1.6 การบินถ่ายภาพทางอากาศ

1.6.1 แผนการบินโดยทั่วไป

  ก่อนการบินถ่ายภาพทางอากาศเพื่อให้ได้ภาพที่มีคุณภาพดีและสอดคล้องตามวัตถุประสงค์ และมีแนวทางการปฏิบัติงานด้านโฟโตแกรมเมตตรี (Photogrammetry) ที่ชัดเจน จำเป็นต้องมีการวางแผนการบิน (Flight plan) ด้วยความรอบคอบและถูกต้อง สามารถนำไปแผนงานหรือแนวทางการทำงานไปปฏิบัติได้จริง เนื่องจากการบินถ่ายภาพทางอากาศมีค่าใช้จ่ายสูง ดังนั้นการเริ่มต้นและสิ้นสุดภารกิจต้องรอบคอบและใช้องค์ความรู้อย่างถูกต้องสอดคล้องกับวัตถุประสงค์ และในการนำแผนการบินไปปฏิบัติให้ตรงตามแผนการบินที่วางไว้อย่างเคร่งครัด ซึ่งการกำหนดแผนการบินโดยทั่วไปประกอบด้วยสิ่งสำคัญ 2 ประการคือ (กิตติศักดิ์ ศรีกลาง, น.4-6)

         1) แผนที่แนวการบิน (Flight map)

             เป็นแผนที่แสดงเส้นทางแนวบินในโครงการ จุดสถานีหรือตำแหน่งเปิดและปิดถ่ายภาพ ซึ่งต้องคำนวณและแสดงผลอย่างถูกต้องใกล้เคียงสอดคล้องกับรายการกำหนดคุณลักษณะ แผนที่แนวบินโดยทั่วไปใช้แผนที่มาตราส่วนปานกลางและมาตราส่วนเล็ก เตรียมขึ้นจากการนำแผนที่ที่มีอยู่แล้วเพื่อแสดงพื้นที่ของบริเวณโครงการ เช่น แผนที่ภูมิประเทศมาตราส่วน 1:250,000 หรือแผนที่มูลฐานหรือแผนที่ภูมิประเทศมาตราส่วน 1:50,000

          โดยทั่วไปนักบินจะเลือกสิ่งที่มีลักษณะโดดเด่น ๆ สังเกตเห็นได้ง่าย ซึ่งปรากฏอยู่ทั้งบนแผนที่แนวบินและในภูมิประเทศอย่างน้อยสองสิ่งเป็นที่หมาย เช่น เสาส่งสัญญาณวิทยุหรือโทรทัศน์ แนวเขตชายฝั่ง ปากแม่น้ำ ช่องเขา แนวถนน เป็นต้น โดยนักบินจะบังคับให้เครื่องบินบินตามแนวเส้นแนวบิน (Flight line) ผ่านเหนือจุดนั้น ๆ หรือใช้เครื่องรับสัญญาณดาวเทียมระบบ GPS ที่ติดตั้งบนเครื่องบินนำร่องไปตามเส้นแนวบินที่มีการกำหนดไว้ล่วงหน้า

          การกำหนดเส้นทาง-พื้นที่โครงการบิน การกำหนดแนวบินและบินถ่ายภาพได้ง่ายและสะดวกที่สุดเป็นพื้นที่รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า โดยกำหนดแนวบินตามแนวเหนือ-ใต้ หรือ ตะวันออก-ตะวันตก แต่ถ้าพื้นที่โครงการมีรูปร่างไม่แน่นอน อาจกำหนดแนวบินตามแนวยาวของพื้นที่โครงการหรือแนวบินที่ขนานกับแนวยาวของพื้นที่ให้มากที่สุด เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่และประหยัดงบประมาณมากที่สุด โดยหลังจากเลือกความยาวโฟกัสของกล้อง มาตราส่วนภาพถ่าย ส่วนซ้อน และส่วนเกยแล้วก็สามารถเตรียมแผนที่แนวบินได้

         2) รายการกำหนดคุณลักษณะ (Specification)

         เป็นการกำหนดและบอกรายละเอียด ความต้องการหรือข้อกำหนดโดยสังเขปในการบินถ่ายภาพ ได้แก่ พื้นที่โครงการ เวลาการบันทึกภาพ กล้องและอุปกรณ์ที่จะใช้ในการบันทึกภาพ ดัชนีภาพถ่าย ระดับสูงบิน มาตราส่วนภาพ ส่วนซ้อนและส่วนเกยของภาพที่ต้องการ การเอียงและการเอนของมุมที่ยอมรับได้ (Tilt and crab tolerances) และกรรมสิทธิ์ของการถ่ายภาพ เป็นต้น

           เป็นข้อกำหนดคุณลักษณะเฉพาะตามต้องการของผู้ใช้ (specification) เพื่อวางแผนการบินถ่ายรูปที่ช่วยให้บรรลุความมุ่งหมายตามวัตถุประสงค์การใช้งาน หรือการประสานงานกันระหว่าง photogrammetry กับนักปฏิบัติการบินถ่ายภาพจะทำให้ได้ผลงานที่ดีและตรงตามความต้องการมาก รายการกำหนดคุณลักษณะที่สำคัญ ประกอบด้วย

1.6.2 กำหนดรายการแผนการบินถ่ายภาพ

         การบินถ่ายภาพทางอากาศเป็นการทำงานที่มีความซับซ้อนและต้องการความรอบคอบและความละเอียดในการทำงาน เพราะเป็นการทำงานกับ
เทคโนโลยีการสำรวจระดับสูงและทำงานสัมพันธ์กับความเร็วของอากาศยาน ซึ่งจำเป็นต้องมีข้อกำหนดต่างๆ ในการศึกษา การวางแผน และการเตรียมงาน
ต่าง ๆ อย่างรอบคอบ ระมัดระวังและการปฏิบัติอย่างเคร่งครัดตามแผนการบินที่กำหนดเอาไว้ย่อมทำให้ได้ภาพถ่ายทางอากาศที่ดีและมีคุณภาพดี ซึ่งการวางแผนบินถ่ายภาพทางอากาศจะกำหนดเปิดหน้ากล้องถ่ายภาพภูมิประเทศเป็นระยะ ๆ ตามแนวบิน (Flight line) ที่ได้วางแผนไว้ การวางแผนการบินถ่ายภาพมีขั้นตอนทั่วไปดังนี้

        1) การกำหนดวัตถุประสงค์การบิน วัตถุประสงค์ของการถ่ายภาพหรือความมุ่งหมายของการถ่ายภาพเป็นสิ่งแรกที่ต้องคำนึง เช่น การทำแผนที่ (Mapping) ใช้เพื่องานวางแผนและการจัดการ (Management) หรือเพื่อการพัฒนาปรับปรุง (Development) การสร้างแบบจำลองความสูงภูมิประเทศ (Terrain model) เป็นต้น

                      ทั้งนี้ถ่ายภาพต้องมีคุณสมบัติ 2 ประการที่สำคัญคือ

                          1) คุณสมบัติในด้านการรังวัดที่ดี /ระบบพิกัดตำแหน่งของภาพถ่ายและ

                        2) คุณสมบัติภาพถ่ายที่มีความคมชัดสูง เพราะสามารถนำไปใช้ใช้ในการทำแผนที่ภูมิประเทศหรือความมุ่งหมายอย่างอื่น ๆ ที่ต้องการในวัดอย่างละเอียดทั้งในเชิงปริมาณและการแปลความหมาย

                  การกำหนดวัตถุประสงค์ที่ชัดเจนในการถ่ายภาพ จะมีผลต่อการกำหนดคุณลักษณะของการบิน เช่น ถ้าต้องการภาพถ่ายเพื่อใช้ในการแปลความหมายทั่วไปอาจเลือกใช้ฟิล์มชนิดธรรมดา แต่ถ้าต้องการแปลความหมายศึกษาเฉพาะด้าน เช่น การระบาดของโรคพืช อาจต้องเลือกฟิล์มชนิดพิเศษที่สามารถถ่ายได้ในช่วงคลื่นอินฟราเรดซึ่งอาจเป็นชนิดสีหรือขาวดำ ถ้าต้องการบินถ่ายภาพต่อ หรือมีขนาดมาตราส่วนเล็ก อาจกำหนดระดับสูงบินให้สูงขึ้น

                 2) กำหนดบุคคล หมายถึง ผู้ที่ปฏิบัติงานและมีหน้าที่รับผิดชอบในการบินถ่ายภาพพร้อมทั้งเครื่องมือและอุปกรณ์ที่ปฏิบัติการบินถ่ายภาพ ได้แก่

                    2.1) นักบิน (Pilot) ซึ่งเป็นผู้บังคับอากาศยานให้เคลื่อนที่เป็นเส้นตรงตามแนวเส้นทางที่กำหนด รักษาการทรงตัวของอากาศยาน และคงระดับสูงบินให้คงที่

                        2.2) ต้นหน (Navigator) ทำหน้าที่นำทางหรือชี้ทิศทางการบินให้นักบินเพื่อป้องกันการบินออกนอกเส้นทาง

                       2.3) ช่างภาพ (Photographer) มีหน้าที่ถ่ายภาพและควบคุมกล้องให้บันทึกภาพตามวัตถุประสงค์ ช่างภาพต้องมีความรู้พื้นฐานในการ
เลือกใช้ฟิล์ม กระบวนการล้างอัดฟิล์ม และการอัดและพิมพ์ภาพ รวมทั้งขนาดการครอบคลุมพื้นที่

                       2.4) ช่างวิทยุสื่อสาร (Communicator) ทำหน้าที่คอยติดต่อสื่อสารระหว่างนักบินกับช่างภาพ

                       2.5) เจ้าหน้าที่ปฏิบัติงานภาคอากาศ ได้แก่ Survey Pilot, Survey Navigator, Camera operator และช่างเครื่องบิน

รูปที่ 1.6.4 การปฏิบัติงานบินถ่ายภาพทางอากาศของนักบินและต้นหนฯ ที่มา : กิตติพงศ์ บัวลอย และคณะ. (มปป., น.14)

                 อย่างไรก็ตามจำนวนเจ้าหน้าที่ในการปฏิบัติงานนั้นในบางสถานการณ์อาจปรับเปลี่ยนจำนวนตามภารกิจ สมรรถนะและระดับเทคโนโลยีของอุปกรณ์และงบประมาณ โดยนักบินอาจทำหน้าที่ทั้งบังคับอากาศยาน เป็นต้นหนและติดต่อสื่อสาร และมีช่างภาพ หรืออาจมีนักบินและนักบินผู้ช่วย เมื่อถึงจุดเปิดถ่ายภาพก็สั่งถ่ายภาพแบบอัตโนมัติ เป็นต้น

        3) อากาศยาน (Aircraft) การบินถ่ายภาพจำเป็นต้องมีเครื่องบินที่มีความสามารถพิเศษในการทรงตัว คงระดับ และรักษาเส้นทางการบินได้ดี เครื่องบินที่นำมาใช้ในงานถ่ายภาพทางอากาศอาจจำเป็นต้องมีการออกแบบและดัดแปลงเพื่อให้เหมาะสมกับงานถ่ายภาพจากโรงงานที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะ และควรเลือกขนาดอากาศยานให้เหมาะสมกับโครงการเครื่องบินที่ใช้ในการถ่ายภาพที่นิยมใช้กันทั่วไป มีลักษณะเป็นเครื่องบินขนาดเล็ก ความเร็วในการบินประมาณ 200-350 กม./ชม. ที่ระดับสูงบินหรือเพดานบินระหว่าง 1,000-7,500 ม. และพิสัยการบิน 1,600 กม. มีทั้งแบบใบพัดเครื่องยนต์เดียว สองเครื่องยนต์ แบบกังหันไอพ่น และแบบไอพ่น เป็นต้น ได้แก่ เครื่องบินแบบ DC-3, NC-701 และเครื่องบิน Explorer

รูปที่ 1.6.5 เครื่องบินถ่ายภาพทางอากาศ

        4) เครื่องมือ อุปกรณ์และบุคลากรที่ใช้ในการบินถ่ายภาพทางอากาศ ได้แก่ เครื่องบิน ระบบติดตามนำร่องหรือระบบนำหน เครื่องมือสำรวจ เป็นต้น อุปกรณ์กล้องถ่ายภาพทางอากาศเชิงเลขของกรมแผนที่ทหาร ปัจจุบันเป็น รุ่น Z/I DMC I เริ่มปฏิบัติงานตั้งแต่ปี พ.ศ.2552 ซึ่งระบบการทํางานของกล้องนี้ ประกอบด้วย (กิตติพงศ์ บัวลอย และคณะ., น.16)

1. กล้องหลัก (DMC main camera) 2. หน่วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของกล้อง (Camera electronic unit) 3. ฐานกล้อง (Z/I Gyro Stabilized Camera Mount) 4. อุปกรณ์ปรับฐานกล้อง (Z/I Mount Adapter Ring Kit) 5. ระบบคอมพิวเตอร์ (Integrated computer system) 6. หน้าจอปฏิบัติงานถ่ายภาพ (Operation display) 7. หน้าจอนําหนสําหรับนักบิน (Pilot display) 8. อุปกรณ์ถ่ายทอดข้อมูล (Readout station) 9. อุปกรณ์บันทึกข้อมูลดิบ (Solid State Disk : SSD) 10. อุปกรณ์จ่ายไฟ (Power distribution unit) 11. ชุดเปิด – ปิดฐานกล้อง (Mount switch)

        5) ระดับความสูงของการบินถ่ายภาพ กำหนดระดับความสูงของการบิน (Flying height) หรือการกำหนดเพดานบิน (Ceiling) เป็นการระบุความสูงของการบินถ่ายภาพ ซึ่งมักจะกำหนดให้มีความสัมพันธ์กับความยาวโฟกัสของกล้อง และมาตราส่วนที่ต้องการ และอาจคำนึงถึงขนาดส่วนซ้อนและส่วนเกยของภาพถ่าย

            ระดับความสูงของการบินมีค่าผกผันกับความยาวโฟกัส หรือเมื่อระดับความสูงของการบินเพิ่มมากขึ้นความยาวโฟกัสสามารถกำหนดให้สั้นลงได้ และมีค่าผกผันกับขนาดมาตราส่วน กล่าวคือเมื่อระดับความสูงของการบินถ่ายภาพเพิ่มขึ้น มาตราส่วนของภาพจะมีขนาดเล็กลง แต่ภาพถ่ายที่ได้จะครอบคลุมพื้นที่มากกว่า ซึ่งช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและเวลาในการบินลงได้มากกว่าบินในระดับต่ำ (แต่ถ้าระดับสูงมาก ๆ อาจมีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น เพราะต้องมีอากาศยานที่มีลักษณะพิเศษและสูงกว่าปกติ และกล้องมีคุณภาพสูง)

        6) ส่วนซ้อนและส่วนเกยของภาพถ่าย (Photo overlap) กำหนดระดับความสูงของการบิน (Flying height) หรือการกำหนดเพดานบิน (Ceiling) เป็นการระบุความสูงของการบินถ่ายภาพ ซึ่งมักจะกำหนดให้มีความสัมพันธ์กับความยาวโฟกัสของกล้อง และมาตราส่วนที่ต้องการ และอาจคำนึงถึงขนาดส่วนซ้อนและส่วนเกยของภาพถ่าย

          6.1) ส่วนซ้อนตามแนวบิน (Overlap หรือ Endlap) ส่วนซ้อนเป็นส่วนการบันทึกภาพที่ซ้อนทับพื้นที่เดียวกันตามระยะทางระหว่างจุดกึ่งกลางภาพถ่ายตามทิศทางแนวบิน (Strip) กับอีกภาพหนึ่งที่ต่อเนื่องชิดกัน หรือพื้นที่ภาพซึ่งซ้อนทับกันอยู่ของภาพประชิดในแนวบินหนึ่ง ๆ โดยทั่วไปจะกำหนดให้มีส่วนซ้อนครอบคลุมขนาดพื้นที่ประมาณร้อยละ 50-65 ของขนาดภาพ โดยเฉลี่ยประมาณร้อยละ 60
                 กล่าวคือในการถ่ายภาพทางอากาศจำนวน 3 ภาพ ภาพที่หนึ่งจะถ่ายภาพบริเวณเดียวกันกับภาพที่สอง คิดเป็นร้อยละ 60 ของพื้นที่ และภาพถ่ายที่สามจะถ่ายภาพบริเวณเดียวกับภาพที่สองร้อยละ 60 ของพื้นที่ ดังนั้นภาพถ่ายทางอากาศภาพที่หนึ่งและภาพที่สามจะยังมีส่วนซ้อนกันอยู่อีกประมาณร้อยละ 20
                    ภาพถ่ายที่มีส่วนซ้อนมีประโยชน์ในการนำมาใช้สำหรับมองสามมิติ และป้องกันผลกระทบเนื่องจากความเบน ความเอียง ความแตกต่างจากความสูงของภูมิประเทศ และผลต่างจากระดับบิน สามารถคำนวณขนาดพื้นที่ได้จากสมการ

รูปที่ 1.6.8 B = พื้นที่ซึ่งถ่ายภาพไม่ซ้ำในส่วนซ้อน, Endlap = พื้นที่ส่วนซ้อน,
W =พื้นที่ซึ่งถ่ายภาพไม่ซ้ำในส่วนเกย, Sidelap = พื้นที่ส่วนเกย และ G = พื้นที่ครอบคลุมภาพถ่าย

          6.2) ส่วนเกย (sidelap) คือ ระยะห่างระหว่างภาพในแถบแนวบินขนานที่อยู่ติดกัน หรือ พื้นที่ที่ซ้อนทับกันอยู่ระหว่างแนวบินที่ประชิดกัน ครอบคลุมขนาดพื้นที่ประมาณร้อยละ 25-40 ของขนาดภาพ โดยเฉลี่ยประมาณร้อยละ 30 ภาพถ่ายที่มีส่วนเกยมีประโยชน์ในการนำมาใช้เพื่อไม่ได้เกิดช่องว่างระหว่างแนวบิน และป้องกันผลกระทบเนื่องจากความเบน ความเอียง ความแตกต่างจากความสูงของภูมิประเทศ และผลต่างจากระดับบิน ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการบินออกจากแนวบินที่กำหนด

รูปที่ 1.6.9 ลักษณะพื้นที่ครอบคลุมของภาพถ่ายบริเวณส่วนซ้อนและส่วนเกย

          6.3) การครอบคลุมพื้นที่ที่ใช้งานจริงของภาพถ่าย (Effective coverage of photography) การทราบขนาดการปกคลุมพื้นที่ของภาพถ่ายจะนำมากำหนดขนาดร้อยละของส่วนซ้อนทับทั้งในส่วนซ้อนและส่วนเกย

          จากรูปที่ 1.6.10 ในส่วน (C) จะเห็นได้ว่าบริเวณขอบภาพอาจมีความคลาดเคลื่อนเกิดขึ้นได้มากกว่าจุดกลางภาพ ซึ่งอาจเกิดจากการบิดเบี้ยวของเลนส์มีขนาดเกินขอบเขต และภาพอาจไม่คมชัดมากพอ

รูปที่ 1.6.11
บริเวณพื้นที่ซึ่งนำมาใช้ในการแปลความหมาย (effect area) หรือมองภาพ 3 มิติในพื้นที่ส่วนซ้อน

          7) มาตราส่วนภาพถ่าย มีความสัมพันธ์กับระดับความสูงการบินถ่ายภาพกับความยาวโฟกัส หรือ มาตราส่วน เท่ากับ ความยาวโฟกัส/ระดับความสูงการบิน นอกจากนั้นยังต้องคำนึงถึงความละเอียดของเครื่องมือที่ใช้ทำแผนที่ ซึ่งต้องพิจารณาขีดความสามารถของเครื่องมือในการเขียนแผนที่ ได้แก่ ระยะของการฉายแสง (Projection) อัตราส่วนขยายจากมาตราส่วนของภาพถ่ายหรือมาตราส่วน Diapositive ให้เป็นมาตราส่วนของแผนที่ที่ต้องการจัดทำ หรือบางครั้งอาจกำหนดขนาดจากความต้องการเส้นชั้นความสูงที่ใช้ในงานแผนที่ เช่น

         การบินภาพถ่ายเพื่อนำมาใช้ทำแผนที่ลักษณะภูมิประเทศนิยมบินถ่ายในช่วงระดับความสูงระหว่าง 500-10,000 ม. ทั้งนี้จากข้อมูลที่พบในระวางภาพถ่ายทางอากาศที่ใช้งานในประเทศไทยส่วนใหญ่ พบว่า มีมาตราส่วนภาพถ่าย 1:6,000 1:15,000 1: 20,000 และ 1:50,000 เป็นต้น ดังนั้นจึงสามารถอนุมานได้ว่าการบินถ่ายภาพทางอากาศในประเทศไทยน่าจะมีระดับเพดานบินที่ความสูงประมาณ 1,000 -8,000 ม.

            ต้องการเส้นชั้นความสูงที่ประมาณค่าความถูกต้องในช่วง ± 0.5 ม. การออกแบบจึงต้องการช่วงเส้นชั้นความสูง 1 ม. ดังนั้นการกำหนดระดับความสูงให้สัมพันธ์กับมาตราส่วนจึงต้องเลือกให้เหมาะสม

         ความสัมพันธ์ของมาตราส่วน และระยะช่วงเส้นชั้นความสูง
         ที่มา : กิตติศักดิ์ ศรีกลาง. (ม.ป.ป., น. 11)

1.6.3 มาตรฐานและเกณฑ์ความละเอียดถูกต้อง

          ในปัจจุบันกรมแผนที่ทหารมีกระบวนการผลิตภาพถ่ายทางอากาศในลักษณะกล้องถ่ายภาพทางอากาศเชิงเลข (Digital Mapping Camera) โดยกำหนดมาตรฐานและเกณฑ์ความละเอียดถูกต้องดังนี้ (กิตติพงศ์ บัวลอย และคณะ. ม.ป.ป.)

          1) กล้องถ่ายภาพทางอากาศเชิงเลข (Digital Mapping Camera) เป็นกล้องถ่ายภาพทางอากาศลักษณะการบันทึกภาพแบบกรอบ (Frame Sensor) สามารถบันทึกภาพได้ตั้งแต่ช่วง คลื่นที่สายตามองเห็น (Visible Light) และช่วงคลื่นอินฟราเรดใกล้ (Near - Infrared) มีความ ละเอียดเชิงเรขาคณิต (Geometric Resolution) ไม่มากกว่า 15 ไมครอน และความละเอียดเชิงรังสีในแต่ละจุดภาพ (Radiometric Resolution) ไม่น้อยกว่า 8 บิต ในแต่ละแบนด์ มีการติดตั้งระบบชดเชยการเคลื่อนที่ทางหน้า (FMC1) และระบบ GPS/IMU เพื่อบันทึกข้อมูลการรังวัดสัญญาณดาวเทียม GPS เพื่อใช้คํานวณค่าพิกัด จุดเปิดถ่าย (Positioning Parameters) ของกล้องและมุมเอียง (Orientation Parameters) ในขณะทําการเปิดถ่ายภาพทางอากาศ

          2) การปรับแก้ความคลาดเคลื่อนของกล้องถ่ายภาพทางอากาศ กล้องที่ใช้ต้องทําการสอบเทียบ (Calibration) มาแล้ว โดยมีเอกสารหลักฐานประกอบรายละเอียดของเอกสารอย่างน้อยจะต้องประกอบด้วย ชื่อหน่วยงานที่ออกเอกสารการสอบเทียบ วัน เวลา สถานที่ทําการสอบเทียบ ชื่อผู้ผลิต หมายเลขประจํากล้องและเลนส์ ค่าความยาวโฟกัสเทียบมาตรฐาน (Calibrated Focal Length : CFL) ค่าการสอบเทียบมาตรฐานตําแหน่งการวางตัวและการประกอบภาพของเลนส์ขาว-ดํา ทั้ง 4 เลนส์ (Z/I DMC calibrated camera heads)

1.6.4 การเอียงตัวและเบนออกนอกแนวบินของอากาศยาน (Tilt and Drift)

         การบินถ่ายภาพเพื่อให้ได้ภาพถ่ายดิ่งที่สมบูรณ์ทุกภาพนั้นค่อนข้างยาก เพราะการเคลื่อนที่ของเครื่องบินจะมีกระแสลมในชั้นบรรยากาศเข้าปะทะ ซึ่งอาจทำให้เครื่องบินมีการเอียง หรือเบนออกจากแนวบินที่กำหนดไว้ (Drift) ซึ่งมักเกิดขึ้นเมื่อเครื่องบินเผชิญกับลมแรง ดังนั้นกล้องถ่ายภาพทางอากาศจึงจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ที่ควบคุมการเอียงและการวางตัวของกล้อง หรือไจโร (Gyro-Stabilizer) ที่มีความสามารถในการรับรู้แนวดิ่ง โดยอุปกรณ์ดังกล่าวจะทำให้กล้องถ่ายภาพอยู่ในแนวระนาบกับพื้นผิวตลอดเวลาในขณะที่เครื่องบินบินถ่ายภาพไปข้างหน้า การเคลื่อนที่ของเครื่องบินมีความคลาดเคลื่อนกับแนวแกนดิ่งการถ่ายภาพใน 3 ลักษณะ ได้แก่

          1) การหันเหของแนวการบิน (Yaw) เกิดการเอียงจากการเอียงตัวออกจากแนวบินที่กำหนด หรือการส่ายหัวของเครื่องบิน ไม่เกิน ±30 องศา

         2) การเอียงตามแนวลำตัว (Pitch) เป็นการเอียงแบบส่วนหัว ลำตัวและหางไม่ทำมุมขนานกับพื้นระนาบ ซึ่งอาจเกิดการยกตัวขึ้นหรือลงของเครื่องบินขณะถ่ายภาพ

          3) การเอียงแบบขวางลำตัว (Roll) เป็นการเอียงแบบแกนปีกไม่ทำมุมระนาบกับพื้นฐานอ้างอิง ไม่เกิน ±5 องศา

รูปที่ 1.6.12 ลักษณะการเอียงตัวของเครื่องบินกับแนวระนาบอ้างอิง

1.6.5 มาตรฐานข้อกำหนดข้อมูล FGDS

               1) การวางแผนการบินถ่ายภาพต้องบินถ่ายในช่วงเวลาฤดูหนาวและมุมสูงดวงอาทิตย์ไม่น้อยกว่า 33 องศาเหนือเส้นขอบฟ้า

               2) ต้องมีการติดตามสภาพอากาศไม่ให้มีหมอก ฝุ่น ควัน เมฆ หรืออื่นๆ บดบังในช่วงเวลาของการบินถ่ายภาพ

              3) ควรกําหนดให้กึ่งกรอบเวลาของการบินถ่ายภาพเป็นเวลาดวงอาทิตย์เที่ยงวัน ทั้งนี้สามารถตรวจสอบ คํานวณเวลาและตําแหน่งมุมสูงของ
ดวงอาทิตย์ได้จาก เว็บไซต์กรมดาราศาสตร์ สหรัฐอเมริกา ที่ url อ้างอิง http://aa.usno.navy.mil

               4) กรณีที่มีหมอก ควัน เมฆ หรืออื่นใดบดบังทัศนวิสัยในการถ่ายภาพ ยอมให้ได้ไม่เกิน 5% ของพื้นที่ภาพถ่ายทางอากาศแต่ละแผ่นภาพ

               5) การบินถ่ายภาพควรให้มีส่วนซ้อน (overlap) ร้อยละ 60 และส่วนเกย (sidelap) ร้อยละ 30 หรือตามคําแนะนํากรมแผนที่ทหาร

(GISDTA. 2552 น. 12-22)

นอกจากใช้เครื่องบินแล้วยังมีการนำเฮลิคอปเตอร์มาใช้งานถ่ายภาพ แต่มีข้อเสียคือเครื่องจะสั่นมากกว่าเครื่องบิน จึงส่งผลให้ภาพถ่ายไม่คมชัดมากกว่า แต่มีข้อดีคือหยุดนิ่งถ่ายภาพได้ บินถ่ายภาพแบบช้า ๆ ได้ และปรับระดับบินสูงต่ำได้ ในปัจจุบันประสิทธิภาพของกล้องถ่ายภาพขนาดเล็กแบบดิจิทัลและมีเครื่องบินวิทยุบังคับที่สามารถควบคุมการบินได้ดี จึงมีการพัฒนาและนำมาประยุกต์ใช้ในการถ่ายภาพที่ครอบคลุมพื้นที่ไม่กว้างมากนัก ในขนาดพื้นที่ประมาณ 2-4 ตร.กม