Fotogrametrie

obiectele fizice si mediului inconjurator de la distanta, fara contact fizic cu acestea, prin inregistrarea, masurarea si interpretarea unor imagini fotografice metrice, numite fotograme.

Aspectul calitativ al obiectelor fizice si al mediului inconjurator este obiectul de studiu al fotointerpretarii, la care s-a adaugat in ultimele decenii teledetectia. , impreuna cu fotointerpretarea si teledeteetia, fotogrametria face parte din grupul geostiintelor.

Progresul fotogrammetriei a urmarit indeaproape progresele tehnice inregistrate in domenii care au stransa legatura cu preluarea, prelucrarea, interpretarea si modul de prezentare al informatiilor obtinute. Intre acestea pot fi enumerate:

?Industria de mecanica fina - asigura camerele fotogrametrice necesare preluarii fotogramelor si aparatura necesara exploatarii acestora;

?industria aeronautica si spatiala - ofera platforme aeriene si spatiale, amenajate special, pe care sunt montate camere fotografice metrice, folosite la preluarea fotogramelor. Astfel de platforme pot fi avioanele, elicopterele, aeromodelele, satelitii artificiali, etc;

?fizica - in special optica, asigura realizarea unor dispozitive optice performante, cu distorsiuni minime ale imaginilor inregistrate; chimia - asigura fabricarea materialelor fotosensibile si a substantelor chimice necesare prelucrarii fotografice a acestora;

?electronica si tehnica de calcul - asigura realizarea unor dispozitive pentru controlul navigatiei platformelor si a modului de functionare a camerelor fotografice, pentru determinarea unor elemente de orientare exterioara a fotogramelor (GPS). Mai ales in ultimul deceniu, calculatorul electronic a devenit principala componenta a sistemelor fotogrametrice de preluare si exploatare a datelor;

matematica - ofera modelele de prelucrare si exploatare a datelor (modelele matematice folosite in aerotriangulatie, in restitutia analitica si digitala, la realizarea modelului digital al terenului);

geodezia si topografia - asigura determinarea coordonatelor punctelor de reper necesare exploatarii fotogramelor;

cartografia - asigura suportul matematic pentru redactarea hartilor si planurilor.

In evolutia sa, fotogrametria a parcurs mai multe etape, marcate fiecare de descoperiri importante in domeniile enumerate mai sus:

- Fotogrametria planimetrica (1850 - 1900) - incepe odata cu descoperirea fotografiei in Franta si cu primele ridicari fotogrametrice terestre realizate de colonelul Aime Laussedat, incepand cu 1850; este marcata de aparitia avionului si a primelor camere aerofotogrametrice. Primele fotograme aeriene in scopuri cartografice sunt realizate in 1913.

- Fotogrametria analogica (1901 - 1960) - incepe cu introducerea stereoscopiei ca principiu de baza in efectuarea masuratorilor (Cari Pulfrich -Germania) si este impulsionata de perfectionarea avionului cu motor (Fratii Wright - SUA). Cel de al doilea razboi mondial conduce la perfectionarea echipamentelor de preluare si exploatare a fotogramelor atat in domeniul pancromatic, cat si in infrarosu, datorita cerintelor sporite de harti si planuri si necesitatii zborurilor de recunoastere.

>> Fotogrametria analitica (1961 - 1980) - aceasta etapa este marcata de perfectonarea calculatorului electronic (aparut inca din 1941 in Germania -Zuse - si 1943 in SUA), prin punerea la punct a circuitelor integrate si a cipurilor miniaturizate. La inceput s-a utilizat aparatura simpla. Dupa 1975 sunt construite aparate de stereorestitutie analitica perfectionate, cuplate cu calculatoare electronice, oferind precizii de masurare de ordinul micronilor si posibilitatea redactarii digitale a hartilor si planurilor.

- Fotogrametria digitala (1980 - prezent) - aparitia si dezvoltarea ei au ca suport aparitia si perfectionarea primelor sisteme opto-eiectronice de preluare a imaginilor digitale si dezvoltarea fara precedent a tehnicii de calcul si a softului de specialitate necesar prelucrarii acestora. Sunt construite si

perfectionate statiile fotogrametrice digitale

Nu se poate face o separare neta intre cele patru perioade ale evolutiei fotogrametriei. Intre acestea exista perioade de tranzitie, in care noua tehnologie coexista cu cea veche, abandonarea acesteia din urma fiind impusa de indicatorii de eficienta si pret de cost.

In functie de anumite criterii putem distinge urmatoarele diviziuni ale fotogrametriei:

a) din punctul de vedere al tipului de aplicatii realizate:

- Fotogrametria topografica - avand drept scop principal realizarea de harti si planuri;

- Fotogrametria netopografica - cuprinde o sfera larga de aplicatii in cercetare, constructii de masini, studiul comportarii constructiilor si utilajelor in exploatare, medicina, fizica, arta, arheologie, etc.

b) din punctul de vedere al modului de preluare al fotogramelor:

- Fotogrametria terestra -axa de fotografiere este orizontala, iar camerele fotogrametrice sunt amplasate pe sol;

- Fotogrametria aeriana - axa de fotografiere este verticala sau inclinata, iar

camerele fotogrametrice sunt amplasate la bordul unor platforme aeriene.

c) din punctul de vedere al modului de exploatare a fotogramelor:

- Fotogrametria planimetrica - determina dimensiunile si pozitia planimetrica a obiectelor, prin exploatarea individuala a fotogramelor. Produse de baza :fotoplanul si fotoschema.

- Fotogrametria stereoscopica (Stereofotogrametria) - permite masurarea si" pozitionarea tridimensionala a obiectelor, prin exploatarea unui model tereoscopic virtual, realizat in procesul de exploatare a unei stereograme (un cuplu de fotograme succesive cu acoperire longitudinala de aproximativ 66%).

Principalele produse sunt: planul restituit, ortofotoplanul, modelul digital al terenului sau al obiectului studiat, etc.

d) din punctul de vedere al modului de prezentare al fotogramelor si al tehnologiilor aplicate pentru exploatarea acestora:

- Fotogrametria analogica - exploateaza si prelucreaza imagini inregistrate sub forma analogica, pe un suport material (sticla, hartie, film) utilizand! aparatura si tehnici de exploatare analogice.

- Fotogrametria digitala - exploateaza imagini digitale, inregistrate direct pe suport electro-magnetic cu sisteme opto-electronice sau obtinute prin scanarea unor fotograme analogice. Prelucrarea si exploatarea fotogramelor se realizeaza digital, cu ajutorul statiilor fotogrametrice digitale.

I.2. Notiuni de optica utilizate in fotogrammetrie

Aparatele fotografice conventionale, folosite pentru preluarea imaginilor fotografice pot fi:

- aparate obisnuite (de mana, de laborator);

- speciale (pentru microfotografieri in diverse scopuri);

- fotogrametrice (utilizate pentru scopuri fotogrametrice).

Aparatele fotogrametrice de preluare a fotogramelor cuprind doua grupe:

* camere fotoaeriene - fig. la.

- camere terestre (fototeodolite, camere stereofotogrametrice) - fig. lb.

Componentele principale ale unei camere fotoaeriene

Camera fotoaeriana este un aparat de fotografiat special, metric, instalat la bordul unei platforme aeriene, destinat preluarii fotogramelor. In momentul fotografierii, axul obiectivului camerei trebuie sa fie cat mai apropiat de verticala. In fig.II.2 sunt prezentate schematic, partile componente ale unei camere fotoaeriene: 1-filtrul obiectivului; 2 -obiectivul; 3 -diafragma; 4-obtu-

ratorul; 5-sistemul de prindere si de amortizare a vibratiilor; 6-modulul de actionare a mecanis?melor camerei; 7-electromotor, 8-sistemul de comanda ( incor-poreaza un microprocesor ); 9-caseta cu film;l0-bobine cu film; 11- placa de presiune; 12 - filmul fotografic, aflat in planul focal al camerei; 13 - pompa de aer; 14 - corpul camerei.

Schema de principia a formarii imaginii

Formarea imaginii printr-un obiectiv ideal se realizeaza conform legilor opticii. Intr-un mediu omogen o raza de lumina se propaga rectiliniu si uniform, iar la interfata