Planiranje i izvođenje terestričkog snimanja

Fotogrametrijsko snimanje – proces dobijanja fotogrametrijskih snimaka

Pre samog snimanja vrši se priprema za snimanje u smislu određivanja dispozicije snimanja (položaja i rasporeda snimališta i prethodnog proračuna tačnosti)Namena snimanja

Topografske primene (izrada topografskih za površinske kopove, klizišta, kanjone, ...)Primene u arhitekturi (obično snimanje po fasadama - ravnima paralelnim bazi)Bvliskopredmetne primene (industrijske primene kod montaže delova, snimanje saobraćajnih udesa, medicina, praćenje deformacija u građevinarstvu, snimanje detalja u arhitekturi i zaštiti spomenika, aerheologija)

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje terestričkog snimanjaNormalni slučaj snimanja

Fotogrametrija 1

( )

( )

12

2s

2

ps1

Z

2s

2

ps1

X

p

2

psY

211

11

p

odnosbazisniYB,

cYRs

RBYR

c

RBYR

c

BcY

BYR

cY

pB

cYZ

pcBY

pB

cYX

ξ−ξ=

−=

σ+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ση

=σ

σ+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ σξ

=σ

σ⋅

=σ=σ

η=

η=

η=

=

ξ=

ξ=

ξ

η

ξ

ξ

ξ

ξ

ξ

ξ

ξξ

Planiranje i izvođenje terestričkog snimanjaNormalni slučaj snimanja

Za tačnost kritičan bazisni odnos – iz uslova tačnosti sledi minimalna baza za dato rastojanje objektaIz uslova stereoobuhvatanja sledi maksimalna baza

Elementi spoljašnje orijentacije se uglavnom određuju preko orijentacionih tačaka ili drugih elemenata koji se prikupljaju na terenu – prednosti

Radovi na terenu ubrzanijiSistematski uticaji (unutrašnja i spoljašnja orijentacija) mogu se eliminisati preko kontrolnih tačakaKontrole se izvode direktno na objektuMogu se koristiti nestabilne platforme (lestvice, držanje u ruci, pokretne platforme), a treba samo obezbediti dobar presek zrakova

Dispozicija snimanja treba da se obavi pažljivoIzbor najpovoljnijih stereoparovaUdaljenost sa koje se može izvesti snimanjeKoje prepreke treba izbeći da objekti koji se snimaju ne bi bili zaklonjeni

Posebno voditi obzira o širini i dubini vidnog poljaUslovi tačnosti limitiraju najveću udaljenost (razmeru snimanja) i bazisni odnos

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje terestričkog snimanja

Normalni slučaj snimanja – tačnostRazličita tačnost za delove terena koji su na nejednakoj udaljenosti od baze

Fotogrametrija 1

( )

( )

12

2s

2

ps1

Z

2s

2

ps1

X

p2

psY

p

odnosbazisniYB,

cYRs

RBYR

c

RBYR

c

BcY

BYR

ξ−ξ=

−=

σ+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ση

=σ

σ+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ σξ

=σ

σ⋅

=σ=σ

ξ

η

ξ

ξ

ξ

ξξ

Planiranje i izvođenje terestričkog snimanja

Normalni slučaj snimanja - stereoobuhvatanje

Voditi računa i o izmenjenim odnosima kod zakošenja ose snimanja u odnosu na ravan snimka pomeranja glavne tačke snimkapromene formata snimka (visoki ili široki format)

Za izbor optimalne baze voditi računa oZahtevanoj tačnosti Y koordinateIzbegavanju mrtvih uglova na objektuIstovremena mogućnost stereoskopskog posmatranja za veće razlike po dubiniProstorna ograničenja i prepreke

Fotogrametrija 1

YŠOB

cmm10s +

=−

ŠO

Planiranje i izvođenje terestričkog snimanja

Normalni slučaj snimanja - stereoobuhvatanje

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje terestričkog snimanja

Ostali slučajevi snimanja - stereoobuhvatanje

Mogućnosti za povećanje stereoobuhvatanjaParalelno zaokretanja ose snimanjaSmanjenje bazeKonvergencija osa snimanjaUdaljavanje baze od područja snimanjaKorišćenje kamere sa širim vidnim poljem

Generalno voditi računa o ograničenjima instrumenata za obradu (ako se koriste analogni ili analitički instrumenti) –zakošenja osa snimanja, visinske razlike baze, ...

Fotogrametrija 1

Kritično postavljenje φ1 i φ2 pokreta na instrumentu za stereorestituciju

Planiranje i izvođenje terestričkog snimanja

Ostali slučajevi snimanja - stereoobuhvatanje

Fotogrametrija 1

Kritično postavljenje bY pokreta na instrumentu za stereorestituciju

Planiranje i izvođenje terestričkog snimanja

Ostali slučajevi snimanja – nagnute ose snimanja, vertikalna baza

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje terestričkog snimanja

Orijentacione tačke

Fotosignališu se tako da se obezbedi jasna i pouzdana identifikacija – boje signala izabrati tako da se obezbedi dobar kontrast sa pozadinom (na snimku)Dimenzije kvadratnih signala

Kod primena u arhitekturi mogu se koristiti i detalji na objektima

Pozicije za orijentacione tačke se biraju tako da se obezbediti dobro obuhvatanje područja koje se snima (po dubini, širini i visini)Pozicije za orijentacione tačke birati tako da se svaka od njih preslika na što više snimaka (bar na dva)Koordinate orijentacionih tačaka se određuju klasičnim terenskim metodama – presecanje napred (totalna stanica, teodolit) – veća tačnost od tačnosti izlaznih koordinata za tačke objekta

Fotogrametrija 1

]m[10000Rd s=

Planiranje i izvođenje terestričkog snimanja

FotografisanjeVoditi računa o dobu dana (dovoljna osvetljenost, male senke, oblačnost dobra kada su oblaci visoko i ima dovoljno svetla)Što kraće vremensko rastojanje za oba snimka stereoparaPo mogućstvu treba koristiti fotomaterijale niske osetljivosti (1-3 DIN-a , pa sve do 20DIN-a)Izabrati fotoslojeve sa spektralnom osetljivošću koja odgovara preovlađujućoj boji objekta (osim ako se ne snima sa kolor filmom)

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaAerofotogrametrija

Plan leta Parametri leta (obuhvat projekta, konstanta kamere, visina leta, podužni i poprečni preklop, baza snimanja)Osa snimanja sa koordinatama planiranih projekcionih centara

Određivanje orijentacionih tačaka za orijentaciju aerosnimanja (signalizacija, određivanje koordinata na terenu - GPS)Priprema terena (signalizacija tačaka detalja ako se snima za potrebe premera)Let i snimanjeFotografska obrada i skeniranje snimaka (za analogne kamere)

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaAerofotogrametrijsko snimanje

Uglavnom se koristi za potrebe izrade topografskih planova i karata, ortofotoa, DMT-a, izrada GIS baza podatakaPo pravilu se koriste aerofotogrametrijske kamere za snimanje

OpremaAerofotogrametrijska kamera sa postoljem i objektivimaUređaj za kontrolu preklopa i obuhvatanjaKontrolna jedinicaUređaj za kompenzaciju kretanja slike (FMC)Kasete (magacini) sa rolnama filmaGPS i INS/IMU uređaj - opciono

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaIzrada plana letaVertikalni snimci(∆ω=±5gon, ∆φ=±3gon, ∆κ=±15gon) – normalni slučaj snimanja

Zahtevana tačnost određivanja koordinata, veličina piksela na terenu i područje (doba godine)Konstanta kamere, visina leta, razmera snimanjaVeličina snimka na terenuVrednost baze, podužni preklop Rastojanje između nizova, poprečni preklopApsolutna visina leta

Fotogrametrija 1

B

A S-A

S

b

S-B

h

s

c

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaIzrada plana leta

Putanja leta se može realizovatikorišćenjem savremenihnavigacionim uređaja sa tačnošću od ±1cm u ravni snimkaPodužni preklop oko 60% (sem za posebne potrebe) -stereoparoviPoprečni preklop 25-30% (sem za posebne potrebe)

Nesigurnost održavanja ose leta, poprečne oscilacije ∆ω, skretanje ∆κ i izbegavanje merenja do ivice snimka, zajedničke vezne i orijentacione tačke

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaPlan leta

Parametri plana leta

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanja

Plan leta

Voditi računa o:Posebnim mogućnostima avionaMogućnostima uređaja za restitucijuVrsti konačnog proizvodaFormatu ciljnog plana ili karteReljefu terenaZahtevima u pogledu tačnosti

Navigacioni plan – radi se kao deo plana leta. Radi se najčešće na dobroj topografskoj karti i sadržiPodručje od interesa koje mora biti prekriveno stereoparovimaPrepreke za letenjeOse leta sa planiranim početnim i krajnjim projekcionim centrima (centrima prvog i posllednjeg snimka u nizu)Oblasti u okviru kojih ne sme da se leti

Navigacioni plan mora obuhvatiti i područje za prilaz i manevrisanje kod prelaska iz jednog u drugi nizSadrži i: naziv projekta, razmeru snimanja, konstantu kamere, apsolutnu visinu leta (za svaki niz posebno), podužni i poprečni preklop, potrebnu dužinu i tip filma, ukupan broj snimaka i modela, i druge detaljeNajpovoljnije doba godine za snimanje je rano proleće ili kasna jesen kada nema vegetacijeNajpovoljnije doba dana je oko podneva kada je sunce u zenitu i kada su senke najmanjeMože se snimati i po oblačnom vremenu ako su oblaci iznad planirane visine letaPravac leta poželjno da ide u pravcu istok-zapad ili sever-jug (jednostavnija podela na listove kod kartiranja, mozaikovanje kod izrade ortofotoa)Kod linijskih objekata putanja se prilagođava trasi objekta

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaPlan leta

Odnos između formata snimaka (i razmera snimanja) i konstanti kamera za različite objektive – ista visina letaOdnos između visina leta i konstanti kamera za različite objektive – ista razmera snimanja i obuhvatanje terena

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaPlan leta – razmera snimanja i visina leta

Veća razmera snimanja - manja tačnostVeća razmera snimanja - veća ekonomičnost

Optimalne razmere snimanja s obzirom na namenu i razmeru (tačnost) konačnog proizvoda (karta, DMT, ortofoto, vektorski sadržaj)Za topografske podloge (Oto von Gruber, 1937)

Rk imenilac razmene kartiranja, Rs razmera snimanja, C konstanta koja najviše zavisi od savršenstva objektiva kamere za snimanje (Gruber 100-130, danas već 250-300) – za digitalne kamere i višeKod krupnorazmernih podloga presudnu ulogu ima tačnost, a kod sitnorazmernih prepoznavanje detalja

Fotogrametrija 1

ks RCR =

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaPlan leta – razmera snimanja i visina leta

Razmera snimanja zavisi od tipa objektiva (bazisni odnos – odnos visine leta i baze)Kod izbora objektiva voditi računa o prirodi terena (izgrađena područja ne treba snimati kamerama širokog ugla – senke i mrtvi uglovi)Kod aerofotogrametrije bazisni odnos ne zavisi od razmere snimanja već samo od konstante kamere i poprečnog preklopa

Za format snimka od 23cmx23cm i podužni preklop od 60% dobija seza kameru normalnog ugla ν = 1 : 2.9za kameru širokog ugla ν = 1 : 1.6za kameru superširokog ugla ν = 1 : 1

Fotogrametrija 1

kk

k

k

C'S

100p100

H1

CH'S

100p100

HB

CH'S

100p100B

CH'SSS

100p100B

HB

⋅−

=⋅⋅⋅−

==ν

⋅⋅−

=

⋅=⋅−

=

=ν

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaOrijentacione tačke

Namena: određivanje elemenata spoljne orijentacije (položaj centra projekcije i ose snimanja u prostoru) snimka (kamere)

Izbor orijentacionih tačaka

Tačke moraju biti jednoznačno i jasno definisane na snimku i na terenu (pouzdana identifikacija)

Za sitnije razmere (1:5000, 1:10000, 1:25000)mp≥0,1mtopografski detalji (raskršća puteva, granice parcela, karakteristične tačke objekta)

Za krupnije razmere (1:500, 1:1000, 1:2500)Tačke se moraju signalisati pre snimanja (fotosignalizacija)

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaOrijentacione tačke

Raspored i broj orijentacionih tačakaDobar raspored po periferiji modela (udaljene od ivice snimka 1-2cm – deformacije na periferiji snimka)Da se preslikaju na više snimaka (modela) – povezivanje snimaka i modela u blok

Fotogrametrija 1

kinn

blokuunizovabrojk,1ik)1i2(n:blokza,i2n:nizoveostaleza

nizuusnimakabroji,2i3n:nizprviza

BS

B

n

n

⋅=

−+++==

−+=

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaOrijentacione tačke

Raspored i broj orijentacionih tačaka

Fotogrametrija 1

kinn

blokuunizovabrojk,2ik)1i2(n:blokza,2i2n:nizoveostaleza

nizuusnimakabroji,4i3n:nizprviza

BS

B

n

n

⋅=

−+++=+=

−+=

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaOrijentacione tačke

Raspored i broj orijentacionih tačaka

Fotogrametrija 1

kinn

blokuunizovabrojk),1k(ii)1k(i2n:blokza,in:nizoveostaleza

nizuusnimakabroji,i2n:nizprviza

BS

B

n

n

⋅=

−==−+==

−=

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanja

Orijentacione tačkeStabilizacija orijentacionih tačakaKao i za sve ostale geodetske tačkePre ili posle snimanja

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaOrijentacione tačke

Signalizacija orijentacionih tačakaOblik signala najčešće kvadratnog oblikaBoju prilagoditi terenu (najčešće bela boja)Obezbediti vidljivost iz vazduha

Fotogrametrija 1

]m[30000RD s=

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaOrijentacione tačke

Opis položaja orijentacionih tačakaNamena – pouzdana identifikacija tačke na snimku kod obrade snimaka (merenje tačaka) i za kasnije korišćenje kod održavanja premera (digitalno ili analogno)Broj tačke, broj snimka, broj niza, skica (sitnija i krupnija razmera) sa detaljima na terenuTčka se obeležava strelicom ili krugom i na kontakt kopiji – ako se rade kontakt kopije

Fotogrametrija 1

Planiranje i izvođenje aerofotogrametrijskog snimanjaOrijentacione tačke

Određivanje položaja orijentacionih tačaka

Klasični postupci – klasične terenske metode određivanja koordinata tačaka geodetske mreže (poligonski vlakovi, presecanja pravaca, GPS, trigonometrijski i geometrijski nivelman)

Aerotriangulacija

Tačnost određivanja koordinataGrafička stereorestitucija (0.2mm Rk na karti )

Numerička restitucija (10µm na snimku)

Fotogrametrija 1

]m[1000H1.0m

]mm[R2.033.0m

Lh

kp

⋅≤

⋅⋅≤

]mm[R01.0m sp ⋅≤