1. Przedstawić globalne układy współrzędnych, w których określa się pozycje punktów na fizycznej powierzchni ziemi.

Współrzędne geograficzne to długość i szerokość geograficzna mierzone w stopniach, minutach i sekundach. Początkiem układu współrzędnych geograficznych jest przecięcie się południka zerowego (Greenwich) z równikiem, znajdujące się na południowy zachód od wybrzeży Afryki.

Jeden stopień ( ° ) to 60 minut ( ' ), a jedna minuta to 60 sekund ( " )

Jednym z najstarszych układów współrzędnych jest układ współrzędnych geograficznych. Najlepiej spisywał się na morzu. Położenie punktu opisane jest w nim przy pomocy dwóch kątów określających geocentryczny kierunek do danego punktu.

Punkt może być położony pod wodą, na powierzchni mórz lub ponad powierzchnią Ziemi - w atmosferze lub w przestrzeni kosmicznej. Ten układ, w którym określone są szerokość geograficzna j i długość geograficzna l jest stosowany do dziś wszędzie tam, gdzie wystarczy niewielka dokładność określenia położenia, rzędu dziesiątek metrów.

Należy zwrócić uwagę na fakt, że oprócz niewielkiej dokładności, w danym układzie nie występuje współrzędna - wysokość punktu, przez którą rozumiemy odstęp punktu od określonej powierzchni odniesienia - geoidy.

Układ współrzędnych elipsoidalnych oparty o elipsoidę obrotową, lepiej pasującą do jej kształtu (rys. 2). Powierzchnią odniesienia jest w tym układzie elipsoida obrotowa.

W układzie współrzędnych elipsoidalnych są określane dokładne współrzędne punktów geodezyjnych. Punkty są zrzutowane z fizycznej powierzchni Ziemi na powierzchnię elipsoidy. Punkt jest określony przy pomocy dwóch współrzędnych - jest to szerokość geodezyjna (elipsoidalna) B oraz długość geodezyjna (elipsoidalna) L. Może być określona również wysokość punktu nad powierzchnią elipsoidy - jest to tzw. wysokość elipsoidalna.

W każdym z tych układów można wpisać układ kartezjański X.Y,Z.

Najczęściej używane odwzorowania to:

a. Mercatora (M- Mercator Projection) - odwzorowanie normalne walcowe wiernokątne elipsoidy - walec jest styczny w równiku.

b. Uniwersalne poprzeczne Mercatora (UTM - Universal Transwersal Mercator) - odwzorowanie poprzeczne walcowe wiernokątne - walec sieczny do elipsoidy symetralnie do południka osiowego danej strefy.

c. Gaussa-Krügera - odwzorowanie walcowe poprzeczne wiernokątne elipsoidy - walec styczny w południku osiowym danej strefy.

Układ współrzędnych płaskich prostokątnych (x, y) oznaczane symbolami „1992” dla map w skalach 1:10 000 i mniejszych oraz „2000” dla mapy zasadniczej.

Układ współrzędnych płaskich prostokątnych „1965” oraz lokalne układy mogą być stosowane do 31 grudnia 2009 roku.

2. Scharakteryzuj pojęcia: geoida, linia pionu, czas uniwersalny.

Geoida- powierzchnia fizyczna, definiowana za pomocą właściwości fizycznych. Taka powierzchnia która w każdym punkcie jest prostopadła do kierunku ciężkości. (bryła, której powierzchnia w każdym miejscu jest prostopadła do pionu wyznaczonego przez siłę ciężkości).

Czas uniwersalny (ang. universal time, UT, Greenwich Mean Time, GMT) - astronomiczny czas słoneczny średni na południku zerowym za który przyjęto południk przechodzący przez obserwatorium astronomiczne w miejscowości Greenwich, (obecnie jest to dzielnica Londynu w Wielkiej Brytanii). Jest czasem strefowym pierwszej strefy czasowej, od którego liczy się czas pozostałych stref.

3. Podaj definicję odwzorowania kartograficznego i ogólną postać funkcji odwzorowawczej w zależności od przyjętego układu współrzędnych na płaszczyźnie.

Odwzorowaniem (kartograficznym) jednej powierzchni na drugą nazywamy każdą wzajemnie jednoznaczną odpowiedniość punktową między powierzchnią nazywaną oryginałem, a powierzchnią nazywaną obrazem.

W kartografii powierzchnią oryginału i powierzchnią obrazu są powierzchniami regularnymi. W odwzorowaniach regularnych:

-obrazem punktu jest punkt

-obrazem krzywej jest krzywa

-obrazem kąta jest kąt

-obrazem powierzchni jest powierzchnia

Funkcje odwzorowawcze mają postać:

X= x (B, L)

Y= y (B, L)

Parametrem są

wpsółrzędne prostokątne

gamma=gamma (B, L)

d= d (B, L)

Parametrem są współrzędne biegunowe

4. Przedstaw podział odwzorowań ze względu na zniekształcenia występujące na mapie i podaj warunki dla elementarnych skal długości.

Według kryterium zniekształceń występujących na mapie. Można wyróżnić odwzorowania:

a). Wiernokątne mB =m L

b). Wiernopolowe mB * m L = 1

c). Wiernoodległościowe mB =1 lub m L = 1

d). Dowolne

5. Jakie układy współrzędnych obowiązują obecnie w Polsce, które z nich będą obowiązujące po 2009 roku.

Obecnie w Polsce obowiązują układy współrzędnych „1965”, „1992”, „2000”

31 grudnia 2009 roku nie będzie obowiązywał układ „1965”

6. Scharakteryzuj układ współrzędnych „1992” (podaj: elipsoidę, odwzorowanie, południk osiowy, zniekształcenie, dla jakich map ma zastosowanie).

„1992”

- jednostrefowe odwzorowanie Gaussa

- dla map topograficznych i ogólnogeograficznych

- południk osiowy (środkowy) L0=19st i przy założeniu skali długości na tym południku m0=0.9993

- zniekształcenia: -70cm/km na południku środkowym

+ 90cm/km na skrajnych, wschodnich obszarach Polski

- pas południkowy o szerokości obejmującej cały obszar kraju

- ze względu na znaczne zniekształcenia liniowe układ nie jest rekomendowany do wielkoskalowych opracowań kartograficznych

- dla wyznaczania wysokości w systemie odniesień przestrzennych "1992" stosuje się system wysokości normalnych "Kronsztad 86"

na wypadek gdyby to pytanie mialo dotyczyc „2000”

- współrzędne obliczone w odwzorowaniu Gaussa-Krugera w pasach trzystopniowych o południkach osiowych: 15st, 18st, 21st, 24st ponumerowanych 5, 6, 7, 8

- dla map wielkoskalowych (np. mapa zasadnicza)

- współczynnik zmiany skali w południku osiowym = 0.999923

- obraz równika jest linią o równaniu x=0 a obraz południka osiowego linią o równaniu:

y = 5 500 000 m dla południka L0=15st

y = 6 500 000 m dla południka L0=18st

y = 7 500 000 m dla południka L0=21st

y = 8 500 000 m dla południka L0=24st

- początkiem układu współrzędnych w danym pasie odwzorowania jest punkt przecięcia się obrazu południka osiowego z obrazem równika

7. Jaką postać może przyjąć model danych ze względu na strukturę ich przechowywania.

Model danych ze względu na strukturę ich przechowywania:

a). Model wektorowy- prosty lub topologiczny (gł. do reprezentacji danych geograficznych o charakterze dyskretnym (np. drzewo, latarnia lub kanał)

b). Model TIN do reprezentacji danych trójwymiarowych (np. ukształtowanie terenu)

c). Model rastrowy dla danych o charakterze ciągłym (można pomierzyć wysokość, np. ciągły liniowy to drogi, las- w obrębie lasu występuje ciągle)

8. Mapa zasadnicza(definicja), jej przeznaczenie i funkcje.

Mapa zasadnicza- wielkoskalowe opracowanie kartograficzne zawierające aktualne informacje o przestrzennym rozmieszczeniu obiektów ogólnogeograficznych oraz elementów ewidencji gruntów i budynków, a także sieci uzbrojenia terenu: podziemnych, naziemnych i nadziemnych.

Skala mapy zasadniczej:

1:500 dla terenów o znacznym obecnym, lub przewidywanym zainwestowaniu

1:1000 małe miasta, aglomeracje miejskie i przemysłowe, tereny osiedlowe

1: 2000 dla terenów rolnych o drobnej i nieregularnej szachownicy stanu władania, oraz większych zwartych obszarów rolnych

1:5000 rozproszona zabudowa wiejska

9. Definicja mapy tematycznej, przeznaczenie map tematycznych.

Mapy tematyczne są opracowaniami kartograficznymi eksponującymi jeden lub kilka wybranych elementów treści ogólnogeofraficznych bądź określone zagadnienie społeczno-gospodarcze lub przyrodnicze

Mapy tematyczne zaspokajają różnorodne potrzeby gospodarki narodowej, a w szczególności:

-potrzebę planowania przestrzennego, rolnictwa, gospodarki

-rozwiązanie problemów naukowo-badawczych

-administracji i zarządzania

10. Podaj cechy modelu topologicznego zapisu obiektu.

Topologiczny zapis obiektu (model wektorowy)

- format danych wektorowych

- posiada zapis określający dokładnie położenie i geometrię obiektu - dzięki czemu wiadomo które obiekty graniczą ze sobą, jakie są wspólne krawędzie w wielobokach, które punkty wyznaczają przebieg granicy.

11. Klasyfikacja błędów pomiarowych i przyczyny ich występowania

a). Błędy systematyczne

b). Błędy przypadkowe

c). Błędy grube (omyłki)

a). Błędy systematyczne (mogą być duże):

-Wpływ zakrzywienia ziemi - eliminowany poprzez pomiar ze środka

-wpływ refrakcji normalnej - załamywanie się promieni świetlnych

-wpływ refrakcji lokalnej - powietrze zimniejsze opada na dół, powietrze cieplejsze unosi się do góry, powoduje to wibrację powietrza i gwałtowne drgania, falowanie obrazu łaty

-odchylenie łaty od pionu - w dużej mierze zależy od sposobu pionowania łaty: „na oko”, pionem sznurkowym, lub libelą pudełkową

-osiadanie łat i instrumentu w czasie pomiaru

-wpływ błędu miejsca zera łat - niweluje go parzysta liczba stanowisk, naprzemienne ustawianie łaty raz w punkcie „wstecz”, a następnym razem na punkcie „w przód”

-wpływ błędów systematycznych podziału łat - może powstać przy produkcji łat, wskutek naniesienia nieprawidłowej jednostki długości na łacie

-nie równoległość osi ceowej do osi libeli lub kompensatora - błąd usuwamy poprzez rektyfikację

Błędy systematyczne eliminowane są poprzez stosowanie odpowiedniej techniki pomiaru i odpowiedniego sprzętu.

b). Błędy przypadkowe(zazwyczaj niewielkie):

-błąd przypadkowy podziału łaty - występuje na skutek niedokładnego położenia dowolnej działki względem zera podziału łaty i nie powinien przekraczać +/- 0,2 mm (III kl) oraz +/- 0,3 mm (IV kl)

-błąd przypadkowy odczytu z łaty- wynika ze zdolności rozdzielczej oka. Ma decydujący wpływ na dokładność prac niwelacyjnych. Zależy od:

· długości celowej

· powiększenia lunety

· wielkości najmniejszej działki na łacie

· warunków atmosferycznych

· oświetlenia

· właściwości wzroku obserwatora

-błąd przypadkowy poziomowania osi celowej - dla osnowy szczegółowej nie powinien przekraczać 0,8''

12. Klasyfikacja osnów geodezyjnych i metody pomiaru osnów.

Ogólny podział osnów geodezyjnych:

a) osnowa pozioma - dla której wzajemne położenia punktów określają ich współrzędne geodezyjne o znanych miarach błędności,

b) osnowa wysokościowa - dla której wysokości punktów zostały określone względem przyjętego poziomu odniesienia, zaś jej punktom oprócz wysokości przypisano również dokładność ich określenia,

c) osnowa dwu-funkcyjna - której punkty mają znane położenie i wysokość, a więc spełniają równocześnie funkcje punktów osnowy poziomej i wysokościowej.

Podział osnów ze względu na rolę i znaczenie( tzw. „od ogółu do szczegółu”):

a) podstawowa - sieci rozwiązywane jednocześnie na terenie całego kraju, charakteryzują się najwyższą dokładnością oraz określonym, równomiernym zagęszczeniem. Służą do celów naukowych, zadań związanych z obronnością kraju oraz nawiązania i wyrównywania osnów szczegółowych w państwowym systemie odniesień przestrzennych. Posiada charakter trwały.

b) szczegółowa - stanowi dalsze rozwinięcie osnowy podstawowej. Służą do nawiązywania i wyrównywania osnów pomiarowych, zdjęć fotogrametrycznych i numerycznych modeli terenu w tym systemie. Posiada charakter trwały.

c) pomiarowa - wykorzystuje się do oparcia na niej pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych, opracowań i wyznaczeń szczegółowych, realizacyjnych, katastralnych oraz innych.

Ze względu na cele i zadania można podzielić osnowy na:

1. Osnowy typowe

a) państwowe

b) lokalnego znaczenia

2. Osnowy specjalne

a) realizacyjne

b) inwentaryzacyjne

c) obserwacyjne

Z punktu widzenia stosowanych technologii i przyrządów pomiarowych wykorzystywanych do określenia położenia punktów oraz celów badawczych osnowy dzielą się na:

a) osnowy grawimetryczne

b) klasyczne osnowy geodezyjne

c) osnowy satelitarne GPS

d) osnowy fotogrametryczne

13. Metody pomiarów szczegółów sytuacyjnych.

Pomiar sytuacyjny- wyznaczenie położenia punktów które definiują położenie obiektów

metody pomiarów sytuacyjnych to:

-m. ortogonalna

-m. biegunowa

-m. sieci modularnych

-m. RTK (Real Time Kinemqatic)

-m. GPS

-niwelacja trygonometryczna

-n. geometryczna

-n. siatkowa

-n. punktów rozproszonych

14. Pomiary geodezyjne kątów poziomych i pionowych oraz azymutów.

Azymut- polega na wyznaczeniu kierunków odniesienia, czyli kierunku osi układu współrzędnych względem stron świata. Rodzaje azymutów:

-geograficzny

-magnetyczny

-topograficzny

Zależnie od wymaganej dokładności korzystamy z jednego z 3 kierunków odniesienia:

-południk geograficzny- koło wielkie przechodzące przez bieguny geograficzne

-południk topograficzny- koło wielkie wyznaczone w odwzorowaniu np. Gaussa-Krugera

-południk magnetyczny- koło wielkie przechodzące przez biegun magnetyczny.

Kąt poziomy- to kąt pomiędzy dwoma pionowymi płaszczyznami przechodzący przez stanowisko i przez dany punkt.

Kąt pionowy- to kąt pomiędzy poziomem a kierunkiem na dany punkt

Teodolit- przyrząd służący do pomiarów kątów pionowych i poziomych, znajduje zastosowanie w pomiarach sytuacyjnych i sytuacyjno-wysokościowych, pomiarach osnów.

15. Pomiary geodezyjne odległości

odległość między początkowym a końcowym punktem odcinka mierzona w płaszczyźnie poziomej

- metody bezpośrednie- kolejne przykładanie przymiaru wstęgowego do wytyczonej linii( przezabawne to jak dla mnie..;])

-ruletka

-taśma geodezyjna

- metody pośrednie- pomiar innych wielkości, które z szukaną odległością pozostają w związku funkcyjnym

-optyczny dalmierz jednoobrazowy

-optyczny dalmierz dwuobrazowy

-dalmierz elektrooptyczny

-dalmierz laserowy

17. Mapa zasadnicza, format, skale, treść, rodzaje nośników

Mapa zasadnicza- wielkoskalowe opracowanie kartograficzne, zawierające aktualne informacje o przestrzennym rozmieszczeniu obiektów ogólnogeograficznych oraz elementach ewidencji gruntów i budynków a także siecie uzbrojenia terenu: nadziemnych, naziemnych i podziemnych.

Skale mapy zasadniczej określane jako bazowe:

- 1:500( dla terenów o znacznym obecnym lub przewidywanym zainwestowaniu)

-1:1000 (małe miasta aglomeracje miejskie, przemysłowe, tereny osiedlowe wsi będących siedzibami gmin)

-1:2000 (zwarte tereny osiedlowe, drobne tereny rolne, większe zwarte obszary rolne i leśne na terenach miast)

-1:5000 rozproszona zabudowa wiejska lub grunty rolne i leśne na obszarach pozamiejskich

Kryteriami doboru skali są: stopień zagęszczenia terenu szczegółami sytuacyjnymi, wyposażenie terenu w armaturę podziemną, przewidywane zamierzenia inwestycyjne.

Format :

-Arkusz A1 o wymiarach 594 x 841 na planszy aluminiowej oklejonej papierem kreślarskim

- 549 x 900 folii kreślarskiej

- w postaci numerycznej w formie cyfrowej w systemie informatycznym

- Ramka mapy zasadniczej 500 x 800- faktyczny wymiar mapy na arkuszu A1

Treść:

Możemy ją podzielić na obligatoryjną oraz fakultatywną:

->obligatoryjna:

- punkty osnowy geodezyjnej

- elementy ewidencji gruntów i budynków(np. granice jednostek terytorialnych podziału państwa, granice jednostek ewidencyjnych, działek, opisy i kontury użytków gruntowych, klas gleboznawczych, usytuowanie budynów, stabilizowane punkty graniczne, numery ewidencyjne działek, porządkowe budynków, ewidencyjne budynków, punktów załamania linii granicznych, nazwy ulic i oznaczenia dróg publicznych)

- elementy uzbrojenia terenu, urządzenia nadziemne, naziemne i pozdziemne

(np. urządzenia inżynieryjno- techniczne nadziemne, naziemne (w tym punkty położenia armatury naziemnej przewodów uzbrojenia technicznego), linie przebiegu przewodów i elementów uzbrojenia terenu)

->fakultatywna- stanowi zbiór otwarty zalezny od potrzeb i zamierzeń inwestycyjnych administracji państwowej samorządowej i podmiotów gospodarczych . Jest to: komunikacja, rzeźba terenu, obiekty ogólnogeograficzne, zagospodarowanie terenu.

Mapa zasadnicza może występować w formie numerycznej i klasycznej.

analogowa postać mapy- forma tradycyjna przedstawienia obrazu poprzez drukowanie, kreslenie na nosniku, ktorym jest np. papier

mapa(dokument) zeskanowana- wynik zamiany obrazu analogowego dokumentu na rastrowa postać zapisu dogodna do przechowywania na nośnikach informatycznych

mapa hybrydowa- mapa wektorowo rastrowa

mapa skalibrowana- mapa w postaci rastrowej skorygowana geometrycznie do okreslonego układu współrzędnych

19. Geodezyjny i kartograficzny układ odniesienia.

Geodezyjny układ odniesienia, w którym wyznaczane są współrzędne punktów osnów geodezyjnych, określony jest poprzez: typ układu, położenie jego początku, orientację osi współrzędnych, parametry elipsoidy odniesienia.

Zgodnie ze wspomnianym rozporządzeniem i instrukcją O-1/O-2 (wydanie z roku 2001) powierzchnią obowiązującą w Polsce geodezyjnego układu odniesienia „EUREF-89”, niezbędnego do wyznaczania współrzędnych B, L, h( h - wysokość elipsoidalna) jest geocentryczna elipsoida GRS - 80 o następujących parametrach:

· promień równikowy Ziemi: a = 6 378 137 m

· spłaszczenie geometryczne: p = 1:298,257 222 101

· ziemska stałą grawitacyjna (łącznie z atmosferą): GM = 3 986 005 * 108m3s-2

· współczynnik dynamiczny kształtu Ziemi (bez uwzględnienia stałej deformacji pływowej): J2 = 108263 * 10-8

· prędkość obrotu Ziemi: w = 7 292 115 * 10 -11rad * s-1

Położenie przestrzenne punktów w stosunku do elipsoidy wyznaczają współrzędne geodezyjne B, L, h lub geocentryczne współrzędne prostokątne: X, Y, Z.

20. Wyznaczenie pozycji techniką satelitarną GPS.

GPS- Global Positioning System, Globalny System pozycyjny, służy do wyznaczania przestrzennego położenia punktów, na których ustawiony jest specjalny sprzęt do odbioru sygnałów radiowych wysyłanych przez systemowe sztuczne satelity Ziemi. Istnieje 27 satelit poruszających się po sześciu orbitach w odległości 20200km powierzchni Ziemi. umożliwią one określenie położenia danego punktu naziemnego poprzez pomiar odległości z 4-10 satelitów których położenie w chwili pomiaru jest nam znane- realizowane jest przestrzenne wcięcie liniowe. Zespół tych satelitów pełni funkcję przestrzennego ruchomego układu odniesienia dla całego globu ziemskiego. Czas okrążenia orbity przez satelitę wynosi około 12 h a każda z nich emituje sygnały radiowe o ściśle określonej, stabilnej częstotliwości oraz wskazania czasu z własnego dokładnego zegara atomowego.(tzw.segment kosmiczny). Ruchy satelit są bezustannie śledzone sprawdzana jest ich prawidłowość. Aktualne informacje przesyłane są do pamięci komputerów pokładowych satelitów. (segment kontrolny). GPS obejmuje instytucje i osoby korzystające z systemu poprzez aparaturę odbiorczą posiadającą aparaturę do odbioru sygnałów satelitarnych i przetwarzających je komputerów.( odbiorniki kodowe oraz kodowo-fazowe) (segment użytkowników)

Zasady wyznaczenia położenia- aby w układzie geocentrycznym wyznaczyć współrzędne X,Y,Z należe dokonać obserwacji co najmniej 4 satelitów ( trzeba określić cztery niewiadome- trzy współrzędne stanowiska oraz poprawka zegara). Obliczenie długości odbiornika od satelity opiera się na zalezności drogi, prędkości fali elektromagnetycznej, czasu. Istnieją dwie metody pomiarowe:

- bezwzględna: metoda pojedynczego punktu, jest to ustalenie punktu naziemnego na którym umieszczony jest pojedynczy odbiornik GPS na podstawie przestrzennego wcięcia liniowego. Jest to pomiar odległości między odbiornikiem a widocznymi z punktu obserwacji satelitami o znanym położeniu. Metoda ta jest obarczona licznymi błędami i nie jest dokładna. (ze względu na zjawiska refrakcji oraz odbicia przeszkód nie jest wystarczająca dla celów geodezyjnych, natomiast nadaje się do nawigacji).

-względna: różnicowa, DGPS, polega na wykorzystaniu co najmniej dwóch odbiorników ustawionych w dwóch punktach terenowych na których wykonuje się jednoczesne obserwacje do tych samych satelitów i na podstawie opóżnienia sygnałów kodowych lub różnic faz fal nośnych pochodzących od tego samego satelity i odebranych w dwu odbiornikach wyznacza się różnicę odległości do obydwu punktów i położenie jednego odbiornika względem drugiego. W oparciu o wykonane pomiary określa się przestrzenne wektory między stanowiskami. Dzięki takiemu pomiarowi możemy zredukować istnienie błędów.

21. Czym się charakteryzują fotogrametryczne metody pomiaru?

- fotografowanie można wykonywać z pewnej odległości - nie jest konieczny bezpośredni kontakt z mierzonym obiektem

- wykonanie zdjęcia trwa bardzo krotko - ułamki sekund lub sekundę

- odwzorowanie fotografowanego obiektu na zdjeciu jest wierne i obiektywne - brak jest elementów subiektywnych, jak w innych metodach pomiarowych (np. generalizacja szczegółów mapy)

- większość prac pomiarowych prowadzona jest z dala od obiektu pomiaru, w dogodnych warunkach kameralnych

22. Dlaczego na nieprzetworzonym zdjęciu lotniczym nie możemy wykonywać pomiarów (czynniki wpływające na zniekształcenie obrazu zdjęcia)?

Na nieprzetworzonym zdjęciu nie możemy wykonywać pomiarów ponieważ istnieje możliwość popełnienia błędów wynikających z różnego rodzaju czynników - a fotogrametria to dziedzina nauki, która ma na celu dokładny pomiar obiektów światłem i uzyskanie wiarygodnych informacji o tych obiektach.

Czynniki zniekształcając obraz możemy podzielić na dwie grupy:

- geometryczne:

- kąt nachylenia

- deniwelacja terenu

-fizyczne:

- krzywizna Ziemi

- refrakcja fotograficzna

- zdolność rozdzielcza fotograficzna

- deformacje materiału światłoczułego

- dystorsja

23. Ortofotomapa cyfrowa:

Jest to kartometryczny obraz terenu w formie rastrowej, powstały w wyniku przetworzenia obrazów cyfrowych, odpowiadający rzutowi ortogonalnemu na powierzchnię odniesienia, przedstawiony w odpowiednim odwzorowaniu i kroju arkusza. Materiałem do przetwarzania są zeskanowane zdjęcia lotnicze, zdjęcia z cyfrowych kamer lotniczych, obrazy uzyskane za pomocą skanerów lotniczych i satelitarnych. Ortorektyfikacja cyfrowego zdjęcia polega na takim przetworzeniu pikseli obrazu źródłowego, że powstały nowy obraz pozbawiony jest wpływu nachylenie zdjęcia i deniwelacji terenu. Korzystając z orientacji zdjęcia, na podstawie równania kolinearności wyznacza się przebicie promienia rzutującego przechodzącego przez środek piksela zdjęcia z powierzchnią NMT, a następnie otrzymane w ten sposób przestrzenne współrzędne rzutowane są na płaszczyznę ortoobrazu w przyjętym układzie współrzędnych i odwzorowaniu kartograficznym. Ponieważ w wyniku tego postępowania następuje zmiana geometrii obrazu źródłowego, zmiana wielkości i radiometrii pikseli, to każdy piksel zdjęcia podlega przepróbkowaniu (resamplingowi). Powyższy sposób generowania ortoobrazu nazywa się metodą bezpośrednią albo "w przód". W metodzie pośredniej, znanej również jako "ortofoto wstecz", założone współrzędne XY piksela na ortofotogramie rzutowane są na siatkę NMT, gdzie interpolowana jest współrzędna Z. Następnie znając orientację zdjęcia, na podstawie równania kolinearności oblicza się współrzędne obrazowe na obrazie źródłowym (rys. 5). Współrzędne te wyznaczają punkt przebicia zdjęcia promieniem rzutującym, punkt ten z reguły nie pokrywa się ze środkiem piksela. Należy wyinterpolować jasność (kolor), jaką miałby piksel, gdyby jego środek był w tym miejscu. Tą jasność (kolor) przyporządkowujemy pikselowi ortofotomapy. Na ortofotogramach w rzucie ortogonalnym odwzorowana jest powierzchnia terenu, natomiast elementy napowierzchniowe (takie jak: budynki, słupy czy drzewa) są przesunięte. Jeśli na utworzenie arkusza ortofotomapy potrzeba więcej niż jedno przetworzone zdjęcie, podlegają one mozaikowaniu, czyli geometrycznemu dopasowaniu połączonemu z wyrównaniem ich radiometrii.

Etapem końcowym przy produkcji ortofotomapy jest kartograficzne opracowanie uzyskanych ortoobrazów. W etapie tym powstały ortoobraz przedstawia się w odpowiednim odwzorowaniu i kroju arkusza oraz uzupełnia się go nazwami, symbolami, siatką i opisem współrzędnych, a także informacjami pozaramkowymi. Tak powstały produkt jest pełnowartościową mapą, nadaje się do tych samych celów, co mapa wektorowa, a w połączeniu z numerycznym modelem terenu jest źródłem informacji przestrzennej o położeniu obiektów na powierzchni Ziemi.

24. Podział systemów teledetekcyjnych ze względu na orbitę po jakiej poruszają się satelity.

a) Systemy geostacjonarne

SATELITY GEOSTACJONARNE:

Satelity geostacjonarne poruszają sie po orbitach w odległości 36000 km od równika .Latają po orbicie z taką samą prędkością z jaką kręci się Ziemia wokół własnej osi. Typowym przykładem satelity geostacjonarnego jest METEOSAT 5 oraz 7 znajdujący się odpowiednio na 63° E oraz 0° (Greenich).Przekazuje on obraz zakodowany cyfrowo w podczerwieni-IR (INFRARED) o rozdzielczości w punkcie podsatelitarnym 5 km (czyli jeden piksel na przetworzonym obrazie wynosi 5 km/5km) oraz świetle widzialnym VIS (VISIBLE) o rozdzielczosci 2,5 km.Oprócz tych dwóch kanałów spektralnych Meteosat przekazuje równierz zdjęcia z zakresu pary wodnej WV (WATER VAPOUR) o rozdzielczosci 5 km.

INNE SATELITY GEOSTACJONARNE:

GOES-WEST znajdujący sie na 135° E (dł.geogr.) i GOES-EAST -75°W należące do USA

INSAT 93° E - Indie

GMS 140° E - Japonia

GOMS 78° E - Rosja

FY2 106° E - Chiny

b) Systemy okołobiegunowe (orbity heliosynchroniczne)

SATELITY OKOŁOBIEGUNOWE:

Satelity okołobiegunowe jak sama nazwa wskazuje poruszją sie po orbitach przelatując nad lub w pobliżu biegunów ziemskich.Wysokość orbity wynosi 700-900 km nad powierzchnią Ziemi.Czas obiegu Ziemi to około 100 minut. Jednym z satelitów okołobiegunowych jest NOAA (North Oceanic and Athmospheric Administration).Nie jest to pojedynczy satelita lecz cała sieć satelitów,obecnie jest ich 7.Szerokość pasa obrazowania NOAA wynosi 27000 km,natomiast rozdzielczość w punkcie podsatelitarnym wynosi 1 km we wszystkich kanałach spektralnych VIS i IR.

W internecie można śledzić aktualną pozycję satelitów NOAA.

INNE SATELITY OKOŁOBIEGUNOWE:

METEOR - Rosja

FY1 - Chiny

TERRA - USA

25. Krótko scharakteryzować w jakich badaniach naukowych mogą być wykorzystywane techniki teledetekcyjne.

Teledetekcja satelitarna jest dziś głównym źródłem danych w naukach zajmujących się badaniami na skalę globalną, np.:

- meteorologia i fizyka atmosfery

- klimatologia i oceanografia

- geologia planetarna, geofizyka, kartografia

- w zakresie innych dyscyplin nauki (geografia, leśnictwo, rolnictwo)

Informacje pozyskane za pomocą satelitów znajdują także zastosowanie w gospodarce i ochronie środowiska:

- badanie globalnego cyklu obiegu wody i energii

- ocena biologicznego i biochemicznego składu ekosystemów

- badanie i przewidywanie zmian klimatu

- badanie składu chemicznego atmosfery

- badanie rodzaju i składu gleb

- monitorowanie zmian użytkowania ziemi

- zakres wykorzystania zasobów naturalnych

---