Φωτογραμμετρία II Προγραμματισμός πτήσης. Ανδρέας Γεωργόπουλος Καθηγητής Ε.Μ.Π.

Transcript

1 Φωτογραμμετρία II Προγραμματισμός πτήσης Ανδρέας Γεωργόπουλος Καθηγητής Ε.Μ.Π.

2 Άδεια χρήσης Το παρόν υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons και δημιουργήθηκε στο πλαίσιο των Ανοιχτών Ακαδημαϊκών Μαθημάτων από την Μονάδα Υλοποίησης του ΕΜΠ. Για το υλικό που υπόκειται σε άδεια χρήσης άλλου τύπου, αυτή πρέπει να αναφέρεται ρητώς.

3 Προγραμματισμός πτήσης (1/12) Παράμετροι που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη: 1. Σκοπός αεροφωτογράφισης 2. Ακρίβεια Κλίμακα 3. Αντικείμενο 4. Φιλμ Μηχανή λήψης -Πλατφόρμα λήψης 5. Καιρικές συνθήκες 6. Οικονομικότητα ΑΛΛΗΛΕΝΔΕΤΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ 3

4 Προγραμματισμός πτήσης (2/12) Β c H Εικόνα 1. Σάρωση λωρίδων p% Λωρίδα(μία γραμμή πτήσης) Συγκρότημα [block] (πολλές γραμμές πτήσης) q% Σχήμα 1. Προγραμματισμός πτήσης 4

5 Προγραμματισμός πτήσης (3/12) Βασικές παράμετροι που πρέπει να καθοριστούν: k c H B p% q% B/H Η τελική επιλογή αυτών των παραμέτρων δεν είναι μονοσήμαντη, δηλαδή μπορεί να επιτευχθεί το επιθυμητό τελικό αποτέλεσμα με διάφορους συνδυασμούς των παραπάνω παραμέτρων!! Κάποιες όμως από αυτές μπορεί να υπαγορεύονται από σχετικά κριτήρια επιλογής. 5

6 Προγραμματισμός πτήσης (4/12) Α. Επιλογή κλίμακας αεροφωτογράφισης Βασικά κριτήρια επιλογής της κλίμακας αεροφωτογράφισης είναι: 1. Η κλίμακα και η απαιτούμενη ακρίβεια απόδοσης 2. Η οικονομικότητα και το κόστος Η εμπειρική σχέση που συνδέει την κλίμακα λήψης με την κλίμακα απόδοσης είναι: k = C k Φ Σ Όπου Cσυντελεστήςανάλογος της διαδικασίας απόδοσης από Παράδειγμα: Για κλίμακα απόδοσης 1:10000 και όργανο υψηλής ακρίβειας (C=400), η σχέση δίνειk Φ = 40000, δηλ. κλίμακα λήψης 1:

7 Προγραμματισμός πτήσης (5/12) Β. Επιλογή Βάσης λήψης p% -q% Τα βασικότερα κριτήρια της επιλογής της βάσης είναι: 1. Η τήρηση πλεονεκτικού λόγου Β/Η 2. Η οικονομικότητα και το κόστος Για αεροφωτογραφίσεις μικρής και μεσαίας κλίμακας, ο λόγος Β/Η μπορεί να κυμαίνεται από 1:5 έως 1:12, με συνηθέστερη τιμή 1:7. Το ίδιο όμως δεν συμβαίνει σε λήψεις για μεγαλύτερες κλίμακες (π.χ. επίγειες αποτυπώσεις). Η επικάλυψη δεν πρέπει να ξεπερνά κάποια όρια (π.χ. 80%) για να μη δυσχεραίνεται η στερεοσκοπική αντίληψη. Η πλάγια επικάλυψη πρέπει να κυμαίνεται από 15%-30%, και να διασφαλίζει την πλήρη στερεοσκοπική κάλυψη της περιοχής, αλλά και τη δυνατότητα σύνδεσης των εικόνων μεταξύ τους σε ενιαίο μπλοκ. 7

8 Προγραμματισμός πτήσης (6/12) Γ. Επιλογή μηχανής φακού φιλμ* αεροφωτογράφισης Η επιλογή του εξοπλισμού εξαρτάται κυρίως από τη διαθεσιμότητα. Η επιλογή του φακού σχετίζεται με την απαιτούμενη κλίμακα λήψης και τις δυνατότητες του διατιθέμενου αεροσκάφους. Σχετίζεται ακόμα με το ανάγλυφο του αντικειμένου, αλλά και το τελικό προϊόν. Τα φιλμ για αεροφωτογραφίσεις μπορεί να είναι ασπρόμαυρα ή έγχρωμα. * για αναλογικές μηχανές 8

9 Προγραμματισμός πτήσης (7/12) Δ. Άλλες επιλογές για την εκτέλεση της λήψης Διεύθυνση πτήσης Εποχή και ώρα λήψης σκιές < 3.5xΗ αντικειμένων (Ύψος ηλίου) Ταχύτητα και οροφή πτήσης αεροσκάφους km/h m (30000 ft) Χρήση βοηθητικών οργάνων (πχ. GPS, INS κτλ) 9

10 Προγραμματισμός πτήσης (8/12) Υπολογισμός βασικών παραμέτρων (1/3) Στερεοσκοπικά καλυπτόμενη περιοχή (μήκος L) B B B Α Σχήμα 2. Στερεοσκοπικά καλυπτόμενη περιοχή Κάλυψη Α/Φ (S) Κλίμακα: 1/k = c/h Υψος πτήσης H = c*k Υψόμετρο πτήσης Z o = H + Z 10

11 Προγραμματισμός πτήσης (9/12) Υπολογισμός βασικών παραμέτρων (2/3) Bάση: Β = b*k Κάλυψη Α/Φ: S = s*k p Βάση λήψης: B= S (1 ) 100 q Απόσταση λωρίδων: A= S (1 ) 100 B Επικάλυψη κατά μήκος: p% = (1 ) 100 S A Επικάλυψη κατά πλάτος: q% = (1 ) 100 S A S p% B q% Σχήμα 3. Βασικές παράμετροι 11

12 Προγραμματισμός πτήσης (10/12) Υπολογισμός βασικών παραμέτρων (1/3) Για περιοχή (στόχο) πλάτους Qκαι μήκους L, που θα καλυφθεί με συγκρότημα (μπλοκ) αεροφωτογραφιών, που αποτελείται από λωρίδες. Για να υπολογιστεί ο συνολικός αριθμός αεροφωτογραφιών: Αριθμ. λωρίδων/μπλοκ: Q N Λ = + 1 A Αριθμ. μοντέλων/λωρίδα: L N M = + 1 B Αριθμ. λήψεων/λωρίδα: N = Ν 1 Φ/Λ Μ + Συνολικός αριθμός λήψεων: Ν Φ = Ν Λ *Ν Φ/Λ B Χρόνος μεταξύ λήψεων t= v a 12

13 Προγραμματισμός πτήσης (11/12) Βασικό ζητούμενο από τη διαδικασία προγραμματισμού και σχεδιασμού της αποστολής αεροφωτογράφισης είναι το σχέδιο πτήσης. Στο σχέδιο πτήσης φαίνονται: i. Τα ίχνη των γραμμών πτήσης σε διάγραμμα κατάλληλης κλίμακας ii. Τα υψόμετρα εισόδου και εξόδου από αυτά iii. Τα αζιμούθιά τους iv. Οι θέσεις των επί μέρους λήψεων Σχήμα 4. Σχέδιο πτήσης 13

14 Προγραμματισμός πτήσης (12/12) Εικόνα 2. Σχέδιο πτήσης της Πολυτεχνειούπολης Ζωγράφου 14

15 Προδιαγραφές (1/2) Προδιαγραφές Αεροφωτογραφίσεων Περιεχόμενα: 1. ΦΩΤΟΜΗΧΑΝΕΣ ΚΑΙ ΣΧΕΤΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ 2. ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΠΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΚΑΛΥΨΗ 3. ΦΙΛΜ ΑΕΡΦΩΤΟΓΡΑΦΙΣΗΣ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΕΙΚΟΝΑΣ 4. ΠΑΡΑΔΟΤΕΑ 5. ΤΙΤΛΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΟΥ ΦΙΛΜ ΚΑΙ ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ 6. ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ 7. ΑΝΑΦΟΡΕΣ ΚΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ Α.Ε. 15

16 Προδιαγραφές (2/2) Κόστος αεροφωτογράφισης: Χρήση Α/Φ:2000 /h (συμπεριλαμβανομένης της αερομηχανής) Αποζημίωση Αξ/κού ΓΥΣ: 120 /h Κόστος φιλμ: 1500 (έγχρωμο) 1200 (Α/Μ) 16

17 Σκόρπιοι Προβληματισμοί Τι φακός πρέπει να χρησιμοποιηθεί σε φωτομηχανή (23x23cm 2 ) για να φωτογραφηθείσε κλίμακα 1:5000 σχεδόν επίπεδο έδαφος με μέσο υψόμετρο 500m,αν το αεροπλάνο πετά σε υψόμετρο 1000m; Πρόκειται να γίνει λήψη για στερεοσκοπική απόδοση μιας περιοχής με ισχυρό ανάγλυφο, που έχει μέγιστη υψομετρική διαφορά 400m. Ζητείται ο χρόνος μεταξύ των διαδοχικών λήψεων (23x23cm 2 ),ώστε η κατά μήκος επικάλυψη να είναι τουλάχιστον 60% (στη δυσμενέστερη περίπτωση). Ποιά είναι τότε η μέγιστη και η μέση επικάλυψη; (c=150mm, Hm=1000m, v=200km/h) Από ποιους παράγοντες εξαρτάται κυρίως η ακρίβεια της φωτογραμμετρικής απόδοσης; 17

18 Παράρτημα Εικόνα 1. Σάρωση λωρίδων: x-strisciata_aerea.jpg- CC:BY-NC-SA Εικόνα 2. Σχέδιο πτήσης της ΠολυτεχνειούποληςΖωγράφου: Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο-Σχολή Αγρονόμων & Τοπογράφων ΕΜΠ- Σχέδιο πτήσης για την αεροφωτογράφηση της Πολυτεχνειούπολης Ζωγράφου, Μελετητές: Ζερβάς Θεόδωρος & Ταπεινάκη Σεβαστή, Αθήνα, Οκτώβρης CC:BY-NC-ND 18

19 Χρηματοδότηση Το παρόν υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του επιχειρησιακού προγράμματος «Εκπαίδευσης και δια βίου μάθησης» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκό Κοινοτικό Ταμείο και από εθνικούς πόρους.