Universitatea de Ştiinţe Agronomice şi Medicină Veterinară Bucureşti Facultatea de Îmbunătăţiri Funciare şi Ingineria Mediului Specializarea de Măsurători terestre şi cadastru
GABRIEL POPESCU
CURS STEREOFOTOGRAMETRIE şi FOTOINTERPRETARE (Anul III Cad.)
1
STEREOFOTOGRAMMETRIA Generalităţi Existenţa a două perspective distincte ale unui obiect sau a terenului permite redarea spaţială a obiectului cuprins în cele două perspective. Pentru ca determinarea şi reprezentarea obiectului sau terenului să se poată face exact nu este suficient să se cunoască fotogramele numai ca perspective ci trebuie cunoscute şi poziţiile lor în spaţiu în momentul fotografierii sau să se cunoască poziţia spaţială a cel puţin trei puncte ale obiectului sau terenului. Restituţia (reprezentarea planimetrică şi altimetrică a spaţiului-obiect) se poate realiza prin stereorestituţie pe cale analogică, prin exploatare fotogrametrică pe cale analitică sau prin stereorestituţie digitală. Baza de fotografiere. Precizia de determinare a unor mărimi spaţiale funcţie de măsurătorile efectuate pe fotograme stereoscopice sau pe modele optice este funcţie nu numai de calitatea imaginilor fotografice ale fotogramelor şi a metodelor de lucru folosite ci şi de valoarea unor elemente (relaţii) caracteristice stereogramei. O astfel de relaţie este raportul bazei, ce reprezintă raportul dintre baza de fotografiere C şi înălţimea de zbor relativă h (figura 6.1)
Figura 6.1 – Raportul bazei 2cu distanţa de fotografiere
Dacă se consideră că axele de fotografiere sunt nadirale se poate considera că şi razele limită sunt paralele, astfel că plecând de la relaţia l f = , unde L=b+Lx L H
sau L=b/(1-x), unde x este procentul de acoperire; înlocuind obţinem: b l = (1-x) h f
Mărimea raportului bazei caracterizează mărimea unghiului de convergenţă al razelor conjugate. Cu cât va fi mai mare unghiul corespunzător lui L, cu atât va fi definită mai precis poziţia punctelor de intersecţie şi cu atât mai precise vor fi determinările făcute pe modelul optic. Sistemele fotografice sunt grupate în: camere fotografice normale, metrice şi multi-spectrale. În perioada de început a fotogrammetriei şi a înregistrărilor spaţiale, camerele fotografice normale (nemetrice) au avut un rol deosebit pentru înregistrarea terenului. Aplicându-se metodele de început ale fotogrammetriei - metode fotogrammetrice expeditive de prelucrare - înregistrările respective au fost folosite pentru cercetarea fotoaeriană, descifrarea elementelor topografice şi tactice, corectarea şi obţinerea hărţilor topografice. Camerele fotoaeriene de cercetare nu asigură constanţa elementelor de orientare interioară, planeitatea riguroasă a filmului în momentul înregistrării şi geometria riguroasă a înregistrărilor. Sistemele funcţionale şi elementele principale ale camerelor fotoaeriene de cercetare sunt, în mare parte, aceleaşi cu cele ale camerelor aerofotogrammetrice şi, de aceea, nu vor mai fi prezentate separat. Primele misiuni spaţiale cu oameni la bord au fost înzestrate cu camere fotoaeriene nemetrice, uneori modificate pentru folosirea în spaţiu extraatmosferic, în vederea înregistrării Terrei şi Selenei. Din cadrul sistemelor fotografice de înregistrare, camerele fotografice metrice reprezintă aparatura de bază pentru 3
înregistrarea fotogramelor necesare lucrărilor de cartografiere automată a scoarţei terestre şi a altor planete. Acestea sunt aparate fotografice automate de înaltă precizie, construite în condiţii speciale, care asigură funcţionarea şi reglajul în diferite condiţii de temperatură şi presiune. Prin construcţia lor, camerele aerofotogrammetrice permit realizarea unor înregistrări riguroase din punct de vedere geometric, care redau clar obiecte de dimensiuni foarte mici în condiţiile deplasării platformei aeriene. Elementele caracteristice, care asigură caracterul de camere fotoaeriene matrice, sunt: distanţa focală a obiectivului, coordonatele punctului principal şi distorsiunea obiectivului, care sunt cunoscute sau pot fi determinate cu mare precizie. Deoarece înălţimea de fotografiere este cuprinsă între câteva sute de metri şi mii de metri, aceasta fiind mai mare decât distanţa hiperfocală, pot fi asimilate cu infinitul fotografic. În aceste condiţii, planul de dispunere al filmului se confundă cu planul focal al obiectivului şi dispare necesitatea focusării camerei (camere nefocusabile). Calitatea înregistrărilor depinde de o serie de factori, printre care un rol principal îl au şi caracteristicile camerelor aerofotogrammetrice. Din acest punct de vedere condiţiile pe care trebuie să le îndeplinească o cameră sunt următoarele: - să fie înzestrată cu obiectivi fotogrammetrici de calitate foarte bună, de mare deschidere, lipsiţi de aberaţii şi distorsiune; - să asigure o iluminare simultană şi uniformă, a tuturor punctelor din planul focal; - să asigure o planeitate riguroasă a filmului, în planul focal, în timpul expunerii; - să permită expuneri scurte în timpul funcţionării; - din punct de vedere constructiv, să aibă un minim de volum şi greutate; - să menţină constante elementele de orientare interioară. În prezent, firmele constructoare produc o gamă foarte largă de camere fotoaeriene, cu diverse destinaţii şi posibilităţi de funcţionare. O clasificare riguroasă a acestora este mai greu de 4
făcut. În practica curentă este acceptată clasificarea în funcţie de caracteristicile lor principale: formatul fotogramei, unghiul de câmp al obiectivului şi principiul de acţionare. În funcţie de formatul fotogramei, camerele aerofotogrammetrice pot fi: a) de format mic, cu dimensiunile fotogramei mai mici de 18 x 18cm; b) de format normal, cu dimensiunile de 18 x 18cm; c) de format mare, cu dimensiunile mai mari de 18 x 18 cm, până la 30 x 30cm. Formatul fotogramei are deosebită importanţă deoarece determină aparatura de laborator şi aparatura fotogrammetrică cu care urmează să fie exploatate fotogramele. Din punct de vedere al unghiului de câmp şi al distanţei focale, camerele aerofotogrammetrice se împart în: a) camere cu distanţa focală mare (400-10.000 mm) şi unghiul de câmp: 2β < 50°; b) camere normale cu distanţa focală f=170 - 400 mm şi cu unghiul de câmp: 70° > 2β >50°; c) camere cu unghiul de câmp mare 2β >70° şi distanţa focală f= 100-200 mm ; d) camere cu unghiul de câmp foarte mare 2β > 100° şi cu distanţa focală f = 55 – l00mm. Există camere aerofogrammetrice care permit schimbarea conului obiectivului în funcţie de distanţa focală şi unghiul de câmp dorit, acest gen de camere se numesc universale. După modul de acţionare, camerele aerofotogrammetrice se pot clasifica în: camere cu acţionare prin impulsuri şi camere cu acţionare continuă. Această clasificare se referă la funcţionarea intermitentă sau continuă a dispozitivelor de acţionare automată ale camerei. Tipurile moderne de camere au acţionare prin impulsuri. Firmele constructoare produc în prezent şi camere aerofotogrammetrice care funcţionează cu plăci sau care pot folosi atât casete cu plăci, cât şi casete cu peliculă fotografică 5
Aceste camere sunt propri ridicărilor fotogrammetrice de foarte mare precizie, la scări mari pentru suprafeţe de teren reduse ca suprafaţă. Camerele aerofotogrammetrice, folosite în prezent pentru cartografierea terenului, din punct de vedere constructiv, reprezintă un complex de dispozitive optico-mecanice şi electrice de o foarte mare precizie, care dau camerei caracterul de aparat de înregistrare şi măsurare. Soluţiile constructive şi tipurile de camere sunt foarte numerose, însă se vor prezenta caracteristicile generale ale acestora şi diferitele părţi componente ale camerei aerofotogrammetrice normale automate, în general. Componenta principală a camerei este corpul camerei, care constă dintr-o carcasă metalică construită, în general, dintr-un metal uşor şi rezistent. Forma, dimensiunile, grosimea pereţilor şi rezistenţa sa asigură montarea în interior şi exterior a diferitelor mecanisme necesare funcţionării camerei. Obiectivul camerei este montat în conul obiectivului. Corpul aparatului de comandă susţine conul cu obiectivul montat în parte inferioară a acestuia. Pe partea superioară a aparatului de comandă se găseşte un ecran mat , cu imaginea unui lănţişor dirijat de un dispozitiv. Prin acest ecran, operatorul fotoaerian urmăreşte deplasarea concomitentă şi sincronizată a imaginii detaliilor din teren cu deplasarea lănţişorului, reglează acoperirea longitudinală a fotogramelor şi comandă rotirea camerei cu unghiul de contraderiva necesar. Ca mijloc de acţionare a camerei se foloseşte un electromotor care primeşte energie electrică de la o sursă de 24V de la reţeaua de bord a avionului. Funcţionarea camerelor automate este asigurată de un aparat de comandă (intervalometru) care primeşte şi transmite toate comenzile necesare executării zborului fotogrammetric; acestea se referă la acoperirile fotogramelor, intervalul de aşteptare, timpul de expunere, contraderiva, funcţionarea continuă sau la comandă. O anexa a camerei aerofotogranimetrice este luneta de navigaţie (vizor de navigaţie) cu care se observă terenul pentru 6
dirijarea navigaţiei, se instalează în podeaua avionului la orice distanţă de camera aerofotogrammetrică. Aceasta este prevăzută cu un dispozitiv de reglaj a acoperirii longitudinale şi are reticuli cu indici de referinţă pentru controlul acoperirii şi navigaţiei. Luneta de navigaţie este înzestrată cu elemente de comandă pentru transmiterea înclinării camerei şi corecţiile corespunzătoare servomotoarelor camerei respective. Timpul de expunere pentru aerofotografiere se stabileşte cu ajutorul exponometrului, care este prevăzut cu scale pentru sensibilitatea filmului în sistemul DIN şi ASA. Valorile timpului de expunere se introduc în sistemul de expunere al camerei care dirijează automat expunerea. Pentru asigurarea acoperirii longitudinale stabilită între fotograme, fotografierea trebuie făcută de la înălţimea (h) de fotografiere calculată şi la o distanţă riguros determinată între fotograme (B) denumită bază de fotografiere. Prin bază de fotografiere înţelegem distanţa dintre centrele de perspectivă a două fotograme adiacente ce aparţin aceluiaşi şir de fotograme. Baza de fotografiere este decisivă în proiectul de zbor fotogrammetric. Determinarea acesteia se face funcţie de latura fotogramei şi de acoperirea longitudinală necesară. Baza de fotografiere redusă la scara fotogramei este: b=
l x (100 − Ax ) 100
unde lx este latura în direcţia de zbor a fotogramei. Folosind scara de fotografiere, baza se calculează cu ajutorul relaţiei: B = b⋅mf =
l x (100 − Ax ) ⋅mf 100
În timpul zborului baza de fotografiere se menţine constantă prin intervalul de fotografiere sau intervalul de aşteptare între două înregistrări. Acoperirea longitudinală a fotogramelor depinde de înălţimea de fotografiere, care variază şi ea în funcţie de relieful terenului fotografiat. Pentru a menţine acoperirea longitudinală 7
constantă este necesar ca baza de fotografiere să fie variabilă, adică să se menţină un raport convenabil între baza şi înălţimea de fotografiere. Acest raport se numeşte raportul bazei şi el constituie un element important al ridicărilor aerofotogrammetrice. În cazul fotogrammetriei terestre pentru baza de fotografiere B, există patru cazuri de fotografiere stereoscopică terestră:
8
Orientarea stereogramelor Pentru ca modelul optic să fie obţinut în condiţiile de a fi restituit este necesar să fie restabilit procesul optico-geometric din momentul fotografierii. Pentru aceasta este necesar ca fotogramele ce formează stereograma (acoperire mai mare de 60%) să fie orientate mai întâi interior şi apoi exterior. Orientarea interioară are ca scop restabilirea congruenţei razelor iar orientarea exterioară restabilirea poziţiei fotogramelor în momentul fotografierii. În Figura 6.2 sunt prezentate elementele de orientare interioară şi exterioară ale unei stereograme.
Figura 6.2 – Orientarea unei perechi de fotograme (stereograme)
• Orientarea interioară Elementele de orientare interioară se cunosc direct. Teoretic, elementele care definesc perspectiva sunt punctul principal şi distanţa principală, iar practic, punctul mijlociu M ce se găseşte la intersecţia indicilor de referinţă şi distanţa focală f numită şi constanta camerei. Deci orientarea interioară a fotogramei (negativului) în camera aparatului de restituţie se face potrivind fotograma în portclişeu în aşa fel încât indicii de referinţă să suprapună indicii 9
(liniari) corespunzători ai camerei şi introducând distanţa focală f a camerei de aerofotografiere. • Orientarea exterioară Valorile elementelor de orientare exterioară înregistrate în momentul fotografierii sunt aproximative (exceptând georeferenţierea) şi de aceea orientarea exterioară se face indirect funcţie de punctele de reper (cel puţin 3 în cazul congruent, 4 în cazul afin, sau 5 în cazul optim) riguros determinate prin măsurători terestre în X, Z şi Z sau prin aerotriangulaţie. Elementele de orientare exterioară a fotogramei, prezentate în Figura 6.3, sunt: X,Y,Z (coordonatele centrului de perspectivă a imaginii), ω, φ, κ (rotaţiile în jurul celor trei axe ale sistemului de coordonate: ruliu, tangaj, giraţie,) şi factorul de scară. Pentru a construi relaţia matematică dintre spaţiul-imagine şi spaţiul-obiect sunt necesare identificarea în ambele sisteme a unor puncte de control. În cazul în care coordonatele centrului de perspectivă sunt cunoscute prin utilizarea unui GPS conectat la cameră, atunci sunt necesare 5 puncte de control, câte unul în fiecare colţ al blocului fotogrammetric şi unul în mijloc, pentru control. În plus se identifică pe fiecare fotogramă câte 9 puncte de legătură cu fotogramele adiacente.
Figura 6.3 - Elementele de orientare exterioară.
10
O fotogramă este definită ca orientare exterioară de 6 elemente şi anume 3 elemente liniare (3 translaţii) şi 3 elemente unghiulare (3 rotaţii). Pentru simplificare să considerăm că axa OX a sistemului general de referinţă corespunde cu direcţia generală de zbor. Prin urmare orientarea exterioară a unei stereograme va fi definită de 12 elemente. Dacă se consideră fotogramele F1 şi F2 ale cuplului, cu elementele de orientare respective, avem: F1 → x1 , y1 , z1 , k1 , φ1 , ω1 F2→ x2 , y2 , z2 , k2 , φ2 , ω2 Dacă se face diferenţa elementelor corespunzătoare se constată că orientarea exterioară a unei stereograme poate fi definită şi funcţie de orientarea exterioară a unei singure fotograme şi diferenţele ce indică poziţia unei fotograme faţă de cealaltă. Astfel relaţia ∆h = c • ∆p, care indică diferenţa de paralaxă dintre două puncte de pe stereomodel, funcţie de diferenţa de nivel între ele, se poate scrie sub forma: F1 → x1 , y1 , z1 , k1 , φ1 , ω1 F2 → x2 , y2 , z2 , k2 , φ2 , ω2 ∆x, ∆y, ∆z, ∆k, ∆φ, ∆ω
Diferenţa ∆x este de fapt componenta bazei de fotografiere pe direcţia x, care se notează Bx. Dacă axa x corespunde cu direcţia generală de zbor, atunci conform figurii Bz O2 Bx O1 By se poate scrie ∆y ≅ By; ∆z ≅ Bz ∆x ≅ Bx; iar
By =tgγby Bz
şi 11
Bz =tgγbz Bx
Cu aceste date, elementele de orientare exterioară ale unei stereograme pot fi date sub forma: x1 , y1 , z1 , k1 , φ1 , ω1 , Bx (1) By, Bz, ∆k, ∆φ, ∆ω x1 , y1 , z1 , k1 , φ1 , ω1 , Bx γby , γbz , ∆k, ∆φ, ∆ω
(2)
În ambele cazuri cele 12 elemente s-au grupat în două şi anume: în rândul întâi s-au dat elementele de orientare ale unei fotograme a cuplului plus depărtarea pe x până la cea de a doua fotogramă, iar în rândul al doilea s-au dat elementele diferenţiale sub formă directă (1) şi sub formă exclusiv unghiulară (2). Această grupare este foarte importantă deoarece elementele din rândul al doilea, ce exprimă poziţia relativă a unei fotograme faţă de cealaltă, pot fi cunoscute în mod nemijlocit. Operaţia de determinare a elementelor din rândul al doilea se numeşte orientare relativă şi corespunde cu operaţia de obţinere a modelului optic, numită şi operaţia de eliminare a paralaxelor. Prin urmare plecând de la 12 elemente de orientare exterioară necunoscute, date în sistemul perechii de fotograme F1F2 , s-a ajuns la 7 elemente date în rândul 1 din sistemele (1) şi (2), iar operaţia de orientare exterioară are loc în două etape de lucrări şi anume: orientarea relativă ce nu necesită nimic cunoscut dinainte şi orientarea absolută condiţionată de cele 7 elemente. Orientarea relativă, adică obţinerea modelului optic geometric, se consideră realizată atunci când razele omoloage se intersectează două câte două şi deci când pe tot cuprinsul modelului optic nu se mai constată nici o paralaxă. Ea se poate face pe cale analitică sau prin procedeul optico-mecanic al apropierii succesive în aparatele de stereorestituţie. 12
Orientarea absolută constă în determinarea elementelor de legătură dintre coordonatele (x,y,z) ale modelului fotogrammetric 3D (obţinut în urma orientării relative) şi coordonatele X,Y,Z ale sistemului de referinţă a terenului fotografiat. Modelul optic geometric obţinut trebuie pus în scară şi înclinat (în ansamblu) în aşa fel încât cotele ce se citesc pe el să corespundă cu cotele reale din teren. Funcţie de cele 7 elemente rămase din orientarea exterioară se poate face orientarea absolută ce cunoaşte două etape: - punerea în scară a modelului ce necesită poziţia planimetrică (cunoscută) a două puncte cât mai depărtate între ele, adică 4 elemente (x1, y1 şi x2, y2); - înclinarea modelului ce necesită cunoaşterea cotelor a cel puţin 3 puncte (de asemenea caracteristice şi care să nu fie coliniare). Se recomandă ca acestea să nu fie identice cu punctele folosite pentru aducerea în scară. Reperajul fotogrammetric. Reperajul fotogrammetric este operaţia prin care se determină topografic, pe teren, cele patru puncte de reper pentru fiecare fotogramă sau 4-6 puncte pentru stereogramă. Aceste puncte trebuie să se identifice uşor atât pe teren, cât şi pe fotogramă (stereogramă). Ca repere pot fi alese: colţuri de clădiri, colţuri de tarlale, parcele, intersecţii de drumuri, pomi izolaţi, ş.a. Aceste puncte de reper sunt necesare pentru exploatarea fotogramelor. Cînd punctele de reper nu sunt suficiente, se procedează la un premarcaj pe teren care are loc înainte de fotografiere şi care constă din semnalizarea viitoarelor repere fotogrammetrice prin văruire, instalarea de panouri albe, şi acestea sunt determinate topografic. Reperajul fotogrammetric şi determinarea coordonatelor punctelor de reper ce se efectuează pe cale topografică la teren, cu ajutorul sistemelor GPS sau a staţiilor totale, se realizează pe baza 13
unui proiect. În general sunt necesare minimum patru puncte pe fiecare fotogramă, respectiv stereogramă, care să fie bine identificabile pe teren şi pe fotograme, pentru a permite transformarea din sistemul fotogrammetric în sistemul geodezic şi invers. Cu ocazia executării reperajului la teren se execută şi completarea fotointerpretării sau se execută descifrarea completă a fotogramelor, folosind atlasul de semne convenţionale al hărţii la care urmează a se realiza planul. Urmează lucrările de aerotriangulaţie şi apoi lucrările de restituţie, obţinându-se în final planul (harta) topografică prin mijloace fotogrammetrice. Procesele tehnologice propriu zise de orientare a fotogramelor şi de exploatare sunt în raport cu metoda (redresare, restituţie, stereorestituţie) şi aparatura fotogrammetrică folosite. Această succesiune a operaţiilor este valabilă în cazul ridicărilor terestre pentru obţinerea de hărţi şi/sau planuri topografice prin metode aerofotogrammetrice. Executarea măsurătorilor terestre în situaţii speciale (ridicarea falezelor, a versanţilor, actualizarea prin metode aerofotogrammetrice, ridicarea faţadelor în fotogrammetria arhitecturală, în arheologie, etc.) au fiecare un specific propriu în ceea ce priveşte preluarea fotogramelor şi realizarea reperajului fotogrammetric. Pentru ca fotogramele să poată fi exploatate (restituite) este necesar ca ele să fie orientate (interior şi exterior). Întrucât elementele de orientare exterioară nu se cunosc, orientarea exterioară se face funcţie de puncte de reper care fac legătura între fotograme şi teren. Punctele de reper sunt puncte perfect identificabile pe fotograme sau stereograme şi teren: colţuri de case, intersecţii de drumuri etc. Punctele în număr de patru pe fotogramă sau stereogramă se aleg spre colţuri, la distanţe mai mari de cca. 2cm. de margine, pentru a defini cât mai bine suprafaţa în cauză. 14
Coordonatele punctelor alese (X, Y, Z) se determină pe cale topografică în teren în cadrul reţelei geodezice, se înţeapă pe copiile-contact ale fotogramei pozitive, se încercuiesc, iar pe spatele fotogramei se face o schemă de poziţie detaliată. Punctele de reper necesare lucrărilor de redresare şi restituţie pot fi determinate şi pe cale fotogrammetrică (prin aerotriangulaţie). Şi în această situaţie este necesar ca un anumit număr de puncte să se determine tot pe cale topografică (la capătul benzilor şi de regulă la mijlocul lor, la colţurile şi în centrul blocului de fotograme). Atât lucrările de redresare cât şi cele de stereorestituţie necesită un reperaj prin care se face legătura dintre fotograme (spaţiul-imagine) şi teren (spaţiulobiect). Reperajul se poate executa pe cale topografică şi pe cale fotogrammetrică. Pe cale topografică determinarea punctelor de reper se face prin metode topografice specifice (GPS, intersecţii, drumuiri poligonometrice, radieri) în cadrul reţelei geodezice. Este costisitoare, însă asigură o foarte bună precizie. Calea fotogrammetrică permite determinarea punctelor de reper şi control pentru fiecare fotogramă, respectiv stereogramă din cadrul unei benzi cu condiţia ca cel puţin la capetele benzii să se facă o legătură sigură cu terenul prin reperaj terestru. Deoarece precizia produsului fotogrametric final depinde în foarte mare măsură de precizia coordonatelor punctelor de reper, în practică se utilizează premarcajul fotogrametric. Se cunosc multe metode fotogrammetrice de reperaj ce se pot grupa în : - fototriangulaţii (plane); - aerotriangulaţii (spaţiale). Aerotriangulaţiile se pot executa analitic, plecând de la coordonatele plane ale punctelor de pe fotograme măsurate de obicei la stereocomparator. Metodele analitice au căpătat o mare dezvoltare ca urmare a creşterii performanţelor tehnicii de calcul. Deoarece cazul cel mai fericit este acela când suprafaţa este acoperită de mai multe benzi de fotograme, este indicat să se 15
recurgă la compensarea unitară, în bloc a tuturor punctelor de pe toate fotogramele şi de pe toate benzile. Din punct de vedere al preciziei ce se poate obţine, pe primul loc se situează compensările ce folosesc ca unităţi independente fotogramele singulare. În practică aceste metode nu s-au impus din cauza numărului foarte mare de necunoscute: câte 6 de fiecare fotogramă (ce privesc orientarea exterioară a fiecărei fotograme) şi încă cel puţin 3 necunoscute de fiecare fotogramă pentru coordonatele spaţiale ale punctului de reper ce urmează a fi determinat şi topografic. Metodele cele mai răspândite sunt cele care folosesc cuple de fotograme, (definite de 7 elemente) ca unităţi independente ce se cuprind în operaţiile de compensare. În acest caz, elementele ce se măsoară pe fiecare model sunt coordonatele spaţiale ale centrelor de proiecţie ale fiecărei fotograme ce constituie cuplul (modelul). Pentru compensarea analitică prin care se obţin poziţiile spaţiale ale punctelor de reper în sistemul de referinţă geodezic, datele ce se introduc în calcul se preiau de pe fotograme singulare sau modele prin măsurare la monocomparatoare de precizie pentru a se obţine o precizie corespunzătoare de determinare. Determinarea precisă a centrelor de proiecţie ale imaginilor prin folosirea GNSS–ului aeropurtat nu este suficientă pentru orientarea absolută a imaginilor. Suplimentar trebuie efectuate observaţii GNSS pentru determinarea de reperi fotogrametrici, care trebuie să fie premarcaţi pe teren. La utilizarea tehnologiei DGNSS, reperii fotogrametrici de pe limitele blocului vor fi determinaţi la intervale de cel mult 8 ori baza de fotografiere. Reperii fotogrametrici din interiorul blocului trebuie determinaţi la intervale de cel mult 16 ori baza de fotografiere. Pentru blocurile adiacente se vor folosi aceiaşi reperi fotogrametrici. În cazul blocurilor adiacente din proiecte diferite prestatorii lucrărilor se vor pune de acord pentru utilizarea 16
aceloraşi reperi fotogrametrici. Pentru fiecare din reperii fotogrametrici utilizaţi trebuiesc întocmite descrieri topografice, pentru o identificare clară a lor. Descrierea topografică va conţine numărul reperului, coordonatele X,Y,Z, numărul imaginii, categoriile de folosinţă ale terenului, fotografii simple ale punctului măsurat, excentricităţi. Descrierea topografică va fi însoţită de un decupaj din imaginea fotogrametrică aferentă, pe care va fi numerotat şi marcat reperul respectiv. Aerotriangulaţia Aerotriangulaţia este un procedeu de îndesire fotogrammetrică a reţelei de sprijin (altimetrică şi planimetrică) pe baza relaţiilor rezultate din dubla şi tripla acoperire a fotogramelor succesive - procesul prin care imaginile sunt aduse din sisteme relative în sisteme absolute (coordonate teren). Mai putem spune că aerotriangulaţia transformă elementele din spaţiu-imagine în spaţiu-obiect cu ajutorul unor elemente de sprijin, care sunt puncte determinate la teren, premarcate şi presemnalizate, bine definite geometric şi distribuite uniform în planul imagine. Aerotriangulaţia permite georeferenţierea simultană a tuturor imaginilor unui bloc de fotograme, folosind pe cât este posibil suprapunerile dintre imagini şi benzi, cu un număr minim de puncte de referinţă. Această operaţie presupune în primă fază măsurarea unui anumit număr de puncte pe cât mai multe imagini, după care calcularea în întreg blocul permite determinarea unui set de parametri fotogrammetrici. Anumite module de calcul ale aerotriangulaţiei din sistemul fotogrammetriei digitale folosesc aceleaşi formule de la fotogrammetria analitică. Măsurarea punctelor de referinţă se face cu ajutorul ferestrelor multiple. Odată ce un punct a fost măsurat într-o imagine, sistemul poate afişa în ferestre mici toate imaginile care ar putea conţine punctele respective. Singurul lucru pe care operatorul rămâne să-l facă este de a măsura poziţia punctului în 17
fereastra în care este prezent, monoscopic sau stereoscopic. Pe de altă parte măsurarea punctelor de legătură este automată. Un exemplu privind fluxul tehnologic pentru executarea aerotriangulaţiei în fotogrammetria digitală este prezentat în schema următoare. Imagini digitale
- rezolutia de la scanare 12.5 microni - se specifica mărimea unui fişier - se specifica scara pentru restituit - formatul imaginilor *.tif
SocetSet
- definim proiectul - facem orientarea interioara - specificam RMS pentru IO si nr. de puncte prin care se face calculul IO - import image frame - editam camera calibration pentru SocetSet si Orima - editam fişierul punctelor de control
ORIMA APM
- aducem imgaginile de tip *.sup - editam proiectul pentru Orima - definim identificatorii camerei pentru SocetSet si Orima - definim bloc - punem APM pentru orientarea relative - punem GCP pentru orientarea absoluta - compensam cu CAP-A verificam Sigma 0 - importam rezultatele
Verificare şi control
STEREOMODEL
- verificam blocul - stabilim preciziile in funcţie de precizia de măsurare de la CAP_A ± 8.5 / 10 microni - verificam RMS al blocului - se verificam RMS pentru punctele de control
- se va face validarea datelor
Prof. dr. Lucian Turdeanu a prezentat foarte concis în schemele următoare fluxul tehnologic pentru executarea diverselor metode de aerotriangulaţie analitică (Figura 6.4) şi clasificarea metodelor de aerotriangulaţie (Figura 6.5):
18
Figura 6.4 – Fluxul tehnologic al diferitelor metode de aerotriangulaţie analitică
19
Figura 6.5 – Clasificarea metodelor de aerotriangulaţie
Punctele de legătură între stereomodele trebuie măsurate şi folosite pentru evaluarea preciziei finale a aerotriangulaţiei, modelului digital al terenului, precum şi a ortofotoplanurilor finale. Punctele de verificare trebuie să fie puncte bine definite la nivelul solului, cu coordonatele X, Y şi Z. Trebuie să existe cel puţin un punct de verificare la 20 de imagini aeriene. Trebuie întocmit un plan care să arate numărul şi distribuţia punctelor reţelei geodezice de sprijin din zonă. Punctele de verificare trebuiesc localizate, bine distribuite în cadrul blocului fotogrametric, precum şi pe imagini (nu doar în apropierea centrului de proiecţie). Punctele de verificare trebuie măsurate în timpul procesului de aerotriangulaţie ca orice alt punct, dar ele nu trebuie tratate asemeni reperilor fotogrametrici în procesul de compensare al aerotriangulaţiei. Pentru o identificare corectă a punctelor de verificare se vor întocmi descrieri topografice clare. Pentru executarea aerotriangulaţiei digitale, trebuiesc executate măsurători asupra punctelor de legătură în mod automat sau manual. Când punctele măsurate automat nu sunt suficiente pentru orientarea relativă a stereomodelelor, operatorul este obligat să execute măsurători ale punctelor de legătură în mod manual. Detaliile referitoare la acest lucru vor fi incluse în propunerea tehnică la capitolul unde se descrie abordarea, softul şi hardul (plotterul analitic sau staţia de lucru fotogrametrică digitală) care urmează să fie folosit şi modul de respectare a toleranţelor impuse. Prestatorul va decide asupra numărului optim de puncte de legătură pentru asigurarea unei bune orientări relative a stereomodelelor. Dacă blocul de aerotriangulaţie este împărţit în subblocuri, vor fi folosite cel puţin două imagini adiacente la calcularea celui de-al doilea bloc. Punctele de legătură sau centrul de proiecţie cel mai apropiat de noul bloc trebuie să fie considerat ca liber şi să fie compensat din nou. Pentru racordarea blocurilor fotogrametrice adiacente se va folosi metoda clasică, adică: măsurarea la capătul fiecărei benzi a trei puncte de legătură care să fie aceleaşi şi în blocul fotogrametric 20
vecin. Evaluarea calităţii racordării se face prin compararea valorilor coordonatelor X, Z, Y, obţinute din compensarea celor două blocuri vecine. Compensarea aerotriangulaţiei digitale trebuie executată prin metode riguroase cu evidenţierea preciziei obţinute. Imaginile adiţionale trebuie incluse în aerotriangulaţie pentru a asigura consistenţa geometrică între zonele adiacente de proiect. Scopul Aerotriangulaţiei este de a furniza punctele de sprijin necesare pentru orientarea absolută a modelelor stereofotogrametrice şi de asemenea să asigure îndesirea reţelei de sprijin, ceea ce diminuează volumul măsurătorilor la teren. Din acest motiv, punctele de legătură măsurate în mod manual trebuie să reprezinte detalii punctiforme vizibile pe fotogramă, identificabile uşor la teren, ca şi reperii permanenţi de la sol sau ca reperii noi, stabiliţi cu acest scop. Trebuie să se pună accent pe măsurarea punctelor de legătură identificate în cât mai multe imagini fotogrametrice posibile (puncte de suprapunere), minim patru în cadrul blocului. Punctele măsurate în doar două fotograme trebuie să apară numai la capetele benzilor de zbor. Punctele măsurate în trei fotograme trebuie să apară obligatoriu pe direcţia centrelor de proiecţie ale imaginilor precum şi la marginile de nord şi sud ale blocului footgrametric. Compensarea aerotriangulaţiei digitale trebuie astfel realizată încât erorile grosolane să fie eliminate complet. Erorile reziduale cele mai mari obţinute în timpul procesului de aerotriangulaţie nu trebuie să fie mai mari de 1.2 din mărimea pixelului. Erorile medii pătratice σ (sigma) pentru compensarea finală a aerotriangulaţiei nu trebuie să fie mai mari de 0.8 din mărimea pixelului. Stereorestituţia / aparate de stereorestituţie Operaţia de exploatare a modelului optic orientat exterior se numeşte restituţie stereofotogrammetrică sau stereorestituţie. 21
Fiecare detaliu se urmăreşte pe modelul optic cu marca stereoscopică, urmărindu-se atât deplasarea în plan cât şi evoluţia spaţială (z) a fiecărui detaliu. Aparatelele de stereorestituţie analogică utilizate pot da poziţiile planimetrice şi altimetrice ale punctelor terenului cuprins în porţiunea comună a două fotograme sub formă grafică sau numerică. Dintre aceste aparate, folosite cca. 4 decenii în secolul XX, şi care acum au devenit piese de muzeu, menţionăm: - Stereoplanigraful Zeiss; - Aviografele Wild A5, A7; - Stereocomparatoarele Zeiss; - Aviografele Wild B8; - Stereometrografele Zeiss. Din punct de vedere tehnologic, procesul fotogrammetriei se desfăşoară conform etapelor cunoscute. Astfel, prima etapa a procesului tehnologic o reprezintă ansamblul operatiunilor de înregistrare a datelor. Pentru inregistrari se folosesc camere speciale terestre sau aeriene montate pe platforme aeriene sau spatiale purtatoare ale sensorilor de înregistrare. A doua etapă a procesului tehnologic fotogrammetric şi de teledetecţie o reprezintă prelucrarea primară şi corectarea datelor obţinute sub formă analogică sau digitală. Dacă în ceea ce priveşte prelucrarea analogică se utilizeaza echipamentele clasice de prelucrare şi interpretare a fotogramelor aeriene sau terestre, pentru prelucrarea analitică şi digitală exista echipamente noi de forma statiilor fotogrametrice de lucru interactive. Astfel de staţii de lucru fotogrammetrice moderne care folosesc sisteme interactive sunt produse şi comercializate de firme cu renume, cum sunt Leica (Elveţia ), Zeiss (Germania), Galileo Siscam (Italia), etc. Aparatura fotogrammetrică Leica utilizează pachetul de programe MAP, care lucrează sub sistemele de operare MS-DOS, Windows, UNIX şi VMS. Sistemul interactiv care foloseste MAP-ul (cu versiunile sale 22
MAPDE, MAPOP, RISIS/MAP) poate primi date de la intreaga gamă de aparate AC1, BC1, BC2, BC3, SD 2000 şi SD 3000. Firma Leica, pe lângă stereoploterele analitice care asigură precizii ridicate (1-2 µm) a produs staţia fotogrammetrică digitală DVP, prezentată în Figura 6.6 (a cărei precizie este de 30 µm) utilizată la lucrări în care cererea de asigurare a unei precizii ridicate este mai puţin importantă. Imaginile preluate digital vor fi compensate prin retuşare (filtrare) de petele luminoase (Hot Spots) şi se vor elimina diferenţele datorate unghiului solar diferit. Imaginile individuale trebuie să fie clare iar detaliile să se distingă foarte clar. În ansamblu, imaginile trebuie să fie omogene, fără diferenţe de contrast şi tonalitate în cazul în care imaginile provin din surse diferite. Aparatele de stereorestituţie analitică produse de firma Galileo Siscam, de tipul DIGICART 40, STEREOCART, STEREOBIT 20, au implementate pachete de programe care rezolvă automat : - orientarea interioară; - orientarea relativă şi absolută; - corectarea erorilor instrumentale sistematice, corectarea distorsiunii obiectivului şi corectarea deformaţiilor filmului; - restitutia numerică şi grafică; - aerotriangulaţia; - aplicaţiile speciale pentru fotogrammetria la scurtă distanţă; - calibrarea instrumentului. Firma Galileo Siscam a produs sistemele grafice interactive GART şi GRES al caror editor grafic interactiv permite vizualizarea, corectarea, analizarea şi cartografierea automata a datelor primite de la un aparat de restituţie analogic, analitic sau digital. Urmatoarele etape ale procesului tehnologic fotogrametric se refera la prelucrarea tematica a datelor şi interpretarea, modelarea matematica şi valorificarea tematica a lor. 23
Avantajul pe care îl oferă sistemele fotogrammetrice interactive, concepute sub forma staţiilor de lucru fotogrammetrice, este acela de reconstituire tridimensionala a elementelor din spaţiul obiect şi de a crea modele ale unor obiecte care nu mai exista fizic, efectuind asupra lor activitati specific ingineresti. Odata cu dezvoltarea sistemelor hardware, care permit stocarea cu rapiditate a unor matrici n-dimensionale mari, în multe activitati de cercetare, proiectare, inginerie tehnologică şi mai ales în industria geomatică, tendinţa actuală în lume este de a se lucra tot mai mult cu modelul analitic şi digital al elementelor din spaţiul obiect. În afara sistemelor clasice de interacţiune legate de ecran şi hărţi sau planuri la diverse scări editate pe suport nedeformabil, o amploare tot mai mare capătă sistemele industriale de culegere a datelor prin digitizare în 3D sau sistemele de culegere a datelor prin scanarea imaginilor cu rezolutie mecanica şi de preluare ridicată. Tehnicile de modelare a suprafeţelor şi de modelare 3D a corpurilor solide în memoria calculatorului deschid largi perspective utilizării sistemelor fotogrametrice de digitizare tridimensionala. În Figura 6.12 este prezentat sistemul de digitizare manuală a planurilor de situaţie cu ajutorul staţiei de digitizare PD Digitizing Workstation produsă de firma germană Zeiss.
Figura 6.12 – Staţia de lucru digitizoare PD cu rezoluţia de 0,025 mm.
24
Metodele de fotogrammetrie digitală utilizează scannerele care nu sunt altceva decât dispozitive de digitalizare (transformare în binar) a unei imagini sau a unui text. Funcţionarea sa se aseamănă întru-câtva cu cea a fotocopiatorului. Imaginea este explorată şi analizată punct cu punct. În funcţie de tonalitatea de gri sau de culoare, scannerul furnizeaza computerului o marime digitală care poate fi stocata în memoria calculatorului, inregistrata pe discheta, vizualizată pe monitor sau transmisă şi reprodusă la imprimantă sau plotter. Gama de scannere este foarte variată, performanţele lor fiind în funcţie de: numarul de puncte per inch (1200.... 9600 dpi pentru scannere de uz profesional ), numarul nivelelor de gri ( 32, 64, 256 ), numarul de culori (256 pana la 16,6 milioane de culori) şi format (de la scannere de mână ( 10,5 cm.) la A4 .....A0). Spre exemplu, printre ultimele apariţii, putem menţiona scannerul rotativ de birou cu forma aerodinamica “Hi Scan” comercializat de firma franceza Service July. Acest produs foarte compact şi rapid poate digitiza imagini de 10 x 10 cm la 10.000 dpi într-un 25
minut sau chiar mai puţin, în funcţie de rezolutie. Programul care se livrează împreună cu Hi Scan, este cunoscut pentru posibilităţile sale de îmbunătaţire a digitizării şi prelucrării imaginilor. În figurile 6.13a şi 6.13b sunt prezentate câteva tipuri de scanere performante utilizate în fotogrammetrie (de fabricaţie Leica Helava şi Zeiss), care folosesc un soft şi un hard complex (procesor rapid, memorie suficientă, controlor hard disc de tip SCSI, interfaţă video adecvată). Figura 6.13a - Scanere fotogrammetrice tip DSW 600 şi RM-1/DOS.
Figura 6.13b - Scaner fotogrammetric tip PHODIS SC.
Figura 6.13c - Scaner fotogrammetric tip Z Imaging Intergraph
26
Modelul digital al terenului obţinut prin metode de fotogrammetrie digitală Scopul modelului digital al terenului (MDT) este, pe de o parte, de a fi folosit în ortofotoredresare, iar pe de altă parte, pentru a avea o descriere exactă a terenului în alte scopuri. Spre exemplu, pentru scara ortofotoplanului 1:5000, MDT este de obicei realizat pe o grilă cu echidistanţa de 5 m iar precizia este de ± 1.00m. După generarea automată a modelului digital al terenului, acesta trebuie editat în sensul corectării cotelor greşite. Punctele MDT trebuiesc livrate întrun fişier tip ASCII. Dimensiunile fişierelor care cuprind coordonatele punctelor din alcătuirea MDT nu trebuie să depăşească 80 MB. Toate rupturile de teren (breaklines) mai mari de 1 m, precum şi alte detalii (schimbările de pantă neevidenţiate în grilă, firele de apă, suprafeţele de apă – extrase ca poligoane închise, taluzurile, digurile) trebuie preluate în mod manual şi vor fi livrate în fişiere format .dxf, ca elemente grafice de tip polilinie 3D. În domeniul aplicatiilor grafice pe calculator, o importanta deosebita o are modelarea matematica a terenului şi corpurilor în spaţiu, precum şi studiul imaginilor obţinute pe cale fotogrammetrică sau de teledetectie. Reprezentarea imaginilor pe ecranul unui dispozitiv grafic se face în mai multe moduri astfel încât aceasta să fie cât mai sugestivă: - reprezentari prin puncte sau prin sectiuni transversale); - reprezentari tip " wire-frame " ("cadru de sirma"); - reprezentare prin retea de poligoane (reprezentare poliedrala), etc. Toate aceste reprezentari ridica fiecare probleme specifice, în literatura tehnică de specialitate acestea fiind tratate cu mare atentie în funcţie de aplicaţiile grafice în care se întâlnesc. Sistemele fotogrammetrice digitale sunt sisteme de exploatare a imaginilor digitale sau digitizate. Dezvoltarea fotogrammetriei a cunoscut transformări profunde determinate de progresele făcute în domeniile matematicii, fizicii şi tehnicii de 27
calcul care au permis perfecţionarea sistemelor de prelucrare a fotogramelor în toate zonele spectrului electromagnetic, folosind senzori din ce în ce mai performanţi. Apariţia în ultimul deceniu al secolului XX a camerelor fotogrammetrice digitale permite salvarea înregistrărilor direct în memoria aparatelor sub forma unor fişiere imagine. Formatul digital rezultat se caracterizează printr-o precizie radiometrică şi geometrică mare. Această dezvoltare a fotogrammetriei şi apariţia teledetecţiei de înaltă rezoluţie a dus la dezvoltarea metodelor de recunoaştere a formelor prin fotointerpretare semiautomată /automată. Modelarea digitală a reliefului realizată convenţional cu ajutorul mijloacelor fotogrammetrice , foloseşte ca structuri de referinţă puncte distribuite în lungul curbelor de nivel , pe profile şi în reţele. Totdeauna acestea se completează cu punctele care descriu liniile şi poziţiile, ce prezintă importanţă sub aspect morfologic. Fotogrammetria digitală prelucrează imaginile digitale sau digitizate. Specific acestor noi tehnologii de fotogrammetrie au apărut pe lângă produsul tradiţional, care este harta, noi produse precum sistemele informaţionale geografice (SIG) sau sistemele informaţionale ale teritoriului (SIT). Pentru generarea modelelor digitale culegerea datelor de referinţă reprezintă o fază fundamentală , dependentă direct de tipul modelului generat. Datele iniţiale (punctele de referinţă) sunt culese fotogrammetric dacă se dispune de imagini (fotograme) preluate la scări mari. Metodele fotogrammetrice au o largă utilizare şi operează cu imagini provenite de la senzori optici aeropurtaţi, precum şi cei amplasaţi la bordul sateliţilor sau navelor spaţiale. Datele se culeg prin digitizarea stereomodelelor (în principal pentru modele destinate aplicaţiilor la scări mari şi medii) sau aplicând tehnici de corelaţie a imaginii (modele utilizate pentru aplicaţii la scări medii şi mici). Principala sursă de informaţie este fotograma care în fotogrammetria digitală poate fi scanată în vederea exploatării 28
monoscopice sau stereoscopice, poate fi digitizată la tabela de digitizare prin fotointerpretare de către operator. Fotogramma digitală o putem defini ca fiind o fotogramă obţinută prin baleaj (scanare ) în spaţiul obiect. Când o fotogramă analogică este stocată pe un suport magnetic prin scanare se obţine o fotogramă digitală. Obţinerea modelului digital al terenului se realizează conform schemei următoare: Scanare fotograme
Aerotriangulaţie
- Modelul Digital al Terenului (DTM) - Ortofoto digital
Restituţie
Obţinerea modelului digital se realizează cu ajutorul reţelelor de tip TIN şi de tip GRID. Modelul Digital Altimetric (MDA) este o reprezentare matematică a altitudinilor unei suprafeţe topografice din spaţiul obiect pentru o zonă de teren bine definită. MDA conţine pentru fiecare punct şi informaţia altimetrică pentru obiectele aflate la suprafaţa solului, cât şi sub această suprafaţă (creste, dealuri, gropi). Această suprafaţă a apărut datorită metodelor fotogrammetrice automate de determinare a punctelor corespondente la exploatarea stereogramei digitale sau în cazul laser-scaner-ului la determinarea punctelor. Această suprafaţă a apărut datorită metodelor fotogrammetrice automate de determinare a punctelor corespondente la exploatarea stereogramei digitale sau în cazul laser-scaner-ului la determinarea punctelor obţinute pe baza datelor din prima reflexie. Corespunzător acestor metode se determină coordonatele planimetrice şi cotele punctelor . 29
Reţeaua TIN (triangulated irregular networks) face o distincţie referindu-se strict la modelele digitale structurate sub formă de retele triangulare neuniforme. Ele includ seturi de triunghiuri adiacente, ce nu se suprapun, obţinute prin calcul folosind puncte distribuite neunuiform, pentru care se cunosc coordonatele X,Y,Z. De asemenea, stochează legăturile topografice dintre triunghiuri şi vecinii lor adiacenţi. Reţeau de tip GRID este formată din triunghiuri regulate. Reţeaua de triunghiuri regulate se formează între punctele specifice care determină informaţiile de altitudine . Fluxul tehnologic de obţinere a modelului digital al terenului este prezentat în schema din Figura 7.1. În principiu, DTM (Digital Terain Model) constituie o matrice de altitudine exprimată prin cote conformă cu vârfurile unei grile în modul vectorial şi printr-o imagine în modul raster unde valoarea fiecărui pixel corespunde cotei sale. Rezultatul interpretării imaginilor satelitare şi, implicit, oportunităţilor de utilizare a acestora, sunt condiţionate de puterea de rezoluţie a senzorului, natura detaliilor, perioada înregistrărilor, modul de înregistrare şi de însuşirile modelului optic realizat de operator. Calitatea modelului digital al terenului depinde, la rândul său, de nivelul detaliilor, respectiv rezoluţia acestora şi de precizia determinării datelor de bază, a cotelor individuale. Cerinţele minime, în cazul ambelor aspecte, sunt impuse de contextul şi de natura aplicaţiei fixată pe utilizator. În pas cu automatizarea procedurilor de obţinere a DTM-ului apare şi nevoia crescândă de sporire a preciziei acestuia care se reflectă în produsele finale. Din acest punct de vedere rezoluţia se dovedeşte a fi un factor mai puţin limitativ, exceptând anumite regiuni; în consecinţă, erorile de determinare a cotelor sunt tot mai mult luate în considerare, căutându-se soluţii de diminuare a lor.
30
STEREOMODEL
SocetSet (INPUT)
GENERARE DTM ATE
CORECTARE DTM
MERGE
- se specifica rezolutia de la scanare - se specifica scara pentru restituit - formatul imaginilor *.tif
- incarcam proiectul - incarcam imaginile
GENERARE DTM PRODTM
- extragere automata prin modulul ATE - extragere curbe de nivel manual in zonele de padure, muntoase, accidentate si interpolate prin modulul PRODTM de la restitutie - se specifica tipul si rezolutia de obtinere a dtm-ului - tipul: GRID, TIN - rezolutia: se specifica in functie de scara fotogramelor distanta dintre puncte la scara planului care va reprezenta rezolutia de calculare a dtm - se va alege o rezolutie mai mica de lucru pentru obtinerea unei precizii mai bune
- dtm-ul calculat la restitutie se transfera la statia de lucru DTM - editarea se face prin modulul ITE care face o corectare punct de punct, pe poligoane sau prin breakline acolo unde avem zone accidentate - se verifica erorile circulare si liniare - se va face unirea mai multor dtm-uri care au fost corectate si taiate in scopul obtinerii unui dtm final care va avea o anumita precizie in functie de :tipul, rezolutia, metoda de unire si nr. de puncte care sunt luate in calcul in zona de acoperire - dtm-ul final trebuie sa fie de tip GRID iar fisierul va fi convertit ca ASCII cu o anumita rezolutie finala
- se verifica in zonele cu probleme - se va face validarea datelor - se face exportul fisierelor in *.dxf
VERIFICARE (OUTPUT)
Figura 7.1 În imaginile următoare (figurile 7.2, 7.3 şi 7.4) este prezentată o zonă de MDT obţinut prin fotogrammetrie aeriană, cu culmile şi pantele unor versanţi văzuţi sub diverse unghiuri.
31
Modelul digital al terenului şi produsele derivate, cum ar fi panta, aspectul, hidrologia , reprezintă elemente importante în alcătuirea şi interpretarea hărţilor. MDT oferă o serie de date suplimentare legate de vegetaţie, utilizarea terenului, fiind ştiut faptul că distribuţia vegetaţiei este influenţată de pantă, aspect. Spre exemplu, harta drenajului, realizată pe baza reţelei hidrologice, corelată cu date despre precipitaţii, gradul de împădurire, şi panta terenului, oferă informaţii legate de posibilitatea producerii de inundaţii şi despre cât de expusă este zona la astfel de fenomene de risc.
Figura 7.2
Figura 7.3
32
Figura 7.4
Figura 7.5 Modelul digital al terenului pentru o zonă cu risc major de inundaţie
Figura. 7.6 Modelul digital al terenului - perspectivă a unei văi în moment de inundaţie maximă
33
În concluzie, modelul digital al terenului devine un instrument, un obiect de studiu de un real folos pentru diverse sectoare de activitate şi penru diverşi utilizatori. Deoarece MDT este redat în format digital poate fi oricând utilizat, modificat sau prelucrat cu uşurinţă în scopuri diverse, reprezentând asfel un mijloc, o oportunitate eficientă de lucru, demnă de luat în considerare în studiile şi analizele principalelor sectoare ale economiei naţionale. FOTOINTERPRETAREA Noţiuni şi principii de fotointerpretare Fotointerpretarea este metodologia de extragere şi clasificare a informaţiei tematice conţinute de fotograme sau de perechile de fotograme care alcătuiesc cuplul stereoscopic. Fotointerpretarea constă în indentificarea pe fotodocumente a elementelor şi fenomenelor referitoare la elementele topografice ale terenului natural (de relief, planimetrie vegetaţie, hidrografie, etc.) şi a obiectelor artificiale existente pe teren. Procesul de studiere şi de culegere a informaţiilor necesare, identificând diferitele caracteristici artificiale şi naturale din spaţiul-imagine, este numit fotointerpretare. Fotointerpretarea este ştiinţa localizării, descrierii şi determinării obiectelor şi fenomenelor dintr-o imagine fotografică. Spre deosebire de o hartă, trăsăturile de pe o fotografie aeriană nu sunt generalizate sau reprezentate prin simboluri. Aerofotogramele înregistrează toate caracteristicile vizibile pe suprafaţa Pământului dintr-o perspectivă centrală şi globală. Deşi caracteristicile spaţiului obiect sunt vizibile, ele nu sunt întotdeauna uşor de identificat. Cu o interpretare atentă, aerofotogramele sunt o excelentă sursă de date spaţiale pentru studiul mediului înconjurător. 34
În plan calitativ imaginea fotografică poate fi interpretată cu scopul evidenţierii diverselor caracteristici ale mediului de către specialişti din diverse ramuri ale ştiinţelor naturii sau inginereşti. În plan cantitativ, fotografia aeriană şi tehnicile fotogrammetrice multispectrale în vizibil şi infraroşu permit măsurarea formelor si dimensiunilor terenului cu ajutorul unor instrumente clasice, în vederea elaborării hărţilor şi planurilor. Primul obiectiv al fotointerpretării este utilizarea intensivă a documentelor fotografice sau a imaginilor multispectrale pentru obţinerea şi exploatarea informaţiei necesare studiilor specifice unor domenii tematice. Fotointerpretarea este condiţionată de acumularea prealabilă a unor cunoştinţe referitoare la realitatea socio-economică şi fizică, tipurile morfologice şi condiţiile specifice unui areal considerat subiect al studiului. Avantajele utilizării fotogramelor sunt următoarele: - Imaginea este un mijloc de percepţie relativ obiectiv al realităţii la un moment dat, - Imaginea conţine o reprezentare completă a unui obiect (cu excepţia părţilor ascunse sau mascate), - Este un document foarte unor de manipulat, cu o mare fiabilitate în timp (atunci când sunt luate măsuri de arhivare speciale), - Prin aerofotografiere sau prelevări de fotograme terestre se realizează corespondenţa dintre obiectul real din teren şi imaginea sa (mai mult sau mai puţin obiectivă ) de pe fotogramă, - Este posibil studiul obiectelor deformabile, fragile, sensibile, fără a intra în contact direct cu acestea şi fără a le deteriora, - Prin fotointerpretare se realizează operaţiunea inversă aerofotografierii prin care se încearcă reconstituirea realităţi din teren pe baza unor criterii de analiză specifice. Factorii importanţi la identificarea unor trăsături sunt: forma, modelul (pattern), mărimea, culoarea sau tonul, 35
umbra, textura, asocierea, timpul şi perspectiva stereoscopică. Forma (configuraţia) se referă la aspectul imaginii obiectului reprezentat pe imagine. Este unul din cele mai importante criterii de fotointerpretare, precum şi de identificare a obiectelor reale prin observaţia directă. Operatorul recunoaşte obiectul după conturul său. În aerofotointerpretare aplicarea acestui criteriu cere un anumit efort şi pregătire specială a interpretatorului deoarece forma obiectelor vazute de sus difera mult de forma lor vazuta de la sol, in perspectiva. Este nevoie de un efort de imaginaţie din partea fotointerpretului pentru a intui cum apare forma unui obiect pe aerofotogramă. Mărimea obiectelor şi respectiv a imaginilor lor constituie un alt criteriu important pentru fotointerpretare. Întrucât aerofotogramele oferă imagini reduse la scară, drept criteriu de identificare nu mai serveşte atât mărimea reală a obiectelor şi nici marimea redusă la scară, cât mai ales mărimea relativă a obiectelor adică dimensiunile unui obiect (mai corect spus, ale imaginii lui), în raport cu dimensiunile altor obiecte. Deşi mărimea imaginii nu permite, singură, identificarea obiectelor, împreună cu forma sa poate duce la identificare. De exemplu imaginea casei şi cea a cuştii câinelui apar asemănător ca formă, dar dimensiunile diferite arată evident deosebirea dintre cele doua obiecte şi judecate în raport şi cu dimensiunile altor obiecte din jur (garduri, copaci, arbusti), duc la identificarea facilă a celor două obiecte. Culoarea în cazul fotogramelor color, şi tonul, în cazul fotogramelor alb-negru, reprezintă alte criterii directe de identificare, dar care capătă valoare doar în combinaţie cu parametrii de formă şi mărime. Culoarea este un criteriu mai sigur şi mai uşor de utilizat deoarece, din experienţa, fotointerpretului îi sunt familiare culorile diverselor categorii de obiecte. Desigur că se impune ca redarea culorilor să fie cât mai fidelă şi să se cunoască data 36
aerofotografierii căci unele obiecte, de exemplu vegetatia, îşi modifică culoarea după sezon. Tonul constituie criteriul de fotointerpretare în cazul fotogramelor alb-negru, dar el are o valoare relativă, căci depinde de mai multe variabile, nu numai de proprietăţile obiectelor. De altfel, diferite parti ale aceluiasi obiect pot sa apara în tonuri diferite, în functie de gradul de iluminare şi de directia în care se reflecta lumina. De exemplu, feţele unui acoperis apar cu tonuri diferite şi acest fapt îşi are valoarea lui intrucat tocmai diferentierile de ton sugereaza forma obiectului. Diferenţele de ton sunt criterii foarte importante pentru identificarea vegetatiei, a fazelor fenologice ale plantelor, a modului de utilizare a terenului, a diferenţierii tipurilor de sol sau a suprafeţelor acvatice de uscatul din jur, etc. Umbra reprezintă un criteriu indirect de mare importanţă, ea redând destul de bine forma unor obiecte izolate. Forma umbrei se aseamana, adesea, cu forma siluetei obiectului care o genereaza, de exemplu în cazul arborilor, al stalpilor, turnurilor, caselor, etc. Dupa forma umbrei proiectate, se pot identifica unele genuri şi chiar specii de arbori. Astfel, se identifică uşor coniferele faţă de foioase, molidul faţă de pin sau brad, fagul faţă de stejar, plopul piramidal faţă de plopul alb, sau de cel tremurator, etc. Lungimea umbrei indică înălţimea obiectului, iar orientarea ei permite stabilirea punctelor cardinale sau a orei de fotografiere. Densitatea imaginilor unei categorii de obiecte poate servi drept criteriu de interpretare şi identificare a acestora. De exemplu, densitatea arborilor dintr-o plantaţie este mai mică decât într-o pădure naturală aparţinând aceleaşi specii. Densitatea reţelei hidrografice poate exprima gradul de permeabilitate al rocilor care alcătuiesc regiunea, dar şi informaţii climatice. 37
Dispersia, adică gradul şi modul de imprastiere a obiectelor pe o anumita suprafata, poate constitui un criteriu de fotointerpretare, care se foloseste combinat cu alte criterii. De exemplu, existenta unor bolovani mari, dispersaţi pe un relief uşor ondulat, permite să se tragă concluzia că este vorba de blocuri eratice; copaci dispersaţi pe o păşune sau pe terenuri cultivate permit reconstituirea extinderii anterioare a pădurii. Textura reprezintă mărimea punctelor care redau obiectele prea mici pentru a apare cu imagini distincte la scara de reprezentare. Deci, ea depinde de mărimea obiectelor şi de scara imaginii şi poate constitui un criteriu de fotointerpretare. Se pot stabili scări de textură, deosebindu-se texturi foarte fine, fine, mijlocii, grosiere, foarte grosiere, eventual cu grade intermediare. Textura permite să se deosebească între ele culturile agricole, deoarece cerealele păioase şi plantele furajere apar cu textura fină sau foarte fină, culturile de plante prăşitoare (porumb, floarea soarelui) apar cu textura mijlocie, cartofii şi sfecla de zahar apar cu textura grosieră iar viţa-de vie dă textura foarte grosieră. În fotointerpretarea alcătuirii litologice se poate utiliza textura, întrucat nisipurile, argilele, marnele dau o textura foarte fină, iar bolovanisurile, prundişurile, grohotişurile dau texturi mijlocii sau grosiere. Structura reprezintă modul de aranjare spaţială a imaginilor obiectelor şi proceselor de pe o imagine. Ea se manifestă atât în cazul obiectelor suficient de mari pentru a apare prin imagini distincte, cât şi în cazul obiectelor mici cu reprezentare punctiformă. Astfel, se poate vorbi de structura reţelei hidrografice, a aşezărilor (modul de dispunere al strazilor şi al caselor), a pădurilor, plantaţiilor, a cailor de transport, etc. Dar şi punctele de pe un câmp de cereale pot prezenta o structură de obicei liniară. 38
Structura poate servi la identificarea unor categorii de obiecte sau procese geografice. De exemplu, structura divergentă a reţelei hidrografice poate indica o miscare de ridicare a scoarţei terestre; o structura radiară centrifugă poate trăda existenţa, odinioară, a unui con vulcanic, astazi erodat; structura liniară dintr-o pădure poate arăta că este vorba de o plantaţie forestieră, dacă apar numai unele aliniamente, acestea pot trăda anumite strate de roci, care favorizează dezvoltarea unor specii de arbori. În multe cazuri, la identificarea obiectelor individuale sau a gruparilor de obiecte este suficient un singur criteriu, dar mult mai facilă şi mai exactă devine identificarea prin utilizarea mai multor criterii deodată. În felul acesta se poate ajunge nu numai la identificarea imaginilor care apar pe fotograme dar şi la deducţia unor informaţii care nu apar vizibile direct. Se intelege că utilizarea corectă a criteriilor de fotointerpretare depinde în mare măsură, de gradul de pregătire tehnică şi de profil a fotointerpretului. Cheile de fotointerpretare pot diferi în funcţie de calitatea fotogramei şi de scara de vizualizare. Dacă textura este mai stabilă de la o imagine la alta, tonalitatea depinde atât de anotimpul efectuării zborului cât şi de calitatea radiometrică a imaginii. Spre exemplu, în cele două imagini de mai jos, ale aceleiaşi zone preluate la date diferite, se pot observa toate aceste elemente menţionate mai sus. Forma unui obiect pe o fotografie aeriană, ajută la identificarea obiectului. Formele uniforme regulate adesea indică o intervenţie umană. Modelul este similar cu forma, aranjarea spaţială a obiectelor (de exemplu rândul de culturi faţă de păşune) este de asemenea util pentru identificarea unui obiect şi a utilizării lui. Mărimea este o măsură a suprafeţei obiectului. Caracteristicile culorii unui obiect faţă de alte obiecte pe fotogramă (spre exemplu nisipul are un ton deschis strălucitor, în timp ce apa, de obicei, are un ton închis). O umbră furnizează informaţii despre înălţimea obiectului, forma şi orientarea lui. 39
Textura furnizează informaţii despre caracteristicile fizice ale obiectului, etc.
Fotointerpretarea ce se efectuează în procesul de stereorestituţie şi se referă la detaliile ce trebuie să figureze pe planurile de cea mai mare generalitate se numeşte fotointerpretare topografică. Fotointerpretarea ce se referă la domenii de specialitate poartă denumirea domenilui respectiv ca: fotointerpretare geologică, fotointerpretare forestieră. În raport cu cerinţele, fotointerpretarea poate fi simplă şi sigură sau complexă şi îndoielnică. Astfel, pădurile, apele, construcţiile, drumurile etc. se identifică foarte uşor şi sigur pe fotograme pe când speciile de arbori dintr-o pădure, gradul de eroziune a solului, natura unor roci, culturi, gradul de umiditate a solului, natura unor construcţii sau lucrări din teren, camuflajele, se indentifică cu dificultate şi deseori cu incertitudine iar alteori nu se poate face. Fotointerpretarea se intemeiază pe studiul caractersticilor imaginii fotografice. În mod curent acestea sunt cuprinse în două mari grupe: caracteristici calitative şi caracteristici cantitative. Cele calitative sunt acelea care nu se masoară în sens uzual al cuvantului, dar pot fi evaluate subiectiv: textura, modelul, tonul şi forma. Fotointerpretarea calitativă poate fi ajutată cu chei, teste, şi ghizi. Caracteristicile cantitative sunt acelea care pot fi măsurate în accepţiunea largă a cuvântului ca: suprafeţe, distanţe, 40
unghiuri verticale sau orizontale, înălţimi şi diametre de coroane ca şi gradul de acoperire al terenului. Aceste caracteristici pot fi bine valorificate în procesul de fotointerpretare dacă se cunosc foarte bine obiectele de fotointerpretat şi însuşirile lor, felul cum apar în imagine, dacă imaginea este redată la o scară convenabilă şi este de bună calitate (pot fi sesizate şi detaliile, eventual şi culorile) şi dacă imaginile se examinează şi stereoscopic, când perceptia formelor poate fi hotărâtoare. Aparatura şi metodele de fotointerpretare Executarea fotointerpretării necesită aparatură de la cea mai simplă până la cea mai complexa, în funcţie, în primul rand, de metoda utilizată şi posibilitaţile de dotare tehnică. Fotointerpretarea clasică se realizează cu instrumente relativ simple, cum ar fi: lupe, stereoscoape, mese luminoase, sau cu aparatură mai perfecţionată: interpretoscoape, aparate de exploatare analogică (stereoplanigrafe, stereometrografe, aviografe s.a.) şi aparatură complexa în cazul fotointerpretarii automate, cum ar fi: aparatura de exploatare numerica (convertoare A/D, D/A, microcalculatoare, staţii grafice cu sisteme de programe specializate). Trusa cu lupe se utilizează pentru fotointerpretarea atâat în condiţii de birou, cât şi la descifrarea pe teren. Lupele uzuale din trusa sunt: - lupe cu putere de marire de 2x, f = 125mm, diametrul de 70mm; - lupe cu putere de marire de 4x, f = 62,5mm, diametrul de 35mm; - lupe cu putere de marire de 10x , f = 12,5mm, diametrul de 14mm, prevăzute cu scală gradată de 10mm, divizată în zecimi de mm.
Lupele cu putere de marire de 2x şi 4x se utilizează pentru aprecierea generală a zonei, caracterul reliefului şi al obiectivelor. Lupele cu putere mare de marire sunt destinate studiului în detaliu al obiectivelor şi măsurarea de elemente componente ale acestora. 41
Stereoscoapele sunt aparate ce permit analiza pe baza imaginilor în relief ( a modelelor stereoscopice). Sunt realizate în diverse variante: stereoscoape de buzunar, de birou, cu oglinzi şi stereopantometre. Utilizarea stereoscoapelor prezintă avantaje deoarece contururile obiectelor se disting mult mai uşor pe imaginea spaţială, formele obiectelor sunt mai expresive, se evidenţiază legăturile cu obiectele înconjurătoare şi există posibilitatea determinării înălţimilor. Stereoscopul cu oglinzi (Figura 3.1) este un aparat cu care se obţine modelul terenului pe baza a doua fotograme conjugate (acestea trebuie să îndeplinească condiţiile impuse pentru a forma un cuplu stereoscopic). Aparatul permite fotointerpretarea imaginilor pozitive şi negative cu formatul: 13x13, 18x18, 24x24 şi 30x30 cm. Fotointerpretarea este comodă şi eficientă la acest aparat, întrucât orientarea fotogramelor şi formarea modelului stereoscopic este simplă, materialul fotografic nu necesită prelucrări suplimentare, câmpul vizual este mare, permiţând o vedere de ansamblu a zonei înregistrate pe fotograme. Aparatul are dezavantajul că sistemul optic de marire nu permite concentrarea asupra anumitor detalii, iar analiza se face de către un singur operator. Aparatului i se poate ataşa un dispozitiv auxiliar pentru măsurare (stereomicrometru) sau poate fi prevăzut cu un sistem simplu de măsurare şi trasare grafică (stereopantometru). Stereoscoapele se utilizează, de regulă, în combinaţie cu mesele luminoase, care pot asigura o iluminare corespunzătoare a imaginii.
Figura 3.1- Stereoscopul cu oglinzi
42
Interpretoscopul (figura 3.2) este un aparat optic construit special pentru fotointerpretarea fotogramelor aeriene. Caracteristicile constructive ale aparatului prezintă o serie de avantaje: observare stereoscopică simultana a doi operatori, iluminare directă şi reflectată, rotire optică a imaginii, dispozitive pentru analiza materialului fotografic în role, dispozitiv pentru masurarea paralaxelor. Fotointerpretarea la acest aparat este eficientă în special datorită faptului că o mare cantitate de material fotografic se prezintă sub formă de negativ în role. De asemenea, studiul aceleiaşi zone simultan de către doi operatori, duce la micşorarea timpului de fotointerpretare, posibilitatea concentrării asupra unor obiective complexe şi mărirea considerabilă a gradului de siguranţă şi precizie a fotointerpretarii.
Figura 3.2 - Interpretoscopul
Aparatura fotogrammetrică analogică permite fotointerpretarea imaginilor în procesul de exploatare fotogrammetrică în scopuri cartografice sau în alte scopuri. Aparatele utilizate sunt de tipul: stereoplanigrafe, stereometrografe, aviografe, autografe, topocarturi etc. 43
Prezentarea concretă a principiilor constructive şi a modului de lucru cu aceste aparate face obiectul cursului de stereofotogrammetrie. Imaginile obţinute pentru analiză sunt clare şi expresive, dar o mare parte din aceste aparate prezintă dezavantajul unui câmp restrans al imaginii, datorita măririi ei, ceea ce duce la o "rătăcire" a operatorului în cadrul stereomodelului, având ca rezultat omiterea unor zone de analiză. Executarea fotointerpretarii concomitent cu intocmirea originalului de stereorestituţie este o operaţiune strict necesară în derularea normală a procesului de cartografiere. Trebuie subliniat că utilizarea aparaturii fotogrammetrice numai pentru fotointerpretare este neeconomică, deoarece necesită un timp apreciabil pentru realizarea modelelor stereoscopice şi duce la o uzură prematură a aparaturii. Metodele de fotointerpretare se împart în două mari categorii: metode clasice şi metode automate. Metodele clasice de fotointerpretare se bazează pe capacitatea operatorului (fotointerpretatorului) de a recunoaste şi deosebi obiectele şi fenomenele redate pe imagini fotografice. Datorită faptului că factorul de decizie este uman, rezultatele sunt în unele cazuri subiective, reprezentând principala sursă de erori în fotointerpretare. În funcţie de locul de desfăşurare şi aparatura utilizată, fotointerpretarea clasică se poate realiza în laborator sau pe teren. Metoda fotointerpretării de laborator constituie de fapt fotointerpretarea propriu-zisă, bazată pe analiza materialului fotografic avut la dispoziţie, în conditii de cabinet. Utilizarea aparaturii fotogrammetrice creează cadrul fotointerpretarii analogice. Metoda fotointerpretării la teren s-a particularizat în practica lucrarilor specifice sub numele de descifrare fotogrammetrică. Descifrarea fotogrammetrică constituie o identificare la teren a obiectelor şi fenomenelor redate pe imagini, prin 44
confruntarea directă dintre obiect şi imaginea sa. Prin aceasta se urmăreste nemijlocit la teren, determinarea naturii, caracteristicilor, destinaţiei reale şi a poziţiei obiectelor a caror imagini se gasesc pe fotograma. Aplicarea procedeului este condiţionată de posibilitaţile de acces în zona respectivă şi de mijloacele de deplasare care să asigure observarea terenului şi a detaliilor. În cele mai frecvente situaţii, descifrarea constituie o prelungire a fotointerpretării de birou, o completare a acesteia direct la teren. De aceea, substituirea termenului de fotointerpretare prin descifrare nu este întotdeauna acceptabilă, deoarece procedeele de identificare a obiectelor şi fenomenelor sunt diferite. Descifrarea se aplica în mod frecvent la întocmirea hărţilor şi planurilor, deoarece în această situaţie nu se admit omisiuni de conţinut şi în plus trebuie determinate direct la teren anumite caracteristici ale obiectelor ce nu pot fi obţinute la birou. În cadrul fotointerpretării de laborator se disting două procedee de bază şi anume: procedeul căutării globale şi procedeul căutării logice (selective). Procedeul căutării globale consta în examinarea atenta a întregii imagini sau a materialului stereoscopic, în mod sistematic, fără a omite nici o porţiune. În acest fel, nu va rămâne neobservat nici un obiect sau fenomen din categoria celor căutate, toate vor fi detectate ăi luate în evidenţa. Acest procedeu poate satisface exigenţele de exactitate şi precizie ce se impun fotointerpretarii. Dar aplicarea procedeului necesită însă mult timp şi efort mare din partea fotointerpretatorului, deoarece vor fi observate amănunţit zone mari care nu conţin informaţii utile scopului urmărit. Procedeul căutării logice (selective) presupune examinarea atentă doar a acelor părţi din fotogramă sau model stereoscopic în care probabilitatea de găsire a obiectelor şi fenomenelor de interes este mare. Economia de timp şi energie este superioară procedeului căutarii globale. Aplicarea procedeului căutării 45
selective presupune o foarte bună pregătire de specialitate a fotointerpretatorului, pentru a putea selecta corect porţiunile care trebuiesc examinate. De asemenea, experienţa operatorului în executarea acestor categorii de lucrări are o mare importanţă în derularea cu succes a operaţiunilor. Evident că prin omiterea conştientă a unor zone sunt omise şi obiectele de interes ce s-ar putea găsi în porţiunile respective, dar aceste neajunsuri sunt compensate prin economia de timp şi de manoperă. Fotointerpretarea automată este o metodă de extragere a informaţiilor calitative din inregistrări aeriene şi spaţiale folosind echipamente care permit substituirea factorului uman în procesele de prelucrare şi decizie. Problema automatizării fotointerpretării a apărut datorită volumului mare de informaţii (inregistrări) care trebuie analizate şi prelucrate, a numărului mare de operaţiuni din procesul de fotointerpretare şi a timpului relativ scurt în care sunt solicitate anumite categorii de informaţii. Toate acestea au condus la soluţii parţiale în rezolvarea problemei, deci la automatizarea fotointerpretării, ajungându-se până la sisteme automate care integrează întregul proces. Dificultatea constă în principal în asigurarea funcţionării coerente a doua verigi de baza şi anume: înregistrarea de informaţii cu caracteristici viabile pentru fotointerpretarea automată şi conceperea unui sistem de prelucrare performant capabil sa opereze eficient cu datele furnizate şi să ofere cu promptitudine informaţiile solicitate. Prima verigă este în general rezolvată în condiţii acceptabile în prezent, deoarece există o diversitate de tipuri de înregistrări care trebuie prelucrate. Volumul mare al acestor informaţii este un neajuns foarte serios în comparaţie cu capacitatea de preluare-selectare-prelucrarestocare a sistemelor specializate actuale. Căile de abordare şi realizare a automatizării în fotointerpretare sunt destul de diferite. Unele verigi ale procesului au căpătat rezolvări consistente şi globale, cum ar fi: culegerea, indexarea şi stocarea informaţiei primare, selectarea şi gruparea datelor, corectarea şi filtrarea datelor prin eliminarea unor 46
influenţe, cum sunt: înclinările sensorului, instabilitatea vehiculului purtător, diferenţele de nivel, aberaţiile sistemelor optice, erorile introduse de captori şi sensori, curbura Pământului, refracţia atmosferica şi altele. În condiţiile prelucrării numerice (digitale) a imaginilor s-au conceput şi realizat sisteme de conversie A/D şi D/A, strict necesare în anumite etape de prelucrare. Tehnica digitizării imaginilor convenţionale şi neconvenţionale este aplicată cu succes în fotointerpretarea automată, încadrându-se în parametri de eficienţă şi precizie impuşi de prelucrările specifice acestor procese. În ceea ce priveşte programele complexe automate concepute pentru interpretarea automată, acestea se bazeaza pe prelucrări statistice ale seturilor de date şi pe procese de analiză corelaţională, fundamentate pe soluţii riguroase preluate din metodele de calcul în spatii n-dimensionale.
47
