preskočiť na hlavný obsah

Základy fotogrametrie

/up/images/featured/images/046.png

PREDHOVOR

Predložený text predstavuje tretie vydanie učebného textu fotogrametrie s názvom Základy fotogrametrie. Dlhé obdobie, ktoré uplynulo od druhého vydania, s ohľadom na zmeny v symbolike a terminológii, ako aj vývoj v oblasti digitálnej fotogrametrie a diaľkovom prieskume Zeme, si vynútilo úplné prepracovanie učebného textu.

Učebný text je určený pre študentov bakalárského štúdia odboru geodézia a kartografia a študentov stavebných smerov Stavebnej fakulty Žilinskej univerzity v Žiline. Učebný text obsahuje základy fotogrametrie a príklady jej aplikácií v pozemnej fotogrametrii, so zvláštnym ohľadom na dopravné líniové stavby.

Pri zostavovaní učebného textu som mal na zreteli súčasný stav vo vývoji fotogrametrie, ktorý je orientovaný výhradne k digitálnej fotogrametrii a v súčasnom období k j ej najpoužívanejšiemu produktu ortofotomape. Zložité opticko-mechanické fotogrametrické prístroje, náročné na vyhodnocovateľskú fotogrametrickú prax, sú nahradzované fotogrametrickým obrazovým pracoviskom PC s výbavou SW na digitálne vyhodnotenie obsahu meračských snímok. Geometrické princípy analógovej a digitálnej fotogrametrie sú totožné. Líšia sa v technológii prípravy optického modelu na vyhodnotenie a v postupoch vyhodnotenia. Digitálna fotogrametria priniesla zjednodušenie vyhodnocovacieho procesu ale zriadenie fotogrametrického pracoviska je naďalej finančne náročné a tak sa fotogrametriou a jej praktickou aplikáciou zaoberá veľmi málo pracovísk.

Rozlišovacia schopnosť digitálneho fotogrametrického záznamu zatiaľ nedosahuje úroveň analógovej fotogrametrickej snímky. Taktiež digitálne vyhodnotenie výškopisu prostredníctvom digitálneho modelu reliéfu nedosahuje kvalitu analógového vyhodnotenia. Je možné predpokladať, že podľa špecifických požiadaviek na fotogrametrické vyhodnotenie bude naďalej používaná analógová i digitálna fotogrametria, obe vo vyhranených aplikáciách. Nesporne bude vývoj fotogrametrie napredovať v digitálnej fotogrametrii s automatizáciou vyhodnocovacieho procesu.

Učebný text je zostavený tak, aby v ňom bolo možné nájsť základy analógovej a digitálnej fotogrametrie. Okrem toho sú v ňom uvedené základy diaľkového prieskumu Zeme (DPZ). Viac miesta v texte je venované prístrojovému vybaveniu, ktoré študenti ŽU používajú na cvičeniach. Študenti, ktorí budú pokračovať v inžinierskom štúdiu, nájdu prehĺbenie základov fotogrametrie v špecializovanom predmete „Fotogrametria a diaľkový prieskum Zeme“ a pochopiteľne aj v príslušnej odbornej literatúre. Keďže predpokladám, že nie každý bakalár odboru geodézia a kartografia bude pokračovať v inžinierskom štúdiu, tento učebný text obsahuje komplexnú problematiku fotogrametrie vo svojich základoch. Taktiež tento učebný text môže byť užitočný aj študentom priemysloviek odboru geodézia ako aj študentom stavebných smerov na pochopenie pôvodu fotogrametrických podkladov a ich použiteľnosti v projekčnej činnosti.

Tento učebný text bude voľne prístupný na internete.

Za to že tento učebný text vznikol, ďakujem pani Weissovej za trpezlivosť pri jeho napísaní a nakreslení obrázkov a mojej dcére Alene za jazykovú korektúru.

V Žiline 3. 1. 2005

Ladislav Bitterer

---

O B S A H

PREDHOVOR.................... ....................... 3

HISTÓRIA FOTOGRAMETRIE........... ....................... 9

1. ÚLOHA A ROZDELENIE FOTOGRAMETRIE........... 11

2. ZÁKLADNÉ POJMY A VZŤAHY....... 15

2.1 Vnútorná orientácia snímky........... 15
2.2 Určenie nominálnych hodnôt prvkov vnútornej orientácie snímky........... 16
2.3 Skreslenie objektívu........ 20
2.4 Vonkajšia orientácia snímky........... 20
2.5 Určenie prvkov vonkajšej orientácie snímky........... 21
2.6 Vzťah medzi snímkovými súradnicami a uhlami............ 22
2.7 Fotografická snímka...... 23
2.8 Digitálna snímka........... 24

3. STEREOSKOPICKÉ VIDENIE A MERANIE.... 26

3.1 Prirodzené priestorové (stereoskopické) videnie....... 26
3.2 Umelé stereoskopické videnie........... 27
3.2.1 Pomôcky na stereoskopické videnie....... .................... 28
3.2.2 Stereoskopické meranie....... 30
3.2.3 Pomôcky na meranie snímkových súradníc....... 30
3.3 Stereokomparátor Zeiss 1818............. .................... 31
3.3.1 Overenie justáže stereokomparátora............ ................... 32
3.3.2 Orientácia snímok a postup merania na stereokomparátore 33

4. ANALYTICKÉ VYJADRENIE VZŤAHOV V POZEMNEJ

STEREOFOTOGRAMETRII.. ................. 35

4.1 Normálny prípad stereofotogrametrie............... 35
4.2 Prípad rovnobežne stočených osí 36
4.3 Transformácia fotogrametrických súradníc na geodetické súradnice....... 38

5. TEÓRIA CHÝB POZEMNEJ FOTOGRAMETRIE........... 40

5.1 Chyby vonkajšej orientácie a ich vplyv na optický model. 40
5.2 Vplyv chýb prvkov vnútornej orientácie....... 44
5.3 Presnosť fotogrametrického vyhodnotenia.. 46

6. VYHOTOVENIE SNÍMOK V POZEMNEJ FOTOGRAMETRII............ 48

6.1 Digitálne meračské komory pre pozemnú fotogrametriu. 49
6.2 Semimetrické komory.... 50
6.3 Fototeodolit Photheo 19/1318 Zeiss 51
6.3.1 Rektifikácia a skúška fototeodolitu.. .................... 55
6.4 Univerzálna meračská komora UMK 10/1318 Zeiss. 57
6.5 Prieskum územia, voľba a umiestnenie fotogrametrickej základnice 59
6.5.1 Stanovenie optimálnej dĺžky fotogrametrickej základnice 60
6.5.2 Určenie dĺžky základnice..... 61
6.5.3 Rozmiestnenie základníc z hľadiska tvaru záujmovej oblasti ........ 62
6.6 Vlícovacie body .......... 62
6.7 Fotografické práce........ 64
6.8 Fotolaboratórne práce . 65
6.9 Fotogrametrické snímkovanie digitálnymi a semimetrickými komorami..... 65

7. METÓDY VYHODNOTENIA POZEMNÝCH FOTOGRAMETRICKÝCH SNÍMOK 67

7.1 Grafické vyhodnotenie.. 68
7.2 Vyhodnotenie analógovými vyhodnocovacími prístrojmi... 71
7.2.1 Stereoautograf 1318 Zeiss ......... 72
7.2.2 Technocart Zeiss..... 74
7.2.3 Analógové vyhodnotenie na stereoautografe 75
7.3 Numerické analógové vyhodnotenie.. 81
7.4 Analytické vyhodnotenie.. 81
7.5 Prieseková fotogrametria. 82
7.5.1 Grafické vyhodnotenie priesekovej fotogrametrie 84
7.5.2 Analytické vyhodnotenie priesekovej fotogrametrie 84

8. APLIKÁCIE POZEMNEJ FOTOGRAMETRIE PRE ÚČELY DOPRAVNÉHO PROJEKTOVANIA.. ................. 89

8.1 Vyhodnotenie podkladov pre účely dopravného projektovania 89
8.1.1 Mapové projekčné podklady....... 91
8.1.2 Vyhodnotenie profilov 91
8.1.3 Vyhodnotenie nárysu projektu........ 93
8.2 Vyhodnotenie posunov a pretvorení fotogrametrickými metódami 96
8.2.1 Vyhodnotenie posunov pretvorení metódou reálnej základnice .. 97
8.2.2 Vyhodnotenie zvislých posunov a pretvorení metódou časovej základnice..... 98
8.2.3 Využitie fotogrametrie v experimentálnom výskume 99
8.3 Meranie priečnych rezov v tunelovej rúre. 102

9. LETECKÁ FOTOGRAMETRIA........... 104

9.1 Mierka zvislej leteckej snímky ........ 104
9.2 Vyhotovenie leteckých snímok........... 105
9.2.1 Analógové letecké meračské komory......... 105
9.2.2 Digitálne letecké meračské komory......... 107
9.2.3 Vyhotovenie analógových meračských snímok.......... 109
9.2.4 Vyhotovenie stereoskopických snímok (záznamov) digitálnymi komorami..... 111
9.2.5 Letový plán 112
9.2.5 Požiadavky na vlícovacie body v leteckej fotogrametrii. .................... 114

10. METÓDY VYHODNOTENIA LETECKÝCH MERAČSKÝCH SNÍMOK 114

10.1 Stereometrické vyhodnotenie 114
10.2 Priestorové vyhodnotenie leteckých snímok.......... 117
10.3 Priestorové vyhodnotenie leteckých snímok na analógových prístrojoch..... 119
10.3.1 Orientácia snímok.. 120
10.3.2 Vzájomná orientácia snímok 121
10.3.3 Absolútna orientácia optického modelu 124
10.3.4 Grafické vyhodnotenie na analógových prístrojoch.... 126
10.4 Numerické vyhodnotenie. 127
10.5 Presnosť a hospodárnosť analógového priestorového vyhodnotenia. 127
10.6 Jednosnímkové vyhodnotenie leteckých snímok.......... 129
10.6.1 Vplyv terénneho reliéfu na zobrazenie.... 129
10.6.2 Metódy prekresľovania meračských snímok 131
10.6.3 Diferenciálne prekresľovanie snímok....... 133
10.6.4 Integrovaná metóda mapovania.... 137
10.7 Presnosť a hospodárnosť analógovej leteckej fotogrametrie. 138

11. MATEMATICKÉ ZÁKLADY ANALYTICKEJ FOTOGRAMETRIE........... 140

11.1 Priestorový súradnicový systém.......... 140
11.2 Matematická formulácia podmienky kolinearity v analytickej fotogrametrii.. 140
11.3 Analýza numerického riešenia analytickej fotogrametrie. 146

12. VYHODNOTENIE DIGITÁLNYCH LETECKÝCH SNÍMOK....... 147

12.1 Práca s digitálnym obrazom snímky............ 147
12.2 Digitálne fotogrametrické vyhodnocovacie systémy....... 149
12.3 Pracovný postup pri orientácii digitálnych fotogrametrických snímok..... 150
12.4 Digitálna obrazová korelácia......... 151
12.5 Digitálny model reliéfu... 152
12.6 Ortofotosnímka............. 153
12.7 Výpočet jasu novej polohy prvku na prekreslenej snímke............ 154
12.8 Rádiometrická korekcia digitálneho obrazu............ 155
12. 9 Ortofotomozaika.................... ...................... 155
12.10 Presnosť digitálnej ortofotomapy.. ...................... 158

13. AEROTRIANGULÁCIA 159

13.1 Prístrojová aerotriangulácia 159
13.2 Analytická aerotriangulácia 161
13.2.1 Etapové riešenie analytickej aerotriangulácie 163
13.2.2 Schutovo riešenie..... 165
13.2.3 Tomsovo riešenie..... 167
13.3 Komplexné riešenie analytickej aerotriangulácie 167
13.4 Digitálna aerotriangulácia 170
13.4.1 Vlícovacie body......... 170
13.4.2 Program na automatickú aerotrianguláciu 171
13.4.2 Presnosť digitálnej automatickej aerotriangulácie 175

14. DIAĽKOVÝ PRIESKUM ZEME............ 176

14.1 Vznik diaľkového prieskumu Zeme............. 176
14.2 Diaľkový prieskum Zeme 177
14.3 Nosiče aparatúr.......... 178
14.3.1 Letecké nosiče......... 178
14.3.2 Organizácia snímkového letu 179
14.3.3 Umelé družice Zeme. 179
14.4 Fyzikálne základy získavania dát. 182
14.4.1 Spektrálne pásma v DPZ ..................... 183
14.5 Prístroje pre DPZ......... 184
14.5.1 Nezobrazujúce prístroje......... 185
14.5.2 Zobrazujúce prístroje 185
14.5.2.1 Kamery 185
14.5.2.2 Rádiometre 186
14.5.2.3 Skenery 188
14.5.2.4 Aktívne rádiometre 190
14.6 Spracovanie dát 192
14.6.1 Metodika spracovania dát 194
14.6.2 Metodika interpretácie družicových snímok a ich využitie 195
14.6.3 Programové vybavenie a hardvér 197
14.7 Aplikácie DPZ 198
14.7.1 Meteorológia 198
14.7.2 Hospodárske aplikácie 198
14.7.3 Životné prostredie a vedy o Zemi 202
14.7.4 Kartografia a GIS 203
14.7.5 Vojenské využitie 206
14.8 Perspektíva rozvoja DPZ 207

15. SYMBOLY POUŽÍVANÉ V UČEBNOM TEXTE 208

16. POUŽITÁ LITERATÚRA 209

Páčil sa vám článok?

áno: 165     nie: 121

Odporúč

pošli na vybrali.sme.sk
Všetko o: Fotogrametria
firmy, články, foto

 

Odporúč známemu


logo © 2007 4-INDUSTRY, s.r.o. Všetky práva vyhradené. Ochrana údajov –  Podmienky poskytnutia služby