Podstawy fotogrametrii i teledetekcji

Transkrypt

1 Podstawy fotogrametrii i teledetekcji Józef Woźniak Zakład Geodezji i Geoinformatyki Wrocław, 2013

2 Fotogrametria analityczna

3 Metody pozyskiwania danych przestrzennych Plan prezentacji bezpośrednie pomiary geodezyjne istniejące materiały geodezyjno-kartograficzne fotogrametria i teledetekcja skaning laserowy i radarowy

4 Podstawy fotogrametrii analitycznej

5 Podstawy fotogrametrii analitycznej Elementy orientacji zewnętrznej definiują położenie wiązki promieni homologicznych względem zewnętrznego układu odniesienia Kątowe elementy orientacji zewnętrznej dla zdjęcia naziemnego: ω - kąt nachylenia osi kamery (pionowy), ψ - kąt zwrotu - kąt poziomy określający kierunek osi kamery (względem bazy lub innego znanego kierunku), κ - kąt skręcenia (ramki tłowej) - niepoziomość linii łączącej boczne znaczki tłowe. dla zdjęć lotniczych: ω - kąt nachylenia poprzecznego, ψ - kąt nachylenia podłużnego, κ - kąt skręcenia.

6 Podstawy fotogrametrii analitycznej

7 Podstawy fotogrametrii analitycznej

8 Podstawy fotogrametrii analitycznej

9 Podstawy fotogrametrii analitycznej

10 Orientacja zdjęć lotniczych Mikhail i inni, 2001

11 położenie negatywowe Główne elementy f zdjęć lotniczych środek rzutów położenie pozytywowe w Mianownik skali zdjęcia pionowego m = w f poziom odniesienia

12 Orientacja zdjęć lotniczych Mikhail i inni, 2001

13 Fotogrametria lotnicza

14 Elementy orientacji zewnętrznej Elementy orientacji zewnętrznej to: 1. Współrzędne ( X0, Y0, Z0) środka rzutu zdjęcia lewego 2. Kątowe elementy orientacji zewnętrznej dla zdjęć lotniczych: ω - kąt nachylenia poprzecznego ψ - kąt nachylenia podłużnego κ - kąt skręcenia płaszczyzny zdjęcia

15 Elementy orientacji zewnętrznej

16 Elementy orientacji zewnętrznej Jerzy Bernasik

17 Elementy orientacji zewnętrznej Jerzy Bernasik

18 Schemat realizacji zdjęć lotniczych fotopunk t punkt wiążący

19 Schemat realizacji zdjęć lotniczych Kątowe elementy orientacji zewnętrznej Dla zdjęcia naziemnego: ω - kąt nachylenia osi kamery (pionowy), ψ - kąt zwrotu - kąt poziomy określający kierunek osi kamery (względem bazy lub innego znanego kierunku), κ - kąt skręcenia (ramki tłowej) - niepoziomość linii łączącej boczne znaczki tłowe. Dla zdjęć lotniczych: ω - kąt nachylenia poprzecznego, ψ - kąt nachylenia podłużnego, κ - kąt skręcenia.

20 Zasady wykonywania nalotów i zdjęć fotogrametrycznych

21 Macierz transformacji Macierz składowej wektora r

22 Macierz transformacji w przestrzennym układzie tłowym

23 Orientacja wzajemna

24 Orientacja bezwzględna Na orientację bezwzględną składa się 7 parametrów, które są dopełnieniem orientacji względnej. Są to: - współczynniki skali µ, - 3 translacje- początek rzeczywistego układu współrzędnych stereomodelu (X0,Y0,Z0), - 3 rotacje (Ω, Φ, Κ) określające obrót stereomodelu w rzeczywistej przestrzeni (układzie współrzędnych)

25 Macierz transformacji x κ = x cosκ+ y sinκ y κ = y cosκ-x sinκ z κ = z analogicznie po kolejnym obrocie o kąt ϕ (wokół osi y, w płaszczyżnie xz): x κϕ = x κ cos ϕ+ y κ sinϕ y κϕ = y κ z κϕ = z κ cosϕ -x κ sinϕ i wreszcie -po kolejnym obrocie -o kąt ω (obrót wokół osi x w płaszczyźnie yz), otrzymamy wartości : x κϕω, y κϕω, z κϕω, które będą szukanymi składowymi wektora r (x, y, z), co można zapisać:

26 Macierz transformacji

27 Równanie kolinearności

28 Wektory równań kolinearności i komplanarności

29 Pojęcia wstępne, definicje, historia Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

30 Pojęcia wstępne, definicje, historia Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej

31 Pojęcia wstępne, definicje, historia Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej

32 Pojęcia wstępne, definicje, historia Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej

33 Pojęcia wstępne, definicje, historia Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej

34 Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej

35 Pojęcia wstępne, definicje, historia Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej

36 Pojęcia wstępne, definicje, historia Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej

37 Pojęcia wstępne, definicje, historia Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej

38 Pojęcia wstępne, definicje, historia Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej

39 Podstawy fotogrametrii analitycznej Pojedynczy stereogram układy współrzędnych

40 Pojęcia wstępne, definicje, historia Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej

41 Pojęcia wstępne, definicje, historia Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)

42 Pojęcia wstępne, definicje, historia Cyfrowe sensory (~ ) CCD (Charge-Coupled Device, ~1970) CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) Krystian Pyka wykłady z fotogrametrii cyfrowej

43 Zobrazowania satelitarne Przykład rozdzielczości zobrazowań satelitarnych: 10 m, 5 m, 2 m i 0,2 m

44 NMT i ortofotomapa Prace fotogrametryczne dla potrzeb NMT i ortofotomapy zagęszczanie osnowy (aerotriangulacja) pomiar modelu bezpośredni pomiar warstwic dynamiczna rejestracja przekrojów pomiar siatki regularnej pomiar punktów rozproszonych uzupełnienia: - linie szkieletowe - obszary nieciągłości - punkty wysokościowe generowanie ortofotomapy

45 Korelacje 1290F F FFFFF F0298 2A90F0B F F FFFFF01 A230F F0B19 raster (0..F - stopnie szarości) szukany kształt