عکس هوائی - عبارت است از مجموعه تصاویر واقعی عوارض و خصوصیات ظاهری زمین که توسط هواپیما و با استفاده از دوربین عكسبرداري هوايي از زمین گرفته شده‌است.در اکثر کشور استفاده از عکسهای هوائی در بررسی‌های و مطالعات زمین شناسی، جاده سازی، کشاورزی و مهم تر از همه برای اهداف نظامی مورد استفاده قرار می‌گیرد.در ابتدا از عکسهای هوائی بجای نقشه اصلی در صحرا استفاده می‌کردند.
تاریخچه عکسهای هوائی در ایران
در ایران در سال ۱۳۳۱ از حوزه زاینده رود اصفهان عکسهای هوائی برداشته شد و عکسبرداری توسط شرکت K.L.M به منظور انجام امور عمرانی آن حوزه انجام گرفت.در سال ۱۳۳۴ بمنظور تهیه نقشه صحیح از کلیه استانها کشور عکسبرداری هوائی شروع گردید. از سال 1332 با آغاز فعاليت سازمان نقشه برداري كشور به صورت پيوسته از مناطق مختلف ايران عكسبرداري هوايي انجام گرفته است. در حال حاضر آرشيوي مشتمل بر 8000 حلقه فيلم هوايي بالغ بر دو ميليون قطعه عكس هوايي از مناطق مختلف كشور تهيه گرديده كه به صورت مرتب در زمينه هاي مختلف منجمله فعاليت‌هاي تحقيقاتي و ارجاع به مراجع قضائي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. بطور كلي از تمامي مناطق كشور عكس‌هاي هوايي در مقياس‌هاي پنجاه و پنج هزارم مربوط به دهه 30 هجري شمسي، بيست هزارم مربوط به دهه چهل و چهل هزارم مربوط به دهه هفتاد و همچنين عكس هاي هوايي ده‌هزارم و يا پنج هزارم از اكثر شهرهاي كشور موجود مي باشد.
نحوه عکسبرداری
عکسهای هوائی بوسیله دوربین عكسبرداري هواييکه به طرف زمین در هواپیما قرار دارند گرفته می‌شوند که با در نظر گرفتن عکس مورد لزوم، نوع دوربین و خطوط پرواز و ارتفاع پرواز را مورد عمل قرار می‌دهند و دوربین بطور اتوماتیک در فواصل معین عکسبرداری می‌کند ودر حاشیه عکس شماره آن و شماره حلقه فیلم و فاصله کانونی عدسی دوربین، ارتفاع پرواز و مقیاس تقریبی عکس و وضع دوربین از نظر افقی بودن منطقه عکسبرداری شده وتاریخ عکسبرداری چاپ می‌گردد.
اصول برجسته بینی در عکس هوائی
یک از تفاوتهای اصلی عکسهای هوائی که به منظور تفسیر و تهیه نقشه برداشته می‌شود با عکسهای معمولی ، امکان برجسته بینی یعنی تشخیص بعد سوم (اختلاف ارتفاع) از روی آنها و با کمک وسائل برجسته بینی می‌باشد. معمولا عکسهای هوائی بطور متوسط دارای 60 درصد پوشش مشترک پشت سر هم و عکسهای هر نوار (مسیر پرواز هواپیما )که با نوار مجاور دارای پوشش مشترک جانبی 30 درصد می‌باشد که پوشش مشترک اولی امکان بر جسته بینی را به یک جفت عکس پشت سر هم می‌دهد.
مکانسیم برجسته بینی (درک عمق و فاصله) در انسان
معیار درک عمق
هر چشم یک تصویر با یک زاویه را جداگانه مشاهده و هر دو در مغز انسان تشکیل یک تصویر کامل را داده که به این ترتیب ممکن است به کیفیت اجسام ، فاصله ، عمق و اندازه آنها پی برد و محاسبات لازم را انجام داد. در دید معمولی فاصله اجسام بستگی به زاویه‌ای دارد که هر دو چشم با نقطه مورد نظر تشکیل می‌دهد.با توجه به شکل روبرو زوایای A و B نسبت مستقیم به فاصله بین اجسام 1 و 2 دارد. این زوایا در روی شبکیه بصورت کمانهای a و b اندازه گیری می‌شوند. حداقل گمانی که هر فرد می‌تواند مشاهده کند آن را معیار درک عمق می‌دانند. برای درک بهتر دید با یک چشم و یا دو چشم آزمایش های ساده پایین را تجربه کنید.
آزمایش اول : یک سکه را بر روی میز قرار دهید و با یک چشم و از سطحی معادل سطح میز به آن نگاه کنیم و سعی نمائیم که انگشت خود را از بالا روی آن بگذریم در خیلی از موارد اشتباه خواهد شد و انگشت ممکن است کم وبیش در حوالی سکه جای بگیرید.
آزمایش دوم : دو انگشت اشاره خود را در جلو (25 سانتیمتر) چشم قرار داده و بتدریج آنها رو بهم نزدیک کنید در حالی که سعی می‌شود با چشم راست به انگشت اشاره دست راست و با چشم چپ به انگشت اشاره دست چپ نگاه کنیم بتدریج که انگشتان بهم نزدیک می‌شوند و قبل از این که عملا بهم برسند این احساس حاصل می‌شود که انگشتان بر روی یکدیگر قرار گرفته اند در حالی که عملا در این مرحله هنوز چند سانتیمتر فاصله بین این دو وجود دارد.
عمل انطباق در چشم منحصرا فیزیولوژیکی و تجسمی است در واقع دو عکس مسطح و مختلف از جسمی که بر روی شبکیه هر یک از چشم ها منعکس شده تبدیل به یک عکس برجسته خیالی می‌گردد این عمل در دستگاه اعصاب (مغز) نیز انجام می‌شود.
وسائل و دستگاههای لازم برای مطالعه و سنجش عکسهای هوائی
یک استریوسکپ جیبی
استرسکوپ - استریوسکوپ از دو آئینه و دو عدسی درست شده که هر کدام تصویر دو عکس را جداگانه به چشم منتقل می نمایند آئینه‌ها از رو صیقلی شده که از خطای انکسانور جلوگیری می‌شود. نور از عکس به آئینه‌ها تابیده و سپس بوسیله عدسی به چشم می‌تابد.(معمولا فاصله کانونی عدسی 30 سانتیمتر و طول شعاع نور پس از انعکاس بوسیله شیشه ها 25 سانتیمتر است لذا فاصله تصویر از چشم 25 سانتیمتر می‌باشد.)
انواع استریوسکپ :
استریوسکپ آموزشی
استریوسکپ جیبی
استریوسکپ آئینه دار
استریو متر
دبل پروجکشین 1- مولتی پلکس 2 – دستگاه ترسیم کلش
اطلاعات حاشیه‌ای عکسهای هوائی
شماره عکس : همراه با شماره پشت سرهم در پارهای از موارد شماره نوار یا شماره بلوک مورد عکسبرداری ذکر می‌گردد. این شماره‌ها برای تنظیم و استفاده از عکس های هوائی کمال ضرورت را دارد.
فاصله کانونی : معمولا بر حسب میلیمتر تا صدم آن در حاشیه عکس هوائی نوشته یا چاپ می‌شود. که برای محاسبه مقیاس عکس ضروری است.
علائم کناری عکس (Fiducial Marks) : این علائم معمولا بصورت ضربدر در گوشه عکسهای هوائی یا شکاف مثلثی شکل در وسط اضلاع ممکن مشخص می‌گردد.
آلتیمتر : ارتفاع سنج که ارتفاع پرواز هواپیما رو نسبت به سطح مبدا که عموما آب دریاهای آزاد می‌باشد نشان می‌دهد.
ساعت: به لحاظ اطلاع از زمان دقیق عکسبرداری ئ نیز تجزیه وتحلیل سایه اهمیت دارد.
تراز: برای نشان دادن میزان تقریبی انحراف دوربین در حین پرواز و عکسبرداری
شماره دوربین : در برسی های دقیق تر عکس هائی هوائی مورد استفاده است.
مقیاس عکس های هوایی
مقیاس عبارتست از نسبت یک فاصله معین در روی عکس هوایی یا نقشه به همان فاصله در روی زمین که بصورت کسری مثلا 1/50000 و یا بصورت تقسیم 1:50000 نشان داده می‌شود.+
مقیاس 1:50000 یعنی یک سانتیمتر در روی عکس یا نقشه معادل با 50000 سانتی متر یا 500 متر روی زمین می‌باشد. در عکس هوایی که از مناطق غیر مسطح گرفته می‌شود مقیاس در نقاط مرتعفتر بزرگتر و در نقاط پایین تر کوچک تر است ، دلیل آن است که نقاط مرتع به دوربین نزدیکتر از نقاط پایین تر هستند. در حالیکه مقیاس در نقشه در تمام نقاط نقشه یکسان است.
محاسبه مقیاس متوسط عکس هوائی
الف ) از رابطه روبرو - تصویر
در این فرمول f عبارتست از فاصله کانونی دوربین عکسبرداری
(H - h) ارتفاع پرواز هواپیما تا سطح مقیاس متوسط
ب ) محاسبه مقیاس متوسط عکس با اندازه گیری فاصله در روی زمین و بر روی عکس هوائی ج ) محاسبه مقیاس متوسط با استفاده از نقشه توپوگرافی
اختلاف تصاویر ماهواره‌ای با عکس های هوایی
اختلاف در وسعت منطقه زیر پوشش می‌باشد مصلا یک کوادرانت عکس ماهواره‌ای حدود 700 – 800 عکس هوائی به مقیاس 1:20000 را پوشش می‌دهد. عکس هوائی باید یکی یکی روی آن کار شود پس عکس ماهواره‌ای دید کلان روی منطقه دارد.زمان تفسیر عکسهای ماهواره‌ای خیلی کمتر از عکس های هوائی است. عکسهای ماهواره‌ای اگر در داخل کشور تهیه شوند ارزانتر از عکسهای هوائی است. از ديگر موارد اختلاف تصاوير ماهواره‌اي با عكس هاي هوايي مي‌توان به تكرار پذيري تصاوير ماهواره‌اي، چند طيفي بودن تصاوير ماهواره‌اي و وضوح طيفي بالاتر آنها اشاره نمود.
تفاوت عکسهای هوایی و نقشه از نظر تصویر
نقشه یک تصویر عمودی از سطح زمین است که به یک نسبت معین (مقیاس نقشه) کوچک گردیده است. یعنی خطوطی که نقاط روی زمین را بر سطح تصویر منعکس می‌کنند موازی یکدیگر بوده و تصویر حاصل به نسبت مقیاس نقشه کوچک شده اند.
عکس هوائی یک تصویر مرکزی است و شعاعهایی که نقاط روی زمین را بر روی فیلم دوربین تصویر می‌کنند همه از یک نقطه بنام مرکز تصویر (مرکز پرسپکتیو) می گذرند و همین تصویر مرکزی است که اساس سه بعدی بوده و اندازه گیری اختلاف ارتفاع بین نقاط را با استفاده از عکس های هوایی ممکن می سازد.
با توجه به اختلاف ارتفاع موجود در روي سطح زمين عكس هاي هوايي از مقياس ثابت برخودار نمي‌باشند.
در نقشه‌ها ارتفاعات به روش‌هاي مختلف نمايش داده شده و اختلاف ارتفاع بين عوارض قابل اندازه‌گيري مي‌باشد در صورتي كه اندازه‌گيري اختلاف ارتفاع بر روي عكس‌هاي هواي نياز به تجهيزات لازم براي اين منظور دارد.
عوارض قراردادي مانند مرزهآي سياسي،تقسيمات كشوري، ... و اسامي بر روي نقشه‌ها موجود مي باشند كه عكس‌هاي هوايي فاقد اين موارد مي باشند.
