотограмметрии в топографии. Фототеодолиты. Геодезические и фотосъемочные работы на станции.
    
44. 
    Фотолабораторные работы. Камеральные работы. Методы обработки одиночных снимков и стереопар. Стереоавтограф.
    
45. 
    Применение наземной фотограмметрии для решения нетопографических задач. Определение деформаций инженерных сооружений, исследование движущихся объектов.
    
46. 
    Применение наземной фотограмметрии в строительстве, архитектуре, геодезии, астрономии и в других областях науки и техники.
    
47. 
    Теория линейной перспективы. Аффинные преобразования. Коллинеация. Перспективное соответствие.
    
48. 
    Оптические основы центрального проектирования. Центры проектирования. Фотограмметрические характеристики оптической системы.
    
49. 
    Системы координат. Элементы внутреннего ориентирования снимка. Зависимость между координатами соответственных точек снимка и местности. Масштабы аэроснимка.
    
50. 
    Смещение точек вследствие угла наклона снимка и рельефа местности. Влияние атмосферной рефракции. Влияние оптической системы на геометрию снимка.
    
51. 
    Трансформирование снимков. Теория трансформирования. Фототрансформаторы.
    
52. 
    Оптические и геометрические условия трансформирования. Инверсоры. Аффинное трансформирование. Фотопланы.
    
53. 
    Анализ пары снимков. Стереоскопическое зрение и искусственный стереоэффект. Элементы ориентирования пары аэроснимков.
    
54. 
    Зависимость между координатами точки местности и ее изображений на паре аэроснимков.
    
55. 
    Построение по паре снимков связок проектирующих лучей и модель местности.
    
56. 
    Элементы взаимного и внешнего ориентирования снимков. Уравнение взаимного ориентирования. Определение элементов взаимного ориентирования. Случай неопределенности взаимного ориентирования.
    
57. 
    Деформация модели. Внешнее ориентирование модели трансформирования снимков и карт. Алгоритмы автоматизации стереоизмерений.
    
58. 
    Основы САПР. Принципы построения банков данных. Базы знаний и их назначение. Формирование прикладного математического обеспечения САПР.
    
59. 
    Дистанционные методы изучения окружающей среды, Дешифрирование снимков. Дешифровочные признаки. Информационная емкость.
    
60. 
    Физиологические основы дешифрирования.
    
61. 
    Аэрофотографические основы дешифрирования.
    
62. 
    Географические основы дешифрирования. Корреляционные связи между объектами местности и их использование. Дешифрирование на основе эталонов.
    
63. 
    Топографическое дешифрирование. Методы и приборы дешифрирования.
    
64. 
    Определение количественных характеристик объектов. Полевое, камеральное и аэровизуальное дешифрирование. Особенности дешифрирования при обновлении топографических карт.
    
65. 
    Тематическое дешифрирование, его виды и технология. Особенности дешифрирования при инженерных изысканиях и исследовании природной среды.
    
66. 
    Дешифрирование нефотографических изображений: виды изображений, их информационная емкость, особенности дешифрирования радиолокационных, инфракрасных, телевизионных, тепловых и лазерных изображений.
    
67. 
    Информационные свойства космических снимков, их топографическое и тематическое дешифрирование.
    
68. 
    Основные сведения о картографической информации, получаемой с ИСЗ, орбитальных станций и межпланетных кораблей. Краткие сведения о картографической изученности планет и спутников.
    
69. 
    Использование методов дистанционного зондирования при исследовании природных ресурсов и для охраны окружающей среды.
    
70. 
    Автоматизация дешифрирования изображений. Методы, средства технологии. Фотометрическое дешифрирование.
    
71. 
    Дешифрирование методом пространственной фильтрации. Перспективы развития средств и методов дешифрирования изображений. Направления разработок в области дистанционных методов зондирования Земли и других планет.
    
72. 
    Виды, методы и способы фототопографической съемки. Технологические схемы основных процессов. Топографические и специализированные карты и планы.
    
73. 
    Требования, предъявляемые к содержанию и точности топографических карт и планов. Техническое проектирование аэрофототопографических работ.
    
74. 
    Планово-высотная подготовка и маркировка точек съемочного обоснования. Топографическое дешифрирование. Технология фотограмметрического сгущения опорной сети на универсальных приборах и с применением ЭВМ.
    
75. 
    Технология создания фотопланов. Технология съемки рельефа и контуров на универсальных приборах. Методы обновления топографических карт. Основные требования к обновлению карт.
    
76. 
    Подготовительные работы, особенности съемочных работ плановая и высотная основа. Камеральное дешифрирование снимков, анализ и использование дополнительных материалов, полевое обследование.
    
77. 
    Способы создания оригинального обновления. Оперативное исправление карт. Обновление карт по материалам космического фотографирования.
    
78. 
    Применение материалов космической съемки для создания и обновления топографических карт.
    
79. 
    Принципы построения банков данных.
    
80. 
    Организация и экономика аэрофототопографического производства. Технико-экономические показатели аэрофототопографических съемок.
    
81. 
    Направления разработок в области создания топографических карт и планов.