پالايش مختصات عکسي:
در يک دستگاه تحليلي، مختصات هر نقطه عکسي در يک سيستم قائم الزاويه دو بعدي اندازه گيري مي شود که مبداء آن ممکن است در خارج يا جاي دلخواهي از عکس قرار داشته باشد، ولي در بيشتر موارد به منظور حل مسايل فتوگرامتري به مختصات نقطه عکسي نسبت به نقطه اصلي (به عنوان مبداء) احتياج داريم (حل توجيه داخلي). بنابراين براي رسيدن به چنين مختصاتي لازم است مختصات هر نقطه اندازه گيري شده پس از حل توجيه داخلي تبديل به مختصاتي نسبت به نقطه اصلي شود. ولي از آنجا که تمام مختصات عکسي استخراج شده خام اند و عوامل فيزيکي در آنها دخالت دارند، لذا لازم است تأثير اين عوامل از مختصات عکسي حذف شود تا بتوان در حل مسايل فتوگرامتري از اين مختصات استفاده نمود. قبل از تأثير تصحيحات مربوط به عوامل خارجي روي مختصات اندازه گيري شده، به منظور تصحيحي خطاي سيستماتيک دستگاهها، تصحيحات ناشي از کاليبراسيون دستگاههاي تحليلي از قبيل کامپاراتورها را بر مختصات عکسي اثر مي دهيم.
عوامل فيزيکي که بايد از مختصات عکسي حذف شوند، عبارتند از:
1- تغيير بعد فيلم:
فيلم عکسبرداري ممکن است در اثر عواملي چون محيط (درجه حرارت، رطوبت)، نوع ماده حساس وغيره تغيير بعد بدهد که اين تغيير بعد سه گونه است:
1-1 تغيير بعد يکنواخت: درصورتي که تغيير بعد فيلم در طول و عرض يکسان باشد. براي طول اندازه گيري شده روي عکس خطايي مثل dL وجود دارد بطوريکه:
مقدار ثابت = dL/L
1-2 تغيير بعد غير يکنواخت: ممکن است تغيير بعد فيلم در طول و عرض يکسان نباشد در اين حالت مي توان اين تغييرات را بصورت يک مدل رياضي (تبديل Affine) بيان کرد.
1-3 تغيير بعد غير منظم: تأثير اين نوع تغيير بعد بر روي فيلم ممکن است ناشي از دلايل مختلف باشد از جمله: خاصيت الاستيک مواد روي فيلم، غير مسطح بودن سطح حامل لايه حساس و غيره. تأثير اين عوامل، گاه بصورت پيچيده اي بيان مي شود بطوريکه نمي توان يک الگوي خطي براي آنها بيان کرد.
2- اعوجاج عدسي
يکي از عواملي که باعث جابجايي اطلاعات هندسي روي فيلم مي گردد، اعوجاج عدسيهاي دوربين عکسبرداري است. اعوجاج عدسي باعث جابجايي تصوير در دو مولفه بصورت شعاعي و مماسي مي شود.
3- شکست اتمسفر
شعاع نوراني که از زمين به دوربين مي رسد از هوايي که چگالي آن به تدريج کم مي شود از پايين به بالا عبور مي کند. بنابراين مسير شعاع نوراني شکسته مي شود بطوريکه اين مسير شکسته شده تابعي است از ضريب شکست هوا در تمام نقاط مسير شعاع نور. ضريب شکست خود نيز بستگي به ذرجه حرارت، دما، فشار، رطوبت و اتمسفر دارد.
4- انحناء زمين
درصورتي که کار فتوگرامتري نسبت به يک سيستم مختصات سه بعدي انجام شده باشد، اعمال تأثير انحناي زمين به عنوان يک عامل اعوجاج امکان ندارد. ولي از آنجا که کار فتوگرامتري نسبت به يک سيستم مختصات دو بعدي (نقشه) انجام مي شود که نسبت به يک سطح مبنا معلوم است اعمال چنين اعوجاجي لازم مي آيد.
5- کشيدگي تصوير
بدلايل مختلف ممکن است در لحظه عکسبرداري در تصوير برداشته شده کشيدگي تصوير ايجاد شود، عواملي چون حرکت هواپيما، دوران و لرزش در لحظه اي که دريچه (شاتر) باز مي شود ممکن است باعث مات شدگي تصوير و جابجايي نقاط تصوير شوند. براي حل اين مسئله، داخل دوربين، جبرانگر کشيدگي تصوير (IMS) طوري قرار داده مي شود که فيلم را در لحظه عکسبرداري حرکت مي دهد. اغلب در کارهاي فتوگرامتري، استفاده از IMS ضرورت پيدا نمي کند مگر براي کارهاي خاص که دقت بالا لازم داشته باشد. بطور کلي کشيدگي تصوير در اثر دو حرکت خطي و دوراني ممکن است صورت گيرد.
در کاربردهايي از قبيل تصحيح پارامترهاي فيزيکي بطور يکجا روي اطلاعات عکسي اندازه گيري شده يا تصحيح خطاهاي سيستماتيک دستگاهي يا هر دوي اينها بطور يکجا از شبکه اي مي توان استفاده نمود که شامل نقاطي باشد، به فاصله مشخص از يکديگر که مختصات کليه نقاط آن در سيستم عکسي از طريق گزارش کاليبراسيون دوربين (با دقت تقريباً 1 ميکرون) مشخص باشد.
درصورتي که هدف تصحيح پارامترهاي فيزيکي باشد، شبکه منظم در حين عکسبرداري در صفحه کانوني دوربين و در مسير فيلم خام قرار داده مي شود که پس از عکسبرداري کليه نقاط شبکهروي عکسهاي گرفته شده بيفتد.
نقاط فوق در سيستم مختصات دستگاهي اندازه گيري مي شود همچنين مختصات عکسي اين نقاط معلوم است و دقت بالا (حدود 1 ميکرون) دارد.
  |
کنترل زميني:
کنترل زميني در فتوگرامتري جهت تصحيح تصاوير با زمين ضروري بنظر ميرسد. دقتهاي کنترل زميني بايد عموماً خيلي بيشتر از دقت مورد نياز در نقشه برداري فتوگرامتري باشد.
کنترل زميني بايد بر اساس روش اصلاح تصاوير که براي پروژه مورد استفاده قرار ميگيرد، برنامه ريزي شود. يک تيم ماهر مشتمل بر فتوگرامترها با ابزارهاي نقشه برداري و مهندسين مساح بايد بر اين برنامه نظارت داشته باشند. کنترل زميني بايد در اطراف منطقه مورد نقشه برداري باشد. نقاط کنترلي نيز برخي، در بخشهايي از عوارض زميني موجود، که در عکسها ديده خواهد شد، مستقر مي شوند و بقيه نقاط هم بر اساس نياز در مجاورت عوارض زميني موجود قرار ميگيرند.
پيشرفتهاي امروزه در زمينه فن آوري GPS هوابرد باعث شده که جمع آوري موقعيت هاي افقي و عمودي مرکز هر عکس که در حين عمليات عکسبرداري گرفته شده، ميسر شود.
تعداد ايستگاه هاي زميني بر اساس روشهاي اصلاح تصاوير تعيين مي شوند. در پروژه هاي مناطق بسيار کوچک از روشهاي قراردادي براي اصلاحات استفاده ميشود. اين روش نياز به حداقل 3 نقطه کنترلي افقي و 4 نقطه کنترلي عمودي در هر جفت عکس برجسته نما (Stereo pair) دارد. مثلث بندي هوايي يک روش پردازش رياضي است.
تطبيق تصوير با زمين:فرآيند تطبيق عکس هوايي با زمين براي دقت نقشه نهايي حياتي است. امروزه بيشتر پروژه ها با استفاده از روش مثلث بندي هوايي تطبيق داده مي شوند. اين روش به نقاط کنترل زميني کمتري نسبت به روشهاي تطبيق قراردادي نياز دارد. در روش مثلث بندي از نرم افزارهاي کامپيوتري براي کنترل کيفيت نقاط انتخاب شده، در تمام طول پروژه استفاده ميکنند. اين روش نيازمند آن است که تصاوير گرفته شده ابتدا بلوک بندي شوند، بنابراين براي اجراي پروژه در مناطق بزرگ، مي تواند مورد بررسي قرار گيرد. سرعت و کيفيت کنترلي بالاي اين روش باعث شده که براي پروژه هاي مناطق کوچک هم مورد استفاده قرار گيرد.
جمع آوري عوارض:
جمع آوري عوارض در نقشه برداري فتوگرامتري عموما شامل 4 دسته ميباشند:
1- عوارض توپوگرافيکي
2- عوارض پلانيمتري
3- ارتوفتوگرافي
4- کاربري زمين
اين نوع عوارض ميتوانند با دقت از روي جفت تصاوير برجسته نما (Stereo pair) جمع آوري شوند.
 |
1- عوارض توپوگرافي:اين عوارض شامل دو دسته اند:
الف) نقاط جرمي Mass point: که شامل موقعيت افقي و عمودي نقاط ويژه روي زمين است.
ب) خطوط شکسته Breaklines: خطوطي هستند که بيانگر تغيير شديد در ارتفاع ميباشند مثل عوارض آبراهه اي و يا لبه جاده ها.
دو عارضه فوق در چندين نوع مدل ارتفاعي مورد استفاده قرار ميگيرند و بصورت مدل عوارض زمين رقومي (Digital Terrain Model) يا (DTM) براي ساختن مدل ارتفاعي رقومي که تنها به نقاط جرمي براي ساختن آن نياز است. مدل TIN که بصورت يک مدل سطحي ايجاد ميشود و توسط کامپيوتر مورد پردازش قرار گرفته و خطوط کانتور را ايجاد ميکند، همچنين از اين مدل براي طراحي و ايجاد داده هاي مقاطع عرضي در منطقه مورد مطالعه (مثل مسير رودخانه ها براي تحليلهاي هيدوليکي) استفاده ميشود.
2- عوارض پلانيمتري:
عوارض پلانيمتري شامل ساختمانها، جاده ها، راه آهن و ... ميشود. اين عوارض معمولا بصورت چندضلعي هايي مبتي بر پيرامون عوارض، جمع آوري ميشوند. اين عوارض بايد در عکسبرداري هوايي ديده شوند. عوارض زير زميني بطور فتوگرامتريکي جمع آوري نمي شوند. ميزان جزئيات پلانيمتري عموماً توسط مقياس عکسبرداري جمع آوري ميشوند، مثلاً:
نقشه برداري با مقياس 1:600 عموما مسير پياده روها، تيرهاي چراغ برق، پرچينها، جاده ها، جدولها، منهولها (مسيرهاي فاضلاب)، آبگيرها و شکل ساختارهاي مجزا را در اختيار قرار ميدهد. ولي در نقشه اي با مقياس 1:16800 موارد ذکر شده فوق ديده نخواهند شد و ساختمانها با نشانه هاي خاص نشان داده ميشوند.
هر چه مقياس نقشه برداري فتوگرامتري بزرگتر باشد نياز به عکسهاي هوايي با مقياس بزرگتر است، زيرا جزئيات عوارض پلانيمتري بيشتري که قابل ديد و چاپ هستند بايد جمع آوري شوند.
3- ارتو فتوگرافي:
جمع آوري عوارض پلانيمتري هم وقت گير و هم پرهزينه است. ارتوفتوگرافي يک بستر اقتصادي را براي بيشتر پروژه ها فراهم ميکند. ارتوفتوگرافي شامل فرآيندي است که توسط آن انحرافهاي حاصل در سيستم دوربين و انحرافهاي حاصل از تغييرات ارتفاع را در عکسهاي هوايي اوليه از بين مي برد. مقياس عکسهاي هوايي بايستي با مقياس افقي ارتوفتو نهايي و دقت و قدرت تفکيک پيکسل زميني نهايي متناسب باشد. بنابراين اسکن عکسهاي هوايي بايستي با قدرت تفکيک بسيار بالا انجام شود.
مدل ارتفاعي رقومي بدست آمده از عکسهاي هوايي نيز بايد اسکن شود. اين مدل براي ايجاد خطوط کنتور و يا مدل سازي سطح زمين مورد استفاده قرار مي گيرد.
نرم افزارهاي کامپيوتري، DEM و تصاوير اسکن شده را ادغام نموده و فايلهايي با تصاوير ارتوفتو را ايجاد ميکنند. اين فايلهاي تصويري دوباره مورد بازبيني قرار گرفته و تصحيحات مربوط به ناهنجاريهاي راديومتريک روي آن انجام ميشود. از ديگر تصحيحات انجام شده، ميتوان به تصحيح مربوط به تغييرات ارتفاع مربوط به پلها و روگذرها با زمين اشاره کرد. تغييرات ارتفاعي مربوط به ساختمانهاي بلند معمولا انجام نمي شود مگر اينکه بطور ويژه در پروژه مطرح شده باشد.
منبع :
پایگاه ملی داده های علوم زمین
نظرات شما عزیزان:
