Pomiar NMT i Ortorektyfikacja w DEPHOS-2015-Fot i LSL, AGH, Rok 3, Teledetekcja i Fotogrametria, Fotogrametria i ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie - WGGiIŚopracowali: A. Boroń, A. Rzonca, A. WróbelTemat:Pomiar danych do NMT na stereogramie zdjęć lotniczych orazgenerowanie i kontrola ortoobrazuz wykorzystaniem systemu DEPHOSEtapy:•Otwarcie projektu (stereogram zdjęć lotniczych) z wykonaną już orientacją bezwzględną iwczytanie pliku .det z pomierzoną siatką 50 m. Zapoznanie się z wzorcowym pomiaremwykonanym na fragmencie terenu.•Wykonanie pomiaru punktów wysokościowych w siatce 10 m, pomiar dodatkowych pikiet.•Wrysowanie linii wektorowych w miejscach nieciągłości powierzchni terenu i linii strukturalnych.•Dołączenie do opracowanego pliku .det dodatkowego pliku linie.det zawierającego liniewektorowe poza terenem mierzonym na zajęciach. Wygenerowanie ortofotomapy.•Kontrola dokładności ortofotomapy.1. WSTĘP TEORETYCZNYAby wygenerować ortoobraz (wykonać ortorektyfikacji zdjęcia) konieczne jest posiadanienumerycznego modelu terenu oraz obrazu (zdjęcia) o znanych elementach orientacji wewnętrznej orazzewnętrznej. Zakładając projekt fotogrametryczny wprowadzono do niego informację o elementachorientacji wewnętrznej zdjęć. Po wykonaniu orientacji bezwzględnej wyznaczono elementy orientacjizewnętrznej zdjęć, które zostały zapisane w projekcie. Elementy orientacji zewnętrznej zdjęć mogą teżzostać wyznaczone w procesie aerotriangulacji.Potrzebny Numeryczny Model Terenu (NMT) można pozyskać z różnych źródeł. W naszym przypadkudane do NMT zostaną pomierzone na stereogramie zdjęć lotniczych. Aby taki pomiar wykonać należyposiadać zorientowany stereogram zdjęć.Stereogram zdjęć lotniczych można zorientowaćwprowadzając do projektu znane elementy orientacji wewnętrznej i zewnętrznej, a w przypadku gdy niesą znane elementy orientacji zewnętrznej zdjęć, należy przeprowadzić proces orientacji wzajemneji bezwzględnej.Budowa numerycznego modelu terenu składa się z dwóch etapów. Pierwszy to pozyskanie (pomiar)danych a drugi to generowanie na ich podstawie właściwego NMT.1Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie - WGGiIŚopracowali: A. Boroń, A. Rzonca, A. WróbelFotogrametryczny pomiar danych do numerycznego modelu terenu polega na opisie geometriipowierzchni topograficznej punktami oraz liniami o określonym położeniu 3D, z wykorzystaniem technikipomiaru stereoskopowego. Punkty te mogą tworzyć zbiór punktów rozproszonych lub być pomierzonew postaci quasi-regularnej siatki (tzw. siatka pierwotna). Linie wektorowe (tzw. breakline'y) opisują linieszkieletowe terenu (linie grzbietowe, ciekowe), linie nieciągłości powierzchni terenu (podnóże i szczytskarpy), obszary wyłączeń (np. powierzchnie pokryte wodą). Na podstawie pomierzonych punktów i liniiwektorowych generowany jest numeryczny model terenu. NMT najczęściej jest tworzony w postaciregularnej siatki kwadratów lub prostokątów (GRID) albo w postaci nieregularnej siatki trójkątów (TIN).Model w postaci regularnej (GRID) określany jest przez zdefiniowanie na danym obszarze regularnejsiatki kwadratów lub prostokątów o przyjętym rozmiarze ich boków. Na podstawie pomierzonychpunktów i linii wektorowych (breakline'y) interpolowane są wysokości wierzchołków tej zdefiniowanejsiatki. Wysokość dowolnego punktu interpoluje się później na podstawie wysokości czterechwierzchołków kwadratu lub prostokąta, w którym znajduje się punkt o poszukiwanej wysokości.Powierzchnia terenu jest, zatem reprezentowana przez regularną siatkę punktów o wysokościachwyinterpolowanych na podstawie danych pomiarowych, a te dane pomiarowe w NMT nie pozostają.Model w postaci nieregularnej (TIN) powstaje przez połączenie pomierzonych punktów oraz węzłówlinii wektorowych w sieć nieregularnych trójkątów. Tak utworzona sieć elementarnych płaskich trójkątówjest numeryczną reprezentacją kształtu powierzchni terenu. Wysokość dowolnego punktu wyznaczanajest później z trójkąta, na którym leży wyznaczany punkt przy założeniu, że leży on na jego płaskiejpowierzchni. W modelu TIN pomierzone dane (punkty i węzły linii) pozostają, więc w NMT, alew procesie generowania NMT mają zdefiniowaną topologię (sąsiedztwo).Prawidłowo zbudowany numeryczny model terenu powinien umożliwić interpolację wysokościdowolnego punktu z założoną uprzednio dokładnością.W czasie opisywanych zajęć wykorzystany zostanie NMT w postaci nieregularnej siatki trójkątów.Prawidłowo zbudowany model w postaci TIN charakteryzuje się tym, że w zakresie określonejdokładności każdy z wygenerowanych trójkątów powinien przylegać do terenu. Osiąga się to pospełnieniu dwóch warunków:••pomiar wysokościowy musi być dokładny - kursor w momencie rejestracji położenia punktulub wierzchołka linii załamania musi przyjąć położenie na terenie z określoną dokładnościąsytuacyjne położenie punktów rozproszonych oraz linii załamania musi być dostosowane doszczegółów topografii terenu: np. jeśli narysowane są dwie krawędzie rowu, musi byćnarysowane jego dno, w przeciwnym razie, po wygenerowaniu siatki trójkątów geometriatego rowu nie będzie miała reprezentacji w NMT.Typowym błędem pomiaru danych do numerycznego modelu terenu jest takie rozmieszczeniepunktów, że powstają tzw. przewieszenia. Może się to zdarzyć przykładowo przy pomiarze mostu, jeżelizostały pomierzone elementy na moście i pod nim. Wówczas w momencie ortorektyfikacji powstają2Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie - WGGiIŚopracowali: A. Boroń, A. Rzonca, A. Wróbelartefakty. Generalna zasada jest następująca: linie załamania nie mogą być wichrowate - nie mogą siękrzyżować na różnych wysokościach.2. PRZYGOTOWANIE DANYCH, WYŚWIETLENIE MODELU STEREOSKOPOWEGODane do projektu••••••wzorcowy projekt z programu Dephos - zorientowany stereogram (pliki „tif-lsl….”)(klon/pracownicy/awrobel/3_GiK /Dephos-15-FiLSL)biblioteka symboli:biblioteka K1.dsl(klon/pracownicy/awrobel/3_GiK/ Dephos-15-FiLSL);sidebar_AGH_NMT-orto.txt(klon/pracownicy/awrobel/3_GiK/ Dephos-15-FiLSL);triang_AGH-1.txt(klon/pracownicy/awrobel/3_GiK/ Dephos-15-FiLSL);dodatkowy pliklinie.detz liniami wektorowymi poza wyznaczonym obszarem opracowania(klon/pracownicy/awrobel/3_GiK/ Dephos-15-FiLSL);plik wektorowy 2D, w formacie MicroStation V8, przeznaczony do kontroli geometrycznejwygenerowanego ortoobrazu, a zawierający wszystkie fotopunkty naturalne wykorzystane doorientacji bezwzględnej:fotopunkty_Dephos-14_2d.dgnDephos-15-FiLSL)(klon/pracownicy/awrobel/3_GiK/Rozpoczęcie pracy z programem DephosDo pomiaru numerycznego modelu terenu zostanie użyta aplikacjaDEPHOS Mapper Stereo.SkrótemDEPHOS41103virtual.exe,z menu rozwijalnegoStartnależy uruchomić programDEPHOSMapper Stereo.Pojawia się okno wyboru projektu oraz modelu do wyświetlenia:3Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie - WGGiIŚopracowali: A. Boroń, A. Rzonca, A. WróbelNależy wskazać ścieżkę dostępu do pliku z projektem z wykonaną orientacją bezwzględną (ścieżkadostępu wskazana przez prowadzącego),wybrać model i nacisnąćOK.Pokażą się dwa zdjęcia stereogramu, które można obserwować stereoskopowo przy pomocyokularów. Obraz należy obserwować prostopadle do płaszczyzny ekranu (frontalnie).Może się wydarzyć, że wygląd modelu wskazuje na włączenie się widoku pseudoskopowego.Wówczas elementy wklęsłe wydają się wypukłe i na odwrót. Zdarza się to sporadycznie na skutek błędówsterowników kart graficznych. W takim przypadku należy przejść klawiszemESCdo linii komend, któraznajduje sie w lewym dolnym rogu, i wpisać poleceniepstereo=not,a następnie zatwierdzić klawiszemEnter:Do przybliżonego poruszania się po modelu służą następujące kombinacje klawiszy:•Zmiany powiększenia wykonuje się kręcąckółkiem scrollmyszki przy wciśniętymCtrlnaklawiaturze. Współczynnik powiększenia S widoczny jest w dolnej prawej części ekranu(rysunek). Im większy współczynnik, tym większe powiększenie. Pomiary na modelu powinny byćwykonywane przy współczynniku powiększenia, co najmniej 600÷700•Przesuwanie modelu wykonuje się przy jednoczesnym wciśnięciuShiftilewego klawisza myszki.4Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie - WGGiIŚopracowali: A. Boroń, A. Rzonca, A. WróbelDEPHOS Mapper Stereomoże pracować w trybieMOUSE,w którym kursor przesuwa się na tleobrazu zdjęć lub w trybieROAM,w którym obraz zdjęć przesuwa się pod kursorem znajdującym się całyczas w środku okna widokowego.Przełączanie tych trybów odbywa się przez wybór odpowiedniej kombinacji przyciskówmanipulatora lub, gdy dysponujemy wyłącznie myszką, poprzez wpisanie w wierszu poleceń komendyroam=noti zatwierdzeniu:Do linii komend, która znajduje się w lewym dolnym rogu, przechodzi się klawiszemESC.Pomiar najwygodniej wykonuje się w trybieROAM.3. ORGANIZACJA ŚRODOWISKA PRACY.Zanim przystąpimy do właściwych pomiarów powinniśmy ustalić elementy, które będą rysowaneoraz określić ich atrybuty.Do tego służy pliksidebar.Jest to plik zawierający komendy rysunkowe oraz zdefiniowane atrybuty.W naszym przypadku komendy będą dotyczyły pomiaru punktów oraz linii wektorowych, a plik nazywasięsidebar_AGH_NMT-orto.txti jest w katalogu z projektem.Należy wskazać pliksidebar_AGH_NMT-orto.txtz menu główegoCustomize->Sidebaroraz gowyświetlić na ekranie zaznaczając wmenu głównym->Customize-Toolbars,zakładkaTool Windows:Wyświetlonysidebarw dodatkowym oknie programu wygląda następująco:5
[ Pobierz całość w formacie PDF ]