Stereorestitutia analogica

Exploatarea modelului optic orientat exterior cu ajutorul marcii stereoscopice se numeste restitutie stereofotogrametrica sau stereorestitutie si ea se refera atat la elementele de planimetrie cat si de altimetrie ale modelului optic.

Operatia de stereorestitutie incepe cu restitutia planimetriei. Fiecare detaliu se urmareste pe modelul optic cu marca stereoscopica, actionand din miscarile x si y ale aparatelor, si totodata asupra inaltimii marcii, aceasta sa se vada sub forma de marca unica si ea sa urmareasca fiecare detaliu in evolutia lui spatiala. Miscarile in planul x, y sunt transmise la masa de desen, unde se obtin detaliile urmarite cu marca.

Elementele de altimetrie se redau prin curbe de nivel care se restituie una cate una, prin urmarire directa, actionand doar din miscarile x si y, dupa ce la inregistratorul altitudinal s-a introdus diferenta de paralaxa corespunzatoare curbei de nivel respective. Restitutia unei curbe de nivel se face, actionand miscarile de x si y in asa fel incat sa faca impresia ca imaginea marcii se gaseste in contact intim, tot timpul, cu modelul terenului. In urma procesului de restitutie stereofotogrametrica se obtine planul fotogrametric restituit cu curbe de nivel. (fig. 72).

Odata cu desenarea planimetriei se aplica semnele conventionale, iar definitivarea planului se face fie functie de descifrarea executata in prealabil in teren pe fotograme, fie prin confruntarea planului restituit cu terenul, unele detalii acoperite pot fi precizate chiar prin operatii de ridicare topografica.

In final pe plan se aplica toponomia, scara, data fotografierii si alte date. Dupa receptionarea lucrarii urmeaza multiplicarea planurilor.

Precizia planurilor restituite

Precizia planurilor restituite este functie de precizia si starea stereorestitutorului folosit dar si de alte elemente ca: metoda de restitutie, caracteristicile si calitatea fotogramelor, calitatea reperajului, calitatile operatorilor care executa lucrarea.

Caracteristicile si calitatea fotogramelor influenteaza in diferite forme precizia de masurare cum sunt: scara, formatul si distanta focala a camerei de priza. Calitatile metrice si fotografice se refera la formarea corecta a perspectivei centrale, puterea de separare a imaginii, functia de transfer a contrastului.

Calitatea reperajului se refera la alegerea punctelor de reper si determinarea coordonatelor acestor puncte prin diverse metode, elemente ce influenteaza precizia orientarii exterioare absolute deci indirect precizia planurilor.

Aparatul de stereorestitutie se alege in functie de precizia urmarita: pentru masuratori expeditive sau pentru intocmirea hartilor la scari mici se vor folosi aparatele mai expeditive. Pentru intocmirea planurilor la scari mari care vor fi folosite in lucrari de proiectare se va apela la aparate de precizie.

Restitutia stereoscopica grafica ofera o mare fidelitate in reprezentarea planimetriei si reliefului insa precizia de masurare este mai scazuta decat la restitutia analogica sau analitica.

Restitutia se executa de catre specialisti in fotogrametrie care trebuie sa aibe o vedere stereoscopica foarte buna, sa-si poata mentine atentia incordata vreme inelungata si sa fie foarte constiinciosi.

Precizia restitutiei stereoscopice se apreciaza de obicei in functie de erorile medii care se constata la masurarea planimetriei si altimetriei.

In cazul restitutiei grafice, precizia de trasare a detaliilor planimetrice este de 0,2 mm la scara planului, iar nivelmentul se obtine in general cu o precizie de 0,0001 + 0,0002 h (h fiind inaltimea de zbor relativa) in terenuri descoperite. In terenurile acoperite cu vegetatie inalta precizia scade simtitor.

Descifrare. Fotointerpretare

Operatia de identificare si precizare la teren a detaliilor topografice precum si a tuturor elementelor ce trebuie sa apara pe plan si desenarea lor pe fotograme se numeste descifrare. Ea se face parcurgand cu fotogramele in mana, delimitand si precizand pe fotograme, cu ajutorul semnelor conventionale desenate in tus direct pe fotrograme, detaliile topografice sau de alta natura, ce trebuie sa apara pe plan, precum si identificarea obiectelor si detaliilor insuficient de bine recunoscute pe fotograme. Prin aceasta operatie se asigura un plus de precizie si credibilitate planurilor realizate pe cale fotogrametrica astfel ca acestea redau cat mai fidel realitatea terenului ridicat.

Fotointerpretarea este operatia de interpretare fotografica, este acel act al examinarii imaginilor fotografice ale obiectelor si detaliilor existente in teren cu scopul de a le identifica si a deduce semnificatia imaginilor fotogrametrice. Fotointerpretarea se bazeaza pe studiul caracteristicilor imaginii fotografice dintre care amintim:

Caracteristici cantitative sunt cele care pot fi masurabile pe imaginea fotografica ca: suprafete, distante, unghiuri, orientari, inaltimi, diametre de coroane, grad de acoperire a terenului, etc.

Caracteristici calitative sunt acelea care nu se pot masura, cuantifica, in mod direct dar pot fi evaluate subiectiv ca: textura, ton, model spatial, forma, contur. Operatia de fotointerpretare prin intermediul caracteristicilor calitative este mult sprijinita, imbunatatita prin folosirea testelor, cheilor sau a imaginilor tip deja descifrate, fotointerpretate si verificate, respectiv confruntate cu terenul.

Atat caracteristicile cantitative dar mai ales cele calitative pot fi pe deplin valorificate in cadrul procesului de fotointerpretare daca se cunosc, suficient de bine, obiectele si fenomenele de fotointerpretat precum si insusirile lor, modul cum apar ele in imagine. Totodata acest proces este conditionat de scara imaginii si de calitatea ei precum si de aparatele si de mijloacele avute la dispozitie pentru a efectua acest proces de fotointerpretare.

Cele doua operatii, descifrarea si fotointerpretarea in activitatea practica se intrepatrund si de multe ori in diverse situatii cu greu se poate face o separare transanta intre ele, amploarea acestor operatii este dependenta de pretentiile avute de la piesa finala a fotogrametriei sau de la rezultatele procesului de interpretare. 

7. FOTOINTERPRETAREA FORESTIERA

Aspecte de principiu

Fotointerpretarea, ca act al examinarii imaginilor fotografice cu scopul de a identifica si deduce semnificatii cu privire la obiectele, detaliile si fenomenele ce apar pe imaginea fotografica, reprezinta o tehnica curenta de mare importanta a valorificarii continutului fotografiei aeriene si in general a inregistrarilor de teledetectie in scopuri forestiere.

Fotointerpretarea forestiera reprezinta un proces complex de observare, masurare si analiza a imaginii fotografice in scopul identificarii si cuantificarii proceselor si fenomenelor ce au loc in padure, in vederea gospodaririi rationale si durabile a acestora. Acest proces prezinta multe aspecte comune cu fotointerpretarea generala, dar prezinta si o serie de particularitati specifice domeniului:

este o operatie dificila deoarece padurea este inregistrata de sus, dintr-un punct neobisnuit vederii noastre, cu detalii relativ reduse si contraste slabe, iar terenurile si culorile nu pot reda fidel varietatea nuantelor din natura;

este o activitate de specialitate si pretinde cunostinte atat din domeniul fotogrametriei generale cat si din domeniul stiintelor silvice;

operatia de fotointerpretare forestiera presupune cunoasterea fenomenelor ce au loc in padure, caracteristicile sistemului captor-sensor si ale factorilor externi ce intervin in obtinerea imaginii;

calitatea procesului de fotointerpretare si mai ales precizia determinarilor sunt conditionate si uneori limitate de anumiti factori: calitatea imaginii, scara fotogramelor, pregatirea si experienta operatorului, aparatura si conditiile de lucru;

fotointerpretarea forestiera este axata pe doua aspecte:

operatia de birou ce urmareste sa evidentieze aspectele cantitative si calitative ale proceselor si fenomenelor ce au loc in padure, analiza imaginii este asistata de masuratori si prelucrari numerice prin care unele caracteristici calitative ale imaginii sunt exprimate cantitativ;

lucrari de teren ce implica observatii si masuratori in zone test, reprezentative, efectuate de dorit simultan cu preluarea imaginilor, confruntarea imaginii fotografice cu realitatea din padure pentru stabilirea de corelatii, verificarea si controlul final al rezultatelor prin sondaj;

lista aplicatiilor fotogrametriei in sectorul forestier este limitata de tipul economiei sectorului: intr-o gospodarire extensiva a padurilor, cu conditii naturale dificile, fotointerpretarea devine o metoda de baza, iar in cazul unei gospodariri intensive, devine un auxiliar pretios alaturi de metodele clasice;

fotointerpretarea forestiera se efectueaza cu aparatura si metode ale fotogrametriei generale dar se bazeaza si pe aparatura si metode specifice. Aprecierea caracteristicilor calitative se sprijina pe diferite teste, scari de comparatie, chei de fotointerpretare, colectii de fotograme adnotate, fotointerpretate;

in cazul unor lucrari ce se extind pe mari suprafete, fotointerpretarea trebuie sa fie omogena in timp si constanta in spatiu, ceea ce implica o metodologie unitara, dotare uniforma si operatori cu pregatire temeinica;

fotointerpretarea forestiera face parte integranta din teledetectie, reprezentand veriga aeropurata denumita si teledetectie de la distanta mica, reprezentand o prima treapta a teledetectiei. Ca si detectarea de la distanta, fotointerpretarea se executa de catre echipe multidisciplinare dupa o metodologie bine pusa la punct si un program corespunzator.

7.2 Caracteristicile peisajului

Imaginea fotografica este conditionata de un mare numar de factori dintre care unii pot avea efecte similare sau opuse, fapt ce da procesului de fotointerpretare un caracter complex de examinare, studiere si analiza a imaginilor fotografice de pe pozitia cunoasterii atat a cauzelor cat si a efectului lor asupra imaginii.

Acesti factori tin de conditiile de mediu din domeniul inregistrarii, de caracteristicile obiectelor si fenomenelor inregistrate si de caracteristicile sistemului captor-sensor si a prelucrarilor de laborator.

7.2.1.Factori privind obiectele si fenomenele inregistrate.

In ansamblul lor acesti factori pot fi grupati in:

factori ai fotointerpretarii generale: reflectanta globala si reflectanta spectrala;

factori de specialitate ce se refera la arbori, arborete la caracteristici orizontale si verticale ale acestora care conditioneaza imaginea;

Reflectanta globala sau albedoul reprezinta insusirea obiectelor, arborilor, de a reflecta o cantitate mai mare sau mai mica din fluxul de radiatii incident si se defineste ca raportul, exprimat procentual, dintre fluxul de radiatii reflectat de catre o anumita suprafata si fluxul de radiatii solare incident. Albedoul caracterizeaza capacitatea de reflectare a corpurilor. Pentru cateva suprafete reprezentative valorile albedoului au urmatoarele marimi: zapada - 80%, stanci - 25%, faneata - 20%, ogor - 14%, arborete de rasinoase - 12%, arborete de foioase - 15%, iar Pamantul in ansamblul lui 38%. Albedoul este caracteristic arboretelor fiind definit de reflectanta frunzelor in principal dar si de dispunerea lor in coronament, pozitia ramurilor, golurilor din coroana si coronament, fructe sau flori.

Reflectanta spectrala a frunzelor deoarece defineste compozitia spectrului reflectant, sub raportul fotointerpretarii, trebuie cunoscuta reflectabilitatea lor, fiind caracteristica speciilor forestiere si utila procesului de fotointerpretare.

Din fluxul de energie incident, frunzele retin radiatiile vilete, ultraviolete si infrarosii necesare in procesul fotosintezei, in reglarea temperaturii frunzelor compensand racirea provocata de transpiratie, reflecta radiatiile din spectrul vizibil, in special din zona verde si mai ales din infrarosu apropiat si sunt strabatute de radiatiile cu lungime de unda foarte mica. Compozitia spectrala a radiatiilor reflectate, ce ajung la obiectiv si formeaza imaginea fotografica, este diferita pe specii, ca urmare a structurii interne a frunzelor, a caracteristicilor suprafetei, a dispunerii acestora in coronament.

Intrucat frunzele diferitelor specii arborescente se diferentiaza intre ele sub diferite raporturi, care influenteaza valoarea reflectantei ca: dispozitia si compozitia cloroplastelor, structura anatomica a parenchimului, netezimea suprafetei, rezulta ca se va diferentia si reflectanta spectrala. (fig. 73, 74, 75)

Din analiza graficului reflectantei diverselor specii se poate constata urmatoarele:

reflectanta ce se intinde pe intreg spectrul vizibil si infrarosu apropiat, prezinta doua momente de maxim unul in vizibil, in jur de 550 si unul mult mai mare in infrarosu, in jur  de 850 ;

diferentierea de reflectanta dintre specii, daca are loc, se identifica in zonele de maxim, cu precadere in cea de infrarosu;

reflectanta foioaselor este mai mare decat cea a rasinoasleor;

vara este sezonul cu cea mai mica diferentiere intre specii din punct de vedere al reflectantei, urmeaza primavara, apoi toamna, odata cu colorarea frunzelor, reflectanta la foioase creste pe intreg spectrul vizibil, dar mai ales in banda 600 - 700 , care in alte sezoane este cea mai scazuta si cea mai nesemnificativa, ceea ce conduce la un ton deschis pe fotografii de toamna; frunzele si acele bolnave modifica valoarea reflectantei spectrale a speciilor; modificarile se produc in sensuri diferite:

fainarea stejarului contribuie la ridicarea reflectantei;

innegrirea frunzelor de tei produce scaderea valorii reflectantei pe intreg cuprinsul spectrului;

frunzele si acele din varful coroanei ca si frunzele de umbra au o valoare mai ridicata a reflectantei;

Cunoasterea legilor reflec-tantei spectrale a frunzisului prezinta interes deosebit in alegerea filmului si sezonului de foto-grafiere, iar pentru fotointerpreta-tori conditia de a intelege si inves-tiga imaginea fotografica a arboretelor.

In privinta emulsiilor fotografice, rezulta ca vor trebui utilizate emulsii cu sensibilitatea suprapusa peste zonele de maxima reflectanta, respectiv peste verde in vizibil dar mai cu seama peste infrarosu in invizibil. Emulsiile cele mai indicate sunt cele infracromatice.

7.2.2 Caracteristicile imaginii fotografice

Procesul de fotointerpretare este un proces de examinare si studiere a caracteristicilor imaginilor fotografice, iar in procesul de fotointerpretarea forestiera se examineaza atat caracteristicile arborilor cat si ale  arboretelor.

Caracteristicile arborilor si arboretelor respectiv ale imaginii referitoare la paduri se pot grupa in doua categorii:

cantitative: suprafete, distante, unghiuri orizontale si verticale, inaltimi, diametre ale coroanelor, indici de acoperire sunt marimi ce pot fi masurate pe fotograme sau pe stereograme;

calitative: forma, tonul, textura, modelul spatial care nu pot fi masurate dar pot fi evaluate mai mult sau mai putin subiectiv in functie de natura fenomenului studiat cat si de calitatea procesului de fotografiere. Intrucat calitatea este reflectarea unui anumit nivel al cantitati inseamna ca si caracteristicile calitative pot fi supuse unor masuratori sau comparari si exprimate cantitativ