ČLENĚNÍ FOTOGRAMMETRIE

SPŠS Č.Budějovice Obor Geodézie a Katastr nemovitostí

4.ročník

DŮVODY NASAZENÍ FOTOGRAMMETRIE

• minimalizace práce v terénu – ekonomický přínos,

rychlost pořízení dat

• celková úspora času

• úspora nákladů

• dokumentační hodnota snímků – časová řada

• vyšší vypovídací schopnost snímků ve srovnání s mapou

(digitální ortofoto)

ZÁKLADNÍ KRITÉRIA DĚLENÍ FOTOGRAMMETRIE

• podle stanoviska • pozemní

• letecká

• družicová

• podle počtu a konfigurace snímků • jednosnímková

• vícesnímková – stereofotogrammetrie (2) , průseková fotogram. (3 a více)

• podle technologického postupu zpracování • analogová

• analytická

• digitální

• podle záznamu výsledků • grafická (již se nepoužívá)

• číselná ev. digitální

ZÁKLADNÍ KRITÉRIA DĚLENÍ FOTOGRAMMETRIE

• podle stanoviska - ODKUD?

• pozemní - architektura, stavebnictví, kriminalistika, lékařství, lomy, archeologie, strojírenství

• letecká - topografické mapování, archeologie, pozemkové úpravy...

• družicová – převážně GIS

POZEMNÍ FOTOGRAMMETRIE

• pozemní => terestrická, blízká

• pevné (nepohyblivé) stanovisko umístěné na Zemi

• předměty měření mají velké převýšení na malé ploše (průčelí budov, skalní stěna)

• možno přesně určit polohu stanoviska a prostorovou orientaci snímku

• jednodušší zpracování, nevýhodou jsou zakryté oblasti a proměnná přesnost

• využití • architektura, staveb., kriminalistika, lékařství, lomy, archeologie, strojírenství

• doplňková metoda podrobného ftm mapování (skalní stěny apod.)

• zaměřování lomů a povrchových dolů, skládek (určování kubtur)

• dokumentace stavebních objektů a drobných artefaktů (3D modely,2D výstupy)

• speciální použití – světelné řezy v tunelech, zákres modelu do snímku a metoda určování deformací časovou základnou

podle stanoviska - ODKUD?

POZEMNÍ FOTOGRAMMETRIE

• zákres objektu do snímku (architektura)

Umístění středového průmětu projektované stavby do měřického snímku

podle stanoviska - ODKUD?

POZEMNÍ FOTOGRAMMETRIE

• tvorba 3D modelu objektu + 2D vektorové pohledy (architektura)

podle stanoviska - ODKUD?

POZEMNÍ FOTOGRAMMETRIE

dokumentace hald světelné řezy

určení profilu šachty

podle stanoviska - ODKUD?

LETECKÁ FOTOGRAMMETRIE

• snímky pořízeny z pohybujícího se nosiče (letadlo, vrtulník, balón)

• výhodou je velká plocha zobrazená na snímku

• konzistentní přesnost (výška letu přibližně konstantní)

• nevýhodou je neznalost přesné prostorové polohy snímku v okamžiku expozice → složitější zpracování

• využití • topografické mapování, archeologie, pozemkové úpravy, ortofotomapa...

podle stanoviska - ODKUD?

LETECKÁ FOTOGRAMMETRIE • podle směru fotografování (směru sklonu osy záběru) rozeznáváme snímky:

horizontální, vertikální, šikmé

• podle způsobu fotografování: snímky jednotlivé (orientační), snímky řadové (fotografovány za sebou tak, aby se překrývaly)

• podélný překryt snímků v řadách by měl být 60 %, překrytí řad 30 % → jistota, že každé místo v terénu bylo vyfotografováno dvakrát

• nejvýhodnější a nejpoužívanější jsou snímky svislé, jednotné měřítko po celé ploše snímku

multispektrální letecké snímky

podle stanoviska - ODKUD?

LETECKÁ FOTOGRAMMETRIE

ortofoto Alžbětiny Lázně Karlovy Vary – nalétnutí dronem

detail

podle stanoviska - ODKUD?

LETECKÁ FOTOGRAMMETRIE – firmy v ČR ukázky

• https://www.easymap.cz/

• http://www.georeal.cz/letecka-fotogrammetrie

• https://www.geo5.cz/geodezie_3d-skenovani-a-fotogrammetrie

• ......

model archeologického naleziště z leteckých snímků

podle stanoviska - ODKUD?

DRUŽICOVÁ FOTOGRAMMETRIE

• snímky jsou pořizovány z kosmických nosičů (na magnetická media)

• družice mohou pořizovat stereoskopické záběry celkem třemi způsoby:

• snímáním zájmového území ze dvou po sobě následujících drah s tím, že v jednom případě je nutno provést náklon skeneru do strany

• náklonem skeneru ve směru letu vpřed a zpět

• využitím překrytu území, snímaného ze sousedních drah (špatný základnový poměr, prakticky se nevyužívá)

podle stanoviska - ODKUD?

DRUŽICOVÁ FOTOGRAMMETRIE

• využívané družicové systémy: SPOT, LANDSAT, IKONOS, KOSMOS a další

• snímání ve spektrálním rozlišení: • multispektrálním - snímají ve viditelném

a blízkém infračerveném spektru.

• hyperspektrálním – ve stovkách velice úzkých pásem

• radarovém - v mikrovlném spektru

• využití: • analýza satelitních multispektrálních snímků -

• automatizované postupy pro zjišťování

• stavu vegetace

• klasifikace využití povrchu

• geologické analýzy

• teplotní poměry v krajině

podle stanoviska - ODKUD?

DRUŽICOVÁ FOTOGRAMMETRIE

družicový snímek – družice SPOT

podle stanoviska - ODKUD?

ZÁKLADNÍ KRITÉRIA DĚLENÍ FOTOGRAMMETRIE

• podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?

• jednosnímková – mapování v rovinatém území, architektura – ortofotopohledy a plány fasád

• vícesnímková - mapování v nerovinatém území, architektura, archeologie - 3D modely objektů

• stereofotogrammetrie (2)

• průseková fotogram. (3 a více)

JEDNOSNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE

• využívá se jeden snímek pro vlastní zpracování resp. více samostatně zpracovaných snímků

• pro rovinné objekty a rovinatý terén

• snímky vznikají středovým promítáním objektu na rovinu snímku, oproti tomu liniové mapy jsou ortogonálním průmětem povrchu

• měří se na snímku 2D souřadnice – získáváme pouze 2D souřadnice – neurčujeme hloubku (výšku)

fotoplán stěny budovy

podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?

vztah mezi dvěma rovinami kolineární transformace

min. 4 vlícovací body překreslovač

JEDNOSNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE

podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?

Překreslení pomocí kolineární transformace

originální snímek pořízený měřickou kamerou

překreslený fotoplán

JEDNOSNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE

podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?

detail dveří (čarový 2D plán) Mešita v Allepu (Sýrie)

fotoplán část zkoumané plochy Truhlářská 16, Praha 1

Archaia JIH

JEDNOSNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE

podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?

• rozdělení

• stereofotogrammetrie – dvojice snímků s překrytem

• průseková fotogrammetrie – 3 a více snímků

• zpracování dvou a více překrývajících se snímků

• na snímcích měříme 2D souřadnice → určíme 3D souřadnice

• předmět měření musí být zobrazen na všech snímcích – dvou u stereoftm resp. mininálně na 3 snímcích u průsekové ftm

• využití při tzv. aerotriangulaci (určování polohy důležitých měřických bodů pomocí leteckých snímků)

VÍCESNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE

podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?

• stereofotogrammetrie

• vyhodnocování dvou snímků (stereodvojice, stereopár)

• snímky pořízené ze dvou různých stanovisek

• osy záběru jsou přibližně rovnoběžné

• využití umělého stereovjemu (stereoskopické vidění)

• výsledkem je prostorový model – získáváme tak polohopis i výškopis

• přesná metoda často využívaná

stereoftm

VÍCESNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE

podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?

• průseková FTM (3 a více snímků) – prostorové a rovinné objekty

• založeno na protínání paprsků

• v současnosti pouze v digitální podobě

• práce se dvěma a více snímky

• osy záběru snímků jsou konvergentní (sbíhají se)

• odvozuje půdorys krajiny postupným protínáním ze snímků pořízených z geodeticky známých stanovisek

• nevýhodou je horší identifikace bodů

• v současnosti stále častěji využívaná

průseková ftm - pozice

kamer, vektorová

kresba, 3D model

VÍCESNÍMKOVÁ FOTOGRAMMETRIE

podle počtu a konfigurace snímků – KOLIK?

ZÁKLADNÍ KRITÉRIA DĚLENÍ FOTOGRAMMETRIE

• podle technologického postupu zpracování – JAK?

• analogová • optické nebo mechanické nástroje

• rekonstrukce 3D geometrie ze dvou překrývajících se snímků

• dnes zastaralá, využívána ojediněle

• analytická • počítače nahradily některé součásti dosavadních zařízení (analogovo-

digitální hybridy)

• používají se čím dál méně

• digitální • plně založena na digitální technologii

• zhruba od poloviny 80. let 20. století, dnes převažuje

ANALOGOVÁ FOTOGRAMMETRIE

• optické nebo mechanické nástroje

• přístroje vytvářejí technickými prostředky analogii vzniku snímků univerzální metodou (vyhodnocuje se polohopis i výškopis území)

• rekonstrukce 3D geometrie ze dvou překrývajících se snímku

• výstupem topologické mapy

• přesné, ale složité přístroje – nutný dlouhodobý zácvik speciálně vyškolených specialistů • stereopantometry

• aeroprojektory

• stereoplanigrafy

• dnes zastaralá, využívána ojediněle

podle technologického postupu zpracování – JAK?

stereoautograf

ANALYTICKÁ FOTOGRAMMETRIE

• počítače nahradily některé součásti dosavadních zařízení (analogovo-digitální hybridy)

• měření (digitalizace) snímkových souřadnic pomocí přesných komparátorů

• transformace do geodetického souřadnicového systému pomocí exaktních matematických vztahů (využití počítače)

• analytické vyhodnocovací stroje = spojení obou předchozích kroků • práce s originálními snímky

• práce s prostorovým modelem

• výstupem topologická mapa, ale i

digitální mapy a DMR

• používají se čím dál méně

• nevýhodou je vysoká pořizovací cena

podle technologického postupu zpracování – JAK?

BC-1 (wild 1985)

DIGITÁLNÍ FOTOGRAMMETRIE

• plně založena na digitální technologii

• vznik zhruba od poloviny 80. let 20. století, dnes převažuje

• vstupní informací je digitální obraz (snímek může být naskenovaný nebo přímo digitální)

• snímkové souřadnice se měří na monitoru

• stereometoda vyžaduje speciální

hardwarové doplňky (např. brýle)

• data získána leteckým snímkováním

nebo DPZ –přímo, nepřímo

• automatizace operací nad daty

• Výhody:

• snadný a moderní přenos dat, dokonalé kopírování obrázku

• citlivější přijímače, snadnější odstranění šumu

• nové možnosti zpracování obrazu, možnost automatického zpracování

podle technologického postupu zpracování – JAK?

digitální fotogrammetrická stanice

DIGITÁLNÍ FOTOGRAMMETRIE

Digitální obraz vzniká

• 1. přímo v digitální podobě • primární získání digitálního obrazu je umožněno konstrukcí přijímacího zařízení

(elektronické prvky reagující na světlo uspořádané do matic – snímač CCD)

• rozlišení je dnes srovnatelné s rozlišením fotografických materiálů

• kvalitnější digitální komory jsou drahé

• levnější, dlouhodobě užívané a technologicky zcela zvládnuté je použití skenované fotografie

• 2. digitalizací analogového obrazu (skenování) • probíhá na pevných laboratorních skenerech

• přesnost závisí na typu skeneru a jeho rozlišení

• po skenování se digitální obraz ukládá a dále zpracovává ve zvoleném grafickém formátu (TIFF, PCX, IMG, GIF, JPEG, BMP apod.)

podle technologického postupu zpracování – JAK?

DIGITÁLNÍ LETECKÁ FOTOGRAMMETRIE

podle technologického postupu zpracování – JAK?

digitální ortofoto ČR

DIGITÁLNÍ PRŮSEKOVÁ FOTOGRAMMETRIE

Naše historie z.s. Rekonstrukce podoby královny Judity

TECHNICKÉ NÁZVY MAPOVACÍCH METOD

• KOMBINOVANÁ – polohopisná složka mapy se vyhotovuje

překreslením snímků a výškopis se doměřuje geodeticky

• UNIVERZÁLNÍ – jak polohopis tak výškopis se vyhotovuje na

přesných analogových či analytických přístrojích

• INTEGROVANÁ – polohopis se získává speciálním

tzv.diferenciálním překreslováním i v nerovinném území a

výškopis se určuje také fotogrammetricky ve tvaru

profilových šraf či vrstevnic

METODY POUŽÍVANÉ V DŘÍVĚJŠÍCH MAPOVÁNÍ – letecká stereoftm

ZÁKLADNÍ KRITÉRIA DĚLENÍ FOTOGRAMMETRIE

• podle stanoviska • pozemní

• letecká

• družicová

• podle počtu a konfigurace snímků • jednosnímková

• vícesnímková – stereofotogrammetrie (2) , průseková fotogram. (3 a více)

• podle technologického postupu zpracování • analogová

• analytická

• digitální

• podle záznamu výsledků • grafická (již se nepoužívá)

• číselná ev. digitální