1. Jak ocenić wiarygodność danych? Co to jest błąd średni jak się go liczy, do czego służy + wzór.

Wiarygodność bazy danych oznacza zgodność pomiędzy stanem faktycznym a daną reprezentującą ten stan w systemie, innymi słowy jest to stopień zaufania do informacji, jaką możemy uzyskać z systemu. Wiarygodność rzędu 80% oznacza, że w dwudziestu przypadkach na sto obiekty przestrzenne mogą być opisane błędnymi atrybutami lub ich lokalizacja może być niezgodna ze stanem faktycznym.

1. Czy satelity obrazują w ultrafiolecie albo w ogóle jakiekolwiek sensory.

Tak, są satelity obrazujące w zakresie UV, ale nie obrazują one Ziemi tylko obiekty typu gwiazdy, inne obiekty kosmiczne.

Nie jest możliwe obrazowanie Ziemi w tym zakresie, ponieważ promieniowanie UV jest pochłaniane przez atmosferę (a żeby satelita je zarejestrował musiałoby ono przejść przez atmosferę, odbić się od powierzchni ziemi i znowu przejść przez atmosferę).

Przykłady satelitów obrazujących w UV: GALEX, IUE (International Ultraviolet Explorer).

1. Rodzaje rozdzielczości? Po co jest potrzebna wysoka rozdzielczość radiometryczna i co to jest? Rozdzielczość przestrzenna (analogowo i cyfrowo)?

Przestrzenna – opisana jest przez chwilowe pole widzenia detektora wycinka obszaru terenu, jaki jest rejestrowany z danej wysokości. W przybliżeniu jest to terenowy wymiar piksele GSD.

Spektralna – dotyczy zakresu uczulania detektora, czyli ∆λ[μm] w danym kanale spektralnym.

Radiometryczna – określa zasięg dynamiczny detektora, czyli ile poziomów wartości DN jest rejestrowanych przez system.

Czasowa – określa częstotliwość z jaką rejestruje dane tego samego wycinka terenu.

ROZDZIELCZOŚĆ ZDJĘCIA FOTOGRAFICZNEGO (ANALOGOWEGO) – zdolność oddzielnego odwzorowania najdrobniejszych elementów obrazu - wyrażana liczbą linii na milimetr.

Rozdzielczość obrazu analogowego to stopień odwzorowania w nim szczegółów oryginału. Wynika z niej, że im lepiej odwzorujemy szczegóły oryginału, tym obraz analogowy będzie miał większą rozdzielczość. Jeżeli, na przykład, fotografujemy za pomocą klasycznego aparatu, z użyciem filmu fotograficznego, to rozdzielczość wykonanego zdjęcia będzie zależeć m.in. od układu optycznego aparatu oraz jakości materiału fotograficznego rejestrującego obraz. Na ogół współczesne aparaty i materiały rejestrują bardzo dużo szczegółów. Istnieje jednak granica powiększania, po której przekroczeniu nie można już obserwować coraz mniejszych szczegółów i pojawia się ziarnistość materiału fotograficznego.

1. Jak zmierzyć powierzchnie takiej plamy ropy jak ją zidentyfikuje?

Analizy teledetekcyjne (metody wizualne) – klasyfikacja treści obrazu, charakterystyki spektralne;

Skaner IR - Pomiar emitowanego promieniowania z zakresu podczerwieni (w ciągu dnia plama oleju ma wyższą temperaturę niż powierzchnia czystej wody)

Skaner UV - Pomiar odbitego promieniowania z zakresu ultrafioletu (plama oleju odbija w większym stopniu niż czysta woda); Można wykryć plamę o grubości poniżej 10 µm, ale tylko w dzień

Skaner fluorescencyjny - Pomiar fluorescencji oleju wywołanej światłem laserowym z zakresu nadfioletu; Mogą być stosowane tylko w idealnych warunkach pogodowych, interferują związki organiczne zawarte w wodzie, których ilość też można oznaczać ta metodą

Radar SLAR oraz radar SAR - Pomiar rozproszonego do tyłu promieniowania mikrofalowego, olej zmienia obraz na radarze, bo tłumi fale kapilarne na wodzie; Przeszkadza wiatr o prędkości mniejszej niż 1,5 m/s oraz powyżej 6 m/s, urządzenie skanujące wraz z przemieszczaniem się samolotu, na którym się znajduje

1. Skale mapy zasadniczej, dlaczego ich tyle; dokładności szczegółów terenowych?

Skale mapy zasadniczej podane w instrukcji technicznej K-1 Mapa Zasadnicza

• skala 1:500 jest przeznaczona dla terenów o dużym stopniu zagęszczenia szczegółów sytuacyjnych lub przewidywanych do takiego zainwestowania. Sporządzana dla terenów dużych miast i rejonów przemysłowych.

• skala 1:1000 stosowana jest dla terenów mniejszych miast, aglomeracji miejskich i przemysłowych oraz na terenach osiedlowych wsi, będących siedzibami gmin.

• skala 1:2000 przeznaczona dla terenów zwartej zabudowy osiedlowej wsi, terenów rolnych o drobnej i nieregularnej szachownicy stanu władania oraz dla terenów rolnych i leśnych położonych w granicach administracyjnych miast.

• skala 1:5000 dotyczy map dla terenów o rozproszonej zabudowie wiejskiej oraz grunty rolne i leśne w gminach.

Grupy dokładnościowe ( grupy dokładnościowe podane w instrukcji technicznej 0-1 „Ogólne zasady wykonywania prac geodezyjnych):

1/ I grupa (położenie ±0,10m) - przedmioty sytuacji terenowej o wyraźnych konturach zachowujących swą niezmienność w okresach wieloletnich, trwale związane z podłożem jak:

a/ znaki graniczne : granicy Państwa jednostek podziału administracyjnego, jednostek gospodarczych nieruchomości i działek;

b/ zastabilizowane znakami trwałymi : punkty osnowy wysokościowej naziemne, punkty podstawowej osnowy grawimetrycznej i punkty wiekowe osnowy magnetycznej;

c/ budynki, budowle i urządzenia techniczne w tym mosty, wiadukty, tunele, estakady ściany oporowe itp.;

d/ elementy naziemne uzbrojenia terenu i szczegóły uliczne.

2/ II grupa (położenie ±0,30m) - przedmioty sytuacji terenowej o mniej wyraźnych i mniej trwałych konturach jak:

a/ ustabilizowane krawędzie budowli ziemnych: nasypów, wykopów, grobli, wałów, przeciwpowodziowych, nie rozgraniczone drogi publiczne;

b/ elementy podziemne uzbrojenia terenu i drugorzędne szczegóły uliczne;

c/ urządzenia terenów użyteczności publicznej lub o charakterze zbliżonym jak zieleńców, parków boisk sportowych, drzewa przyuliczne itp.;

3/ III grupa (położenie ±0,50m)- przedmioty sytuacyjne o niewyraźnych obrysach lub małego znaczenia gospodarczego jak:

a/ punkty załamania konturów użytków gruntowych i konturów klasyfikacyjnych;

b/ naturalne linie brzegowe wód płynących i stojących / wody o nie uregulowanej linii brzegowej;

c/ linie podziałowe na oddziały w lasach państwowych;

d/ punkty załamania dróg dojazdowych przebiegających wewnątrz terenów stanowiących własność państwa, lub dróg dojazdowych prywatnych.

1. Co to jest odwzorowanie, i co to jest odwzorowanie kartograficzne?

Odwzorowanie mapy jest wyrażeniem matematycznym służącym do przedstawiania kulistej, trójwymiarowej powierzchni Ziemi na płaskiej, dwuwymiarowej mapie.

Odwzorowanie kartograficzne – określony matematycznie sposób dwuwymiarowego i przeskalowanego przedstawiania powierzchni części lub całości kuli ziemskiej lub innego ciała na płaszczyźnie.

1. Co rozumiem pod pojęciem jakości danych?

Do oceny jakości danych przestrzennych niezbędna jest znajomość: kompletności, spójności, dokładności i precyzja położenia, aktualności, dokładności tematycznej (szczegółowość oraz wiarygodność).

1. Pozyskanie zobrazowań za pomocą Lidaru barymetrycznego, w jakich zakresach obrazują lasery, i do jakich głębokości można uzyskać dane w przypadku gdy jest dobra przejrzystość? Lidar barymetryczny.

Lidar barymetryczny wykorzystuje 2 lasery: jeden działający w zakresie podczerwonym a drugi w niebiesko-zielonym.

Podczerwień jest pochłaniana przez wodę, odbicie w tym zakresie pozwala orkeślić wysokość zwierciadła wody. Zakres niebiesko-zielony penetruje wodę, a odbity od dna pozwala określić jego topografię. Lidar pozwala penetrowac przybrzeżne akweny wodne na 20-40m, a bardziej zanieczyszczone wody śródlądowe na 20m (15 m).

1. Obowiązujące układy współrzędnych w Polsce i jaki dokument to reguluje?

Dokument który to realizuje: ROZPORZĄDZENIE RADY MINISTRÓW z dnia 8 sierpnia 2000 r. w sprawie państwowego systemu odniesień przestrzennych.

Nie bardzo wiem jak to opisać ale wyróżniamy: geodezyjny układ odniesienia:

• Geodezyjny układ odniesienia, zwany dalej "EUREF-89", jest rozszerzeniem europejskiego układu odniesienia ETRF na obszar Polski, w wyniku kampanii pomiarowej EUREF-POL 92, której rezultaty zostały zatwierdzone przez Podkomisję dla Europejskiego Układu Odniesienia (EUREF) Międzynarodowej Asocjacji Geodezji w 1994 r.

• 2. W EUREF-89 stosuje się Geodezyjny System Odniesienia 1980 (GRS 80), przyjęty na XVII Zgromadzeniu Generalnym Międzynarodowej Unii Geodezji i Geofizyki (MUGG) w Canberze, w grudniu 1979 r.

Układ wysokościowy:

• Układ wysokości tworzą wartości geopotencjalne podzielone przez przeciętne wartości przyspieszenia normalnego siły ciężkości, zwane dalej "wysokościami normalnymi", odniesione do średniego poziomu Morza Bałtyckiego w Zatoce Fińskiej, wyznaczonego dla mareografu w Kronsztadzie koło Sankt Petersburga (Federacja Rosyjska)

Układ współrzędnych płaskich prostokątnych:

• układ współrzędnych płaskich prostokątnych, oznaczony symbolem "2000", stosowany w pracach geodezyjnych i kartograficznych, związanych z wykonywaniem mapy zasadniczej

• układ współrzędnych płaskich prostokątnych, oznaczony symbolem "1992", stosowany w mapach urzędowych o skali mapy 1:10.000 i skalach mniejszych.

1. Co nowego pojawiło się w satelicie Cartosat-1 w sposobie pozyskiwania stereo z jednej orbity - co go odróżnia od innych satelit, które pozyskują stereo z jednej orbity?

System Cartosat, ma dwie kamery PAN (skanery elektrooptyczne) obrazujące z pikselem terenowym 2.5 m. Kamery są wychylone w przód 26^o i wstecz 5^o. Pozwala to wykonywać stereopary z jednej orbity, w tym samym czasie.

Inne satelity, pozyskujące stereo z jednej orbity posiadają jedną kamerę Pan. Obszar jest rejestrowany dwa razy w przeciągu kilkudziesięciu sekund. Pierwszy raz przy wychyleniu układu optycznego w przód, drugi raz – wstecz.

1. Co to jest NMT?

NMT, Numeryczny Model Terenu (DEM (Digital Elevation Model) i DTM (Digital Terrain Model)) – jest numeryczną, dyskretną (punktową) reprezentacją wysokości topograficznej powierzchni terenu wraz z algorytmem interpolacyjnym umożliwiającym odtworzenie jej kształtu w określonym obszarze

Najczęściej są tworzone dwa podstawowe typy NMT: regularny w postaci prostokątnej siatki punktów, kwadratów (GRID) i nieregularny w postaci siatki trójkątów (TIN) (ang. Triangular Irregular Network)

1. Jak wykonamy niwelacje z jednym reperem a jak z dwoma? Czym one będą się od siebie różniły?

2. System odniesień przestrzennych, co definiuje.

Systemy odniesień przestrzennych stanowią przyjęte na obszarze danego państwa i logicznie powiązane układy odniesienia, modele geoidy, układy współrzędnych oraz odwzorowania kartograficzne. Celem tak zdefiniowanego systemu odniesień przestrzennych jest zapewnienie jednolitej i spójnej lokalizacji świata rzeczywistego w zdefiniowanym i realizowanym układzie współrzędnych.

W Polsce państwowy system odniesień tworzą:

1. Geodezyjny układ odniesnia „EUREF-89”, będący rozszerzeniem układy ETRF na obszar Polski, w wyniku kampanii pomiarowej „GRS 80”

2. Układ wysokości utworzony przez wartości geopotencjalne podzielone przez wartości przyspieszenia normalnego siły ciężkości (wysokości normalne) odniesione do średniego poziomu Morza Bałtyckiego w Zatoce Fińskiej (mareograf w Kronsztadzie)

3. Układ współrzędnych płaskich prostokątnych „2000” stosowany w pracach geodezyjnych i kartograficznych, związanych z wykonaniem mapy zasadniczej

4. Układ współrzędnych płaskich prostokątnych „1992” stosowany w mapach urzędowych o skali mapy 1:10 000 i skalach mniejszych.

1. Co to są obrazy Pan-sharpened, jak powstają?

Zobrazowania pan-sharpened są połączeniem obrazów PAN i MS (które dają obraz barwny „wyostrzony”). Charakteryzują się pikselem terenowym rejestrowanym w zakresie PAN oraz informacją barwną z zakresu MS.

Istnieje wiele metod panshapening’u, np. BROVEY’a, IHS (HIS), średniej, ESRI, Paris’a i Pendock’a.

• Transformacja Brovey’a zalicza się do operacji pansharpeningu i polega na zwiększeniu rozdzielczości kanałów spektralnych przez pomieszanie ich z kanałem panchromatycznym. Operacja Brovey’a opiera się na poniższej formule:

C = (Ri/Sum) * Rn, gdzie

Ri = rastry spektralne,

Sum = R1 + R2 + ... + Rn-1, suma wartości piksela z rastrów spektralnych

Rn = raster panchromatyczny

Operacja ta przeprowadzana jest na rastrach o tej samej rozdzielczości przestrzennej. Dlatego

przed samą operacją pansharpeningu należy doprowadzić rastry do jednakowego wymiaru. Wykonanie tej operacji jest możliwe poprzez automatyczny resampling wykorzystujący zewnętrzny układ współrzędnych do zrównania liczby wierszy i kolumn w obiektach rastrowych.

• Metoda IHS oparta jest o konwersję przestrzeni barwnej RGB do HIS i z powrotem HIS na RGB, przy czym podczas powrotnej operacji zamienia się składową Intensity na kanał panchromatyczny. Operacja ta przeprowadzana musi być na rastrach o tej samej rozdzielczości przestrzennej. Dlatego przed samą operacją pansharpening’u metodą IHS należy doprowadzić rastry do jednakowego wymiaru. Wykonanie tej operacji jest możliwe poprzez automatyczny resampling wykorzystujący zewnętrzny układ współrzędnych do zrównania liczby wierszy i kolumn w obiektach rastrowych.

• Metoda Paris’a została stworzona specjalnie dla TNTmips. Jest metodą wieloetapową, opatentowaną – dlatego jej formuła nie jest na razie znana. Polega ona na wstępnej kalibracji i korekcji poszczególnych kanałów w celu usunięcia wpływu atmosfery (absorpcja i rozpraszanie) w taki sposób aby uzyskać kolory jak najbardziej naturalne. Między innymi kanał podczerwony jest wykorzystywany do kompensacji jasności powierzchni roślinnych w kanale panchromatycznym; są one zwykle jaśniejsze niż powinny być.

• Metoda Pendock’a jest metodą, którą można zastosować do dowolnego zestawienia kanałów spektralnych. Nie obejmuje ona kalibracji pod kątem naturalnych czy podczerwonych (CIR) kompozycji barwnych. Stąd też niezbyt przewidywalne wizualnie są wyniki jej zastosowania.

1. Co to jest histogram i czy ma zastosowanie tylko w teledetekcji?

Histogram jest prostą funkcją pozwalającą charakteryzować obraz cyfrowy. Definiuje ilość pikseli o danej jasności, w obrębie całego obrazu. Histogram można przedstawić w formie wykresu, gdzie na osi poziomej podane są stopnie jasności (dla obrazu kolorowego można wykreślić histogram dla każdej składowej koloru), na osi pionowej podana jest ilość pikseli o danym poziomie jasności. Zamiast liczby pikseli podawana jest niekiedy częstość względna liczby pikseli (stosunek liczby pikseli danego stopnia jasności do liczby wszystkich pikseli na obrazie). Histogramy są skalowane przy wyświetlaniu zawsze według aktualnych skrajnych (minimalnej i maksymalnej)wartości występujących w pliku obrazowym.

Zastosowania:

*fotografia

*medycyna - Metoda wyrównania histogramu jest użyteczna w obrazach z wyraźnym podziałem na tło i pierwszy plan, takimi, że barwa obu jest albo jasna albo ciemna. W szczególności, może prowadzić do skuteczniejszego obserwowania struktur kostnych w diagnostyce rentgenowskiej oraz do dokładniejszego prezentowania szczegółów na zdjęciach prześwietlonych lub niedoświetlonych.

1. Coś o aberracji chromatycznej?

Aberracja – zjawisko deformacji, zniekształcenia, pogorszenia ostrości obrazu spowodowane wadą soczewki / układu optycznego. Podział aberracji: niechromatyczne (aberracja sferyczna, koma, astygmatyzm, krzywizna pola, dystorsja) i chromatyczne.

Aberracja sferyczna – zniekształcenie obrazu przez różne długości ogniskowania promieni świetlnych w zależności od położenia między środkiem a brzegiem układu optycznego (im dalej od osi optycznej tym bardziej uginają się promienie świetlne).

Koma – obraz punktu nie jest punktem (nie jest kołowy), tylko tworzy się plamka w kształcie przecinka.

Astygmatyzm – promienie padające w dwóch prostopadłych płaszczyznach są ogniskowane w różnych punktach (=> obraz nieostry i zniekształcony).

Krzywizna pola – część obrazu zogniskowana jest zamiast na płaszczyźnie – czaszy wklęsłej lub wypukłej (np. obraz jest ostry na środku kadru ale już nie na krawędziach).

Dystorsja – różne powiększenie obrazu w zależności od jego odległości od osi optycznej instrumentu. W zależności od kształtu zniekształcenia wyróżnia się rodzaje: beczkowata i poduszkowata (czyli zamiast prostokąta na obrazie powstaje kształt beczki lub poduszki).

Aberracja chromatyczna – rozszczepienie światła widoczne na granicach kontrastujących obszarów (kolorowe obwódki lub nieostrości).

1. Zakresy, w jakich możemy wykonać zobrazowania termalne i dlaczego w takich? Dlaczego TIR rejestrowany jest w różnych długościach fali EM?

Okna atmosferyczne – zakresy widma elektromagnetycznego, przez które przenika energia o danym zakresie; w innych zakresach promieniowanie jest pochłaniane przez atmosferę.

TIR 1,5 - 100 µm..

TIR można rejestrować w dwóch oknach atmosferycznych:

• 2,0 - 5,6 µm

• 8,0 - 14,0 µm

1. W jaki sposób pobierana jest stereopara w Spot-5 a w jaki w Spot-4?

W systemie SPOT-4 Stereopara pozyskiwana jest z dwóch orbit tzw. stereoskopia z sąsiednich orbit. Satelita obrazuje ten sam pas terenu w odstępie kilku dni, metoda jest niekorzystna ponieważ odstęp czasu może powodować pojawiające się chmury itd.

W systemie SPOT-5 realizowana jest koncepcja stereoskopii z jednej orbity. Realizacja odbywa się za pomocą systemu HRS. System zbudowany jest z dwóch niezależnych, identycznych kamer=> skanerów elektrooptycznych. Osie optyczne skanerów znajdują się w płaszczyźnie orbity i są odchylone od linii pionu odpowiednio o 20° do przodu i 20° wstecz.

1. Omówić rozdzielczość spektralną w Spot-5, jakie są przedziały poszczególnych kanałów i co to jest ta rozdzielczość?

Rozdzielczość spektralna: dotyczy zakresu uczulenia detektora, czyli Δλ [μm] w danym kanale spektralnym. ( Butowtt str 121)

Obrazowanie w SPOT-5 odbywa się za pomocą dwóch skanerów HRG ( zastąpił skaner z HR VIR satelity SPOT-4) oraz Skaner stereoskopowy HRS

Z HRG otrzymujemy obrazy w następujących zakresach spektralnych:

PAN ( 0,49-0,69)

B1 ( 0,49- 0,61)

B2 ( 0,61- 0,68)

B3 ( 0,78- 0,89)

B4 (1,58-1,75)

Z HRS otrzymujemy obrazy w następujących zakresach spektralnych:

PAN 2 x ( 0,49 – 0,69). „2” oznacza dwa obrazy, HRS=> MODEL STEREOSKOPOWY.

1. Jaka jest różnica między systemami aktywnymi a pasywnymi?

Ze względu na źródło pochodzenia rejestrowanego promieniowania sensory dzieli się na dwie grupy: pasywne i aktywne. Sensory pasywne rejestrują odbite promieniowanie pochodzące od istniejących w środowisku źródeł energii (np. Słońca). Zdjęcie fotograficzne jest przykładem teledetekcji pasywnej.

Sensory aktywne emitują własną energię, która wchodzi w interakcję z badanymi obiektami i powraca z powrotem do sensora. Przykładami sensorów aktywnych są: radar - gdzie wysyłane są mikrofale, lidar – w tym przypadku wysyłane jest światło, sodar – gdy wysyłane fale akustyczne.

1. Dlaczego i w jakim zakresie przy pozyskiwaniu zdjęć z Landsata woda ma kolor czarny?

Woda ma kolor czarny w zakresie podczerwieni – bo całkowicie pochłania, nie odbija promieniowania w tym zakresie

1. Elementy orientacji wzajemnej a zewnętrznej. Do czego służą elementy orientacji zewnętrznej? Orientacja wzajemne 2 liniowa, 3 kątowa.

ELEMENTY ORIENTACJI WEWNĘTRZNEJ (KAMERY, ZDJĘCIA) – liczbowe wartości: stałej kamery ck i współrzędnych punktu głównego w układzie wyznaczonym przez znaczki tłowe; ich znajomość jest niezbędna do rekonstrukcji wiązki promieni rzucających

ELEMENTY ORIENTACJI ZEWNĘTRZNEJ (KAMERY, ZDJĘCIA) – współrzędne środka rzutów (Xo, Yo, Zo), oraz kąty określające nachylenie i skręcenie kamery (i wykonanego nią zdjęcia) – ω, φ, κ

ELEMENTY ORIENTACJI BEZWZGLĘDNEJ (MODELU STEREOSKOPOWEGO) – wartości kątów nachylenia podłużnego i poprzecznego o które należy zmienić położenie modelu stereoskopowego, aby przyjął on takie przestrzenne położenie jakie miał rekonstruowany obiekt

ELEMENTY ORIENTACJI WZAJEMNEJ (MODELU STEREOSKOPOWEGO) – różnice pomiędzy elementami orientacji zewnętrznej zdjęć tworzących stereogram

1. Rozdzielczość przestrzenna kanału termalnego Landsata 7.

Dane Landsat	λ (m)	Rozdzielczość przestrzenna(m)
kanał 1 - niebieski	0.45-0.52	30
kanał 2 - zielony	0.53-0.61	30
kanał 3 - czerwony (RED)	0.630.69	30
kanał 4 - bliska podczerwień (NIR)	0.78-0.90	30
kanał 5 - średnia podczerwień	1.55-1.75	30
kanał 6 - termalny	10.40-12.50	60
kanał 7 - średnia podczerwień	2.09-2.35	30
kanał 8 - panchromatyczny	0.52-0.90	15

1. Co to jest relacyjna baza danych?

Dane w relacyjnych bazach danych są przechowywane w tabelach, z których każda ma stałą liczbę kolumn i dowolną liczbę wierszy. Wiersze odpowiadają niepodzielnym rekordom (krotkom), a kolumny odpowiednim atrybutom. Porządek kolumn i wierszy nie ma znaczenia. Nazwy kolumn określane są jako atrybuty.

Dane z bazy wybierane są wybierane dzięki językowi zapytań na podstawie wartości z konkretnych pól w wierszach. Zapytania mogą mieć prostą postać i wówczas wyszukiwane są dane wyłącznie jednej tabeli, lub mogą mieć postać wyrafinowaną i wymagać od systemu przeszukiwania wielu tabel.

Relacje pomiędzy obiektami mogą być również następujące:

• relacja jeden do jednego (1: 1) – każdy rekord w tabeli A może mieć tylko jeden dopasowany do niego rekord z tabeli B, i tak samo każdy rekord w tabeli B może mieć tylko jeden odpowiadający mu rekord w tabeli A, np. tylko jedno miasto jest stolicą danego państwa;

• relacja jeden do wielu (1: n) – w tej relacji rekord w tabeli A może mieć wiele dopasowanych do siebie rekordów z tabeli B, jednak rekord z tabeli B może mieć tylko jeden odpowiadający mu rekord w tabeli A, np. relacja pomiędzy powiatem i gminą;

• relacja wiele do wielu (m: n) – w tej relacji rekord w tabeli A może mieć wiele dopasowanych do niego rekordów z tabeli B i tak samo rekord w tabeli B może mieć wiele odpowiadających mu rekordów z tabeli A; relacja ta jest możliwa tylko poprzez zdefiniowanie trzeciej tabeli (tabeli łącznej); np. relacja działka ewidencyjna i właściciel

1. Co to jest SQL?

Język SQL (Structured Query Language) jest najbardziej znanym językiem zapytań, zaimplementowanym w praktycznie wszystkich istniejących na rynku systemach relacyjnych baz danych. Jest wykorzystywany do wyświetlania, wstawiania i modyfikowania danych w bazie danych.

SQL jest używany jako samodzielny język służący do interakcyjnych zapytań, tworzenia i aktualizacji relacyjnej bazy danych (i w ten sposób będzie wykorzystywany podczas ćwiczeń laboratoryjnych).

Instrukcje języka SQL podzielić można na kilka typów:

- instrukcje wyszukiwania danych - SELECT

- instrukcje tworzenia bazy (Data Description Language) – np.: CREATE TABLE

- instrukcje modyfikacji danych (Data Modification Language) – np.: UPDATE

- instrukcje do określania praw dostępu i więzów integralności (Data Control Language) – np.: GRAN

1. Jakie są błędy danych przestrzennych? Co to są analizy przestrzenne? Co wpływa na dokładność danych przestrzennych?

Błędy danych przestrzennych: niekompletność, niespójność, obniżona dokładność i precyzja położenia, nieaktualność, obniżona dokładność tematyczna (szczegółowość oraz wiarygodność).

Przyczyny błędnych i nieprecyzyjnych danych przestrzennych:

- błędy pomiarów terenowych,

- błędy przy wprowadzaniu danych do komputera,

- nieaktualne dane źródłowe,

- niepełny dostęp do danych,

- konwersja lub format zapisu danych,

1. Warunek kolinearności.

Kolinearność – współliniowość; warunek kolinearności stanowi matematyczny zapis współliniowości wektorów wodzących tego samego punktu na zdjęciu i w terenie.

Jeśli wektory są kolinearne to ich odpowiednie współrzędne są proporcjonalne (i na odwrót). Dzięki tej zależności można wyrazić zależność między współrzędnymi na zdjęciu (tłowymi) a współrzędnymi terenowymi.

Równanie kolinearności jest podstawą do znalezienia przestrzennego położenia punktów. Pozwala na wyznaczenie elementów orientacji zewnętrznej zdjęcia, co wymaga znajomości współrzędnych tłowych i terenowych przynajmniej 3 fotopunktów.

1. Mieszanie barw: CMYK, skąd ten skrót, od czego "K"?

Mieszanie barw metodą subtraktywną – „mieszanie farb”; barwy podstawowe cyjan, magenta, żółty i czarny, czyli cyan, magenta, yellow i blacK.

1. Co to jest interpolacja?

Interpolacja – w grafice komputerowej jest to proces mający na celu utworzenie nowego, wcześniej nieistniejącego piksela na podstawie pikseli sąsiadujących z pikselem tworzonym tak, aby był on jak najlepiej dopasowany optycznie do przetwarzanego obrazu. Interpolację wykorzystuje się przy resamplingu, uzupełnianiu i korygowaniu obrazów oraz automatycznej korekcie obrazów w skanerach do filmów.

1. Model IHS.

IHS – model przestrzeni barw oparty o: Intensity (intensywność), Hue (odcień), Saturation (nasycenie)

HSV (ang. Hue Saturation Value), HSB – model opisu przestrzeni barw. H – odcień światła (ang. Hue) wyrażony kątem na kole barw przyjmujący wartości od 0° do 360°. Model jest rozpatrywany jako stożek, którego podstawą jest koło barw. Wymiary stożka opisuje składowa S – nasycenie koloru (ang. Saturation) jako promień podstawy oraz składowa V – (ang. Value) równoważna nazwie B – moc światła białego (ang. Brightness) jako wysokość stożka.

1. Metoda głównych składowych PCA.

Obrazy wielospektralne są silnie ze sobą skorelowane. Zawierają bardzo podobne informacje dotyczące obiektów terenowych. Celem analizy głównych składowych (Principal Components Analysis) jest utworzenie nowego zestawu obrazów, które nie będą skorelowane. Kompozycje barwne utworzone z takich obrazów pozwalają na lepsze odróżnienie obiektów terenowych.

Principal Component Analysis (PCA) analiza głównych składowych

Wyznaczenie w procesie PCA głównych składowych polega na wyznaczeniu nowej osi głównej układu współrzędnych spektralnych wzdłuż największej wariancji danych przez rzutowanie wartości pikseli obrazu w przestrzeni wielowymiarowej.

Następnie wyznaczane są prostopadłe osie do pierwszej także według maksymalnej wariancji (najistotniejszej statystycznie informacji). W ten sposób powstają nowe kanały zawierające wzajemnie nieskorelowane dane.

Metoda PCA umożliwia kompresję najbardziej przydatnej, w późniejszym w procesie klasyfikacji, informacji zawartych w obrazie przez utworzenie zmiennych nazywanych składowymi głównymi (Principal Components).

1. Co to jest błąd CE90?

CE90=> pozioma dokładność położenia piksela, określona promieniem okręgu, w jakim środek piksela powinien znaleźć się z prawdopodobieństwem 90 procent.

1. Dlaczego niebo jest czerwone jak zachodzi Słońce?

Rozpraszanie Rayleigha – to rozproszenie światła na cząsteczkach o rozmiarach mniejszych od długości fali rozpraszanego światła. Dzięki temu zjawisku niebo w dzień jest niebieskie, a przy zachodzie Słońca czerwone.

W środku dnia, kiedy Słońce jest wysoko na nieboskłonie, fale światła przechodzą przez w miarę cienką warstwę atmosfery, przez co tylko niebieskie światło jest rozpraszane (ponieważ długość fali światła niebieskiego jest krótsza niż światła czerwonego. Kiedy Słońce zachodzi (jest od nas bardziej oddalone) światło musi przejść przez grubszą warstwę atmosfery niż w południe, przez co również promieniowanie o większych długościach fali jest rozpraszane.

1. Model rastrowy i wektorowy.

Model rastrowy – model danych oparty o piksele zorganizowane w zapisie macierzowym, tablica pikseli; położenie najmniejszego elementu (piksela) określone jest przez numer kolumny i numer wiersza.

Model wektorowy – model danych oparty o uporządkowane zbiory współrzędnych, punktów; może być prosty (punkty, linie, poligony) lub topologiczny (relacje topologiczne)

Wektorowy Rastrowy

1. Mieszanie barw: addytywne i subtraktywne.

Metoda addytywna – „mieszanie światła emitowanego”; barwy podstawowe czerwony, niebieski, zielony = sumują się do barwy białej. Na tej zasadzie działają monitory, wyświetlacze itp.

Metoda subtraktywna – „mieszanie światła odbitego” lub „mieszanie farb”; barwy podstawowe cyjan, magenta, żółty dają razem barwę czarną. Na tej zasadzie działają drukarki, mieszalnie farb itp.

1. Co znajduje się w metryce kamery?

Metryka kamery zawiera informacje z przeprowadzonej kalibracji, czyli:

• Stałą kamery ck

• Dystorsję radialną odniesioną do punktu głównego symetrii PPS (principal point of symmetry)

• Zdolność rozdzielczą radialną i tangencjalną

• Współrzędne punktów głównych PPS i PPA

1. Jak kto zamaskuje się pod ziemią to jakiej aparatury musimy użyć (w jakim kanale) aby go zdemaskować? Odp. radar (kanał P).

Demaskowanie obiektów pod ziemią można wykonać za pomocą interferometrii radarowej, z wykorzystaniem pasma długich mikrofal (im dłuższe fale tym penetracja biomasy większa).

Pasmo P (30 – 100 cm)

Zakresy falowe zobrazowań radarowych:

Zakres radarowy	Długość fali w cm
Ka	1
K	1,5
Ku	2
X	2,5 – 3,5
C	3,5 – 7
S	7 – 15
L	15 – 30
P	30 – 100

1. Filtr adaptacyjny.

Filtry adaptacyjne:

• Działanie polega na tym, że każdemu punktowi oraz jego otoczeniu przypisywana jest wartość, która pozwala na zakwalifikowania go jako punkt należący lub nienależący do krawędzi.

• na obszarach zakwalifikowanych jako "nie należące do krawędzi" stosowany jest filtr uśredniający,

• reszta obszarów nie jest zmieniana. Krawędzie określane są na podstawie znacznych różnic intensywności sąsiadujących pikseli.

• Działanie tych filtrów jest zależne od cech analizowanego obszaru;

Filtry adaptacyjne zmieniają charakterystykę działania w zależności od cech analizowanego obrazu. Przewaga nad innymi filtrami jest taka, że większość z dotychczasowych filtrów działa jednostronnie, np.: filtr dolnoprzepustowy rozmazuje krawędzie, a filtr górnoprzepustowy wydobywa niepotrzebne szczegóły z obrazów. Filtr adaptacyjny działa dwuetapowo:

1 etap – wyznaczany jest parametr klasyfikujący dany punkt do krawędzi. Kryterium może być wariancja punktów szarości: duża wariancja oznacza krawędź.

2 etap – dokonywana jest filtracja filtrem uśredniającym, ale tylko tych punktów, które nie zostały zaklasyfikowane jako krawędź. Punkty krawędzi pozostają bez zmian. Unika się w ten sposób ich rozmycia

1. GPS

GPS - Global Positioning System, właściwie GPS-NAVSTAR, system nawigacji satelitarnej, stworzony przez Departament Obrony USA, 3 segmenty: kosmiczny, naziemny, użytkownicy.

Działanie polega na pomiarze czasu dotarcia sygnału radiowego z satelitów do odbiornika. Znając prędkość fali elektromagnetycznej oraz znając dokładny czas wysłania danego sygnału można obliczyć odległość odbiornika od satelitów. Sygnał GPS zawiera w sobie informację o układzie satelitów na niebie (tzw. almanach) oraz informację o ich teoretycznej drodze oraz odchyleń od niej (tzw. efemeryda).

1. DTED poziom 2 (geneza i dokładności).

DTED (Numeryczny Model Terenu):

• Level 0 – oczko siatki ok. 900 m

• Level 1 – oczko siatki ok. 90 m

• Level 2 – oczko siatki ok. 30 m

Najbardziej kompletny zestaw danych topograficznych publicznie udostępnionych przez NASA pochodził z misji SRTM – Shuttle Radar Topography Mission. Misja ta zmapowała 80% powierzchni lądów, między 60° szerokości geograficznej północnej i 57° szerokości geograficznej południowej czego efektem był DTED Level 1 (darmowy) i Level 2. Dla Level 2 dokładność wysokościowa wynosi 5-10 m.

1. Charakterystyka spektralna i krzywe spektralne.

Krzywa charakterystyczna (krzywa spektralna) – przedstawia zależność współczynnika odbicia promieniowania od długości fali. Każdemu obiektowi można przypisać jego krzywą spektralna.

Aby porównać krzywe spektralne należałoby rejestrować odbicie promieniowania w sposób ciągły dla szerokiego spektrum. W praktyce stosuje się jedynie wybrane zakresy promieniowania, zwane kanałami spektralnymi.

Współczynnik odbicia – stosunek promieniowania odbitego od obiektu do promieniowania padającego (dla określonej długości fali). Współczynniki odbicia promieniowania roślin zielonych są najbardziej zróżnicowane w zakresie podczerwieni. Dlatego do badań związanych z określaniem rodzajów roślinności oraz jej stanu zdrowotnego, wykorzystywany jest ten zakres promieniowania.

1. Jakie filtry stosuje się do wyostrzania krawędzi, zasada działania.

Filtry górnoprzepustowe mogą służyć do wydobywania z obrazu składników odpowiedzialnych za szybkie zmiany jasności, a więc konturów, krawędzi, drobnych elementów faktury, itp. Popularnie mówi się, że filtry górnoprzepustowe dokonują wyostrzenia obrazu wyostrzenia obrazu -rozumianych jako uwypuklenie krawędzi w obrazie.

Filtry nieliniowe (kombinowane) lokalizują krawędzie dokładniej i w sposób bardziej pewny niż laplasjany. Idea polega na kolejnym zastosowaniu dwóch gradientów w prostopadłych do siebie kierunkach a następnie dokonaniu nieliniowej kombinacji wyników tych gradientów. Dzięki nieliniowej kombinacji liniowych przekształceń obraz wynikowy ma dobrze podkreślone kontury – niezależnie od kierunku ich przebiegu.

Filtry wykrywające krawędzie:

Filtry górnoprzepustowe - Gradienty

• Filtr Robertsa :

• bardzo czułe na szumy, można stosować na obrazach o bardzo dobrej jakości lub po uprzednim zastosowaniu filtru uśredniającego;

• maska filtru składa się z zer i dwóch innych wartości;

• wykrywa krawędzie.

• Filtr Prewitt’a :

• wykorzystywany do wykrywania krawędzi na obrazie (gdy występują duże szumy)

• maska odwrócona o 90° - eksponuje linie pionowe na obrazie.

• Sobel’a

Filtry Prewitt’a i Sobel’a pozwalają na wykrycie krawędzi z dużym szumem wysokoczęstotliwościowym. Wzmacniają one wpływ najbliższego otoczenia piksela. Wykorzystywane są na obrazach z dużym szumem.

Filtry górnoprzepustowe wykrywające krawędzie- Laplasjany

• Suma elementów składowych filtru wynosi 0;

• wyższa wartość w środku filtru wskazuje na wzmocnioną częstotliwość

• Symetryczne;

• Podkreślają kontury obiektów niezależnie od ich przebiegu.

Wyższa wartość środkowa maski zastosowanego filtru daje wyraźniejszy efekt- wzmocnione wyższe częstotliwości. Na obrazach widać wyróżnione krawędzie Na ostatnim krawędzie są rozmazane.

1. Źródła danych przestrzennych.

• obrazy satelitarne,

• zdjęcia lotnicze,

• zdjęcia naziemne,

• automatyczne stacje pomiarowe,

• pomiary geodezyjne i odbiornikami GPS,

• prace i pomiary terenowe,

• mapy i plany (mapa zasadnicza, mapy analogowe, wojskowe mapy wektorowe VMap,

• materiały publikowane,

• państwowe zasoby danych (Rejestr granic oraz powierzchni jednostek podziału terytorialnego kraju, Baza osnów geodezyjnych, EGiB, GESUT, Mapa Zasadnicza, Baza Danych Topograficznych – TBD, Bazy danych tematycznych, Bazy Danych Ogólnogeograficznych – BDO)

• zasoby danych różnych instytucji,

• bazy danych geograficznych,

• roczniki statystyczne,

• banki danych…..

1. Jaki materiał ma albedo większe niż 1?

Albedo (białość) – stosunek ilości promieniowania odbitego do padającego, jest parametrem określającym zdolność odbijania promieni przez daną powierzchnię.

Teoretycznie albedo większe od 1 (większe od 100%) może mieć idealne lustro, skierowane na wprost skanera, lasera czy innego instrumentu

1. Cień radarowy i cień słoneczny. Cień + rodzaje.

Cień radarowy – brak możliwości wykonania pomiaru, pozyskania danych o elementach przesłoniętych przez inne obiekty.

Cień słoneczny – zmniejszenie lub brak oświetlenia elementu lub fragmentu terenu ze względu na przeszkodę znajdującą się między elementem a źródłem światła.

1. Rodzaje relacji w modelu relacyjnym bazy danych.

Typy relacji (ang.relation types)

Relacja jeden-do-jednego

W relacji jeden-do-jednego każdy rekord w tabeli A może mieć tylko jeden dopasowany rekord z tabeli B, i tak samo każdy rekord w tabeli B może mieć tylko jeden dopasowany rekord z tabeli A. Ten typ relacji spotyka się rzadko, ponieważ większość informacji powiązanych w ten sposób byłoby zawartych w jednej tabeli. Relacji jeden-do-jednego można używać do podziału tabeli z wieloma polami, do odizolowania części tabeli ze względów bezpieczeństwa, albo do przechowania informacji odnoszącej się tylko do podzbioru tabeli głównej.

Relacja jeden-do-wielu

Relacja jeden-do-wielu jest najbardziej powszechnym typem relacji.

W relacji jeden-do-wielu rekord w tabeli A może mieć wiele dopasowanych do niego rekordów z tabeli B, ale rekord w tabeli B ma tylko jeden dopasowany rekord w tabeli A.

Relacja wiele-do-wielu

W relacji wiele-do-wielu, rekord w tabeli A może mieć wiele dopasowanych do niego rekordów z tabeli B i tak samo rekord w tabeli B może mieć wiele dopasowanych do niego rekordów z tabeli A. Jest to możliwe tylko przez zdefiniowanie trzeciej tabeli (nazywanej tabelą łącza), której klucz podstawowy składa się z dwóch pól ž kluczy obcych z tabel A i B. Relacja wiele-do-wielu jest w istocie dwiema relacjami jeden-do-wielu z trzecią tabelą. Na przykład, tabele "Zamówienia" i "Produkty" są powiązane relacją wiele-do-wielu zdefiniowaną przez utworzenie dwóch relacji jeden-do-wielu z tabelą "Opisy zamówień".

1. Metody korelacji.

Autokorelacja – automatyczne wyszukiwanie i pomiar punktów homologicznych na dwóch lub więcej obrazach.

• Area Based Matching opiera się na analizie obszaru grupy pikseli (porównanie ich skali szarości). W przypadku obrazu kolorowego można wykorzystać jeden z kanałów do korelacji. W metodzie tej porównuje się małe fragmenty obrazów zwanych z ang. image patches, a następnie mierzy się ich podobieństwa na podstawie korelacji lub znanych metod najmniejszych kwadratów. Image matching wykorzystujący równanie korelacji jest często zwany po prostu „korelacją obrazów”, natomiast wykorzystujący podejścia metod najmniejszych kwadratów: „matching najmniejszych kwadratów” (ang. least squares matching) oznaczany często LSM.

• Feature-Based Matching jest używany przeważnie w grafice komputerowej. Krawędzie lub inne obiekty wydobywane z obrazów oryginalnych są porównywane do odpowiednich, homologicznych obiektów na drugim lub pozostałych obrazach. Podobieństwo liczone jest najczęściej jako funkcja kosztów

• W ostatnich latach coraz częściej wykorzystuje się trzecią metodę: Symbolic Matching. Metoda ta porównuje opisy symboliczne używając również funkcji kosztów. Opisy symboliczne mogą odnosić się do skali szarości lub występujących na obrazie obiektów. Mogą być zaimplementowane do systemu jako grafy, drzewa, sieci semantyczne. W porównaniu do poprzednich metod symbolic matching nie bazuje na podobieństwie geometrycznym. Zamiast podobieństwa kształtu lub położenia, porównuje własności topologiczne obiektów

• Relational Matching?

Metoda matchingu Sposób pomiaru podobieństwa Podstawa matchingu

Area-based korelacja obrazów, metoda najmniejszych kwadratów, skala szarości

Feature-based funkcja kosztów krawędzie, obszary

Symbolic funkcja kosztów opis symboli

1. Błędy systematyczne.

Błąd systematyczny – błąd wynikający z zastosowanej metody pomiaru, powtarzający się w uzyskanych wynikach. Można go eliminować stosując inną, niezależną metodę pomiaru.

1. Optymalny termin wykonywania zdjęć lotniczych i pozyskiwania zdjęć satelitarnych dla potrzeb opracowań fotogrametrycznych

Przy wyborze wykonywania zdjęć uwzględnia się następujący czynniki:

• Stopień przeźroczystości atmosfery

• Porę roku

• Charakterystykę oświetlenia słonecznego.

• Ze względu na porę roku zaleca się fotografowanie wczesną wiosną lub późną jesienią. Brak liści na drzewach oraz pokrycia terenu uprawami ( zboża rośliny okopowe) ułatwia wgląd w teren i dokładne opracowanie NMT lub rzeźby terenu. Nie wykonuję się zimą, albowiem śnieg znacznie obniża wartości interpretacyjne obrazu, uniemożliwia opracowanie rzeźby terenu ( warstwa śniegu fałszuje wysokości i znacznie zmniejsza dokładność ich wyznaczenia ze względu na wyeliminowanie kontrastów drobnych szczegółów, które dają dobre wyczucie głębi ostrości.)

1. Prędkość poruszania się satelity na orbicie.

$v = 7.911\sqrt{\frac{R}{R + H}}\ \lbrack km/s\rbrack$ R=6 380 km, H – wysokość orbity satelity

1. Warunki geometryczne rzutu środkowego. Prosta w rzucie środkowym (narysować).

Rzut środkowy na płaszczyznę – odwzorowanie przestrzeni euklidesowej lub przestrzeni rzutowej trójwymiarowej na daną płaszczyznę przypisujące każdemu punktowi przestrzeni, różnemu od środka, punkt przecięcia się prostej przechodzącej przez ten punkt i przez środek rzutu z tą płaszczyzną.

Zdjęcia fotogrametryczne są odwzorowaniami perspektywicznymi inaczej rzutem środkowym przestrzeni na płaszczyznę.

Warunki rzutu środkowego:

- obiektyw wolny do błędów, dystorsji

- materiał światłoczuły lub matryca w momencie fotografowania tworzy idealną płaszczyznę

Idealny obiektyw powinien spełniać warunki:

• wiązka promieni wychodząca z jednego punktu (homocentryczna) po przejściu przez obiektyw pozostaje homocentryczną – obraz każdego punktu jest punktem

• obraz płaszczyzny prostopadłej do osi optycznej pozostaje płaszczyzną prostopadłą do osi

• obraz płaskiego przedmiotu usytuowanego prostopadle do osi optycznej jest podobny do tego przedmiotu

1. Minimalne i optymalna liczba punktów.

Znaczki tłowe: minimalna 4 optymalna 8 ( określają położenie punktu głównego zdjęcia PPA)

Liczba fotopunktów: minimalna 3 optymalna 5 ( pojedyncze zdjęcie)

1. Pokrycie podłużne – co trzeba znać?

Baza poprzeczna

$Bq = a*\frac{100 - q}{100}*Mz\ \lbrack m\rbrack$ $q = 30\% + 70*\frac{H}{H}\%$

q – pokrycie poprzeczne; a – długość boku kadru [m]; H – wysokość lotu

Baza podłużna

$Bp = a*\frac{100 - p}{100}*Mz\ \lbrack m\rbrack$ $p = 60\% + 50*\frac{H}{H}\%$

p – pokrycie podłużne ; a – długość boku kadru [m]; H – wysokość lotu

1. Wymienić, jakie stożki stosuje się w kamerach analogowych i jakie jest ich przeznaczenie.

Nadszerokokątny 88 mm

Szerokokątny 150 mm

Pośredni 210 mm

Normalnokątny 305 mm

Wąskokątny 610 mm

1. Co to jest barwa?

Barwa – wrażenie psychiczne wywołane gdy oko odbiera promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu światła widzialnego.

1. Co to jest spektralna charakterystyka odbiciowa?

Spektralna charakterystyka odbiciowa to wykres, funkcja określająca zależność parametru odbicia promieniowania od częstotliwości (ewentualnie długości fali).

1. W jakim rzucie rejestrowany jest obraz?

W fotogrametrii i teledetekcji mamy do czynienia z czterema rzutami

• Rzutem środkowym ( perspektywistycznym) realizowanym przez kamery fotograficzne

• Rzutem środkowo- ortogonalnym realizowanym przez urządzenia skanerowe

• Rzutem panoramicznym realizowanym przez jednoobiektywowe kamery panoramiczne

• Rzutem ortogonalnym, w którym prezentowane są wyniki opracowań

1. Ortofotomapa. Cechy ortofotomapy cyfrowej. Ortofotomapa – zobrazowanie w odpowiedniej skali?

Ortofotomapa, fotomapa, mapa fotograficzna – mapa, której treść przedstawiona jest zdjęciem lotniczym (zobrazowaniem satelitarnym), obraz kartometryczny w rzucie ortogonalnym, usunięte błędy spowodowane deniwelacją terenu i nachyleniem zdjęcia.

Cechy:

• rzut ortogonalny (a nie środkowym jak zdjęcie lotnicze),

• jednolita skala dla całej powierzchni terenu (skali nie mają jednak obiekty wystające ponad powierzchnię terenu np. domy, drzewa).

1. Do czego stosowana jest metoda promieni homologicznych (paska papieru)? Zalety, wady, ograniczenia.

Metoda paska papieru – promieni homologicznych, metodą pęków perspektywicznych; metoda przetwarzanie graficznego oparta na geometrycznych zasadach przekształcenia rzutowego, stosowana jest do przenoszenia szczegółów ze zdjęcia na mapę. Głównym elementem tej metody jest przeniesienie punktu ze zdjęcia na mapę (jeśli znamy 4 pary punktów homologicznych).

Zalety: szybka, wygodna, tania, nie wymaga stosowania specjalnych instrumentów czy sprzętów

Wady: wymaga znajomości 4 par punktów homologicznych, dokładność zależna od dokładności identyfikacji punktów, zależna od obserwatora

1. Różnice między GRD i GSD. Od czego zależy GSD?

GRD => (Ground Resolved Distance). Terenowa zdolność rozdzielcza, jej wymiar mówi jaki jesteśmy w stanie zobaczyć, zinterpretować najmniejszy element na zdjęciu

GSD => Ground Sampling Distance). Rozdzielczość przestrzenna, wymiar pojedynczego piksela w terenie: na wymiar GSD w przypadku zdjęć cyfrowych ma:

• Ck

• Wymiar piksela na matrycy podawany w mikrometrach

• Wysokość fotografowania

$$Pter = \frac{H\ \times Piks}{f}$$

W przypadku zdjęć analogowych:

• Ck

• Wysokość lotu

• Skala fotografowania

• Wymiar piksela skanowania

1. Wykorzystanie skaningu laserowego w innych zastosowaniach fotogrametrycznych

Skaning naziemny: pomiary inwentaryzacyjne (obiekty budowlane, architektoniczne, zabytki, wykopaliska, stanowiska archeologiczne), miejsca przestępstw…

Skaning lotniczy: tworzenie NMT i NMPT

1. Różnice skaner od kamery.

Skaner – aktywny system teledetekcyjny – emituje własne promieniowanie w postaci wiązki lasera i rejestruje jej odbicie od powierzchni obiektu.

Kamera – pasywny system teledetekcyjny – rejestruje światło odbite od obiektu.

ZWIĄZEK TEORII FALOWEJ I KWANTOWEJ PROMIENIOWANIA ELEKTROMAGNETYCZNEGO

TEORIA FALOWA c = v ⋅ λ

TEORIA KWANTOWA Q = h⋅v

c – prędkość rozchodzenie się promieniowania

ν- częstotliwość

λ - długość fali

Q - kwant energii (J

h - stała Plancka = 6 26 ⋅ 10^-34 J ⋅sek

Q = hc/ λ

PRAWO STEFANA-BOLTZMANA

Ilość energii wypromieniowywanej przez dany obiekt zależy od jego temperatury powierzchniowej

M = σ ⋅ T ⁴

M = całkowite promieniowanie z danej powierzchni (W·m^-2)

σ = stała Stefana – Boltzmana = 5,6697x10^-8x m^-2 x K^-4

T = Temperatura absolutna (K) emitowana przez dany obiekt

PRAWO PRZESUNIECIA WIENA

$\mathbf{\lambda}_{\mathbf{m}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{A}}{\mathbf{T}}$

λ m - Długość fali (maksimum spektralne promieniowania)

A - 2898 µm·K

T – Temperatura (K)

Dokładność a precyzja

dobra dokładność, słaba dokładność, dobra dokładność

słaba precyzja, dobra precyzja, dobra precyzja

1. Wyjaśnić INS i do czego służy (prof. Kaczyński)

INS – Inertial Navigation System – Inercyjny (bezwładnościowy) system nawigacyjny, stosowany w samolotach w połączeniu GPS/INS.

Podczas lotu samolotu są wykonywane pomiary:

• współrzędnych środków rzutów – antena GPS na kadłubie samolotu (+stacja referencyjna – dGPS)

• nachyleń kątowych – urządzenie INS zamontowane na kamerze

Urządzenie INS składa się z 3 laserowych żyroskopów i 3 przyspieszeniomierzy. Żyroskopy są wzajemnie ortogonalne – wyznaczają trzy kierunki. Przyspieszeniomierze określają zmiany prędkości w tych kierunkach na podstawie czego wyznaczane są przemieszczenia kątowe.

- czy mając system GPS/INS podczas obrazowania terenu zdjęciami lotniczymi potrzebne są fotopunkty, aby określić elementy orientacji zewnętrznej ?

NIE

2. Narysować i wyjaśnić w jaki sposób pozyskiwane są współrzędne punktów pozyskanych z lidaru (prof. Botowtt)

LIDAR – Light Detection and Ranging – lotniczy skaning laserowy; laser wysyła poprzez specjalny układ optyczny impulsy światła o konkretnej długości fali i w określonym kierunku, instrument rejestruje odbicie wiązki promieniowania

Metody pomiaru:

- laser impulsowy, w którym do obliczenia odległości, mierzony jest czas pomiędzy wysłaniem a odbiorem impulsu laserowego

- laser o ciągłej emisji światła, w których mierzone są różnice faz pomiędzy impulsem wysłanym i odbieranym

3. Aktywne i pasywne systemy omówić i przykłady podać (dr Walczykowski)

Aktywne – skanery, lasery, radary, inne

Pasywne – kamery, aparaty foto, inne

1. Zastosowanie praktyczne i możliwości wykorzystania modeli 3D budynków (prof. Butowtt)

Modele 3D budynków mogą znaleźć zastosowanie np. w systemach informacji przestrzennej, do tworzenia bazy danych obiektów przestrzennych, jako źródła danych przestrzennych, zastosowanie dla celów edukacyjnych, turystycznych, informacyjnych, architektura i projektowanie, projektowanie wnętrz, inne..

2. Elementy orientacji wewnętrznej wymienić, w jaki sposób je wyznaczamy, po zeskanowaniu zdjęciu lotniczego w jaki sposób przenieść je na obraz cyfrowy.(prof. Kaczyński)

Elementy orientacji wewnętrznej – liczbowe wartości: stałej kamery ck i współrzędnych punktu głównego x0, y0 w układzie wyznaczonym przez znaczki tłowe; ich znajomość umożliwia określenie położenia środka rzutów.

Po zeskanowaniu zdjęcia lotniczego, żeby przenieść elementy orientacji wewnętrznej na obraz cyfrowy należy np. w programie LPS lub DDPS oznaczyć położenie znaczków tłowych (ich współrzędne wyznacza się w drodze kalibracji kamery lub odczytuje z metryki kalibracji kamery).

3. Co to jest GSD i od czego zależy(dr Walczykowski)

GSD, ground sampling distance, jest to częstość próbkowania i określa wielkość piksela w terenie. GSD zależy od sensora (matrycy lub materiału światłoczułego), wysokości nad terenem (wysokość lotu, wysokość orbity satelity – czyli odległość sensora od obiektu).

W przypadku sensorów cyfrowych, rozdzielczość przestrzenna może również być definiowana jako GSD (ang. Ground Sampling Distance, czyli terenowa wielkość próbkowania). Jest to miara określająca odległość w terenie pomiędzy środkami dwóch sąsiadujących detektorów – pikseli.

GRD, ground resolved distance, określa najmniejszą wielkość, jaka może zostać rozróżniona na zobrazowaniu.

1. Rzut środkowy..dalczego tak często sie go stosuje.. i warunki optyczne (Prof. Butowtt)

Rzut środkowy (perspektywiczny) jest najbardziej „naturalnym rzutem” dla oka ludzkiego – odwzorowuje przedmioty tak jak to widzi człowiek. Poza tym jest tak często stosowany bo kamery lotnicze, aparaty poprzez stosowanie jednoobiektywowych układów optycznych realizują właśnie rzut środkowy.

Warunki optyczne rzutu środkowego:

- obiektyw wolny do błędów, dystorsji

- materiał światłoczuły lub matryca w momencie fotografowania tworzy idealną płaszczyznę

Idealny obiektyw powinien spełniać warunki:

- wiązka promieni wychodząca z jednego punktu (homocentryczna) po przejściu przez obiektyw pozostaje homocentryczną – obraz każdego punktu jest punktem

- obraz płaszczyzny prostopadłej do osi optycznej pozostaje płaszczyzną prostopadłą do osi

- obraz płaskiego przedmiotu usytuowanego prostopadle do osi optycznej jest podobny do tego przedmiotu

2. Rozdzielczość radiometryczna omówić ?(Walczykowski)

Rozdzielczość radiometryczna – określa za pomocą ilu odcieni szarości zarejestrowany został obraz; wyrażana w bitach. Zobrazowania satelitarne charakteryzują się rozdzielczością radiometryczną na poziomie 11 bitów, 16 bitów, (8 bitów?). Zdjęcia lotnicze – ok 6 bitów.

3. cos o barwach naturalnych filtrach nie potrafie powtórzyc ;/ (Prof Kaczyński)

1. prof. Kaczyński: dlaczego rozdzielczość Ikonosa jest 16 bit, a tak naprawdę wynosi ona 11 bit?

Dane rejestrowane są w 16 bitach, ale tylko informacje do 11 bit zawierają informacje możliwe do wykorzystania, przetworzenia, reszta to szumy (widać to na histogramie)

2. prof. Butowtt: rodzaje filtrów stosowanych w fotogrametrii lotniczej. Jakie są, do czego służą, co dają?

Filtry barwne – w fotografiach barwnych zmieniają barwy, odcienie zdjęcia; w fotografii cz-b: zwiększają kontrast, rozjaśniają obraz.

Filtry polaryzacyjne wykorzystują zjawisko polaryzacji światła; pochłaniają światło o polaryzacji liniowej w wybranym kierunku

Filtry UV – odcinają szkodliwe promieniowanie UV, powodujące zaświetlenie materiału światłoczułego i błędy

Filtry IR – do obrazowania zakresu podczerwieni, odcinają zakres widzialny

Filtry szare, neutralne – nie zmieniają barw, przyciemniają

Filtry połówkowe – jego efekt jest ograniczony do połowy obrazu

Filtry w fotografii lotniczej:

• złagodzenie wpływu mgiełki atmosferycznej poprzez odcięcie rozpraszanego w atmosferze krótkofalowego zakresu światła (ultrafioletu i niebieskiego),

- dla filmu panchromatycznego filtr zwiększa kontrast,

- dla barwnego równoważy barwy (redukcja zaniebieszczenia),

• odcięcie zakresu widzialnego dla zdjęć w podczerwieni,

• konieczność używania filtrów rośnie wraz z wysokością fotografowania,

• filtry wydłużają czas naświetlania (tzw. krotność filtru)

3. dr. Walczykowski: od czego zależy błąd pomiaru dalmierzem? Jaki jest wzór na błąd pomiaru dalmierzem?

Błąd pomiaru dalmierzem zależy od długości mierzonego boku, instrumentu i jego błędów;

ms = A + B • 10⁻⁶D

A – zespół jednostkowych błędów instrumentalnych oraz błąd określenia poprawek instrumentalnych dalmierza,

B – czynnik proporcjonalny do odległości zawierający błąd wyznaczenia prędkości rozchodzących się fal elektromagnetycznych w próżni, błąd wyznaczenia prędkości rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w aktualnych warunkach pomiarowych, błąd wyznaczenia częstotliwości wzorcowej i błąd przesunięcia fazowego przy zbyt słabym sygnale

D – długość boku wyrażona w metrach

A ≤ 0,007 m

B ≤ 5

Np. ms = ± (0,010 m + 0,005 m/km ⋅ (D-1) km); dla boku 2,5 km, ms=0,018 m

1. Wyznaczyć współrzędne przestrzenne punktu niedostepnego? (prof. Kędzierski)

Przestrzenne wcięcie w przód (założenie bazy i pomiar jej długości, pomiar kierunków, kątów pionowych z dwóch stanowisk bazy)

lub metody fotogrametryczne (zastosowanie warunku komplanarności)

Wyznaczenie położenia punktu na podstawie dwóch zdjęć

2. Mając zobrazowania hiperspekralne jak wybrać spośród nich te, których zakres pozwoli na identyfikację pewnych zjawisk? (prof. Kaczyński)

3. Metody automatyzacji, dzięki którym możliwe jest przedstawienie pokrycia terenu? (prof. Butowtt)

NMPT – Numeryczny Model Pokrycia Terenu,

1. Policzyć rozdzielczość negatywu wiedząc, ze rozdzielczość materiału światłoczułego wynosi 100 pl/mm, rozdzielczość obiektywu 100 pl/mm. (prof. Butowtt)

2. Co to jest częstotliwość Nequista? (prof. Kędzierski)

Częstotliwość Nyquista jest to maksymalna częstotliwość składowych widmowych sygnału poddawanego procesowi próbkowania, które mogą zostać odtworzone z ciągu próbek bez zniekształceń. Składowe widmowe o częstotliwościach wyższych od częstotliwości Nyquista ulegają podczas próbkowania nałożeniu na składowe o innych częstotliwościach (zjawisko aliasingu), co powoduje, że nie można ich już poprawnie odtworzyć.

3. Sposoby pozyskiwania NMT, jakie dokładności? Jaka dokładność NMT z 4000m? A poźniej długa skomplikowana rozmowa na temat formatów zapisywania danych, jakieś ASCI, systemy binarne, układy współrzędnych skanera itp.) ( prof. Kaczyński)

1. dlaczego zobrazowania ktore opracowywalam sa takie krzywe? w sensie nie prostokaty tylko rownolegloboki? - bo satelita lata po orbicie pod pewnym katem (prof. Butowtt)
2. czy z 1 zdjecia mozna pozyskac wspolrzedne x,y,z? powiedzialam, ze nie, wiec kazal mi narysowac z rzutu ortogonalnego na rzut srodkowy stojaca krede..i jak juz ją narysowalam to niby z tego mozna wywnioskowac, ze da sie pozyskac x,y,z  z 1 zdjecia..(prof. Butowtt)
3. jakie sa sposoby na usuniecie szumow ze zdjec radarowych..jaki rozklad ma filtr gamma-map? co robi?(prof. Kędzierski)
4. czym sie rozni Worldview 1 od Worldview 2? czym sie rozni Ikonos od Quickbird? (prof. Kaczynski)

1. narysować zadanie wprost (rzut środkowy obiektu posiadającego wysokość) - prof. Butowtt

2. co zastosować żeby wykonać zdjęcie barwne matrycą - dr Walczykowski

Filtr barwny, np. filtr (siatka) Bayera

3. podać warunek kolinearności - prof. Kaczynski
Warunek kolinearności - warunek współliniowości; stanowi matematyczny zapis współliniowości wektorów wodzących tego samego punktu: na zdjęciu i w terenie.

Kolinearność dwu promieni rzutujących daje 6 równań z pięcioma niewiadomymi: X, Y, Z punktu i współczynniki skali λ΄ i λ”.

Równanie kolinearności jest podstawą do rozwiązania większości problemów związanych ze znalezieniem przestrzennego położenia punktów. Pozwala ono również na wyznaczenie elementów orientacji zewnętrznej zdjęcia, co wymaga jednak znajomości współrzędnych tłowych i terenowych przynajmniej trzech punktów (tzw. fotopunktów).

1. Warunek kolinearności i komplanarności. Czym się różnią - prof. Kaczyński

Kolinearności – dotyczy wektorów wodzących punktów, komplanarności – dotyczy płaszczyzn

2. Kryterium terenu płaskiego z podaniem dokładnego wyniku - prof. Butowtt

$$hmax = \frac{Rmax\ ck}{\text{rmax}}$$

Rmax ± 0.3mm * m fotomapy

3. Metody teledetekcyjne do obrazowania roślinności - dr Walczykowski

prof. Butowtt: dlaczego w kamerach cyfrowych stosuje się układy matryc (kilka matryc).
w między czasie jak się zwiększa rozdzielczość obrazów uzyskiwanych za pomocą linijek CCD.
Jak się odfotorgafują lasy iglaste na panchromatycznym i spektrostrefowym zdjęciu.

prof. Kaczyński: warunek komplanarności (ten drugi obok kolinearności): rysunek, wszystko co wiesz.

Komplanarność – współpłaszczyznowość; warunek komplanarności stanowi matematyczny zapis współpłaszczyznowości dwóch wektorów punktu terenowego, oraz bazy zdjęć. Wektor łączący oba środki rzutów (wektor bazy) oraz wektory rzutowe do punktu A są współpłaszczyznowe, czyli komplanarne.

Wyznaczenie położenia punktu na podstawie dwóch zdjęć

dr Walczykowski: Rozdzielczość radiometryczna, zalety, dlaczego większa lepsza, sprawa jak poznamy na komputerze ze obraz 11bitowy jest lepszy od 8 bitowego, co trzeba zrobić (coś z histogramem).

1. Metody generowania NMT, dokladnosci. NMT a NMPT (R. Kaczynski)

2. Podstawowe koncepcje budowy lotniczych kamer cyfrowych (P. Walczykowski)

3. El. orientacji wew. (A. Fryskowska)

-trueorto

-metody niwelacji

-pojecia: fotogrametria, teledetekcja, fotointerpretacja

Fotogrametria i teledetekcja jest sztuką, nauką i techniką pozyskiwania, na podstawie bezkontaktowego obrazowania i innych systemów sensorowych, wiarygodnej informacji o Ziemi i jej środowisku, a także o innych obiektach fizycznych i procesach, przez rejestrację, pomiar, analizę i prezentację.

Fotointerpretacja – odczytywanie i analiza danych obrazowych, informacji pozyskanych w wyniku obserwacji fotogrametrycznych i teledetekcyjnych.

-co to jest przestrzenne wciecie w przod

-filtry wykrywajace krawędzie

-na jakich zobrazowaniach wyroznic wode
-pasmo X

-SRTM

-układ 92

- rodzaje niwelacji

Przykład kamery lotniczej analogowej i cyfrowej

Skala, przeliczyć odcinek na mapie przez skalę, ile wynosi w terenie

Warunki teodolitu – błędy instrumentalne

Warunek	Błąd	Eliminacja
Oś celowa lunety „c” prostopadła do osi obrotu lunety „h”	Kolimacji	Pomiar w dwóch położeniach lunety, rektyfikacja poziomymi śrubkami krzyża kresek
Oś obrotu lunety „h” prostopadła do osi obrotu instrumentu „v”	Inklinacja	Pomiar w 2 położeniach lunety, brak możliwości rektyfikacji polowej
Przy spoziomowanej osi celowej odczyty na kole pionowym, zenitalnym powinny wynosi KL=90 st (100g), KP=270 st (300g)	Indeksu, miejsca zera	Pomiar w 2 położeniach lunety, eliminowanie rachunkowe, rektyfikacja libelli kolimacyjnej

Co wpływa na pomiary wysokościowe:

- krzywizna Ziemi

- refrakcja atmosferzyczna

Warunki ciągów poligonowych

- pomiar boków co najmniej dwukrotny w kierunku głównym i powrotnym: mdmax=5 mm + 3 mm/km

- pomiar kątów 6’’ (ok. 20 cc)

Formaty zapisu danych:

- rastrowe, np. JPG, TIF

- wektorowe, np. SHP, GML..

Mapa –

Mapa zasadnicza i jej treść –

Generalizacja –

Skala –

Komponenty TBD

Regresja, interpolacja, ekstrapolacja, aproksymacja

Zakresy fal elektromagnetycznych –

Systemy satelitarne wykorzystywane w geodezji, meteorologii i telekomunikacji

Jak zbadać rodzaj skały?

Segment naziemny GPS – gdzie (Colorado Springs), co wysyła, co liczy

Metody wyznaczania rozdzielczości przestrzennej (subiektywna..)