Ранней главой в истории дистанционного зондирования является фотография Луны. Например, программа беспилотного Lunar Orbiter 1966-1967 годов доказала, что космические аппараты могут успешно фотографировать с орбиты как Землю, так и Луну. Ранние лунные миссии создали ключевые основополагающие методы, такие как создание линз высокого разрешения, способных делать полезные фотографии с больших расстояний, и процессы передачи этих изображений обратно на Землю. Ранние изображения программы «Аполлон» были эффективны для классификации земель и геологической интерпретации, но с трудом могли быть полезны для крупномасштабных научных приложений. Более поздним миссиям Аполлона было поручено составить карту Луны с научной точки зрения. Пересмотренные системы камер в сочетании с рабочими процессами преобразования изображений будут продолжать создавать исправленные лунные изображения, используемые для топографического картографирования Луны.
Отдел географии и карт Архив истории компьютерной картографии и географической информатики находится Документы Фредерика Дойлакоторые документируют переход от лунной фотографии к современному дистанционному зондированию. Дойл работал над секретными спутниковыми системами для компании Raytheon, прежде чем присоединиться к Национальному картографическому отделу Геологической службы США в 1967 году, а затем в 1969 году был председателем группы орбитальной научной фотографии Аполлона. В это время он участвовал в разработке улучшенных систем камер, используемых в миссиях Аполлона 13-17. Позже он стал главным исследователем в Landsat и Skylab.
Группа орбитальной научной фотографии «Аполлон» была организована НАСА для создания фотографических систем следующего поколения для последующих миссий «Аполлон». Целью было повысить научную ценность лунных фотографий, включая возможность создания ортокарт на основе фотографий. На кораблях «Аполлон-15», «16» и «17» использовалась обновленная система фотограмметрического картографирования, которая включала в себя панорамную камеру, созданную подразделением Itek Optical Systems. Разработка этих фотосистем была довольно сложной, поскольку команде приходилось учитывать движение космического корабля, искажения, вносимые линзами камеры, изменения рельефа лунной поверхности, скорость сканирования камеры, угол наклона Солнца в данный момент времени (который влиял на количество доступного света) и экстремальные изменения температуры (и это лишь некоторые из них!). Новая панорамная камера Аполлона создавала пленочные изображения с очень широкими углами, что приводило к искажению масштаба и искривлению горизонта с различным масштабом. На изображении ниже показано, как будет деформироваться поверхность Луны на окончательной фотографии, на примере квадратной сетки размером 5 километров.
Чтобы сделать панорамные фотографии полезными для картографии, сами изображения необходимо было скорректировать таким образом, чтобы исчезли искажения, вносимые движением космического корабля. Войдите в принтер-трансформер Apollo. Ему удалось устранить искажения, вносимые панорамной камерой, путем реконструкции движений орбитальной камеры. В отличие от сегодняшних процессов цифровой коррекции, это был оптический переназначение. Принтер использовал исходный негатив пленки, проецировал его через систему линз и зеркал и производил отпечаток с геометрической коррекцией.
На диаграмме ниже показано, как были исправлены панорамные фотографии. Панорамная камера сканировала примерно по 54 градуса с каждой стороны, но для корректной трансформации подходили только центральные 35 градусов панорамной фотографии. Это было принято во внимание при планировании маршрутов полета, чтобы обеспечить полное покрытие, необходимое для создания карт.
Принтер-трансформер Apollo — это забавный пример раннего рабочего процесса обработки, который продемонстрировал, как изображения, полученные из космоса, могут быть преобразованы для получения полезных научных результатов. Ниже приведен пример контурной ортокарты местности вокруг Циольсковского (лунный кратер на обратной стороне Луны) масштаба 1:250 000, подготовленной на основе фотографий картографической камеры DMA-TOPOCENTER.
Эти ранние научные и картографические основы, изначально созданные для понимания Луны, в конечном итоге повлияли на то, как мы понимаем, анализируем и картографируем нашу собственную планету. Многие методы, используемые для обработки панорамных файлов Аполлона, будут отражены в ранних программах картографирования Земли, таких как Skylab.
Продолжение темы
