Ortofotografie

Tyto ortofotosnímky a orthoimages jsou obrázky letecké či satelitní zemského povrchu geometricky napraveny a vyrovnané radiometricky . Tyto obrazy ve formě desek pokrývajících oblast Země lze georeferencovat v libovolném souřadném systému . Slouží jako kartografické pozadí v geografických informačních systémech .

Dobrým příkladem nástrojů využívajících ortofotografie jsou platformy Géoportail a Google Maps nebo dokonce software Google Earth a World Wind .

Definice

Ortofotografie nebo častěji ortofotografie je snímek získaný zpracováním digitálního nebo stříbrného leteckého snímku , jehož geometrie byla narovnána tak, aby každý bod mohl být superponován na rovinnou mapu, která tomu odpovídá. Jinými slovy se zdá, že ortofotografie je pořízena svisle ze všech bodů, které zobrazuje, přičemž tyto body jsou umístěny na dokonale rovném povrchu.

Při výpočtu ortofotografie ze stereoskopického leteckého snímku je třeba vzít v úvahu tři rektifikační operace:

  1. Opravte náklon střely;
  2. Zploštit zem, to znamená upravit sklon předmětů v důsledku svahů ( reliéf );
  3. Opravte chybu paralaxy při míření a také optické zkreslení použitých čoček a zařízení.

Specializované společnosti často berou v úvahu body 1 a 2, ale ne 3, což zahrnuje mnohem složitější výpočty. Výsledné ortofotografie pak mají sklon (zejména rámeček).

Použití ortofotografií

Ortofotografie se používají v různých oborech a pro mnoho aplikací. Umožňují identifikaci objektů a planimetrické měření.

Oblasti použití

Dotčené aplikace

Různé fáze výroby

Pořiďte fotografie

Prvním krokem při vytváření ortofotografie je shromáždit sadu fotografií pokrývající určité území . Tyto letecké snímky jsou pořizovány z fotoaparátu namontovaného na speciálně vybaveném letadle . Abychom získali trojrozměrný obraz a mohli lokalizovat svahy, je každá zóna převzata ze dvou úhlů mírně posunutých při zachování stejné nadmořské výšky . Každá fotografie tedy pokrývá 60% předchozího snímku ze 2 různých úhlů, což umožňuje zohlednění deformace reliéfu . Pro zajištění ideálního zotavení je proto nezbytný velmi přesný letový plán podél rovnoběžných os a respektování nadmořské výšky.

Kromě toho jsou brány v úvahu časové a povětrnostní podmínky . Záběry se pořizují v poledne, aby se minimalizovaly stíny kvůli poloze slunce . Podobně je pro fotografování výhodnější jasný den bez mraků, oparu nebo kouře.

Záběry se obvykle pořizují v barevném režimu, je však také možné pořizovat černobílé nebo infračervené snímky .

Digitalizujte letecké snímky

Než byly použité fotoaparáty digitální, bylo nutné vyvinout stříbrný film získaný během akvizice a vyrobit diapozitivy pro všechny fotografie pořízené během letové kampaně. Každý snímek byl poté digitalizován pomocí fotogrammetrického skeneru s rozlišením 22,5 nebo 15 mikrometrů, aby se získaly nerektifikované digitální obrazy.

Geometricky správné obrázky

Geometrie obrazů přímo vyplývající ze sběru neumožňuje provádět na obrazech správná měření. Je nutné opravit geometrické chyby generované střelbou.

Vylepšete barvy

Dalším krokem je zajištění homogenity sytosti barev a kontrastů pro získání souvislých a homogenních obrazů. Tento proces chromatické rovnováhy se nazývá proces radiometrické korekce .

Sestavte obrázky a vytvořte mozaiku

Jakmile jsou všechny geometricky a radiometricky korigované obrazy homogenní, mohou být poté spojeny dohromady, aby vytvořily obrazovou mozaiku, to znamená jediný velký obraz pokrývající celou získanou oblast.

Efekt posunutí (nebo převýšení)

Hlavním problémem leteckého snímkování je efekt posunutí spojený s perspektivní projekcí , zejména v městských oblastech. Ve skutečnosti, čím vyšší prvek (budova, budova, věž atd.), Tím viditelnější je účinek perspektivy. Tento efekt je ve středu fotografie nulový, ale postupuje víceméně lineárním způsobem pohybem od středu. Tento efekt je navíc závislý na výšce letu a měřítku leteckého snímkování.

Tento perspektivní efekt je často příčinou toho, že je obraz uzavřen vysokými budovami.

K minimalizaci tohoto efektu posunutí existují tradičně dvě řešení. Nejběžnější je použít středovou polohu fotografie, protože právě tato část je nejméně vystavena účinkům posunutí. To ale předpokládá velké záběry a silné překrývání mezi různými záběry. Druhým řešením je pořizovat snímky ve vysokých nadmořských výškách, aby se snížil efekt perspektivy a byla co nejvislejší.

V poslední době byla zavedena představa skutečné ortorektifikace: nejen vertikálně je narovnán reliéf země, ale také povrch, jako je rám, vegetace a umělecká díla. Je proto nutné vytvořit digitální povrchový model integrující nadmořskou výšku všech těchto prvků, a ne pouze holé půdy (jak je znázorněno DEM). Skutečná ortorektifikace však vyžaduje letecké snímkování se silnými překryvy mezi snímky a složitější algoritmy pro správu skrytých částí.

Podívejte se také