Fotogrammetria I

TEMA

Metode si produse fotogrammtrice

Conf. univ. dr. Vasile Grama

Baze ale Fotogrammetriei

Necesar de a cunoaste raspunsurille la intrebarile

1. Etnimologia cuvintului - FOTOGRAMMETRIE?2. Definitia fotogrametriei 3. Ce este Teledetectia4. Numiti etapele tehnologice ale fotogrammetriei 5. Care este scopul fundamental al Fotogrammetriei 6. Numiti metodele fotogrammetrice aplicate7. Diviziunile fotogrametriei din punctul de vedere al tipului de aplicatii

executate.8. Diviziunile fotogrametriei din punctul de vedere al preluarii fotogramelor.

9. Scurte date din evolutia fotogrammetrie10. Caracteristici din optica geometrica

Subiectele:

1. Produsele, scurte caracteristici,

2. Metodele fotogrammetrice utilizate

3. Etapele exploatarii fotogrammterice

4. Echipamentul, aparatura utilizat in fotogrammetrie

Produsele, scurte caracteristici

Vom defeni urmatoarele produse fotogrammetrice:

1. FOTOGRAMMA, 2. MOZAICUL 3. FOTOPLANUL,4. Planul Restituit 5. Ortofotoplanul, 6. Ortofotoharta,7. Harta 8. Produse numerice etc…9. Unele aplicatii fotogrammetrice

Produsele, scurte caracteristici

FOTOGRAMMA

Este produsul primar ce se obtine in urma procesului de preluare cu ajutorul camerelor fotogrammetrice.

Formate utilizate:18X18, 23X23, 30X30.

Se deosebesc Fotogramme:• Cu geometrie constanta,• Cu Geometrie dinamica

Produsele, scurte caracteristiciFOTOGRAMMA

Cu geometrie constanta – intrega imagine este obtinuta printr-o singura expunere cu ajutorul camerelor forogrammetrice, fototeodolitului.

Parametri de orientare sunt unicii pentru intrega imagine,

Se intocmeste un model matematic

Produsele, scurte caracteristici

FOTOGRAMMACu geometrie constnata Indicii de referinta

Produsele, scurte caracteristiciFOTOGRAMMA

Cu geometrie constnataBloc de fotograme

20 – 30% sidelap

oblique photography may be acquired at the end of a flightline as the aircraft

banks to turn

Flightline #3

Flightline #2

Block of Aerial Photography

Flightline #1

20 – 30% sidelap

oblique photography may be acquired at the end of a flightline as the aircraft

banks to turn

Flightline #3

Flightline #2

Block of Aerial Photography

Flightline #1

Produsele, scurte caracteristici

FOTOGRAMMA Geometrie DINAMICA – obtinuta cu ajutorul

senzorilor optico-electronici

Produsele, scurte caracteristici

FOTOGRAMMA

Produsele, scurte caracteristici

FOTOGRAMMA

Fotografic VS Electronic

Modul de inregistrare poate fi divizat in doua distincte categorii:

1. Fotografica (inregistrarea analogica)2. Electronica (inregistrare digitala)

Detectia radiatiei electro-magnetice (EMR) poate fi realizata atit fotografic cit si electronic

Produsele, scurte caracteristici

FOTOGRAFIC ELECTRONIC

O scena (priveliste) care a fost detectata prin inregistrare pe film (pelicola)

O scena ce a fost detectata electronic.

Reactie chimca pe film sensibil la lumina detecta intensitatea energiei receptionate

Se genereaza un signal electronic proportional energiei receptionate

Simplu, eften, bine cunoscut detaliere calitativa a obictelor geografice.

Poate fi receptionat (recunoscut) prin o multitudine de lungimi de unde, poate fi usor convertit in format digital pentru procesare automata.

Poate fi recunoscut doar prin diapazonul de unde 0.3 – 0.9 μm,Se interpreteaza manual.

Se folosesc un complex de sensori suficient de scumpi

Produsele, scurte caracteristici

FOTOGRAMMA - unele precizari

Fotograma ANALOGICA – are loc inregistrarea pe un suport transparent sau de hirtie.

Fotograma DIGITALA – are loc inregistrarea imaginii digitale sub forma de rastru pe unitate de pixel (element imagine de suprafata minima), identificat prin rind (r) si coloana (c).

Fotogramma DIGITIZATA – scanarea fotogrammei analogice si stocarea pe un suport magnetic.

Produsele, scurte caracteristiciMOZAICUL

Produsul obtinut prin asamblarea forogramelor ce cuprind intreaga suprafata de teren aerofotografiata

Produsele, scurte caracteristici

FOTOPLANUL

Produsul obtinut prin redresarea

fotogrammelor, ce exprima o operatie

de transformare a fotogrammelor

inclinate in fotograme nadirale, precum si o

aducere la o scara data pentru

fotogramma

Produsele, scurte caracteristici

FOTOHARTA

Produsul obtinut in urma asamblarii

fotogramelor redresate ce acopera o foie de

plan sau o unitate teritoriala.

Are toate caracteristicile unei

harti si difera de faptul ca prezinta imaginea fotografica in loc de

semne conventionale

Produsele, scurte caracteristici

PLAN RESTITUIT

Cel mai important produs fotogrammetric considerat acum 4-5 ani. Se realizeaza pe o foie de plan sau o unitate teritoriala.

Produsele, scurte caracteristiciORTOFOTOPLAN

Notiunile de ortofotoharta/ortofotoplan sunt atribuite unei imagini grafice, la o anumita scara, rezultata din

aerofotografierea unei suprafete de teren.

Este de fapt o poza prelucrata metric, pe care se pot face determinari de distante, interpretări ale obictelor, formelor etc

Orthophotoplanul se obtine in baza unei sau a mai multor fotograme pe un strat unite dupa anumite regului, cu unele informatii aditionale utile pentru identificări şi interpretări a sectorului interpretat.

Produsele, scurte caracteristiciORTOFOTOPLAN

ORTHOPHOTO

- Este Generat prin intermediul MODELULUI de elevatie (DEM) si dupa fotograma aerina.

- DEM poate fi generat pe baza stereogramei (alte date nu sunt necesare).

- Sunt vizibile detaliile fotografice fara erorile cauzate de turtiri si diferente de relief.

- Proiectia ortografica aproape asemenea pOrthographic projection rather than centraloprietatilor proiectiei centrale.

ORTOFOTO combina avantajul unei harti (scara constanta, proiectia orthografica), si acelea ale unei fotografii (realitatea fotografica si nivelul de detalii).

Metodele fotogrammetrice utilizate

TREI METODE PRINCIPALE

Exploatarea grafica a fotogrammelor

1. Exploatarea analogica (optico-mecanica, optico-electronica)

2. Exploatarea analitica

3. Exploatarea digitala

Etapele exploatarii fotogrammterice

1. Orientarea Interioara – operatia ce consta in reproducerea fascicolului de lumina din momentul preluarii.

2. Orientarea exterioaraa stereogramei – operatia de aducere a stereogramei in sistemul de referinta. Doua etape:

• orientarea relativa – orientarea reciproca a celor doua fascicole fotogrammetrice generate de la proiectia a celor doua fotograme astfel incit sa reproducem conditiile din momentul fotografierii. Directiile corespondente ale rayelor formeaza modelul stereoscopic,

• orientarea absoluta – operatia prin care stereomodelul se saduce in sistemul de referinta si la scara de exploatare.

Etapele exploatarii fotogrammterice

continuare

3. Exploatarea planimetrica si altimetrica a stereomodelului – operatia prin care se intocmeste originalul de stereorestitutie al planului sau al hartii (extragerea informatiei metrice, printrasare grafica, prin digitizare). Se tine seama de atlasul semnelor conventionale la scara corespunzatoare. Include si toponinia planului restituit.

4. Completarea la teren – includerea detaliilor ce nu au fost identificate in conditii de birou, extrase din stereomodel .

Echipamentul, aparatura utilizat in fotogrammetrie

Exploatarea fotogrammetrica terestra (inginereasca)

Echipamentul, aparatura utilizat in fotogrammetrie

Exploatarea fotogrammetrica aeriana

Camera analogica RC 30

Echipamentul, aparatura utilizat in fotogrammetrie

Exploatarea fotogrammetrica satelitara

Echipamentul, aparatura utilizat in fotogrammetrie

Exploatarea fotogrammetrica digitala

Echipamentul, aparatura utilizat in fotogrammetrie

Exploatarea fotogrammetrica digitala

Produse, metode, echipamenteProdusul

Metoda de obtinere Aparatul

Fotograma Preluare fotogrammetrica

Camera aerofotogrammetrice, Camere multispectrale si digitale, Fototeodolite, sisteme fotogrammetrice digitale pentru distante scurte

Fotoplanul Redresare Fotoredresatoare optico-mecanice

Ortofotoplanul Ortofotoredresare Aparate de ortofotoredresare optico-mecanica, sisteme digitale de ortofotoredresare

Planul topografic Stereorestitutie analogica

Aparate de stereorestitutie,

Coordonate X, Y Z. Aerotriangulatie Aparate de Stereorestitutie, Aparate de fotogrammetrie analitica,

Planul numeric Redresare analitica, Stereorestitutie analitica

Aparate de Stereorestitutie,

Statii fotogrammetrice digitale, Aparate de Stereorestitutie,

Planul digital Stereorestitutie digitala Statii digitale fotogrammetrice

Harti tematice Stereorestitutie,

Prelucrarea imaginii

Aparate de Stereorestitutie,

Statii digitale fotogrammetrice

Produsele, scurte caracteristici

Unele aplicatii FOTOGRAMMETRICE

- Arheologie- Medicina- Modelul Digital de Elevatie (Digital Elevation Model)- Modelarea Urbana 3D (3D City Modelling)- Investigarea urmelor criminalitatii - Biometrie- Viziuni la construirea masinilorIn GENERAL – Recunoasterea Optica a Caracteristicilor (OCR)

Unele Aplicatii Fotogrammetrice

Model Digital de Elevatie

Unele Aplicatii Fotogrammetrice

Model Digital de SUPRAFATA

Unele Aplicatii Fotogrammetrice

Harta Digitala cu linii de contur obtinuta prin tehnologia fotogrammetrica

Unele Aplicatii Fotogrammetrice

Scanarea LASER pentru colectarea datelor de ELEVATIE

Unele Aplicatii Fotogrammetrice

Model Digital de Elevatie

Digital Elevation Model (DEM) – Model Digital de ElevatieE prezentata informatia – ELEVATIA coordonata Z ca functie de XY.

Digital Terrain Model (DTM) – Model Digital al Terenului- Elevatia + Informatie asupra Terenului.- Coordonata Z (ca functie de XY) si information de tip (apa, padure, cultura…).

Digital Surface Model (DSM) – Modelul Digital al Suprafetelor- Colectata coordonata Z ca functie de XY, deobicei punctele de virf ale suprafetelelor de virf.

FAPT – notiunile corespunzatoare sunt des confundate (DEM si DTM).

Unele Aplicatii Fotogrammetrice

Modelarea Urbana 3D

Unele Aplicatii Fotogrammetrice

Modelarea Urbana 3D

Produsele, scurte caracteristici

Biometrie

Recunoastere

Unele Aplicatii Fotogrammetrice

Punctele TARI ale cursului

Probabil ati realizat ca domeniul fotogrammetrie este foarte larg si divers;

Prezentul CURS se va axa pe aspectele geometrice si pe aplicatii topografice si cartografice

CARTOGRAFIEREA FOTOGRAMMETRICA

PHOTOGRAMMETRAREA HARTILOR LA SCARA MARE SI MICA

Deobicei HARTA sau ortofoto poate fi produsa la scara de 3-6 ori mai mare in raport cu scara imaginii.

Cartografia la scara mica (Small-scale mapping), detaliile sunt sunt mai mici pe harta.

Se considera 1:5000 si mai mica, typic se produc harti la scari 1:10 000, 1:20 000 si 1:50 000. Altitudinile de zbor sunt 3000 m, 4600 m, 9200 m.

Cartografierea la scara-mare (Large-scale mapping), detaliile sunt mi mari pe harta in raport cu imaginea)

Deobicei 1:400 - 1:3000. In multiple cazuri sunt create pe baza masuratorilor terestre, dar 1:2000 si 1:3000 oduc si cu aplicarea tehnologiilor fotogrammetrice, altitudinea 300 m – 1500 m.

Fotogrammetria se aplica si pentru actualizarea hartilor existente la scara mare.

?????

41

Produse, metode, echipamente

Necesar de a cunoaste raspunsurille la intrebarile

1. Defeniti produsele fotogrammetrice2. Scurte caracteristici ale fotogrammei3. Prin ce se deosebeste fotograma cu geometrie constanta de cea

cu geometrie dinamica?4. Ce este mozaicul? 5. Ce este fotoplanul?6. Ce este fotoharta ?7. Ce reprezinta planul restituit?8. Ce este orofotoplanul?9. Care sunt etapele expluatarii fotogrammteruice?10.Expuneti citeva aspecte ale cartografierii la scara mare-mica.