Preluarea informatiilor in fotogrametrie si teledetectie

Preluarea informatiilor in fotogrametrie si teledetectie

Intrucat succcesul de valorificare a fotogramelor in procesul de cartografiere precum si in primul rand caracteristicile si calitatea imaginii se intelege ca operatiilor de preluare a fotogramelor precum si prelucrarilor de laborator trebuie sa li se acorde cea mai mare importanta.

Fotogrametria

Fotogrametria este o tehnica utilizata pentru inregistrarea obiectelor bi-dimensionale sau tri-dimensionale, prin suprapunerea partiala a fotografiilor efectuate in diferite locatii, activitate denumita  vizualizare stereo. Este posibil ca uneori sa se mai foloseasca pelicula, insa, la ora actuala, imaginile sunt in mare parte stocate in format electronic, pe banda sau disc, fiind executate cu ajutorul camerelor CCD sau al scanerelor de mare precizie. Fotogrametria are domenii de aplicatie la scara larga, fiind utilizata in special pentru interpretarea, clasificarea si inregistrarea diferitelor obiecte vizibile in imagini.

Rezultate sau produse tipice ale fotogrametriei aeriene pot fi: 

• coordonatele obiectelor inregistrate;
• hartile topografice sau tematice;
• modele digitale de teren si modele tridimensionale ale oraselor mari, imagini ortofoto (imagini rectificate), date-sursa pentru GIS si vizualizare.

Rezultate sau produse tipice ale fotogrametriei terestre pot fi:

conservarea/documentarea arhitecturala

• masuratori automate in controlul productiei

Fotografie facuta deasupra orasului Bucuresti

Exemplu de avion cu ajutorul caruia se fac zboruri pentru masuratori

Functie de obiectivele propuse si mijloacele de care se dispune vor rezulta: scara fotogramelor, camera de priza, emulsia, filtrele precum si inaltimea de zbor, acoperirile si timpul de expunere.

O importanta deosebita in proiectarea si stabilirea parametrilor aerofotografierii o prezinta camera de priza.

Camera de priza

La o camera fotogrametrica se disting mai multe parti si anume: partea anterioara ce cuprinde obiectivul, diafragma, obturatorul si filtrele; corpul camerei si partea partea posterioara ce cuprinde caseta cu film. Camera se monteaza in asa fel incat pozitia medie a axului de fotografiere in timpul zborului sa fie cat mai aproape de verticala.

Anexele asigura functionalitatea camerei sau permit obtinerea unor elemente de orientare exterioara in momentul de priza.

Vizorul intervalometru are rolul de a asigura dirijarea avionului si orientarea camerei pe directia liniilor de zbor proiectate pe harta asigurand astfel acoperirile laterale dar si expunerea pentru obtinerea acoperirilor longitudinale necesare. Se monteaza de asemenea pe dusumeaua avionului cu axul paralel cu acela al camerei de priza si se conecteaza electric cu camera. Intrucat unghiul de camp al vizorului este egal cu acela al camerei de priza, pe calota mata a vizorului apare exacat imaginea terenului pe care o cuprinde camera fotogrametrica in momentul respectiv. Rotirea in plan a vizorului pentru ca linia axiala sa nu faca unghi cu linia de parcurs se transmite automat camerei.

Camera cu toate dispozitivele si functionale este actionata electric si anume : rularea filmului, presarea placiipe care se va planeiza filmul neexpus prin crearea vidului, expunerea, deplasarea lantisorului de la vizor pentru obtinerea acoperirii necesare (60-66% in cazul fotografieri pentru restitutie fotogrametrica si de 30-33% pentru fotoredresare) este suficient ca operatorul sa aseze parghia de acoperire direct (66 sau 33%). Exista totodata dispozitive care asigura intregistrarea automata pe fotograme a elementelor de orientare interioara , a numarului de ordine a fotogramei precum si eventual a imaginii unui ceasornic pentru a se stii ora exacta a expunerii unei nivele sferice pentru a se avea o informare generala asupra verticalitatii axului de priza in momentul expunerii.

Pentru a se avea o indicatie mai obiectiva asupra deviatiei de la verticala a axului de fotografiere din momentul de priza s-au imaginat si construit diferite diapozitive cum ar fi camerele orizont si periscopul solar iar pentru cunoasterea variatiilorde plafon s-a construit statoscopul. Asemenea anexe nu sunt insa de rutina, deoarece valoarea practica a indiatiilor lor nu este satisfacatoare decat in unele ridicari fara pretentii de precizie. In privinta cunoasteri cunoasterii pozitiei camerei de priza, din momentul axpunerii exista o seama de procupari si realizari. Astfel s-a cautat sa se asigure orizontalitatea camerei de priza cu ajutorul unor giroscoape sau sa se permita expunerea numai in momentul cand cand axul de fotografiere este vertical sau aproape vertical. Cu ajutorul unor altimetre radar s-a reusit sa se masoare inaltimea camerei deasupra terenului cu o precizie de +/- 5m, iar cu echipamente de radiolocatie instalate pe avion si statii terestre premarcate s-a reusit sa se determine coordonatele in spatiu ale camerei premarcate s-a reusit sa se determine coordoantele in saptiu ale camerei de priza din momentul expunerii.

Pentru aplicatii speciale sau construit si camere mai speciale ca de ex. camere fotogrametrice adica doua sau mai multe obiective, cand se obtin simultan tot atatea imagini sau camere cu imagine continua, pe banda.

Camera de priza daca poate fi aleasa este indicata sa fie una unghiulara pentru terenurile de ses si in general pentru terenurile putin expresive pentru a asigura un raport al bazei mare si astfel o precizie corespunzatoare pentru altimetrie. Pentru terenurile foarte accidentate se recomandacamera normal unghiulare care deformeaza mai putin imaginea. Totusi camerele normal unghiulare necesita inaltime mare de zbor ceea ce uneori poate prezenta inconveniente in special in cazul prelucrarilor la scari mici: efectul sporit al atmosferei asupra calitatii imaginii si realizarea plafonului.

Inaltimea de zbor absoluta, deasupra nivelului mediu al marilor si oceanelor se obtine in functie de inaltimea relativa de zbor medie deasupra terenului, inaltime ce se obtine functie de scara fotogramelor si distanta focala a camerei de priza.

Pelicula fotografica va fi aleasa, daca este posibil, in raport cu obiectivele aplicatiei. Pentru masuratori si reprezentari, precum si pentru cele mai generale aplicatii sunt indicate emulsiile pancromatice (alb, negru).

Pentru nevoi speciale in care primeaza continutul calitativ al imaginilor se recomanda emulsiile care evidentiaza cel mai bine calitatile respective. Astfel pentru interpretari forestiere sunt mai indicate, ca fiind mai eficiente, emulsiile infracromatice dar mai cu seama cele color infra (spectrozonale). Se observa totodata ca pe masura ce inlatimea de zbor este mai mare in aceeasi masura, datorita filtrului atmosferic, este necesar ca emulsiile sa fie caracterizate de un coeficient de contrast pe mare.

Filtrul a carei importanta a fost subliniata se utilizeaza sau nu in functie de conditiile atmosferice din momentul de priza inaltimea de zbor si natura peisajului. Astfel filtrul poate contribuii la obtinerea unei imagini de calitate ridicata in anumite conditii date.

Timpul de expunere este la randul lui determinant pentru reusita imaginii. Expunerea este functie de sensibilitatea emulsiei, de luminnozitatea din atmosfera in aditie cu stralucirea peisajului si contrastul lui, precum si in functie de luminozitatea efectiva a obictivului. Aceste elemente se interconditioneaza dar sunt controlabile. Ele tin de tehnica fotografica generala aplicata la fotografierea peisajului natural de sus. In plus trebuie sa se tina seama de niste factori limitativi ca trenarea, inaltimea minima de zbor si timpul de asteptare dintre doua expuneri.

Trenarea reprezinta efectul de deplasare a imaginii pe parcursul formarii ei adica pe timpul cat are loc expunerea din cauza ca punctul de priza, obiectivul, avionului , este in miscare.

Inventarierea terenurilor se mai poate face si cu ajutorul teledetectiei.

Teledetectia se bazeaza pe inregistrarea de catre un sensor a undelor electromagnetice emise sau reflectate de corpurile, obiectele si fenomenele urmarite. Prin masuratorile specifice care se fac asupra acestor radiatii purtatoare ale informatiei se deduc proprietatile si caracteristicile obiectelor si fenomenelor din natura.

Aceasta metoda este folosita in domeniul inventarieri resurselor funciare, intrucat, pe langa asigurarea unei eficiente economice deosebite fata de masuratorile topografice in conditii de precizie corespunzaotare, a imbogatit a imbunatatit lucrarile respective. Interpretarea fotografiilor aeriene la scari mari, variind intre 1 : 6000- 1 : 14000, care se utilizeaza in lucrarile cadastrale, evidentiaza posibilitatea identificarii tuturor ramurilor de folosinta principale. Fotointerpretarea la aceste scari a ramurilor de folosinta principale cosnsta in identificarea se delimitarea lor in imagine, functie de nuante gri, de caractersiticile specifice si prin folosirea esantioanelor test. In cazul folosirii fotografiei aeriene in culori naturale sau in culori conventionale, identificarea ramurilor de folosinta in imagine se face mai usor si cu mai mare siguranta dar fotografiile respective sunt mult mai scumpe decat cele alb negru si de aceea nu se folosesc decat in lucrari de cercetare sau speciale. Dealtfel fotografiile aeriene alb negru pe film adecvat specificului zonei care se aerofotografiaza se utilizeaza cu eficienta maxima de un personal de specialitate bine instruit si cu experienta.

Fotografie facuta din elicopter

Lansarea satelitilor tehnologici,echipati cu sensori pentru detectarea de informatii cu privire la suprafata Pamantului sireceptionarea lor in timp real de catre statiile terestre, a creat permisele valorificarii lor in cele mai variate domenii, respectiv si pentru intocmirea hartilor tematice cu inventarierea folosirii terenurilor, putand completa, in mod eficient, datele privind schimbarile ce survin in structura fondului funciar. Pentru folosirea informatiilor continute de imaginile din satelit la inventarierea terenurilor si evidentierea efectelor unor fenomene naturale sau a activitatii omenesti asupra acestora au fost stabilite criterii de identificare a categoriilor de folosinta pe baza caracteristicilor lor spectrale si a altor factori, in principiu asemenea metodelor de fotointerpretare a fotografiilor aeriene. In cazul folosiri datelor privind utilizarea terenurilor se pune problema identificarii ramurilor principale de folosinta, precum si a unor subramuri ale acestora, cunoscute din cadastrul funciar si anume: teren arabil, pasuni, faneti, vii, livezi, paduri, ape, cai de comunicatii, zone cu constructii, terenuri neproductive si alte terenuri care se pot identifica in imaginile din satelit.

Preluarea fotogramelor

Sucesiunea operatiilor in ridicarile fotogrametrice. Ridicarea fotogrametrica incepe cu proiectarea. Proictantul trebuie sa cunoasca supafata de ridicat care se delimiteaza pe harta de la scara 1:100 000 sau 1:50 000. Totodata trebuie sa cunoasca scopul ridicarii, modul de exploatare a fotogramelor si precizia de atins pentru a se putea intocmi planul de zbor care trebuie sa precizeze : camera fotogrametrica , scara fotogramelor, inaltimea de zbor deasupra terenului, liniile de zbor trasate pe harta, acoperirea longitudinala a fotogramelor adica in lungul benzii, natura filmului si timpul de expunere maxim pentru ca in conditiile date sa nu se produca trenarea imagini. Dupa efectuarea zborului se developeaza filmul se usuca si se fac copii fotografice pe hartie cu ajutorul carora se intocmeste un mozaic adica fotogramele sunt asezate una peste alta in asa fel incat imaginile de detaliilor din teren sa aiba continuitate. Pe mozaic se constata daca s-au obtinut acoperirile necesare si daca s-a fotografiat toata suprafata. Totodata se verifica calitatea negativelor, daca sunt suficient de clare, se conchide daca fotografierea este buna sau nu eventual ce completari si pe ce cale urmeaza a se face. Daca fotografierea este buna, in cazul cand se urmaresc rezultatele de valoare si fotografierea s-a facut pe film se recomanda sa se faca copii pe placi care sa reprezinte originalele de lucru. Daca exista instalatii pentru efectuarea copiilor cu egalizarea contrastului copiile se vor face cu acestea.

Urmeaza lucrarile propriu-zise de fotogrametrie care se fac in laborator si au ca rezultat planul fotogrametric. Pentru aceasta se calculeaza si raporteaza pe planse punctele de reper si control ca si in general toate punctele de coordonate cunoscute, inclusiv punctele retelei geodezice la scara stabilita.

Dupa obtinerea planului se aplica toponimia si eventual se face confruntarea lui cu terenul pentru a se face corectarile si completarile ce eventual sunt necesare. Planul definitivat se receptioneaza si se multiplica printr-o metoda corespunzatoare.

Bibliografie

Cartografie, Topografie

Al. Sandulache

V. Sficlea

Fotogrametria si Topografia in lucrarile de imbunatatire

N. Negut

S. Schiou

Fotogrametrie terestra

Alexandru Gutu

Ovidiu Anchei

www.blomasa.com