Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

Wydział Geodezji i Gospodarki Przestrzennej

Katedra Fotogrametrii i Teledetekcji

Opracowanie stereogramu zdjęć lotniczych na autografie cyfrowym VSD AGH (Video Stereo Digitizer)

Wykonały:

Monika Piegat

Anna Poźniakowska

Rok III GiSzN Gr. 3

1. VSD jest cyfrową stacją roboczą przeznaczoną do opracowania monochromatycznych lub kolorowych obrazów cyfrowych.

W VSD dwa obrazy cyfrowe stanowiące stereogram wyświetlane są odpowiednio na lewej i prawej połowie ekranu monitora. Stereoskopową wizję przestrzenna uzyskuje się w ten sposób, że lewym okiem należy obserwować lewą połówkę ekranu, a prawą połówkę ekranu prawym okiem. Obserwację obrazów cyfrowych dokonuję się za pomocą stereoskopu zwierciadlanego. Za pomocą tego stereoskopu możemy wyraźnie obserwować przestrzenny model terenu, na którym dostrzegamy przestrzenne kształty obiektów i ich rozmieszczenie w przestrzeni.

Przedmiotem obserwacji stereoskopowej mogą być obrazy cyfrowe uzyskane na drodze laboratoryjnej, skanowania lotniczych zdjęć fotograficznych lub obrazy pozyskane wprost z wykorzystaniem skanera lotniczego lub satelitarnego. Na ćwiczeniach głownie mieliśmy do czynienia ze zdjęciami czarno-białymi. Obrazy te są panchromatyczne co charakteryzuje ich wysoka selektywność półtonów szarości i bardzo dobra ostrość wizji stereoskopowej, co ułatwia identyfikacje małych obiektów terenowych i poprawną interpretację przestrzenną.

Programy narzędziowe:

DXF_ABS - konwersja pliku tekstowego typu DXF na plik binarny ABS (format własny VSD)

Program tworzy plik raportu o warstwach NazwaPlikuDXF.LRP , który zastąpiony plikiem NazwaPlikuDXF.LAY o podobnej budowie, umożliwia eliminację niepożądanych warstw i modyfikację kolorów pozostałych.

ABS_TXT - konwersja pliku ABS do pliku *.TXT o formacie ASCII

Program umożliwia przeglądanie i wykorzystywanie poza VSD pliku tekstowego z rysunkiem zarejestrowanym w postaci ciągów punktów opisujących poligony.

TXT_ABS - konwersja pliku *.TXT o zawartości jw. na plik danych dla VSD w formacie ABS

Program umożliwia konwersję odwrotną do konwersji realizowanej przez program ABS_TXT i w przypadku potrzeby modyfikacji danych wymaga znajomości formatu używanego w plikach typu *.TXT.

DXF_B_T - konwersja pliku binarnego DXF na format tekstowy

Program dostosowuje format binarnego pliku DXF do tekstowego formatu DXF akceptowanego przez program DXF_ABS.

DXF_T_B - konwersja pliku tekstowego DXF na format binarny

Program umożliwia tworzenie pliku DXF w formacie binarnym, zmniejszającym jego rozmiar ok. dwukrotnie. (Nb. użycie kompresji typu ZIP zmniejsza rozmiar pliku DXF ok. pięciokrotnie).

RGB_VSD - konwersja pliku TIFF z obrazem RGB (True Color) na plik indeksowany lub na plik monochromatyczny

Program umożliwia przekształcenie pliku TIFF z obrazem cyfrowym typu RGB, niekompresowanym, na pliki obrazowe, które mogą być wprowadzone do VSD. Zależnie od decyzji operatora, w wyniku konwersji powstaje plik barwny indeksowany 256-kolorową paletą lub plik monochromatyczny.

KEY_CODE - egzaminator kodów przycisków klawiatury

Program raportuje na ekranie kody klawiszy alfanumerycznych, znakowych, funkcyjnych i klawiszy naciskanych wraz z Alt i Ctrl, kody stosowane przez VSD. Umożliwia on zmianę przypisania funkcji VSD przyciskom myszy oraz programowanie menu graficznego w pliku konfiguracyjnym VSDCONF.

TIF_LST - wyświetlenie zawartości nagłówka pliku rastrowego w formacie TIFF, w razie potrzeby.

Programy aplikacyjne:

1. Parametry projektu i zdjęć:

• Zdjęcia pochodzą z nalotu fotogrametrycznego zrealizowanego w 1995 roku w ramach programu PHARE za pomocą kamery lotniczej LMK 305_21.

• Skala zdjęć 1:5000.

• Para zdjęć, która była przedmiotem opracowania pochodzi z następującej lokalizacji: Obiekt Olsztyn; szereg 10, model 2; zdjęcia 317,318.

• Zdjęcia zostały przeskanowane za pomocą skanera Photoscan PS1 o minimalnej wielkości pixela to 7,5mikrometra.

• Zapis w formacie *.tiff czarno-białym (BW) indeksowanym.

• Wielkość pixela zwiększono do 22,5 mikrometr w wyniku czego wielkość pliku ze zdjęciem wyniosła 104MB.

• Pierwotna wielkość pliku ze zdjęciami wynosiła 312 MB.

• Fakt, że jest to plik BW indeksowany oznacza, że z 256 poziomów jasności, które może uzyskać pixel osiem z nich zarezerwowanych jest dla zdefiniowania kolorów określonych warstw tematycznych, które wykorzystane zostały w dalszej części pracy.

• Rozmiar zdjęć 23x23 cm

Import zdjęcia:

Pliki kolorowe RGB (True Color) muszą być przed wprowadzeniem do VSD przetworzone do formatu indeksowanego lub monochromatycznego.

1. Orientacje pary zdjęć lotniczych:

W czasie ćwiczeń wykonywaliśmy trzy orientacje: wewnętrzną, wzajemną i bezwzględną.

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia najpierw musieliśmy stworzyć nowy folder o nazwie zawierającą nr. Zdjęcia (w przypadku realizacji tych samych zdjęć przez kilka zespoły na koniec można dodać pierwsza literę imienia lub nazwiska). Przykładowa nazwa folder: 317_318_pp. Następnie zdjęcia na których pracujemy najlepiej zapisać w oddzielnym folderze.

Orientacja wewnętrzna:

1. Stereodigitalizacja zdjęć lotniczych polega na rekonstrukcji modelu przestrzennego

zrealizowanej na autografie analogowym, analitycznym lub cyfrowym. Rekonstrukcja modelu

przestrzennego oparta jest o parę zdjęć tworzącą stereogram. Na podstawie współrzędnych

uzyskanych w układzie modelu drogą transformacji uzyskuje się współrzędne szczegółów

terenowych w układzie geodezyjnym.

Wektoryzacja obiektów sytuacyjnych 3D:

Wykonywanie wektoryzacji płaskiej i obiektów poziomych (np. dachy budynków, które są prostopadłościowe). Również możemy wykonywać wektoryzacji dowolnych obiektów przestrzennych (np. powierzchnie terenu lub niepoziome dachy).

Dzięki Stereodigitalizacji mamy możliwość przeprowadzenia pomiarów: wysokości obiektów, odległości pomiędzy dowolnymi punktami, powierzchni poligonu zamkniętego, pikiet dla potrzeb numerycznego modelu terenu, bezpośrednia wektoryzacja linii o stałej wysokości (warstwice).

Przed rozpoczęciem wektoryzacji należy założyć warstwy o nazwie odpowiadającej obiektom, które mamy pomierzyć w terenie. Za pomocą klawisza [B] otwiera się okno w prawym dolnym rogu gdzie można zakładać nowe warstwy, określić ich kolor, edytować je lub przełączać z widocznego na niewidoczny i odwrotnie.

Następnie ustawiamy odpowiednią warstwę na której będzie pracować tak aby w obszarze prawego zdjęcia na górze pojawiło się okienko z nazwą aktywnej warstwy (wtedy jest widoczna). Potem wybieramy obiekt, który mamy pomierzyć.

Na ćwiczeniach wykonywaliśmy pomiary na dwóch warstwach: budynki i użytki.

Każda osoba miała do wykonania po trzy budynki i po trzy użytki. Do wykonania ćwiczenia najpierw trzeba było ustawić stereoskop, następnie ustawić znaczki na narożniku budynku lub użytku który miał być pomierzony. Za pomocą klawiszy F1 i F2 ustawialiśmy znaczki tak aby pokryły się. Za pomocą klawisza [P] zaznaczaliśmy punkty tworząc wektor, klawiszem [K] kończyliśmy wektor, a klawiszem [D] dołączaliśmy do ostatni wektor do punktu początkowego, tworząc obiekt zamknięty. W trakcie pomiaru trzeba zwracać uwagę aby znaczek pomiarowy ustawić na danym poziomie terenu lub budynku. Tak aby leżał bezpośrednio na wysokości danego obiektu. Oczywiście trzeba pamiętać, żeby powiększyć pomierzony teren za pomocą klawisza [Z] a następnie scentrować [C] znaczki pomiarowe tak aby były widoczne na środku ekranu co ułatwia pomiar.

1. Za pomocą klawisza [U] możemy usuwać linie, które są źle pomierzone aby ponownie dokonać pomiaru.

Jeśli chcemy edytować warstwę za pomocą klawisza [B] możemy w prawym dolnym rogu okna dokonać modyfikacji.

Poniżej mamy informacje o danych warstwach:

Nazwa zadania : 317_318 03-06-2011, 08:43

Nazwa obrazu : D:\NOWYFO~1\317.TIF (10240*10240)

D:\NOWYFO~1\318.TIF (10240*10240)

******************************** Lista warstw ********************************

Nr ----------- Nazwa ------------ Kolor Stan Odcinki

* 1. BUDYNKI B widoczna 40

2. UZYTKI G widoczna 47

1. NMT to numeryczna reprezentacja powierzchni terenowej utworzonej zazwyczaj poprzez zbiór odpowiednio wybranych punktów tej powierzchni oraz algorytmy interpolacyjne umożliwiające odtworzenie jej kształtu w określonym obszarze.

W systemach komputerowych tworzone są najczęściej dwa podstawowe typy NMT: regularny w postaci prostokątnej siatki punktów – GRID i nieregularny w postaci siatki trójkątów – TIN.

My używaliśmy modelu zapisany w formacie GRID może być zarazem interpretowany jako macierz wysokości, co znacząco ułatwia prowadzenie analiz przestrzennych.

Model pseudorastrowy – GRID

− model macierzowy o stałej rozdzielczości,

− prostota zapisu danych,

− zmienna dokładność zobrazowania terenu,

− każdy element macierzy przechowuje średnią wysokość pola elementarnego,

− jest podstawą do utworzenia modeli pochodnych – nachyleń i ekspozycji.

Rozpoczynając ćwiczenie najpierw ustawiamy znaczek pomiarowy na lewym zdjęciu na określonej wysokości w obszarze punktów homologicznych, następnie ustawiamy znaczek tak aby współrzędne x, y były liczbami całkowitymi. Następnie za pomocą klawiszy F1 i F2 ustawiamy znaczek pomiarowy tak aby leżał on na powierzchni terenu. Następnie za pomocą klawisza [j] zapisujemy znaczek. Usuwamy punkt za pomocą klawisza [j] i –nr. Pkt. Naciskając jednocześnie klawisze Alt i + wpisujemy co ile ma być przeskok kursora. Na zajęciach mieliśmy wykonać siatkę kwadratów o wymiarach 20x 20 m. Oto kilka kombinacji klawiszowych wykorzystywanych w trakcie pomiaru:

Alt i 8 – pokazanie się numerów punktów

Alt i e – naprzemiennie aktywowana jest i chowana mapa

Ctrl i e – wczytanie mapy dwuwymiarowej

Ctrl i d – wstawianie mapy na określone wysokości aby punkty dotykały znaczków

Po wykonaniu siatki GRID zapisujemy pracę za pomocą klawisza q

1. Na podstawie NMT ustalono współrzędne pikiet terenowych za pomocą niwelacji siatkowej (oczka w postaci kwadratów o wymiarach 20x20 m) metodą steroskopową. Raport z pomiaru wysokości zapisujemy w formacie .DXF, służącego do wymiany danych wektorowych. Na podstawie tego raportu i programu C-Geo8 jesteśmy w stanie wygenerować warstwice na danym terenie.