1

Cyfrowe kamery lotnicze - uzyskujemy obraz cyfrowy w postaci zbioru pikseli o określonej wielkości terenowej i wartości radiometrycznej odpowiadającej za kolor tego piksela. Piksele tworzą obraz. Kamery cyfrowe są lepsze od analogowych (brak problemów z kliszą, nie ma potrzeby skanowania), ale horrendalnie drogie i na razie firmy geodezyjne niechętnie się w nie zaopatrują. Są dwa rodzaje kamer cyfrowych: z matrycą detektorów CCD (Charge Coupled Device) lub linijką detektorów CCD. Kamery cyfrowe ADS40 (Airbone Digital System) z linijką i DMC (Digital Modular Camera) z matrycą detektorów. Kamery analogowe RMK TOP, LMK 2000, RC 20

2.

Systemy wysokorozdzielcze to takie, dla których rozdzielczość przestrzenna jest poniżej 2 m. Pierwszy był IKONOS - pan 1 m, Wielospektralne - 4 m. Inne: Quickbird, EROS A1, najdokładniejsza obecnie rozdzielczość przestrzenna: Geoeye - PAN do 0,41 m. Systemy umożliwiają tworzenie map podobnie jak zdjęcia lotnicze.

3.

Rozdzielczość przestrzenna - wielkość terenowa piksela, rozmiar terenu odwzorowany na zdjęciu przez piksel, np. 30x30[m] dla Landsat.

Rozdzielczość spektralna - zakres długości fali, który może być odbierany przez detektor na satelicie, podział na kanały spektralne

Rozdzielczość radiometryczna - ilość bitów określająca zakres wartości radiometrycznych pikseli obrazu (dla 8 bitów - 256 stopni, od 0 do 255, najczęściej stosowana rozdzielczość radiometryczna)

4.

5.

W latach 1995-1998 wykonano zdjęcia barwne analogowe dla całej Polski w skali 1:26000 i zdjęcia dla 20 aglomeracji miejskich w skali 1:5000. W latach 2003-2005 zrobiono zdjęcia dla południowej Polski w skali 1:13000 i dla pozostałej części w skali 1:26 000. Może robiono jeszcze później zdjęcia, ale tego nie wiadomo, u prof. Bujakiewicz nic nie ma więcej.

6.

Skala - stosunek odległości obrazowej kamery do wysokości fotografowania, nie jest to stosunek odległości w terenie dwóch obiektów do odległości ich obrazów na zdjęciu, bo jest tam obraz powstały w wyniku rzutu środkowego, nie ortogonalnego, pomijając już dystorsję i inne błędy

Wysokość fotografowania - wiadomo co

Baza zdjęć - odległość między środkami rzutów sąsiednich zdjęć, w orientacji wzajemnej dzieli się ją na trzy składowe Bx, By, Bz

Pokrycie podłużne - pokrycie zdjęć w szeregu, część wspólna sąsiednich zdjęć, najczęściej to około 60 %

Pokrycie podłużne - pokrycie zdjęć z sąsiadujących szeregów, ich część wspólna, wynosi zwykle około 30%

8.

Jest to georeferencja bezpośrednia - określenie parametrów orientacji zewnętrznej (parametry liniowe i kątowe) w trakcie lotu. Służą do tego zintegrowane systemy GPS\INS. GPS rejestruje położenie w przestrzeni środka rzutów zdjęcia, INS określa parametry kątowe (nachylenie podłużne, poprzeczne i azymut). Dokładność położenia - kilka cm, elementów kątowych - 10 - 20 sekund, Wszystko to przy dobrej konfiguracji satelitów. Znaczenie: elementy orientacji zewnętrznej są już wyznaczone w trakcie lotu, nie trzeba nad tym pracować na autografach cyfrowych.

9.

Orientacja wewnętrzna - definiuje perspektywiczną geometrię zdjęcia i określa kształt wiązki promieni wychodzących ze środka rzutów. O.W. ma wpływ na wierność odtworzenia wiązki promieni w przestrzeni obrazowej w stosunku do odpowiadającej jej wiązki w przestrzeni obiektu.

Współrzędne punktu głównego zdjęcia w układzie znaczków tłowych (x,y) i odległość kalibrowana zdjęcia. Opisana też jest przez charakterystykę geometryczną dystorsji obiektywu.

Współrzędne punktu na zdjęciu po wykonaniu orientacji wewnętrznej

x = xt - x0

y = yt - y0

dla diapozytywu z = -f , dla negatywu: z = f

x0, y0 - współrzędne punktu głównego w układzie znaczków tlowych

xt, yt - współrzędne danego punktu w układzie znaczków tłowych

f - kalibrowana odległość obrazu

11

Autograf cyfrowy to komputer z programem do przetwarzania zdjęć cyfrowych - wykonywania orientacji wewnętrznej i zewnętrznej.

Zalety:

• automatyzacja, mniejszy udział błędów obserwatora,

• cyfrowa forma zdjęć, dzięki czemu łatwo wykonać:

-resampling - transformację między układami,

-matching,

-zmianę kontrastu,

-łączenie zdjęć tego samego obszaru,

-wyodrębnienie pewnych cech dzięki filtrom,

-dodanie warstwy w GIS z cyfrową ortofotomapą,

-klasyfikację obrazu

12

Obrazy piramidalne to obrazy uproszczone w stosunku do oryginału. Zawierają znacznie mniej pikseli od oryginału, na szczycie piramidy obrazy są najbardziej uproszczone i zawierają najważniejsze elementy obrazu. W procesie tworzenia obrazu piramidalnego usuwane są co druga kolumna i co drugi wiersz pikseli, dzięki czemu zmniejsza się dwukrotnie rozdzielczość przestrzenna zdjęcia, ale też zmniejsza się jego rozmiar w pamięci zewnętrznej.

Trzy metody:

-usuwanie co drugiej kolumny i co drugiego wiersza bez zmiany gęstości optycznej,

-usuwanie co drugiej kolumny i co drugiego wiersza i uśrednianie gęstości optycznej,

- usuwanie co drugiej kolumny i co drugiego wiersza, uśrednianie i wygładzanie metodą Gaussa

Na obrazach piramidalnych wykonuje się automatyczne moduły na stacjach cyfrowych (NMT, aerotriangulacja)

13

Matching to automatyczne wynajdywanie punktów homologicznych na dwóch lub więcej zdjęciach i ich pomiar.

• AERA BASED MATCHING - analiza sygnału lub różnic sygnału (porównanie gęstości optycznych, badanie różnic gęstości optycznych),

-Cross Corelation - miarą podobieństwa jest maksymalny współczynnik korelacji,

-Least Square Matching - znajdywane jest takie położenie jednego obrazu względem drugiego, dla którego suma różnic gęstości pikseli jest jak najmniejsza, może być wykonywana w tym celu nawet transformacja afiniczna,

ABM nadaje się do obrazów o dobrej teksturze.

• Feature Based Matching - połączenie obrazów na podstawie podobnych cech, obiektów, małych jak i globalnych - analizowane są współrzędne w układzie zdjęcia, średnia gęstość optyczna, orientacja, kształt, krzywizna linii itp. Sporządzane są dwie listy z obrazów i korelowane metodą najmniejszych kwadratów dla odchyłek między cechami.

• Relation Based Matching - połączenie obrazów na podstawie relacji topologicznych,

14

Danymi początkowymi dla ortofotografii są zdjęcia lotnicze, które jednak nie są kartometryczne ze względu na to, że odwzorowują przestrzeń w rzucie środkowym, występują też błędy związane z deniwelacją i nachyleniem zdjęcia.

Etapy:

Ortoobraz (proces ortorektyfikacji cyfrowej):

-usunięcie wpływu deniwelacji terenu,

-usunięcie wpływu nachylenia zdjęć,

-przeskalowanie do skali terenowej,

-rzut ortogonalny

Wykorzystywany jest w tym procesie NMT i elementy orientacji zewnętrznej oraz wewnętrznej.

Mozaikowanie: (łączenie sąsiednich ortoobrazów)

-określenie linii łączenia (najlepiej blisko środka obrazów, nie przebiega przez obiekty z NMPT),

-automatyczne łączenie obrazów - linia po połączeniu zostaje zwykle wygładzona

Nie można mozaikować jeśli są różne zakresy spektralne zdjęć, zdjęcia są względem siebie skręcone lub inna jest rozdzielczość terenowa piksela.

16

Wykonywany jest monoploting (wektoryzacja 2D) ortofotomap i te produkty włączana są do warstwy TOPO w bazie danych. Są to ortofotomapy uzyskane ze zdjęć wykonanych w skali 1:13000 i 1:26000 dla Polski. Stanowią one bazę składową zasobu podstawowego TBD.

---