Βαθμονόμηση Φωτομηχανής RMK Top 15 με χρήση πεδίου ελέγχου

Χαράλαμπος ΜολύβαςΤαγματάρχης ΓΥΣ

MSc, Αγρονόμος και Τοπογράφος Μηχανικός ΕΜΠΔιευθυντής Φωτογραμμετρίας και Τηλεπισκόπησης/ΓΥΣ

Καθηγητής Τοπογραφίας και Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης/ΣΣΕ

Εισαγωγή

Περίγραμμα παρουσίασης• Βιβλιογραφικές Αναφορές.• Αεροφωτογραφήσεις της ΓΥΣ.• Φωτομηχανή που διαθέτει η ΓΥΣ.• Βαθμονόμηση φωτομηχανών.• Πεδίο Ελέγχου Λαυρωτικής.• Βαθμονόμηση της RMK Top15 μέσω πεδίου ελέγχου.• Οφέλη από τη βαθμονόμηση μέσω πεδίου ελέγχου.

2

Βιβλιογραφικές Αναφορές

• Φιλιόπουλος Ι., 2010, "Ίδρυση Πεδίου Ελέγχου, για τη Βαθμονόμηση Μηχανών Αεροφωτογράφησης", Διπλωματική Εργασία, ΕΜΠ, Αθήνα.

• Παπαδόπουλος Ν., 2010, "Βαθμονόμηση Ψηφιακών Μηχανών Αεροφωτογράφησης", Διπλωματική Εργασία, ΕΜΠ, Αθήνα.

• Ξυνογαλάς Ε., 2010, "Βαθμονόμηση Αναλογικών Μηχανών Αεροφωτογράφησης με τη Χρήση Πεδίου Ελέγχου", Διπλωματική Εργασία, ΕΜΠ, Αθήνα. 3

Αεροφωτογραφήσεις της ΓΥΣ

Η ΓΥΣ εκτελεί αποστολές αεροφωτογράφησης κάθε χρόνο με σκοπό:•Την Επικαιροποίηση Αρχείου.•Την Αναθεώρηση Χαρτών.•Τις Ειδικές Αποστολές υπέρ Ενόπλων Δυνάμεων.•Τις Ειδικές Αποστολές υπέρ άλλων φορέων.

4

Φωτομηχανή RMK Top 15

• Η ΓΥΣ διαθέτει από το 2004 τη φωτομηχανή RMK Top 15 της εταιρίας Zeiss.

• Είναι αναλογική με ψηφιακό χειρισμό, μέγεθος αρνητικού 23cm x 23cm και μηχανισμό FMC.

• Διαθέσιμοι φακοί 150mm και 300mm.• Δυνατότητα εγκατάστασης σε 2 αεροσκάφη

τύπου Beechcraft B-200, της Αεροπορίας Στρατού.

5

Φωτομηχανή RMK Top 15

6

Βαθμονόμηση Μηχανών & Οργάνων

Βαθμονόμηση ή διακρίβωση (calibration):• Απαραίτητη διαδικασία για τον εντοπισμό και

διαπίστωση των σφαλμάτων της μηχανής σε σχέση με τις ονομαστικές τιμές των αριθμητικών χαρακτηριστικών της.

• Κάθε μηχανή πρέπει να συνοδεύεται από το φύλλο βαθμονόμησης των εργοστασιακών ελέγχων (από διαπιστευμένο εργαστήριο).

• Το φύλλο βαθμονόμησης πρέπει να επικαιροποιείται περιοδικά. 7

Βαθμονόμηση Φωτομηχανών

• Ουσιαστικά στις φωτομηχανές αναζητούνται οι αληθείς τιμές των παραμέτρων που θα χρησιμοποιηθούν κατά την επίλυση του εσωτερικού προσανατολισμού.

• Δύναται να πραγματοποιηθεί είτε στο εργαστήριο είτε μέσω πεδίου ελέγχου.

8

Βαθμονόμηση Φωτομηχανών

9

Βαθμονόμηση Φωτομηχανών

10

Εργαστηριακή Βαθμονόμηση

• Το εργαστήριο πρέπει να είναι πιστοποιημένο και αναγνωρισμένο (δεν υπάρχει στην Ελλάδα).

• Βαθμονόμηση με οπτικές μεθόδους και εργαστηριακές συνθήκες.

• Μέγιστη ακρίβεια στα αποτελέσματα.• Χρήση ευθυγραμμιστών (collimators) ή

γωνιομέτρων ή άλλων μέσων (αναλόγως του φορέα).

11

Φωτογραφική Βαθμονόμηση

• Φωτογράφηση Πεδίου Ελέγχου.• Χρήση Εξισώσεων (Συνθήκη Συγγραμμικότητας

Και Επεκτάσεις Αυτής, DLT Κτλ).• Απαιτείται η κατασκευή και συντήρηση του

πεδίου ελέγχου.

12

Πεδίο Ελέγχου vs Εργαστηρίου

• Μεγάλη διαφορά κόστους (κόστος εργαστηριακής βαθμονόμησης > 10.000 €).

• Εξοικονόμηση πόρων (η φωτομηχανή δεν φεύγει από τον ιδιοκτήτη της).

• Βαθμονόμηση σε πραγματικές συνθήκες.• Συμπεριλαμβάνονται τα σφάλματα όλων των

μερών του συστήματος.• Δυνατότητα συχνών βαθμονομήσεων.

13

Πεδίο Ελέγχου Λαυρεωτικής

• Ιδρύθηκε το 2010 στην περιοχή του Λαυρίου, από το ΕΜΠ/ΣΑΤΜ και την GEOMATICS AE.

• Περιλαμβάνει 86 κινητούς και σταθερούς στόχους.

• Ακρίβεια συντεταγμένων των στόχων ~2mm.

14

Πεδίο Ελέγχου Λαυρεωτικής

• Η κατανομή στόχων έγινε για να ανταποκρίνεται σε μηχανές φακού 150mm, κλίμακας 1:5000, 23cm x 23cm (αναλογική) και μηχανές φακού 120mm, GSD 8cm, 9.5cm x 16.8cm (ψηφιακή).

15

Πεδίο Ελέγχου Λαυρεωτικής

16

Βαθμονόμηση RMK Top15

• Προγραμματισμός πτήσης και αεροφωτογράφηση πεδίου ελέγχου.

• Εμφάνιση αρνητικού και σάρωση (8 bit, 12μm).• Μέτρηση εικονοσυντεταγμένων των GCP

(στόχοι) ως προς το PPS.• Μέτρηση εικονοσυντεταγμένων (χειροκίνητα ή

αυτόματα) σημείων σύνδεσης.

17

Βαθμονόμηση RMK Top15

Χρησιμοποιήθηκε η εφαρμογή BINGO-F, με τα παρακάτω στάδια:• Εισαγωγή στοιχείων μηχανής, εικονοσυντεταγμένων GCP και tie points, γεωδαιτικών συντεταγμένων GCP.• Επιλογή μοντέλου και παραμέτρων βαθμονόμησης.

18

Βαθμονόμηση RMK Top15

Χρησιμοποιήθηκε η εφαρμογή BINGO-F, με τα παρακάτω στάδια:• Εκτέλεση συνόρθωσης.• Ανίχνευση σφαλμάτων (μέθοδος Baarda) και επανάληψη συνόρθωσης εφόσον υπήρχε η απαίτηση.• Εξαγωγή αποτελεσμάτων.

19

Αποτελέσματα Βαθμονόμησης

• Τιμές c, x0, y0.

• Πίνακας συμμετρικής ακτινικής διαστροφής.• Τιμές επιπρόσθετων παραμέτρων (μοντέλο

Mueller, Jakobsen, Bauer και Kruck) και οπτικοποίηση αυτών.

• Πίνακας που ενσωματώνει όλες τις διαστροφές.• Λοιπά στατιστικά στοιχεία.

20

Αποτελέσματα Βαθμονόμησης

21

Οφέλη από τη βαθμονόμηση

• Έλεγχος της λειτουργικότητας της μηχανής σε πραγματικές συνθήκες.

• Βαθμονόμηση ολόκληρου του συστήματος (κώνος, φιλμ, GPS, INS) – system calibration.

• Παραγωγή δεδομένων υψηλής ακρίβειας και ποιότητας.

• Εξοικονόμηση πόρων (κόστος εργαστηριακής βαθμονόμησης, διαθεσιμότητα μηχανής).

22

Οφέλη από τη βαθμονόμηση

• Με τη σημερινή οικονομική συγκυρία η εργαστηριακή βαθμονόμηση καθίσταται πρακτικά αδύνατη

23

Ευχαριστώ για την προσοχή σας!

24