Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

Katedra Fotogrametrii i Teledetekcji

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

1. Opis budowy autografu VSD oraz programów narzędziowych i aplikacyjnych.

Video Stereo Digitizer VSD: Jest to analityczny autograf cyfrowy przeznaczony do opracowywania czarno białych lub kolorowych par cyfrowych obrazów fotogrametrycznych (stereogramów lub stereoortofotogramów).

VSD akceptuje skanowane:

- obrazy lotnicze, naziemne jak i satelitarne,

- obrazy skanerowe,

- obrazy pochodzące z kamer CCD.

VSD może być używany do tworzenia lub aktualizacji numerycznych map topograficznych, tematycznych itp. jak również do sporządzania wektorowej dokumentacji architektonicznej, konserwatorskiej lub archeologicznej.

Szczegóły wybierane są przez operatora przy użyciu pary kursorów (znaczków pomiarowych) animowanych myszą.

Program VSD akceptuje następujące formaty obrazów cyfrowych:

- TIFF monochromatyczny (maks. 256 półtonów),

- TIFF kolorowy, indeksowany, z paletą o 256 kolorach.

- monochromatyczny format strumienia pikseli

W katalogu oprogramowania pakietu VSD znajdują się następujące pliki:

VSD_VESA.EXE - plik głównego programu

PYRAM.EXE - plik programu uzupełniającego

VSD.BAT - plik uruchomieniowy VSD

VSDCONF - plik konfiguracyjny VSD

WINIETA.TIF - winieta programu VSD

MENU2_P, MENU2_E - pliki tekstowe zawierające menu VSD w wersji polskiej i angielskiej

*.LST - pliki binarne zawierające napisy dla VSD w wersjach jw.

ZNAKI_K - plik binarny z tablicą polskich znaków diakrytycznych

VSD.BKZ - plik binarny wzorów oznakowania punktów pomiarowych

DANE_WSL - przykładowy plik danych dla specjalnej aplikacji wyrównania sieci liniowej, dla VSD pracującego w trybie pojedynczego obrazu

*.EXE - programy narzędziowe wymienione w odrębnym punkcie instrukcji

*.DOC - plik w formacie edytora WORD for WINDOWS 6.0 zawierający niniejszy tekst w wersji polskiej lub angielskiej

Skrótami najczęściej używanymi w programie VSD są:

• V – kadruje obraz

• C – centruje obraz

• Z – zoom – powiększenie obrazu

• M – zmniejszenie obrazu

• I – rejestracja znaczka tłowego

• H – rejestracja punktu dla orientacji wzajemnej

• F1, F2 – pomiar wysokościowy znaczka tłowego

• F5 – określanie transformacji do układu tłowego dla pary obrazów

• F6 – obliczanie elementów orientacji wzajemnej

• F7 – obliczanie elementów orientacji bezwzględnej

• F8 – tryb autogrametryczny

• F9 – pomiar półautomatyczny punktów homologicznych

• F12 – zapis przejściowy

• „-‘’ – zmniejszenie skoku kursora

• „+’’ – powiększenie skoku kursora

• Tab – blokowanie lewego/prawego kursora

• 1 – przywrócenie sterowania parą kursorów w układzie autogrametrycznym

• Q – zapis plików mapy wektorowej i zakończenie pracy systemu VSD

• P – poligon; zapis współrzędnych początku punktów linii łamanej

• K – koniec; zapis ostatniego punktu linii łamanej

• D – dowiąż linie do wskazanego punktu

• U – usuwa wskazany wektor

• B – tworzenie/edytowanie warstw tematycznych

• C – centrowanie obrazu

• X – zmiana kształtu kursora

• R – odświeżanie mapy

Programy narzędziowe:

Istnieją programy pomocnicze, które są wykonywane poza programem VSD. Znajdują się one w katalogu pakietu VSD. Większość z nich to programy konwersji plików danych dla VSD.

Opcjonalnymi parametrami wywołania programów są nazwy plików wejściowych i wyjściowych. Kilka z nich wyposażonych jest w krótkie instrukcje wywoływane poprzez parametr „/?”.

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.

1. Parametry projektu i zdjęć, import zdjęć w postaci cyfrowej

Parametry projektu i zdjęć:

- zdjęcie wykonane z nalotu fotogrametrycznego zrealizowanego w 1995 roku

- zdjęcie zrobione kamerą lotniczą LMK 305_21

- skala zdjęcia 1:5000

- zapis diapozytyw barwny

- stała kamery 305,21 mm

- zdjęcie skanowane pikselem 22,5μm

- zdjęcie skanowane skanerem Photoscan PS1 ( dokładność skanowania 1 μm)

- konwersja zdjęcia RGB do zdjęcia czarno-białego (.tiff) indeksowanego

- pierwotnie wielkość pliku ze zdjęciem wynosiła 312 MB, a po skanowaniu 104 MB

- rozmiar zdjęcia 23x23 cm

- obiekt Olsztyn, szereg 10, model 2, zdjęcia 317, 318

1. Orientacja pary zdjęć lotniczych ( opis etapów, protokoły obliczeń, analiza wyników i dokładności)

a) orientacja wewnętrzna

Orientacja wewnętrzna jest jednym z podstawowych i najważniejszych etapów wielu procesów fotogrametrycznych.

Elementy orientacji wewnętrznej to współrzędne punktu głównego w układzie współrzędnych tłowych oraz odległość obrazowa - odległość między środkiem rzutu, a płaszczyzną obrazu c_k (stała kamery)

Parametry te są wyznaczane w procesie kalibracji kamery.

Orientacja wewnętrzna polega na transformacji współrzędnych obrazu z układu pikselowego do układu tłowego.

Podczas orientacji pomiarowi podlegają znaczki tłowe (zwykle cztery lub osiem). Po wykonaniu orientacji wewnętrznej możemy poruszać się już w układzie tłowym zarówno lewego jak i prawego zdjęcia.

Dane do transformacji (współrzędne znaczków tłowych) pobieramy najczęściej z metryki kamery.

Plik _OR_INT.WYN:

Nazwa zadania : 317_318 12-05-2011, 21:43

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

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

************************ Znaczki tlowe, zdjecie LEWE ************************

Transformacja wstepna, HELMERTA

nr xs ys xi yi x-xi y-yi xs-xs' ys-ys'

1 224.67 -223.00 -109.9960 110.0320 -0.000 0.010 -0.02 0.43

2 10015.00 -223.33 110.0010 110.0310 -0.007 -0.017 -0.30 -0.77

3 10016.67-10012.33 109.9990 -109.9600 0.012 0.013 0.54 0.58

4 225.67-10013.67 -109.9930 -109.9630 -0.002 0.007 -0.07 0.29

5 5119.33 -223.67 -0.0010 110.0220 -0.011 -0.006 -0.51 -0.25

6 10016.00 -5118.00 109.9950 0.0360 0.011 -0.006 0.51 -0.29

7 5121.00-10014.00 0.0000 -109.9680 0.005 -0.006 0.20 -0.28

8 224.67 -5118.33 -109.9990 0.0360 -0.008 0.007 -0.35 0.29

mx= 0.009 my= 0.011 mp= 0.015 mxs= 0.420 mys= 0.501 mps= 0.654

Wspolczynniki wzoru transformacji :

-115.0443103947 0.0224701915 0.0000020998

115.0529958751 -0.0000020998 0.0224701915

Transformacja docelowa, BI-LINIOWA

nr xs ys xi yi x-xi y-yi xs-xs' ys-ys'

1 224.67 -223.00 -109.9960 110.0320 0.005 0.000 0.20 0.00

2 10015.00 -223.33 110.0010 110.0310 -0.001 0.001 -0.03 0.05

3 10016.67-10012.33 109.9990 -109.9600 -0.003 0.006 -0.13 0.26

4 225.67-10013.67 -109.9930 -109.9630 0.002 0.005 0.10 0.22

5 5119.33 -223.67 -0.0010 110.0220 -0.006 -0.001 -0.26 -0.05

6 10016.00 -5118.00 109.9950 0.0360 0.007 -0.001 0.31 -0.04

7 5121.00-10014.00 0.0000 -109.9680 -0.001 -0.011 -0.05 -0.47

8 224.67 -5118.33 -109.9990 0.0360 -0.003 0.001 -0.15 0.04

mx= 0.006 my= 0.007 mp= 0.009 mxs= 0.253 mys= 0.294 mps= 0.388

Wspolczynniki wzoru transformacji : 3

-115.0392937 0.0224704 0.0000022 0.0000000

115.0425852 0.0000008 0.0224693 0.0000000

Rozmiar piksela w ukladzie tlowym : 0.0225

************************ Znaczki tlowe, zdjecie PRAWE ***********************

Transformacja wstepna, HELMERTA

nr xs ys xi yi x-xi y-yi xs-xs' ys-ys'

1 225.33 -223.00 -109.9960 110.0320 0.006 0.007 0.27 0.32

2 10015.33 -224.00 110.0010 110.0310 -0.010 -0.010 -0.46 -0.44

3 10015.67-10013.67 109.9990 -109.9600 0.004 0.008 0.16 0.35

4 224.67-10013.67 -109.9930 -109.9630 -0.007 0.007 -0.33 0.29

5 5120.00 -223.67 -0.0010 110.0220 -0.006 0.004 -0.27 0.20

6 10015.67 -5119.00 109.9950 0.0360 0.005 -0.005 0.24 -0.23

7 5120.67-10014.67 0.0000 -109.9680 0.012 -0.009 0.55 -0.39

8 224.67 -5118.67 -109.9990 0.0360 -0.004 -0.002 -0.16 -0.10

mx= 0.009 my= 0.008 mp= 0.012 mxs= 0.383 mys= 0.355 mps= 0.522

Wspolczynniki wzoru transformacji :

-115.0532481698 0.0224699364 -0.0000004506

115.0498683811 0.0000004506 0.0224699364

Transformacja docelowa, BI-LINIOWA

nr xs ys xi yi x-xi y-yi xs-xs' ys-ys'

1 225.33 -223.00 -109.9960 110.0320 0.003 0.000 0.13 0.00

2 10015.33 -224.00 110.0010 110.0310 -0.001 -0.001 -0.04 -0.07

3 10015.67-10013.67 109.9990 -109.9600 -0.007 0.006 -0.31 0.26

4 224.67-10013.67 -109.9930 -109.9630 -0.003 0.007 -0.14 0.33

5 5120.00 -223.67 -0.0010 110.0220 -0.003 0.005 -0.13 0.23

6 10015.67 -5119.00 109.9950 0.0360 0.005 -0.002 0.21 -0.09

7 5120.67-10014.67 0.0000 -109.9680 0.009 -0.009 0.41 -0.42

8 224.67 -5118.67 -109.9990 0.0360 -0.003 -0.005 -0.13 -0.23

mx= 0.007 my= 0.008 mp= 0.010 mxs= 0.310 mys= 0.342 mps= 0.461

Wspolczynniki wzoru transformacji : 3

-115.0568070 0.0224713 -0.0000013 0.0000000

115.0422467 0.0000021 0.0224691 0.0000000

Rozmiar piksela w ukladzie tlowym : 0.0225

b) orientacja wzajemna

Elementy orientacji zewnętrznej lewego zdjęcia P’ tworzącego stereogram ze zdjęciem prawym oznaczamy jako: X’_o, Y’_o, Z’_o, ω’, ϕ’, ϰ’, a prawego zdjęcia P” jako: X”_o, Y”_o, Z”_o, ω”, ϕ”, ϰ”, to wartości te określają orientację zewnętrzną dwóch zdjęć tworzących stereogram.

Jeżeli utworzymy różnice elementów orientacji zewnętrznej zdjęć P’ i P”, to otrzymamy elementy orientacji wzajemnej stereogramu. Elementy te określają położenie w przestrzeni zdjęcia prawego P” w stosunku do zdjęcia lewego P’:

Δω = ω” – ω’ (ω - poprzeczny kąt nachylenia)

Δϕ = ϕ” – ϕ’ (ϕ - podłużny kąt nachylenia)

Δϰ = ϰ” – ϰ’ (ϰ - kąt skręcenia)

b_y = Y”_o – Y’_o

b_z = Z”_o – Z’_o

Orientację wzajemną nazywamy zespół czynności, które w analogowym przyrządzie fotogrametrycznym umożliwiają doprowadzenie pary zdjęć do takiego względem siebie położenia, jakie zajmowały one w momencie naświetlania.

Wzajemne położenie obu wiązek jest jednoznacznie określane przez pięć elementów.

Mierząc paralaksy poprzeczne w 6 punktach rozmieszczonych na stereogramie można obliczyć elementy orientacji wzajemnej stereogramu. Dla uproszczenia rozwiązania, punkty pomiarowe wybiera się w sposób dowolny, w tak zwanych strefach standardowych (punkty Grubera).

Rysunek przedstawia standardowe rozmieszczenie punktów Grubera na modelu:

Plik _OR_REL.WYN:

Nazwa zadania : 317_318 13-05-2011, 12:53

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

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

***************** Obliczenie elementow orientacji wzajemnej ******************

Liczba pomierzonych punktow : 15

x0= 0.00 y0= 0.00 ck= 305.21

Liczba iteracji : 5

om= -0.2710ř fi= 0.0667ř ka= -0.2765ř

bx= 89.7213 by= -0.8854 bz= -0.3518 |b|= 89.7264

Macierz obrotu prawego zdjecia :

0.9999876756 0.0048262253 0.0011645291

-0.0048316823 0.9999771424 0.0047296396

-0.0011416762 -0.0047352080 0.9999881371

nr xm ym zm dym dyt dys

1 -11.848 -8.514 0.259 -0.0009 -0.0009 -0.04

2 101.310 0.062 3.867 0.0091 0.0092 0.41

3 -3.765 103.855 0.200 -0.0007 -0.0007 -0.03

4 -4.597 -91.519 1.962 0.0050 0.0054 0.24

5 94.801 93.772 0.776 -0.0090 -0.0099 -0.44

6 98.643 -101.119 1.293 0.0059 0.0065 0.29

7 -6.494 53.048 1.045 0.0016 0.0017 0.07

8 -13.275 -49.177 0.178 -0.0027 -0.0027 -0.12

9 50.118 -106.519 2.085 -0.0020 -0.0023 -0.10

10 110.409 -63.283 0.611 -0.0089 -0.0093 -0.42

11 99.372 60.830 0.362 0.0058 0.0061 0.27

12 52.223 100.242 -0.501 0.0039 0.0044 0.19

13 35.349 48.904 0.347 0.0006 0.0006 0.03

14 22.064 5.651 0.231 -0.0023 -0.0023 -0.10

15 55.500 -47.285 2.769 -0.0056 -0.0058 -0.26

Szczatkowa paralaksa poprzeczna w ukladzie modelu/tlowym/obrazu :

my= 0.0064 myt= 0.0067 mys= 0.30

Rozmiar piksela w ukladzie tlowym : 0.0225

Wyniki pomiarow uzytych do powyzszych obliczen :

nr xsl ysl xsp ysp

1 4592.67 -5499.00 610.33 -5417.67

2 9687.00 -5117.00 5658.50 -5010.50

3 4952.00 -495.00 940.00 -400.00

4 4915.00 -9219.00 933.00 -9133.33

5 9349.50 -936.00 5342.50 -820.50

6 9530.00 -9638.50 5556.00 -9532.00

7 4830.00 -2751.00 820.50 -2664.00

8 4529.50 -7309.50 559.50 -7228.50

9 7367.00 -9892.33 3385.00 -9795.00

10 10044.50 -7941.00 6072.00 -7835.00

11 9547.67 -2409.67 5553.33 -2298.00

12 7440.00 -666.33 3443.67 -559.00

13 6695.00 -2941.00 2698.33 -2845.33

14 6103.00 -4868.00 2118.00 -4779.00

15 7613.33 -7243.00 3608.33 -7148.00

c) orientacja bezwzględna

Orientacja bezwzględna modelu doprowadza model przestrzenny do położenia właściwego w przyjętym układzie współrzędnych terenowych. Orientacja bezwzględna obejmuje czynności, które modelowi optycznemu nadaje skalę oraz poziomują go, a także przyporządkowują mu prostokątny układ współrzędnych terenowych.

Wyniki końcowe opracowania fotogrametrycznego powinny być w układzie geodezyjnym. Dlatego należy obliczyć elementy orientacji modelu w układzie terenowym, to jest wyznaczyć siedem niewiadomych współczynników : X_O1, Y_O1, Z_O1, ɸ, Ω, K, t.

X_O1, Y_O1, Z_O1 – przesunięcie początku układu fotogrametrycznego do początku układu geodezyjnego

ɸ, Ω, K – kąty Eulera – wyznaczają orientację kątową obu układów współrzędnych

t – mianownik skali modelu, którą trzeba sprowadzić do żądanej wielkości

Rozwiązanie polega na posiadaniu na stereogramie fotopunktów, dla których znane są współrzędne terenowe i w układzie fotogrametrycznym.

Plik _OR_ABS.WYN:

Nazwa zadania : 317_318 14-05-2011, 22:28

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

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

**************** Obliczenie elementow orientacji bezwzglednej ****************

Liczba wskazanych punktow : 4

OM= 0.1660ř FI= -0.2624ř KA= 0.0434ř

Skala : 5.1271

Biegun modelu : 37.3808 3.1566 1.4898

Biegun terenu : -22733.1602 78029.0820 115.7075

Srodek rzutow zdjecia lewego : -22931.9337 78008.2447 1671.9778

Srodek rzutow zdjecia prawego : -22471.9125 78004.0526 1672.2686

Macierz obrotu :

0.9999892279 -0.0007577367 -0.0045792994

0.0007444771 0.9999955279 -0.0028965502

0.0045814737 0.0028931098 0.9999853199 1.00000

1002

Pnt_mod -13.515 75.070 1.719

Pnt_mod' -13.532 75.058 1.711

Err_mod -0.0177 -0.0116 -0.0086

Pnt_ter -22994.480 78397.531 116.710

Pnt_ter' -22994.390 78397.591 116.754

Err_ter 0.0903 0.0596 0.0445

1004

Pnt_mod -12.098 -72.723 1.514

Pnt_mod' -12.087 -72.716 1.523

Err_mod 0.0118 0.0067 0.0085

Pnt_ter -22986.490 77639.883 113.590

Pnt_ter' -22986.551 77639.848 113.546

Err_ter -0.0603 -0.0345 -0.0437

10500

Pnt_mod 83.943 87.894 0.501

Pnt_mod' 83.962 87.902 0.509

Err_mod 0.0187 0.0080 0.0076

Pnt_ter -22494.641 78463.773 113.030

Pnt_ter' -22494.736 78463.732 112.991

Err_ter -0.0959 -0.0412 -0.0394

10505

Pnt_mod 91.193 -77.614 2.224

Pnt_mod' 91.180 -77.617 2.217

Err_mod -0.0129 -0.0031 -0.0075

Pnt_ter -22457.029 77615.141 119.500

Pnt_ter' -22456.963 77615.157 119.539

Err_ter 0.0659 0.0161 0.0386

Bledy srednie wspolrzednych x,y,z : 0.0796 0.0409 0.0416

Blad sredniokwadratowy punktu w ukladzie odniesienia : 0.0987

Wyniki pomiarow wykonanych dla powyzszych obliczen :

Nr xsl ysl xsp ysp

1002 4515.00 -1760.00 490.00 -1672.00

1004 4579.67 -8372.33 598.67 -8289.67

10500 8861.67 -1202.33 4858.33 -1089.33

10505 9209.33 -8598.67 5218.33 -8495.33

4. Opis metody stereodigitalizacji i zakresu wektoryzacji obiektów sytuacyjnych 3D na zdefiniowanych warstwach tematycznych

STEREODIGITALIZACJA:

Stereodigitalizacja jest to proces pozyskiwania trójwymiarowych danych geometrycznych o obiektach znajdujących się a powierzchni terenu.

Polega ona na interpretacji i stereoskopowym pomiarze punktów charakterystycznych dla danego obiektu.

Stereodigitalizacja zdjęć lotniczych polega na rekonstrukcji modelu przestrzennego zrealizowanego 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.

Technika pomiaru sprowadza się do pomiarów punktów i linii. Pomiar punktowy to pomiar punktów dyskretnych a pomiar liniowy to pomiar ciągły.

Stereodigitalizację można określić także jako przypisanie punktowi współrzędnych (x,y,z) w trybie stereofotogrametrycznym.

Stereodigitalizacja 3D - stereoskopowy pomiar na autografach cyfrowych i analogowych. Przystępując do pomiarów stereoskopowych musimy dokonać pewnej hierarchii szczegółów sytuacyjnych (tworzy się architekturą warstw pomiarowych, przypisując tym warstwom odpowiednie atrybuty).

 

Wyróżniamy dwa tryby pomiaru:

• pomiar statyczny - ręczny pomiar przy wykorzystaniu myszy 3D ( znaczek pomiarowy prowadzony jest na dany punkt-„dotyka” mierzonego elementu)

• pomiar dynamiczny - znaczek pomiarowy prowadzony jest wzdłuż jakiegoś wektora lub trajektorii(np.: wzdłuż krawężnika lub drogi) podczas takiego pomiaru może nastąpić zmiana interwałów czasowych i liniowych.

Najczęściej stosowany obecnie jest tryb pomiaru statycznego (nawet gdy mamy do czynienia z obiektami liniowymi).

Warstwa tematyczna to grupa obiektów rysunkowych, która posiada nazwę, dla której został zdefiniowany kolor, który będzie wyświetlany podczas prezentacji obiektów należących do tej grupy. Atrybutem warstwy jest także jej widoczność.

Gdy rejestrujemy linie jedna z warstw jest warstwą aktualną i do niej są one przypisywane. Warstwy dodajemy, a także ustawiamy za pomocą klawisz B. Aby zarejestrować linie na innej warstwie należy:

- wybrać nazwę innej warstwy po naciśnięciu klawisza B, a następnie za pomocą lub wybrać odpowiednia warstwę

- wpisać inną nazwę

- ustawić warstwę aktualną za pomocą kursora – wskazanie odcinka i naciśnięcie Ctrl + B

VSD wyświetla rysunek wektorowy tylko w siedmiu jaskrawych kolorach: R -czerwony (Red), G - zielony (Green), B - niebieski (Blue), Y - żółty (Yellow), M - fioletowy (Magenta), C - seledynowy (Cyan), W - biały (White).

Lista warstw i atrybutów możliwa jest to obejrzenia po naciśnięciu ALT + B

Warstwy i atrybuty dla wykonywanego sprawozdania:

Nazwa warstwy	Kolor warstwy	Ilość odcinków
Budynki	czerwony	46
Użytki	żółty	64

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

Każda osoba miała do wykonania po trzy budynki i po trzy użytki.

Do wykonania ćwiczenia najpierw trzeba było założyć odpowiednie warstwy tematyczne, oznaczyć ich atrybuty (kolor i widoczność lub edytować już istniejące), następnie wybrać interesującą nas warstwę, ustawić stereoskop, a potem przygotować znaczki do pomiaru na uprzednio wybranym przez siebie obiekcie.

Za pomocą klawiszy F1 i F2 ustawialiśmy znaczki tak aby pokryły się.

Klawiszem [P] zaznaczaliśmy punkty tworząc wektor, klawiszem [K] kończyliśmy ten 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. Nie może być wyżej, gdyż taki pomiar nie będzie rzeczywistym odzwierciedleniem mierzonych obiektów.

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.

Za pomocą klawisza [U] można usuwać linie, które źle pomierzyliśmy i które chcemy poprawić.

Gdy skończymy pomiar na jednej z warstw należy przejść na inną warstwę używając klawisza [B].

I podobne czynności wykonujemy na kolejnych, interesujących nas, warstwach.

Nazwa zadania : 317_318 01-06-2011, 18:03

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

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

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

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

* 1. BUDYNKI R widoczna 46

2. UZYTKI Y widoczna 64

3. DROGI B widoczna 0

Rys.1. Pomierzone budynki i użytki

4. Edycja fragmentu numerycznej mapy wektorowej obiektu

W systemie VSD wektoryzację obrazów cyfrowych (rastrowych) obsługują następujące funkcje:

- realizacja linii łamanej: [P],[P],[P]......[K].

- realizacja trajektorii (rejestracja śladu kursora przemieszczanego myszą): [T] ~ [K].

- usuwanie błędnego wektora: [U] lub fragmentu linii łamanej / trajektorii: [T] [U].

- pomiar pojedynczych punktów: [J]

- usuwanie błędnego punktu: [J] oraz <numer punktu ze znakiem - (minus)>

- wybór warstwy tematycznej [B] (patrz p.12)

Istnieją 4 procedury wspomagające wektoryzację:

- półautomatyczna autokorelacja (wyszukiwanie punktów homologicznych): [F9] ,

- automatyczne doczepianie wektora do pomierzonych przez [J] punktów lub wierzchołków linii łamanej: [D]

- automatyczne doczepianie wektora do wewnętrznego punktu dowolnego odcinka: [.]

- automatyczna realizacja wektora prostopadłego do wskazanego odcinka:

- prostopadłość przestrzenna odcinków: [N]

- prostopadłość odcinków w rzucie na płaszczyznę poziomą: [Alt N]

Import mapy 3D (z plików zapisanych w katalogu roboczym):

- wizualizacja na stereogramie mapy 3D: [E] + nazwa pliku 3D: *.ABS lub *.MAP

Import mapy 2D (z plików zapisanych w katalogu roboczym):

- wizualizacja na stereogramie istniejącej mapy 2D: [Ctrl E] + nazwa pliku 2D: *.ABS (wszystkie punkty tej mapy otrzymują współrzędną Z równą współrzędnej Z wskazywanej aktualnie przez kursor)

- zmiana wysokości płaszczyzny mapy 2D: [Ctrl D] (wysokość płaszczyzny mapy zmienia się zgodnie z aktualną wysokością kursora).

Usuwanie rysunku wektorowego ze stereogramu:

- skasowanie rysunku wektorowego: [E] + [SPACE] (usunięcie to powoduje utratę zmian powstałych od chwili zaimportowania pliku mapy )

- wygaszenie / wyświetlenie rysunku mapy: [Alt E]

- wygaszanie / wyświetlanie oznaczeń punktów pomiarowych: [ * ]

- wyświetlenie numerów punktów: [Alt *] (nie dotyczy klawiatury numerycznej)

4. Opis metody manualnego stereoautogrametrycznego pomiaru fragmentu NMT w strukturze GRID (plik *.OR)

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

Najczęściej stosowane metody przestrzennej reprezentacji powierzchni:

* Regularna siatka (kwadratów, prostokątów, trójkątów) uzupełniona o punkty reprezentujące formy terenowe takie, jak:

- linie szkieletowe (grzbiety, cieki)

- linie nieciągłości (skarpy, urwiska)

- powierzchnie wyłączeń (wody, zabudowa, lasy)

- ekstremalne pikiety (wierzchołki, dna)

* TIN (Triangular Irregular Network) – reprezentacja w postaci elementów powierzchniowych będąca siecią nieregularnych trójkątów opartych na punktach pomiarowych

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.

Metody pozyskiwania danych do NMT:

• Metoda bezpośredniego pomiaru terenowego

• Metoda kartograficzna

• Metoda fotogrametryczna

• Lotniczy skaning laserowy

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.

Za pomocą klawiszy F1 i F2 ustawiamy znaczek pomiarowy tak, aby leżał on na powierzchni terenu. Klawiszem [J] zapisujemy znaczek.

Błędnie pomierzony punkt usuwamy za pomocą klawisza [J], wpisując numer punktu do usunięcia.

Naciskając jednocześnie klawisze Alt i [+] (z klawiatury alfanumerycznej) wpisujemy co ile ma być przeskok kursora. Na zajęciach należało wykonać siatkę kwadratów o wymiarach 20x20 m, z przeskokiem kursora równym 100 pikseli.

Oto kilka kombinacji klawiszowych wykorzystywanych w trakcie pomiaru:

Alt + [8] – pokazanie się numerów punktów

Alt + [E] – aktywacja i/lub ukrycie mapy

Ctrl + [E] – wczytanie mapy dwuwymiarowej

Ctrl + [D] – ustawianie mapy na określone wysokości aby punkty dotykały znaczków

[R] – odświeżanie mapy

F8 – tryb autogrametryczny

Plik 317_318.OR:

Nazwa zadania : 317_318 01-06-2011, 18:05

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

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

Znaczki tlowe, zdjecie lewe

1 -109.9960 110.0320 224.67 -223.00

2 110.0010 110.0310 10015.00 -223.33

3 109.9990 -109.9600 10016.67 -10012.33

4 -109.9930 -109.9630 225.67 -10013.67

5 -0.0010 110.0220 5119.33 -223.67

6 109.9950 0.0360 10016.00 -5118.00

7 0.0000 -109.9680 5121.00 -10014.00

8 -109.9990 0.0360 224.67 -5118.33

Znaczki tlowe, zdjecie prawe

1 -109.9960 110.0320 225.33 -223.00

2 110.0010 110.0310 10015.33 -224.00

3 109.9990 -109.9600 10015.67 -10013.67

4 -109.9930 -109.9630 224.67 -10013.67

5 -0.0010 110.0220 5120.00 -223.67

6 109.9950 0.0360 10015.67 -5119.00

7 0.0000 -109.9680 5120.67 -10014.67

8 -109.9990 0.0360 224.67 -5118.67

Punkty orientacji wzajemnej w ukladzie obrazu

1 4592.67 -5499.00 610.33 -5417.67

2 9687.00 -5117.00 5658.50 -5010.50

3 4952.00 -495.00 940.00 -400.00

4 4915.00 -9219.00 933.00 -9133.33

5 9349.50 -936.00 5342.50 -820.50

6 9530.00 -9638.50 5556.00 -9532.00

7 4830.00 -2751.00 820.50 -2664.00

8 4529.50 -7309.50 559.50 -7228.50

9 7367.00 -9892.33 3385.00 -9795.00

10 10044.50 -7941.00 6072.00 -7835.00

11 9547.67 -2409.67 5553.33 -2298.00

12 7440.00 -666.33 3443.67 -559.00

13 6695.00 -2941.00 2698.33 -2845.33

14 6103.00 -4868.00 2118.00 -4779.00

15 7613.33 -7243.00 3608.33 -7148.00

Wspolrzedne tlowe punktow orientacji wzajemnej

1 -11.858 -8.521 -101.336 -6.687

2 102.610 0.058 12.095 2.467

3 -3.768 103.924 -93.933 106.056

4 -4.627 -92.114 -94.082 -90.175

5 95.043 94.016 4.996 96.617

6 99.063 -101.552 9.791 -99.132

7 -6.516 53.229 -96.616 55.186

8 -13.283 -49.205 -102.476 -47.375

9 50.463 -107.251 -38.989 -105.042

10 110.630 -63.406 21.385 -61.000

11 99.490 60.899 9.733 63.417

12 52.138 100.075 -37.673 102.489

13 35.389 48.959 -54.420 51.114

14 22.081 5.657 -67.459 7.665

15 56.008 -47.715 -33.971 -45.564

Wspolrzedne terenowe punktow orientacji wzajemnej

1 -22985.485 77969.075 108.068

2 -22405.436 78013.419 129.352

3 -22944.481 78545.239 109.620

4 -22948.029 77543.499 115.735

5 -22439.095 78493.912 114.747

6 -22418.653 77494.686 114.595

7 -22958.293 78284.717 113.136

8 -22992.642 77760.588 107.017

9 -22667.442 77466.803 117.432

10 -22358.458 77688.731 111.924

11 -22415.521 78325.031 112.234

12 -22657.391 78526.933 107.287

13 -22743.728 78263.643 110.477

14 -22811.672 78041.834 108.929

15 -22640.098 77770.513 121.945

Punkty dostosowania w ukladzie odniesienia

1002 -22994.480 78397.531 116.710

1004 -22986.490 77639.883 113.590

10500 -22494.641 78463.773 113.030

10505 -22457.029 77615.141 119.500

Punkty dostosowania w ukladzie obrazu

1002 4515.00 -1760.00 490.00 -1672.00

1004 4579.67 -8372.33 598.67 -8289.67

10500 8861.67 -1202.33 4858.33 -1089.33

10505 9209.33 -8598.67 5218.33 -8495.33

Wspolrzedne w ukladzie obrazu

1 4332.00 -6037.00 359.00 -5957.00

2 4334.00 -6203.00 358.00 -6123.00

3 4501.00 -6203.00 525.00 -6123.00

4 4502.00 -6036.00 527.00 -5955.00

5 4668.00 -6203.00 695.00 -6121.00

6 4668.00 -6036.00 695.00 -5954.00

7 4834.00 -6037.00 859.00 -5954.00

8 4834.00 -6203.00 860.00 -6121.00

9 4335.00 -6369.00 362.00 -6289.00

10 4501.00 -6369.00 529.00 -6288.00

11 4668.00 -6367.00 702.00 -6286.00

12 4834.00 -6370.00 859.00 -6288.00

13 4834.00 -6536.00 860.00 -6454.00

14 4671.00 -6536.00 720.00 -6454.00

15 4502.00 -6534.00 533.00 -6454.00

16 4336.00 -6534.00 368.00 -6454.00

Wspolrzedne terenowe

1 -23015.575 77906.978 105.404

2 -23015.248 77887.962 106.935

3 -22996.017 77887.939 107.019

4 -22995.946 77907.166 106.277

5 -22976.819 77887.919 105.934

6 -22976.842 77907.140 105.585

7 -22957.693 77907.099 106.464

8 -22957.682 77887.927 106.414

9 -23015.162 77868.776 106.115

10 -22996.052 77868.765 105.805

11 -22976.875 77868.764 103.529

12 -22957.657 77868.755 107.150

13 -22957.645 77849.637 107.102

14 -22976.672 77848.748 97.972

15 -22995.957 77849.623 104.977

16. -23015.117 77849.607 104.508

4. Wygenerowanie warstwic na podstawie danych z NMT

Rys.2. Warstwice