3.1.2polní práce v lf, vlícovací body
DESCRIPTION
3.1.2Polní práce v LF, vlícovací body. Přípravné práce. - shromáždění podkladů starší snímky, mapy … - seznámení se s územím rekognoskace - projekt snímkového letu. Volba a zaměření vlícovacích bodů (VB) - dobře identifikovatelné na snímku - určené v geodetických souřadnicích - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Fotogrammetrie a DPZ1
Přípravné práce
3.1.2 Polní práce v LF, vlícovací body
Volba a zaměření vlícovacích bodů (VB)- dobře identifikovatelné na snímku
- určené v geodetických souřadnicích
- počet a rozmístění VB závisí na FM metodě
- funkce VB závisí na FM metodě
- shromáždění podkladů starší snímky, mapy …
- seznámení se s územím rekognoskace
- projekt snímkového letu
Fotogrammetrie a DPZ2
a) volba vlícovacích bodů
Polní práce v LF, vlícovací body
b) určení souřadnic vlícovacích bodů
- geodetické metody především GPS
- jiné metody - aerotriangulace, kartometrické metody
Přesnost určení - požadavek VB určeny 2x přesněji, než je požadovaná výsledná přesnost.
- uměle signalizované velká měřítka tj. do 1: 5 000
- přirozeně signalizované malá a střední měřítka
Ohled na - kontrast, zákryt, konfiguraci …
Fotogrammetrie a DPZ3
Polní práce v LF, vlícovací body
Volba vlícovacích bodů - příklad
Místní šetření – zjištění údajů přímo v terénu
ideální rozložení VB u jednosnímkové FM
signalizace VB trojramenným
křížem
Fotogrammetrie a DPZ4
Jak snímkovat ??
3.2 Projekt snímkového letu
Základní součásti projektua) výpočetní část parametry snímkování
b) grafická část zákres v mapě
c) písemná část objednávka
Projekt stanovení základních parametrů snímkování
Vyhotovuje - objednatel- dodavatel (komplexní dodávka)
Fotogrammetrie a DPZ5
a) výpočetní část
parametry snímkování účel snímkovánípožadovaná přesnost
Projekt snímkového letu
- přibližné měřítko snímku ….. ms
volba závisí na:
• charakteru území (intra v. extravilán)
• požadované přesnostipřesnost volba měřické komory typ objektivu
volbou měřítka určeny komora (f) a výška letu (h)standardizace měřítek – mapování
např. mapa 1 : 1 000 snímek 1 : 3 400 atd.
Fotogrammetrie a DPZ6
- překryty snímků ……. p , q
Projekt snímkového letu
- délka základny (b) + vzdálenost řad snímků (a)
- plocha stereoskopického modelu …. P = a . b
nasnímání celého území bezezbytku; stereo FM
• podélný překryt „p“ 60 - 80 %
60% - univerzální, 80% - městská zástavba
dvojnásobný či trojnásobný překryt soused. snímků
• příčný překryt „q“ 20 - 40 %
překryt sousedních řad snímků
Fotogrammetrie a DPZ7
Projekt snímkového letu
- další pomocné parametry
podélný a příčný překryt - příklad
- časový interval t = b / v
nutný expoziční čas - čas k prolétnutí základny b
- přípustná expoziční doba …… tmax
zabránění smazu rozmazání sn. vlivem pohybu
Fotogrammetrie a DPZ8
Projekt snímkového letu
SW pro návrh projektu snímkového letu- návrh parametrů + kontrola při letu (navigace)
b) grafická část- zákres území + mapové listy
- náletové čáry + středy snímků+ základní parametry
pomůcka pro navigaci letadla
c) písemná částobjednávka - parametry snímků,
výstupy, množství, termíny ..
Fotogrammetrie a DPZ9
Termín snímkování
3.2.1 Realizace snímkování
- ideální podmínky pouze cca 20 - 40 dní v roce
- jaro, podzim neruší vegetace
- snímkování za zhoršených podmínek časné ráno, pozdní večer, pod vrstvou mraků
- operativní snímkování - záplavy, polomy ...
Náletové osy- mapování do ML směr východ - západ (větry)
- liniová stavba osa stavby
Osa záběru - ideálně = svislici (reálně ± 20-30)
Fotogrammetrie a DPZ10
Dříve - monopol armáda vysoké utajení
- VTOPÚ - nejrozsáhlejší archiv snímků od 1927 po současnost celé území, pravidelné intervaly
3.2.2 Dodavatelé, archivy leteckých snímků
Dnes - komerční firmy nižší utajování
- archivy vlastních snímků
- operativnost
Geodis a.s. - BrnoArgus Geo Systém s.r.o - Hradec Králové
Fotogrammetrie a DPZ11
• snímekobraz bez přesného měřítka a orientace
• překreslený snímekobraz s přesným měřítkem a orientací
• fotomozaikaspojení několika překreslených snímků (maskování)
• fotoplánfotomozaika upravená do podoby ML (např. výřez)
• fotomapafotoplán doplněný o atributy mapy (rámové údaje aj.)
3.4 Jednosnímková metoda
Fotogrammetrie a DPZ12
Vztah dvou rovin rovina snímku () rovina území ()
rovina mapy ()
3.4.1 Matematické základy
svislý snímek + rovinné území
podobnost s mapou liší se měřítkem zvětšení
využití: méně přesné práce (např. interpretace)
Ideální případ
Fotogrammetrie a DPZ
PAK obraz perspektivně zkreslen
proměnné měřítko na snímku
• území není rovinné??
radiální posuny bodů
Matematické základy
13
Reálný případ skloněný snímek
• projektivní vztah rovin(skloněný snímek + území)
roviny vzájemněprojektivně přidružené
Fotogrammetrie a DPZ
Matematické základy
14
Geometrické vyjádření Pappova věta
Dvojpoměr čtveřice bodové nebo paprskové zůstává v rovinách snímku, mapy i terénu zachován.
Matem. vyjádření kolineární transformace
8 parametrů
4 vlícovací body
Fotogrammetrie a DPZ15
3.4.2 Technologie
Dnes digitální zpracování obrazu= speciální SW
...překreslení, digitální překreslení, rektifikace obrazu
Dříve opticko-mechanické překreslení
postup
Fotogrammetrie a DPZ16
• pořízení snímků počet snímků,vzájemný překryt (cca 20 - 40 %)
• vlícovací body počet, konfigurace, souřadnice
Technologie
rozložení vlícovacích bodů - příklad
Fotogrammetrie a DPZ17
• úpravy překreslených snímků- maskování + retuš- mozaikování- výřez…….
Technologie
Souhrn
Fotogrammetrie a DPZ18
Předpoklad - území dokonale rovinné- realita území výškově členité
3.4.3 Vliv výškového členění na přesnost
Řešení- stanovení očekávané přesnosti fotoplánu
- výpočet maxim. hodnot výškových rozdílů
Důsledekradiální posuny výškov. bodů
snížení přesnosti fotoplánu
Fotogrammetrie a DPZ19
Vliv výškového členění - odvození
Vliv výškového členění na přesnost
Fotogrammetrie a DPZ20
Vliv výškového členění - příklad
měřítko fotoplánu Mf = 1 : mf = 1 : 1000
požadovaná přesnost grafická 0,3 mm
komora - normální OÚ f = 305 mm
snímek 23 x 23 cm r´max 150 mm
Vliv výškového členění na přesnost
území zobrazené na snímku (při ms 3 500)cca 800 x 800 m 0,65 km2
maximální přípustné výškové členěníhmax 60 cm !!
Fotogrammetrie a DPZ21
Přesnost - závěry- výhodnější komory s menším obr. úhlem- ojedinělé výškové rozdíly ve středu sn.- požadavky na rovinnost poměrně vysoké - požadovaná přesnost přání objednatele;
obecně např. grafické přesnosti (0,3 mm)
Vliv výškového členění na přesnost
Další vlivy na přesnost
- počet a rozmístění vlícovacích bodů- počet a rozmístění snímků- přesnost určení souřadnic vlícovacích bodů- rozlišení digitálních obrazových dat
Fotogrammetrie a DPZ22
rovinatá území + nižší požadovaná přesnost
• dokumentační práce - např. záplavy, polomy aj.
• interpretační práce - vojenství, životní prostředí aj.
3.4.4 Využití, systémy
+ rychlost, jednoduchost, malé nároky na vybavení
- nižší přesnost, požadavek rovinnosti
Využití ??
SystémyTopoL …… GIS + fotogrammetrie (CZ)Kokeš …… GIS + geodézie (CZ)IRAS/C ….. nadstavba CAD (MicroStation)
Fotogrammetrie a DPZ23
Jednosnímková metoda rovinaté území
Výškově členité území ???
3.5 Digitální ortofoto
Digitální ortofoto
ortofoto v. digitální ortofoto (dříve v. dnes)
- převod středového na ortogonální promítání
- odstranění nežádoucích radiálních posunů Z
- pojmy - ortofoto, ortofotoplán, ortofotomapa,(viz překreslený snímek, fotoplán, fotomapa)
- ortorektifikace = digitální ortofoto
Fotogrammetrie a DPZ24
• výšková členitost radiální posuny
• odstranění dodání „Z“ souřadnice DMT
3.5.1 Matematické základy
• matematický základ přímý vztah (viz dříve - I)
Fotogrammetrie a DPZ25
• výpočet digitálního ortofota
transformace obrazu ze systému snímkových do systému geodetických souřadnic.
Matematické základy
2. provedu nepřímou
geometr. transformaci
pro každý pixel obrazu
Základní kroky výpočtu1. vytvořím prázdný digitální obraz souřadnicově
totožný s DMT
Fotogrammetrie a DPZ26
Transformace
Matematické základy
- „Z“ souřadnice středů pixelů interpolací z DMT
- musím znát PVO a PVniO
- hodnota obrazové fce pixelu výpočet z hodnot sousedních pixelů
Fotogrammetrie a DPZ27
Technologický postup závisí na typu vstupních dat
3.5.2 Technologie - vstupy, výstupy
Vstupní data
1. snímky
- vhodné měřítko + rozlišení přesnost
- jednotlivé snímky v. stereodvojice
(mám? nemám? DMT)
Fotogrammetrie a DPZ28
3. DMT
- přesnost, aktuálnost,kompletnost
- kde získám??
Technologie - vstupy, výstupy
2. PVO- určeny při snímkování ?
(IMU/GPS budoucnost)
- určím následně vlícovací body
- státní správa (GIS), armáda (DMR), ČÚZK (ZABAGED) …
Fotogrammetrie a DPZ29
Technologie - vstupy, výstupy
- vytvořím FM prostředky?? stereofotogrammetrie
vyhodnocení - manuální
- poloautomatické či automatické (obrazová korelace); nutná kontrola!
- klasické ortofoto v. true ortofoto (DMT, DMR, DMZ)
klasické ortofoto DMT
Fotogrammetrie a DPZ30
Zpracování- digitální fotogrammetrické stanice- automatizace a dávkové (hromadné) zpracování- velké objemy dat (desítky, stovky snímků ..)
- průběžná kontrola kvality- úpravy výsledných dat - maskování, mozaikování
Technologie - vstupy, výstupy
Výstupy- digitální ortofoto (rastr, 2D)- DMT (vektor, 3D) ne vždy!!- programové aplikace nad ortofotem - IS (dle požadavků)
Fotogrammetrie a DPZ31
Kde mohu ovlivnit přesnost ??
3.5.3 Přesnost
2. příprava projektu + práce v terénu a. snímkový let - velikost území měřítko
snímku, počet snímků … b. vlícovací body - počet, přesnost určení … c. DMT, PVO - odkud? jak? přesnost; metoda
3. zpracování projektu a. digitalizace snímků rozlišení b. DMT podrobnost, kontrola c. zpracování preciznost + úpravy výsledku
1. požadavky zákazníka (realizmus!!)
Fotogrammetrie a DPZ32
Přesnost
Co nejvíce ovlivňuje, jak ??
Pozn.: při mapování do ML - často 1 ML = 1 snímek, pak ideálně střed ML = střed snímku kvalita
DMT - nevhodný polohové deformace ortofota viz jednosnímková FM
PVO - málo přesné polohové deformace ortofota nejvíce u krajů snímků!
snímek - malé měřítko, špatné rozlišení, špatná obrazová kvalita menší přesnostvýstupu horší kvalita (ostrost, čitelnost …)
Fotogrammetrie a DPZ33
Digitální fotogrammetrické stanice (DPW)PhoTopoL Atlas TopoL + Atlas (CZ)
ImageStation (SSK) Z/I Imaging (USA)
3.5.4 Systémy, využití
Digitální ortofoto + a -+ přesnost; univerzálnost použití
- požadavky na vstupní data; složitá technologie
Využití- IS - obrazová informace period. aktualizace- podklad pro projekty např. liniové stavby - správa např. MZE (programy EU - bonita) ..
Fotogrammetrie a DPZ34
Kde ortofoto koupím, dostanu ??
3.5.5 Dodavatelé digitálního ortofota
- zpracovatelé velké fotogrammetrické firmy Geodis (Brno), Gefos (Praha), Georeal (Plzeň) … další organizace - správy NP, Lesprojekt …
- uživatelé - státní správa a organizaceČÚZK - celá republika - ortofoto 1: 5000MZE - celá rep. - sledování bonity pozemkůKrajské + městské úřady - GIS
- další zdroje - ostatní organizace, podniky …...
Fotogrammetrie a DPZ35
Státní organizace - příklad
Český úřad zeměměřický a katastrální (ČÚZK)
čb ortofoto 1 : 10 000 rozlišení 0,5 m; celá ČR
bar. ortofoto 1 : 5 000 rozlišení 0,5 m; část ČR
Dodavatelé digitálního ortofota
Fotogrammetrie a DPZzávěr
Příští přednáška
,, Stereofotogrammetrie - AAT“
• Stereoskopie
• Normální případ stereofotogrammetrie
• Snímkové orientace a stereovyhodnocení
• Analytické aerotriangulace - AAT
Fotogrammetrie a DPZ
Fotogrammetrie
přednášející
Jindřich Hodač Ph.D.
Inženýrství životního prostředí
Fotogrammetrie a DPZúvod
,, Fotogrammetrické metody “
Program přednášky
• projekt snímkového letu
( průseková fotogrammetrie )
• jednosnímková fotogrammetrie
• digitální ortofoto
Fotogrammetrie a DPZúvod
Návaznost
,, Matematické základy fotogrammetrie,
letecká fotogrammetrie “
Základní pojmy souřadnicové soustavy
prvky vnitřní a vnější orientace
Základní vztahy transformace, přímý vztah
Letecká fotogrammetrie
Fotogrammetrie a DPZ40
Odvození základní podmínky
Přímý vztah
• v čase expozice leží bod P, střed promítání O a obraz bodu P´ na jedné přímce
• modelový souřad. systém definován se snímkovým (x´, y´, z´); kde z´= f pro O, jinak z´= 0
• modelový souřad. systém prostorově natočen vůči geodetickému o úhly , ,
Fotogrammetrie a DPZ41
Přímý vztah
Fotogrammetrie a DPZ42
• nelineárnívztah (nutná linearizace)
• obsahuje jak PVniO, tak PVO
Přímý vztah
Vlastnosti
Fotogrammetrie a DPZ43
Technologický postup
3.1.1 Letecká fotogrammetrie - základy
začátek