Fotografia aérea
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História
Cedo
A fotografia aérea foi praticada pela primeira vez pelo fotógrafo francês e pelo torneio balonista Gaspard-Félix, conhecido como "Nadar", em 1858 sobre Paris, França. No entanto, as fotografias que ele produziu não existem mais e, portanto, a primeira fotografia aérea sobrevivente é intitulada 'Boston, como a águia e o ganso selvagem vêem'. Tomado por James Wallace Black e Samuel Archer King em 13 de outubro de 1860, descreve Boston a partir de uma altura de 630m.
A Kite Aerial Photography foi pioneira pelo meteorologista britânico E.D. Archibald em 1882. Ele usou uma acusação explosiva em um cronômetro para tirar fotografias do ar. No mesmo ano, Cecil Shadbolt criou um método de tirar fotografias da cesta de um balão de gás, incluindo tiros parecendo verticalmente para baixo. Uma de suas imagens, tirada de 610 m (a 2.000 pés) de Stamford Hill, é a primeira fotografia aérea existente tirada nas Ilhas Britânicas. Uma impressão da mesma imagem, uma fotografia instantânea de mapa tirada do carro de um balão, 2.000 pés de altura, foi mostrada na exposição da Sociedade Fotográfica de 1882.
O francês Arthur Batut começou a usar pipas para fotografia em 1888 e escreveu um livro sobre seus métodos em 1890. Samuel Franklin Cody desenvolveu sua avançada 'Kite War Kite' e conseguiu interessante o escritório de guerra britânico com suas capacidades.
Em 1908, Albert Samama Chikly filmou as primeiras vistas aéreas de todos os tempos usando um balão entre Hammam-Lif e Grombalia. O primeiro uso de uma câmera cinematográfica montada em uma aeronave mais pesada do que o ar ocorreu em 24 de abril de 1909, sobre Roma no filme silencioso 3:28, Wilbur Wright uine Flugmaschine.
Primeira Guerra Mundial
O uso da fotografia aérea amadureceu rapidamente durante a guerra, pois as aeronaves de reconhecimento foram equipadas com câmeras para gravar movimentos e defesas inimigas. No início do conflito, a utilidade da fotografia aérea não foi totalmente apreciada, com o reconhecimento sendo realizado com o esboço do mapa do ar.
A Alemanha adotou a primeira câmera aérea, um Görz, em 1913. Os franceses começaram a guerra com vários esquadrões de aeronaves de observação de Blériot equipadas com câmeras para reconhecimento. O Exército francês desenvolveu procedimentos para colocar impressões nas mãos dos comandantes de campo no tempo recorde.
As leis de Frederick Charles Victor iniciaram experimentos de fotografia aérea em 1912 com o Esquadrão No.1 do Royal Flying Corps (mais tarde o esquadrão nº 1 da RAF), tirando fotografias da versão beta britânica. Ele descobriu que fotos verticais tiradas com uma sobreposição de 60% poderiam ser usadas para criar um efeito estereoscópico quando visualizadas em um estereoscópio, criando assim uma percepção de profundidade que poderia ajudar na cartografia e em inteligência derivada de imagens aéreas. O Royal Flying Corps Recon Pilots começou a usar câmeras para gravar suas observações em 1914 e, pela Batalha de Neuve Chapelle, em 1915, todo o sistema de trincheiras alemãs estava sendo fotografado. Em 1916, a monarquia austro-húngara fez fotos aéreas da câmera vertical acima da Itália para fabricação de mapas.
A primeira câmera aérea prática e construída para propósito foi inventada pelo capitão John Moore-Brabazon em 1915 com a ajuda da Thornton-Pickard Company, aumentando bastante a eficiência da fotografia aérea. A câmera foi inserida no chão da aeronave e poderia ser desencadeada pelo piloto em intervalos. Moore-Brabazon também foi pioneiro na incorporação de técnicas estereoscópicas na fotografia aérea, permitindo que a altura dos objetos na paisagem seja discernida pela comparação de fotografias tiradas em diferentes ângulos.
No final da guerra, as câmeras aéreas haviam aumentado dramaticamente em tamanho e poder focal e eram usadas cada vez mais com frequência, pois provavam seu valor militar fundamental; Em 1918, ambos os lados estavam fotografando a frente inteira duas vezes por dia e tiravam mais de meio milhão de fotos desde o início do conflito. Em janeiro de 1918, o general Allenby usou cinco pilotos australianos da AFC nº 1 do Esquadrão para fotografar uma área de 1.620 km2 de 624 quilômetros quadrados na Palestina como uma ajuda para corrigir e melhorar os mapas da frente turca. Este foi um uso pioneiro da fotografia aérea como ajuda para a cartografia. Os tenentes Leonard Toplin, Allan Runciman Brown, H. L. Fraser, Edward Patrick Kenny e L. W. Rogers fotografaram um bloco de terras que se estendiam das linhas de frente turcas a 32 milhas (51 km) de profundidade em suas áreas traseiras. A partir de 5 de janeiro, eles voaram com uma escolta de caça para afastar os combatentes inimigos. Usando a Royal Aircraft Factory Be.12 e Martinsyde Airplanes, eles não apenas superam os ataques aéreos inimigos, mas também tiveram que enfrentar ventos de 105 km/h, incêndio antiaéreo e equipamentos de mau funcionamento para concluir sua tarefa.
Comercial
A primeira empresa comercial de fotografia aérea no Reino Unido foi a Aerofilms Ltd, fundada pelos veteranos da Primeira Guerra Mundial, Francis Wills e Claude Graham White em 1919. A empresa logo se expandiu para um negócio com grandes contratos na África e na Ásia, bem como no Reino Unido. As operações começaram a partir do aeródromo da Stag Lane em Edgware, usando a aeronave da London Flying School. Posteriormente, a Aircraft Manufacturing Company (mais tarde a Devilland Aircraft Company), contratou um Airco DH.9, juntamente com o empresário piloto Alan Cobham.
Desde 1921, a Aerofilms realizou fotografia vertical para fins de pesquisa e mapeamento. Durante a década de 1930, a empresa foi pioneira na ciência da fotogrametria (mapeamento de fotografias aéreas), com a pesquisa de Ordnance entre os clientes da empresa. Em 1920, o Australiano Milton Kent começou a usar uma câmera aero oblíqua de meia placa comprada da Carl Zeiss AG em seu negócio de fotografia aérea.
Outro pioneiro de sucesso do uso comercial da fotografia aérea foi o American Sherman Fairchild, que iniciou sua própria empresa de aeronaves Fairchild Aircraft para desenvolver e construir aeronaves especializadas para missões de pesquisa aérea de alta altitude. Uma aeronave da Fairchild Aerial Survey em 1935 carregava unidade que combinava duas câmeras sincronizadas e cada câmera com cinco lentes de seis polegadas com uma lente de dez polegadas e tirou fotos de 23.000 pés. Cada foto cobria duzentos e vinte e cinco milhas quadradas. Um de seus primeiros contratos governamentais foi uma pesquisa aérea do Novo México para estudar a erosão do solo. Um ano depois, a Fairchild introduziu uma câmera de alta altitude com nove lentes em uma unidade que poderia tirar uma foto de 600 milhas quadradas com cada exposição a 30.000 pés.
Segunda Guerra Mundial
Em 1939, Sidney Cotton e o oficial voador Maurice Longbottom, da RAF, foram os primeiros a sugerir que o reconhecimento aéreo pode ser uma tarefa mais adequada para aeronaves pequenas e rápidas, que usaria sua velocidade e alta teto de serviço para evitar detecção e interceptação. Embora isso pareça óbvio agora, com as modernas tarefas de reconhecimento executadas por aeronaves rápidas e altas, no momento em que era um pensamento radical. [Citação necessária]
Eles propuseram o uso de spitfires com seu armamento e rádios removidos e substituídos por combustível e câmeras extras. Isso levou ao desenvolvimento das variantes Spitfire PR. Os Spitfires provaram ser extremamente bem -sucedidos em seu papel de reconhecimento e havia muitas variantes construídas especificamente para esse fim. Eles serviram inicialmente com o que mais tarde se tornou a Unidade de Reconhecimento Fotográfica Nº 1 (PRU). Em 1928, a RAF desenvolveu um sistema de aquecimento elétrico para a câmera aérea. Isso permitiu que as aeronaves de reconhecimento tirassem fotos de altitudes muito altas sem o congelamento das peças da câmera. Baseado na RAF Medmenham, a coleção e interpretação de tais fotografias se tornaram uma empresa considerável.
As fotografias aéreas do algodão estavam muito à frente de seu tempo. Juntamente com outros membros do 1 PRU, ele foi pioneiro nas técnicas de fotografia estereoscópica de alta altitude e alta velocidade que foram fundamentais para revelar os locais de muitos alvos militares e de inteligência cruciais. De acordo com R.V. Jones, as fotografias foram usadas para estabelecer o tamanho e os mecanismos de lançamento característicos para a bomba voadora V-1 e o foguete V-2. A Cotton também trabalhou em idéias como uma aeronave de reconhecimento especializada em protótipo e refinamentos adicionais de equipamentos fotográficos. No auge, os britânicos voaram mais de 100 vôos de reconhecimento por dia, produzindo 50.000 imagens por dia para interpretar. Esforços semelhantes foram feitos por outros países. [Citação necessária]
Usos
A fotografia aérea vertical é usada na cartografia (particularmente em pesquisas fotogramétricas, que geralmente são a base para mapas topográficos), planejamento do uso da terra, arqueologia aérea. A fotografia aérea oblíqua é usada para produção de filmes, estudos ambientais, inspeção de linha de energia, vigilância, progresso da construção, publicidade comercial, transferência e projetos artísticos. Um exemplo de como a fotografia aérea é usada no campo da arqueologia é o projeto de mapeamento realizado no local Angkor Borei no Camboja de 1995 a 1996. Usando fotografia aérea, os arqueólogos foram capazes de identificar características arqueológicas, incluindo 112 características da água (reservatórios, piscinas construídas artificialmente e lagoas naturais) dentro do local murado de Angkor Borei. Nos Estados Unidos, as fotografias aéreas são usadas em muitas avaliações do local ambiental da Fase I para análise de propriedades.
Aeronave
Nos Estados Unidos, exceto quando necessário para decolagem e pouso, aeronaves tripuladas de tamanho normal são proibidas de voar em altitudes a menos de 1000 pés em áreas congestionadas e não a mais de 500 pés de qualquer pessoa, embarcação, veículo ou estrutura sobre não áreas congestionadas. Certas exceções são permitidas para helicópteros, pára-quedas alimentadas e aeronaves de controle de peso.
Rádio-controlado
Os avanços nos modelos controlados por rádio tornaram possível para a aeronave modelo realizar fotografia aérea de baixa altitude. Isso beneficiou a publicidade imobiliária, onde as propriedades comerciais e residenciais são o assunto fotográfico. Em 2014, a Administração Federal de Aviação dos EUA proibiu o uso de drones para fotografias em anúncios imobiliários. A proibição foi elevada e a fotografia aérea comercial usando drones de UAS é regulada pela Lei de Reautorização da FAA de 2018. Os pilotos comerciais precisam concluir os requisitos para uma licença da Parte 107, enquanto o uso amador e não comercial é restrito pela FAA.
As aeronaves modelo em pequena escala oferecem maior acesso fotográfico a essas áreas anteriormente restritas. Os veículos em miniatura não substituem aeronaves em tamanho real, pois as aeronaves em tamanho real são capazes de tempos de voo mais longos, altitudes mais altas e cargas úteis de equipamentos. Eles são, no entanto, úteis em qualquer situação em que uma aeronave em larga escala seria perigosa de operar. Os exemplos incluiriam a inspeção de transformadores no topo das linhas de transmissão de energia e vôo lento e de baixo nível sobre os campos agrícolas, os quais podem ser realizados por um helicóptero de rádio em larga escala. As plataformas de câmera estabilizadas por giroscopicamente, de nível profissional, estão disponíveis para uso nesse modelo; Um grande helicóptero modelo com um motor a gasolina de 26cc pode içar uma carga útil de aproximadamente sete quilos (15 libras). Além de imagens giroscopicamente estabilizadas, o uso de helicópteros RC como ferramentas de fotografia aérea confiáveis aumentou com a integração da tecnologia FPV (primeira pessoa-visão). Muitos aeronaves controladas por rádio agora são capazes de utilizar o Wi-Fi para transmitir vídeo ao vivo da câmera da aeronave de volta ao piloto ou do piloto na estação de terra do comando (PIC). [Citação necessária]
Regulamentos
Austrália
Na Austrália, o Regulamento de Segurança da Aviação Civil Parte 101 (CASR Parte 101) permite o uso comercial de aeronaves não tripuladas e pilotadas remotamente. De acordo com esses regulamentos, as aeronaves pilotadas remotamente não tripuladas para comerciais são chamadas de sistemas de aeronaves pilotados remotamente (RPAs), enquanto as aeronaves controladas por rádio para fins recreativas são chamadas de aeronaves modelo. De acordo com o CASR Parte 101, as empresas/pessoas que operam a aeronaves pilotadas remotamente são necessárias comercialmente para manter um certificado de operador, assim como os operadores de aeronaves tripuladas. Os pilotos de aeronaves pilotadas remotamente que operam comercialmente também precisam ser licenciadas pela Autoridade de Segurança da Aviação Civil (CASA). Embora um pequeno RPAs e aeronaves modelo possam ser idênticos, ao contrário do modelo de aeronave, um RPAS pode entrar no espaço aéreo controlado com aprovação e operar próximo a um aeródromo.
Devido a várias operadoras ilegais na Austrália fazendo reivindicações falsas de serem aprovadas, a CASA mantém e publica uma lista dos titulares de certificado do operador remoto (REOC) aprovados. No entanto, a CASA modificou os regulamentos e, a partir de 29 de setembro de 2016, os drones abaixo de 2 kg (4,4 lb) podem ser operados para fins comerciais.
Estados Unidos
Os regulamentos da FAA de 2006 que aterram a todos os vôos comerciais do modelo RC foram atualizados para exigir a certificação formal da FAA antes que a permissão seja concedida para voar em qualquer altitude nos EUA.
25 de junho de 2014, a FAA, na decisão 14 CFR Part 91 [Docket No. FAA - 2014-0396] "Interpretação da regra especial para aeronaves modelo", proibiu o uso comercial de aeronaves não tripuladas sobre o espaço aéreo dos EUA. Em 26 de setembro de 2014, a FAA começou a conceder o direito de usar drones no cinema aéreo. Os operadores devem ser pilotos licenciados e devem manter o drone em vista o tempo todo. Os drones não podem ser usados para filmar em áreas onde as pessoas podem ser colocadas em risco.
A Lei de Modernização e Reforma da FAA de 2012 criou, na Seção 336, uma regra especial para a aeronave modelo. Na Seção 336, o Congresso confirmou a posição de longa data da FAA de que as aeronaves modelo são aeronaves. Sob os termos da Lei, uma aeronave modelo é definida como "uma aeronave não tripulada" que é "(1) capaz de voar sustentado na atmosfera; (2) voar dentro da linha visual de visão da pessoa que opera a aeronave; e (( 3) voar para fins de hobby ou recreação. "
Como qualquer coisa capaz de ser vista de um espaço pública é considerada fora do campo da privacidade nos Estados Unidos, a fotografia aérea pode documentar legalmente recursos e ocorrências em propriedades privadas.
A FAA pode seguir ações de execução contra pessoas que operam aeronaves que colocam em risco a segurança do sistema nacional de espaço aéreo. Lei Pública 112–95, Seção 336 (b).
21 de junho de 2016, a FAA divulgou seu resumo de pequenas regras de aeronaves não tripuladas (parte 107). As regras estabeleceram diretrizes para pequenos operadores de UAS, incluindo operar apenas durante o dia, um 120 m de 400 pés. O teto e os pilotos devem manter o UAS na faixa visual.
7 de abril de 2017, a FAA anunciou instruções especiais de segurança sob 14 CFR § 99.7. A partir de 14 de abril de 2017, todos os vôos do UAS a 400 pés dos limites laterais das instalações militares dos EUA são proibidos, a menos que uma permissão especial seja protegida na base e/ou na FAA.
Reino Unido
A fotografia aérea no Reino Unido possui regulamentos apertados sobre onde um drone é capaz de voar.
Fotografia aérea em aeronaves leves abaixo de 20 kg (44 lb). Regras básicas para voo não comercial de uma SUA (pequenas aeronaves não tripuladas).
Artigo 241 Em risco a segurança de qualquer pessoa ou propriedade.
Artigo 94 Pequeno aeronave não tripulado1. Uma pessoa não deve causar ou permitir que nenhum artigo ou animal (anexado a um pára -quedas) seja ou não retirado de uma pequena aeronave não tripulada, a fim de colocar em risco as pessoas ou a propriedade.
2. A pessoa encarregada de uma pequena aeronave não tripulada só pode levar a aeronave se razoavelmente satisfeita que o voo possa ser feito com segurança.
3. A pessoa encarregada de uma pequena aeronave não tripulada deve manter um contato visual direto e sem ajuda com a aeronave suficiente para monitorar sua rota de voo em relação a outras aeronaves, pessoas, veículos, embarcações e estruturas com o objetivo de evitar colisões. (500 m (1.600 pés))
4. A pessoa encarregada de uma pequena aeronave não tripulada que possui uma massa de mais de 7 kg (15 lb), excluindo seu combustível, mas incluindo quaisquer artigos ou equipamentos instalados ou anexados à aeronave no início de seu voo, não deve voar A aeronave: 4.1 na classe A, C, D ou E Airspace, a menos que a permissão da unidade de controle de tráfego aéreo apropriado tenha sido obtido; 4.2 dentro de uma zona de tráfego de aeródromo durante as horas notificadas de vigilância da unidade de controle de tráfego aéreo (se houver) Nesse aeródromo, a menos que a permissão de qualquer unidade de controle de tráfego aéreo tenha sido obtido; 4,3 a uma altura de mais de 400 pés acima da superfície
5. A pessoa encarregada de uma pequena aeronave não tripulada não deve pilotar a aeronave para fins de operações comerciais, exceto de acordo com uma permissão concedida pela CAA.
Artigo 95 Aeronaves de vigilância não tripuladas1. Você não deve pilotar sua aeronave sobre ou a 150 metros de qualquer área congestionada.
2. Sobre ou dentro ou dentro de 150 m (490 pés) de uma montagem ao ar livre organizada de mais de 1.000 pessoas.
3. dentro de 50 m (160 pés) de qualquer navio, veículo ou estrutura que não esteja sob o controle da pessoa encarregada da aeronave.
4. Dentro de 50 m de qualquer pessoa, durante a decolagem ou pouso, uma pequena aeronave de vigilância não tripulada não deve ser transportada a 30 m (98 pés) de qualquer pessoa. Isso não se aplica à pessoa encarregada da pequena aeronave de vigilância não tripulada ou a uma pessoa sob o controle da pessoa encarregada da aeronave.
Modelo Aeronave com uma massa de mais de 20 kg é denominada 'Aeronaves de modelo grande' - dentro do Reino Unido, a aeronave de modelo grande só pode ser transportada de acordo com uma isenção do ANO, que deve ser emitida pelo CAA.
Tipos
Oblíquo
As fotografias tiradas em um ângulo são chamadas de fotografias oblíquas. Se forem retirados de um ângulo baixo em relação à superfície da Terra, são chamados de baixo oblíquo e as fotografias tiradas de um ângulo alto são chamadas de altos ou íngremes oblíquas.
Vertical
As fotografias verticais são tiradas diretamente. Eles são usados principalmente em fotogrametria e interpretação da imagem. As imagens que serão usadas na fotogrametria são tradicionalmente tiradas com câmeras especiais de grande formato com propriedades geométricas calibradas e documentadas.
Combinado
As fotografias aéreas são frequentemente combinadas. Dependendo do seu objetivo, isso pode ser feito de várias maneiras, das quais algumas estão listadas abaixo.
Panoramas can be made by stitching several photographs taken in different angles from one spot (e.g. with a hand held camera) or from different spots at the same angle (e.g. from a plane).Stereo photography techniques allow for the creation of 3D-images from several photographs of the same area taken from different spots.In pictometry five rigidly mounted cameras provide one vertical and four low oblique pictures that can be used together.In some digital cameras for aerial photogrammetry images from several imaging elements, sometimes with separate lenses, are geometrically corrected and combined to one image in the camera.Orthofotomap
As fotografias verticais são frequentemente usadas para criar ortofotos, alternadamente conhecidos como ortofotomaps, fotografias que foram geometricamente "corrigidas" para serem utilizáveis como um mapa. Em outras palavras, um ortofoto é uma simulação de uma fotografia tirada de uma distância infinita, olhando diretamente para Nadir. A perspectiva deve obviamente ser removida, mas as variações no terreno também devem ser corrigidas. Várias transformações geométricas são aplicadas à imagem, dependendo da perspectiva e das correções do terreno necessárias em uma parte específica da imagem.
Os ortophotos são comumente usados em sistemas de informação geográfica, como os usados por agências de mapeamento (por exemplo, pesquisa de ordenança) para criar mapas. Depois que as imagens estão alinhadas ou "registradas", com coordenadas conhecidas do mundo real, elas podem ser amplamente implantadas.
Grandes conjuntos de orthofotos, geralmente derivados de várias fontes e divididos em "ladrilhos" (cada um normalmente 256 x 256 pixels de tamanho), são amplamente utilizados em sistemas de mapa on -line, como o Google Maps. O OpenStreetMap oferece o uso de orthofotos semelhantes para derivar novos dados do mapa. O Google Earth sobrepostos ortofotos ou imagens de satélite em um modelo de elevação digital para simular paisagens 3D.
Folha ou folha
A fotografia aérea pode ser rotulada como "folha-off" ou "folha-on" para indicar se a folhagem decídua está na fotografia. As fotografias de folhas mostram menos folhagem ou nenhuma folhagem e são usadas para ver o chão e as coisas no chão mais de perto. As fotografias de folhas são usadas para medir a saúde e o rendimento da colheita. Para fins florestais, algumas espécies de árvores são mais fáceis de distinguir de outros tipos de árvores com fotografia de folhas, enquanto outras espécies são mais fáceis de distinguir com a fotografia de folhas.
Vídeo
Com os avanços na tecnologia de vídeo, o vídeo aéreo está se tornando mais popular. O vídeo ortogonal é filmado de oleodutos de mapeamento de aeronaves, campos de cultivo e outros pontos de interesse. Usando o GPS, o vídeo pode ser incorporado a meta -dados e posteriormente sincronizado com um programa de mapeamento de vídeo.
Esta "multimídia espacial" é a união oportuna da mídia digital, incluindo fotografia de natureza, vídeo de movimento, estéreo, conjuntos de imagens panorâmicas, construções de mídia imersiva, áudio e outros dados com informações de localização e data do GPS e outros projetos de localização.
Os vídeos aéreos são multimídia espacial emergente, que pode ser usada para entender a cena e o rastreamento de objetos. O vídeo de entrada é capturado por plataformas aéreas voadoras baixas e normalmente consiste em paralaxe forte de estruturas não soldadas. A integração do vídeo digital, os sistemas de posicionamento global (GPS) e o processamento automatizado de imagens melhorará a precisão e a relação custo-benefício da coleta e redução de dados. Várias plataformas aéreas diferentes estão sob investigação para a coleta de dados.
Na produção de filmes, é comum o uso de um veículo aéreo não tripulado com uma câmera Cine montada. Por exemplo, o Drone de Cinema Aerigon é usado para baixas fotos aéreas em grandes filmes de sucesso de bilheteria.