3.1.2 Polní práce v LF, vlícovací body

Prezentace na téma: "3.1.2 Polní práce v LF, vlícovací body"— Transkript prezentace:

1 3.1.2 Polní práce v LF, vlícovací body
Přípravné práce - shromáždění podkladů  starší snímky, mapy … - seznámení se s územím  rekognoskace - projekt snímkového letu Volba a zaměření vlícovacích bodů (VB) - dobře identifikovatelné na snímku - určené v geodetických souřadnicích - počet a rozmístění VB závisí na FM metodě - funkce VB závisí na FM metodě 1 Fotogrammetrie a DPZ

2 Polní práce v LF, vlícovací body
a) volba vlícovacích bodů - uměle signalizované  velká měřítka tj. do 1: 5 000 - přirozeně signalizované  malá a střední měřítka Ohled na - kontrast, zákryt, konfiguraci … b) určení souřadnic vlícovacích bodů - geodetické metody  především GPS - jiné metody - aerotriangulace, kartometrické metody Přesnost určení - požadavek  VB určeny 2x přesněji, než je požadovaná výsledná přesnost. 2 Fotogrammetrie a DPZ

3 Polní práce v LF, vlícovací body
Volba vlícovacích bodů - příklad signalizace VB trojramenným křížem   ideální rozložení VB u jednosnímkové FM Místní šetření – zjištění údajů přímo v terénu 3 Fotogrammetrie a DPZ

4 3.2 Projekt snímkového letu
Jak snímkovat ?? Projekt  stanovení základních parametrů snímkování Vyhotovuje - objednatel dodavatel (komplexní dodávka) Základní součásti projektu a) výpočetní část  parametry snímkování b) grafická část  zákres v mapě c) písemná část  objednávka 4 Fotogrammetrie a DPZ

5 Projekt snímkového letu
a) výpočetní část parametry snímkování účel snímkování požadovaná přesnost - přibližné měřítko snímku ….. ms volba závisí na: • charakteru území (intra v. extravilán) • požadované přesnosti přesnost  volba měřické komory  typ objektivu volbou měřítka určeny  komora (f) a výška letu (h) standardizace měřítek – mapování  např. mapa 1 :  snímek 1 : atd. 5 Fotogrammetrie a DPZ

6 Projekt snímkového letu
- překryty snímků ……. p , q nasnímání celého území bezezbytku; stereo FM • podélný překryt „p“  % 60% - univerzální, 80% - městská zástavba dvojnásobný či trojnásobný překryt soused. snímků • příčný překryt „q“  % překryt sousedních řad snímků - délka základny (b) + vzdálenost řad snímků (a) - plocha stereoskopického modelu …. P = a . b 6 Fotogrammetrie a DPZ

7 Projekt snímkového letu
podélný a příčný překryt - příklad - časový interval t = b / v nutný expoziční čas - čas k prolétnutí základny b - přípustná expoziční doba …… tmax zabránění smazu  rozmazání sn. vlivem pohybu - další pomocné parametry 7 Fotogrammetrie a DPZ

8 Projekt snímkového letu
SW pro návrh projektu snímkového letu - návrh parametrů + kontrola při letu (navigace) b) grafická část - zákres území + mapové listy - náletové čáry + středy snímků základní parametry pomůcka pro navigaci letadla c) písemná část objednávka - parametry snímků, výstupy, množství, termíny .. 8 Fotogrammetrie a DPZ

9 3.2.1 Realizace snímkování Termín snímkování
- ideální podmínky pouze cca dní v roce - jaro, podzim  neruší vegetace - snímkování za zhoršených podmínek  časné ráno, pozdní večer, pod vrstvou mraků - operativní snímkování - záplavy, polomy ... Náletové osy mapování do ML  směr východ - západ (větry) - liniová stavba  osa stavby Osa záběru - ideálně = svislici (reálně ± 20-30) 9 Fotogrammetrie a DPZ

10 3.2.2 Dodavatelé, archivy leteckých snímků
Dříve - monopol  armáda  vysoké utajení - VTOPÚ - nejrozsáhlejší archiv snímků od po současnost  celé území, pravidelné intervaly Dnes - komerční firmy  nižší utajování - archivy vlastních snímků - operativnost Geodis a.s. - Brno Argus Geo Systém s.r.o - Hradec Králové 10 Fotogrammetrie a DPZ

11 3.4 Jednosnímková metoda snímek překreslený snímek fotomozaika
obraz bez přesného měřítka a orientace překreslený snímek obraz s přesným měřítkem a orientací fotomozaika spojení několika překreslených snímků (maskování) fotoplán fotomozaika upravená do podoby ML (např. výřez) fotomapa fotoplán doplněný o atributy mapy (rámové údaje aj.) 11 Fotogrammetrie a DPZ

12 Vztah dvou rovin  rovina snímku ()  rovina území ()
3.4.1 Matematické základy Vztah dvou rovin  rovina snímku ()  rovina území ()  rovina mapy () Ideální případ svislý snímek + rovinné území podobnost s mapou  liší se měřítkem  zvětšení využití: méně přesné práce (např. interpretace) 12 Fotogrammetrie a DPZ

13 Matematické základy Reálný případ  skloněný snímek
PAK  obraz perspektivně zkreslen  proměnné měřítko na snímku území není rovinné??  radiální posuny bodů projektivní vztah rovin (skloněný snímek + území) roviny vzájemně projektivně přidružené 13 Fotogrammetrie a DPZ

14 Matematické základy Geometrické vyjádření  Pappova věta
Dvojpoměr čtveřice bodové nebo paprskové zůstává v rovinách snímku, mapy i terénu zachován. 8 parametrů 4 vlícovací body Matem. vyjádření  kolineární transformace 14 Fotogrammetrie a DPZ

15 3.4.2 Technologie Dříve  opticko-mechanické překreslení
Dnes  digitální zpracování obrazu = speciální SW ...překreslení, digitální překreslení, rektifikace obrazu postup 15 Fotogrammetrie a DPZ

16 Technologie pořízení snímků  počet snímků, vzájemný překryt (cca %) vlícovací body  počet, konfigurace, souřadnice rozložení vlícovacích bodů - příklad 16 Fotogrammetrie a DPZ

17 Technologie úpravy překreslených snímků - maskování + retuš mozaikování výřez ……. Souhrn 17 Fotogrammetrie a DPZ

18 3.4.3 Vliv výškového členění na přesnost
Předpoklad - území dokonale rovinné - realita  území výškově členité Důsledek radiální posuny výškov. bodů  snížení přesnosti fotoplánu Řešení - stanovení očekávané přesnosti fotoplánu - výpočet maxim. hodnot výškových rozdílů 18 Fotogrammetrie a DPZ

19 Vliv výškového členění na přesnost
Vliv výškového členění - odvození 19 Fotogrammetrie a DPZ

20 Vliv výškového členění na přesnost
Vliv výškového členění - příklad měřítko fotoplánu Mf = 1 : mf = 1 : požadovaná přesnost grafická  0,3 mm komora - normální OÚ f = 305 mm snímek 23 x 23 cm r´max  150 mm území zobrazené na snímku (při ms  3 500) cca 800 x 800 m  0,65 km2 maximální přípustné výškové členění hmax  60 cm !! 20 Fotogrammetrie a DPZ

21 Vliv výškového členění na přesnost
Přesnost - závěry - výhodnější komory s menším obr. úhlem - ojedinělé výškové rozdíly  ve středu sn. - požadavky na rovinnost poměrně vysoké - požadovaná přesnost  přání objednatele; obecně např.  grafické přesnosti (0,3 mm) Další vlivy na přesnost - počet a rozmístění vlícovacích bodů - počet a rozmístění snímků - přesnost určení souřadnic vlícovacích bodů - rozlišení digitálních obrazových dat 21 Fotogrammetrie a DPZ

22 3.4.4 Využití, systémy Využití ?? Systémy
rovinatá území + nižší požadovaná přesnost dokumentační práce - např. záplavy, polomy aj. interpretační práce - vojenství, životní prostředí aj. + rychlost, jednoduchost, malé nároky na vybavení - nižší přesnost, požadavek rovinnosti Systémy TopoL …… GIS + fotogrammetrie (CZ) Kokeš …… GIS + geodézie (CZ) IRAS/C ….. nadstavba CAD (MicroStation) 22 Fotogrammetrie a DPZ

23 3.5 Digitální ortofoto Jednosnímková metoda  rovinaté území
Výškově členité území  ??? Digitální ortofoto ortofoto v. digitální ortofoto (dříve v. dnes) - převod středového na ortogonální promítání - odstranění nežádoucích radiálních posunů  Z - pojmy - ortofoto, ortofotoplán, ortofotomapa, (viz překreslený snímek, fotoplán, fotomapa) - ortorektifikace = digitální ortofoto 23 Fotogrammetrie a DPZ

24 3.5.1 Matematické základy výšková členitost  radiální posuny
odstranění  dodání „Z“ souřadnice  DMT matematický základ přímý vztah (viz dříve - I) 24 Fotogrammetrie a DPZ

25 Matematické základy výpočet digitálního ortofota
 transformace obrazu ze systému snímkových do systému geodetických souřadnic. Základní kroky výpočtu 1. vytvořím prázdný digitální obraz souřadnicově totožný s DMT 2. provedu nepřímou geometr. transformaci pro každý pixel obrazu 25 Fotogrammetrie a DPZ

26 Matematické základy Transformace
- „Z“ souřadnice středů pixelů  interpolací z DMT - musím znát PVO a PVniO - hodnota obrazové fce pixelu  výpočet z hodnot sousedních pixelů 26 Fotogrammetrie a DPZ

27 3.5.2 Technologie - vstupy, výstupy
Technologický postup  závisí na typu vstupních dat Vstupní data 1. snímky - vhodné měřítko + rozlišení  přesnost - jednotlivé snímky v. stereodvojice (mám? nemám? DMT) 27 Fotogrammetrie a DPZ

28 Technologie - vstupy, výstupy
2. PVO - určeny při snímkování ? (IMU/GPS  budoucnost) - určím následně  vlícovací body 3. DMT - přesnost, aktuálnost, kompletnost - kde získám?? - státní správa (GIS), armáda (DMR), ČÚZK (ZABAGED) … 28 Fotogrammetrie a DPZ

29 Technologie - vstupy, výstupy
- vytvořím FM prostředky??  stereofotogrammetrie vyhodnocení - manuální - poloautomatické či automatické (obrazová korelace); nutná kontrola! - klasické ortofoto v. true ortofoto (DMT, DMR, DMZ) klasické ortofoto DMT 29 Fotogrammetrie a DPZ

30 Technologie - vstupy, výstupy
Zpracování - digitální fotogrammetrické stanice - automatizace a dávkové (hromadné) zpracování - velké objemy dat (desítky, stovky snímků ..) - průběžná kontrola kvality - úpravy výsledných dat - maskování, mozaikování Výstupy - digitální ortofoto (rastr, 2D) - DMT (vektor, 3D)  ne vždy!! - programové aplikace nad ortofotem - IS (dle požadavků) 30 Fotogrammetrie a DPZ

31 Kde mohu ovlivnit přesnost ??
1. požadavky zákazníka (realizmus!!) 2. příprava projektu + práce v terénu a. snímkový let - velikost území  měřítko snímku, počet snímků … b. vlícovací body - počet, přesnost určení … c. DMT, PVO - odkud? jak?  přesnost; metoda 3. zpracování projektu a. digitalizace snímků  rozlišení b. DMT  podrobnost, kontrola c. zpracování  preciznost + úpravy výsledku 31 Fotogrammetrie a DPZ

32 Přesnost Co nejvíce ovlivňuje, jak ??
   DMT - nevhodný  polohové deformace ortofota  viz jednosnímková FM   PVO - málo přesné  polohové deformace ortofota  nejvíce u krajů snímků!  snímek - malé měřítko, špatné rozlišení, špatná obrazová kvalita  menší přesnost výstupu  horší kvalita (ostrost, čitelnost …) Pozn.: při mapování do ML - často 1 ML = 1 snímek, pak ideálně střed ML = střed snímku  kvalita    32 Fotogrammetrie a DPZ

33 3.5.4 Systémy, využití Digitální fotogrammetrické stanice (DPW)
PhoTopoL Atlas TopoL + Atlas (CZ) ImageStation (SSK) Z/I Imaging (USA) Digitální ortofoto + a - + přesnost; univerzálnost použití - požadavky na vstupní data; složitá technologie Využití - IS - obrazová informace  period. aktualizace - podklad pro projekty  např. liniové stavby - správa  např. MZE (programy EU - bonita) .. 33 Fotogrammetrie a DPZ

34 3.5.5 Dodavatelé digitálního ortofota
Kde ortofoto koupím, dostanu ?? - zpracovatelé  velké fotogrammetrické firmy Geodis (Brno), Gefos (Praha), Georeal (Plzeň) …  další organizace - správy NP, Lesprojekt … - uživatelé - státní správa a organizace ČÚZK - celá republika - ortofoto 1: MZE - celá rep. - sledování bonity pozemků Krajské + městské úřady - GIS - další zdroje - ostatní organizace, podniky …... 34 Fotogrammetrie a DPZ

35 Dodavatelé digitálního ortofota
Státní organizace - příklad Český úřad zeměměřický a katastrální (ČÚZK) čb ortofoto 1 : rozlišení 0,5 m; celá ČR bar. ortofoto 1 : rozlišení 0,5 m; část ČR 35 Fotogrammetrie a DPZ

36 ,, Stereofotogrammetrie - AAT“
Příští přednáška ,, Stereofotogrammetrie - AAT“ Stereoskopie Normální případ stereofotogrammetrie Snímkové orientace a stereovyhodnocení Analytické aerotriangulace - AAT závěr Fotogrammetrie a DPZ

37 Inženýrství životního prostředí
Fotogrammetrie přednášející Jindřich Hodač Ph.D. Fotogrammetrie a DPZ

38 ,, Fotogrammetrické metody “
Program přednášky ,, Fotogrammetrické metody “ projekt snímkového letu ( průseková fotogrammetrie ) jednosnímková fotogrammetrie digitální ortofoto úvod Fotogrammetrie a DPZ

39 ,, Matematické základy fotogrammetrie, letecká fotogrammetrie “
Návaznost ,, Matematické základy fotogrammetrie, letecká fotogrammetrie “ Základní pojmy souřadnicové soustavy prvky vnitřní a vnější orientace Základní vztahy transformace, přímý vztah Letecká fotogrammetrie úvod Fotogrammetrie a DPZ

40 Odvození  základní podmínky
Přímý vztah Odvození  základní podmínky v čase expozice leží bod P, střed promítání O a obraz bodu P´ na jedné přímce modelový souřad. systém definován  se snímkovým (x´, y´, z´); kde z´= f pro O, jinak z´= 0 modelový souřad. systém prostorově natočen vůči geodetickému o úhly , ,  40 Fotogrammetrie a DPZ

41 Přímý vztah 41 Fotogrammetrie a DPZ

42 Přímý vztah Vlastnosti nelineární vztah (nutná linearizace)
obsahuje jak PVniO, tak PVO 42 Fotogrammetrie a DPZ

43 3.1.1 Letecká fotogrammetrie - základy
Technologický postup začátek 43 Fotogrammetrie a DPZ