Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
ČLENĚNÍ FOTOGRAMMETRIE
SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí
4.ročník
DŮVODY NASAZENÍ FOTOGRAMMETRIE
• minimalizace práce v terénu – ekonomický přínos,
rychlost pořízení dat
• celková úspora času
• úspora nákladů
• dokumentační hodnota snímků – časová řada
• vyšší vypovídací schopnost snímků ve srovnání s mapou
(digitální ortofoto)
ZÁKLADNÍ KRITÉRIA DĚLENÍ FOTOGRAMMETRIE
• podle stanoviska • pozemní
• letecká
• družicová
• podle počtu a konfigurace snímků • jednosnímková
• vícesnímková – stereofotogrammetrie (2) , průseková fotogram. (3 a více)
• podle technologického postupu zpracování • analogová
• analytická
• digitální
• podle záznamu výsledků • grafická (již se nepoužívá)
• číselná ev. digitální
ZÁKLADNÍ KRITÉRIA DĚLENÍ FOTOGRAMMETRIE
• podle stanoviska - ODKUD?
• pozemní - architektura, stavebnictví, kriminalistika, lékařství, lomy, archeologie, strojírenství
• letecká - topografické mapování, archeologie, pozemkové úpravy...
• družicová – převážně GIS
POZEMNÍ FOTOGRAMMETRIE
• pozemní => terestrická, blízká
• pevné (nepohyblivé) stanovisko umístěné na Zemi
• předměty měření mají velké převýšení na malé ploše (průčelí budov, skalní stěna)
• možno přesně určit polohu stanoviska a prostorovou orientaci snímku
• jednodušší zpracování, nevýhodou jsou zakryté oblasti a proměnná přesnost
• využití • architektura, staveb., kriminalistika, lékařství, lomy, archeologie, strojírenství
• doplňková metoda podrobného ftm mapování (skalní stěny apod.)
• zaměřování lomů a povrchových dolů, skládek (určování kubtur)
• dokumentace stavebních objektů a drobných artefaktů (3D modely,2D výstupy)
• speciální použití – světelné řezy v tunelech, zákres modelu do snímku a metoda určování deformací časovou základnou
podle stanoviska - ODKUD?
POZEMNÍ FOTOGRAMMETRIE
• zákres objektu do snímku (architektura)
Umístění středového průmětu projektované stavby do měřického snímku
podle stanoviska - ODKUD?
POZEMNÍ FOTOGRAMMETRIE
• tvorba 3D modelu objektu + 2D vektorové pohledy (architektura)
podle stanoviska - ODKUD?
POZEMNÍ FOTOGRAMMETRIE
dokumentace hald světelné řezy
určení profilu šachty
podle stanoviska - ODKUD?
LETECKÁ FOTOGRAMMETRIE
• snímky pořízeny z pohybujícího se nosiče (letadlo, vrtulník, balón)
• výhodou je velká plocha zobrazená na snímku
• konzistentní přesnost (výška letu přibližně konstantní)
• nevýhodou je neznalost přesné prostorové polohy snímku v okamžiku expozice → složitější zpracování
• využití • topografické mapování, archeologie, pozemkové úpravy, ortofotomapa...
podle stanoviska - ODKUD?
LETECKÁ FOTOGRAMMETRIE • podle směru fotografování (směru sklonu osy záběru) rozeznáváme snímky:
horizontální, vertikální, šikmé
• podle způsobu fotografování: snímky jednotlivé (orientační), snímky řadové (fotografovány za sebou tak, aby se překrývaly)
• podélný překryt snímků v řadách by měl být 60 %, překrytí řad 30 % → jistota, že každé místo v terénu bylo vyfotografováno dvakrát
• nejvýhodnější a nejpoužívanější jsou snímky svislé, jednotné měřítko po celé ploše snímku
multispektrální letecké snímky
podle stanoviska - ODKUD?
LETECKÁ FOTOGRAMMETRIE
ortofoto Alžbětiny Lázně Karlovy Vary – nalétnutí dronem
detail
podle stanoviska - ODKUD?
LETECKÁ FOTOGRAMMETRIE – firmy v ČR ukázky
• https://www.easymap.cz/
• http://www.georeal.cz/letecka-fotogrammetrie
• https://www.geo5.cz/geodezie_3d-skenovani-a-fotogrammetrie
• ......
model archeologického naleziště z leteckých snímků
podle stanoviska - ODKUD?
DRUŽICOVÁ FOTOGRAMMETRIE
• snímky jsou pořizovány z kosmických nosičů (na magnetická media)
• družice mohou pořizovat stereoskopické záběry celkem třemi způsoby:
• snímáním zájmového území ze dvou po sobě následujících drah s tím, že v jednom případě je nutno provést náklon skeneru do strany
• náklonem skeneru ve směru letu vpřed a zpět
• využitím překrytu území, snímaného ze sousedních drah (špatný základnový poměr, prakticky se nevyužívá)
podle stanoviska - ODKUD?
DRUŽICOVÁ FOTOGRAMMETRIE
• využívané družicové systémy: SPOT, LANDSAT, IKONOS, KOSMOS a další
• snímání ve spektrálním rozlišení: • multispektrálním - snímají ve viditelném
a blízkém infračerveném spektru.
• hyperspektrálním – ve stovkách velice úzkých pásem
• radarovém - v mikrovlném spektru
• využití: • analýza satelitních multispektrálních snímků -
• automatizované postupy pro zjišťování
• stavu vegetace
• klasifikace využití povrchu
• geologické analýzy
• teplotní poměry v krajině
podle stanoviska - ODKUD?
DRUŽICOVÁ FOTOGRAMMETRIE
družicový snímek – družice SPOT
podle stanoviska - ODKUD?
ZÁKLADNÍ KRITÉRIA DĚLENÍ FOTOGRAMMETRIE
• podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?
• jednosnímková – mapování v rovinatém území, architektura – ortofotopohledy a plány fasád
• vícesnímková - mapování v nerovinatém území, architektura, archeologie - 3D modely objektů
• stereofotogrammetrie (2)
• průseková fotogram. (3 a více)
JEDNOSNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE
• využívá se jeden snímek pro vlastní zpracování resp. více samostatně zpracovaných snímků
• pro rovinné objekty a rovinatý terén
• snímky vznikají středovým promítáním objektu na rovinu snímku, oproti tomu liniové mapy jsou ortogonálním průmětem povrchu
• měří se na snímku 2D souřadnice – získáváme pouze 2D souřadnice – neurčujeme hloubku (výšku)
fotoplán stěny budovy
podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?
vztah mezi dvěma rovinami kolineární transformace
min. 4 vlícovací body překreslovač
JEDNOSNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE
podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?
Překreslení pomocí kolineární transformace
originální snímek pořízený měřickou kamerou
překreslený fotoplán
JEDNOSNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE
podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?
detail dveří (čarový 2D plán) Mešita v Allepu (Sýrie)
fotoplán část zkoumané plochy Truhlářská 16, Praha 1
Archaia JIH
JEDNOSNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE
podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?
• rozdělení
• stereofotogrammetrie – dvojice snímků s překrytem
• průseková fotogrammetrie – 3 a více snímků
• zpracování dvou a více překrývajících se snímků
• na snímcích měříme 2D souřadnice → určíme 3D souřadnice
• předmět měření musí být zobrazen na všech snímcích – dvou u stereoftm resp. mininálně na 3 snímcích u průsekové ftm
• využití při tzv. aerotriangulaci (určování polohy důležitých měřických bodů pomocí leteckých snímků)
VÍCESNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE
podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?
• stereofotogrammetrie
• vyhodnocování dvou snímků (stereodvojice, stereopár)
• snímky pořízené ze dvou různých stanovisek
• osy záběru jsou přibližně rovnoběžné
• využití umělého stereovjemu (stereoskopické vidění)
• výsledkem je prostorový model – získáváme tak polohopis i výškopis
• přesná metoda často využívaná
stereoftm
VÍCESNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE
podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?
• průseková FTM (3 a více snímků) – prostorové a rovinné objekty
• založeno na protínání paprsků
• v současnosti pouze v digitální podobě
• práce se dvěma a více snímky
• osy záběru snímků jsou konvergentní (sbíhají se)
• odvozuje půdorys krajiny postupným protínáním ze snímků pořízených z geodeticky známých stanovisek
• nevýhodou je horší identifikace bodů
• v současnosti stále častěji využívaná
průseková ftm - pozice
kamer, vektorová
kresba, 3D model
VÍCESNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE
podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?
ZÁKLADNÍ KRITÉRIA DĚLENÍ FOTOGRAMMETRIE
• podle technologického postupu zpracování – JAK?
• analogová • optické nebo mechanické nástroje
• rekonstrukce 3D geometrie ze dvou překrývajících se snímků
• dnes zastaralá, využívána ojediněle
• analytická • počítače nahradily některé součásti dosavadních zařízení (analogovo-
digitální hybridy)
• používají se čím dál méně
• digitální • plně založena na digitální technologii
• zhruba od poloviny 80. let 20. století, dnes převažuje
ANALOGOVÁ FOTOGRAMMETRIE
• optické nebo mechanické nástroje
• přístroje vytvářejí technickými prostředky analogii vzniku snímků univerzální metodou (vyhodnocuje se polohopis i výškopis území)
• rekonstrukce 3D geometrie ze dvou překrývajících se snímku
• výstupem topologické mapy
• přesné, ale složité přístroje – nutný dlouhodobý zácvik speciálně vyškolených specialistů • stereopantometry
• aeroprojektory
• stereoplanigrafy
• dnes zastaralá, využívána ojediněle
podle technologického postupu zpracování – JAK?
stereoautograf
ANALYTICKÁ FOTOGRAMMETRIE
• počítače nahradily některé součásti dosavadních zařízení (analogovo-digitální hybridy)
• měření (digitalizace) snímkových souřadnic pomocí přesných komparátorů
• transformace do geodetického souřadnicového systému pomocí exaktních matematických vztahů (využití počítače)
• analytické vyhodnocovací stroje = spojení obou předchozích kroků • práce s originálními snímky
• práce s prostorovým modelem
• výstupem topologická mapa, ale i
digitální mapy a DMR
• používají se čím dál méně
• nevýhodou je vysoká pořizovací cena
podle technologického postupu zpracování – JAK?
BC-1 (wild 1985)
DIGITÁLNÍ FOTOGRAMMETRIE
• plně založena na digitální technologii
• vznik zhruba od poloviny 80. let 20. století, dnes převažuje
• vstupní informací je digitální obraz (snímek může být naskenovaný nebo přímo digitální)
• snímkové souřadnice se měří na monitoru
• stereometoda vyžaduje speciální
hardwarové doplňky (např. brýle)
• data získána leteckým snímkováním
nebo DPZ –přímo, nepřímo
• automatizace operací nad daty
• Výhody:
• snadný a moderní přenos dat, dokonalé kopírování obrázku
• citlivější přijímače, snadnější odstranění šumu
• nové možnosti zpracování obrazu, možnost automatického zpracování
podle technologického postupu zpracování – JAK?
digitální fotogrammetrická stanice
DIGITÁLNÍ FOTOGRAMMETRIE
Digitální obraz vzniká
• 1. přímo v digitální podobě • primární získání digitálního obrazu je umožněno konstrukcí přijímacího zařízení
(elektronické prvky reagující na světlo uspořádané do matic – snímač CCD)
• rozlišení je dnes srovnatelné s rozlišením fotografických materiálů
• kvalitnější digitální komory jsou drahé
• levnější, dlouhodobě užívané a technologicky zcela zvládnuté je použití skenované fotografie
• 2. digitalizací analogového obrazu (skenování) • probíhá na pevných laboratorních skenerech
• přesnost závisí na typu skeneru a jeho rozlišení
• po skenování se digitální obraz ukládá a dále zpracovává ve zvoleném grafickém formátu (TIFF, PCX, IMG, GIF, JPEG, BMP apod.)
podle technologického postupu zpracování – JAK?
DIGITÁLNÍ LETECKÁ FOTOGRAMMETRIE
podle technologického postupu zpracování – JAK?
digitální ortofoto ČR
DIGITÁLNÍ PRŮSEKOVÁ FOTOGRAMMETRIE
Naše historie z.s. Rekonstrukce podoby královny Judity
TECHNICKÉ NÁZVY MAPOVACÍCH METOD
• KOMBINOVANÁ – polohopisná složka mapy se vyhotovuje
překreslením snímků a výškopis se doměřuje geodeticky
• UNIVERZÁLNÍ – jak polohopis tak výškopis se vyhotovuje na
přesných analogových či analytických přístrojích
• INTEGROVANÁ – polohopis se získává speciálním
tzv.diferenciálním překreslováním i v nerovinném území a
výškopis se určuje také fotogrammetricky ve tvaru
profilových šraf či vrstevnic
METODY POUŽÍVANÉ V DŘÍVĚJŠÍCH MAPOVÁNÍ – letecká stereoftm
ZÁKLADNÍ KRITÉRIA DĚLENÍ FOTOGRAMMETRIE
• podle stanoviska • pozemní
• letecká
• družicová
• podle počtu a konfigurace snímků • jednosnímková
• vícesnímková – stereofotogrammetrie (2) , průseková fotogram. (3 a více)
• podle technologického postupu zpracování • analogová
• analytická
• digitální
• podle záznamu výsledků • grafická (již se nepoužívá)
• číselná ev. digitální