Ugrás a tartalomhoz

Fotogrammetria 1., A távérzékelés fogalma, a fotogrammetria és a távérzékelés kapcsolata

Balázsik Valéria (2010)

Nyugat-magyarországi Egyetem

1.3 Közös és eltérő tulajdonságok a távérzékelésben és a fotogrammetriában

1.3 Közös és eltérő tulajdonságok a távérzékelésben és a fotogrammetriában

A távérzékelési és a fotogrammetriai eljárásokat a rendkívül nagy adatmennyiség jellemzi. Az adatrögzítés rövid idő alatt történik. A távérzékeléssel, fotogrammetriával nyert adatokat a felhasználási területek, szakágak igényeit figyelembe véve dolgozzuk fel. Az adatok hitelesítéséhez más – nem távérzékeléssel nyert - adatokat is felhasználhatunk. További adatokat vezethetünk le, bizonyos jellemzőket kiemelhetünk a teljes tartalomból és mindenkor a feladatnak leginkább megfelelő termékeket állíthatunk elő. Ezek lehetnek tónusos képek, térképek, rajzok, táblázatok, grafikonok analóg és digitális változatai. Ez nem csupán egyetlen lehetősége a távérzékelt adatok feldolgozásának, hiszen az egy alkalommal rögzített alapadatokat később eltérő szempontok szerint is elemezhetjük, más szakágak számára fontos információkat emelhetünk ki, más típusú termékeket (kép, térkép, táblázat) állíthatunk elő belőlük. Mindazokat a lehetőségeket, melyeket a távérzékelés adatgyűjtési és feldolgozási technológiái rejtenek, többszörösségi elv ként szoktuk emlegetni. Ugyanannak az objektumnak, jelenségnek a megfigyelésénél, elemzésénél, értelmezésénél és dokumentálásánál alkalmazható technológiai elemek számtalan kombinációjából választhatunk, a feldolgozást többrétűvé téve és az adatnyerés lehetőségét megsokszorozva így.

  • Több-állomásos érzékelés (több vevő)

  • Több-sávú érzékelés (több spektrális tartomány)

  • Több-időpontú érzékelés

  • Több-magasságból történő érzékelés

  • Több-polarizációjú érzékelés

  • Több-irányú érzékelés (térben)

  • Többféle színkompozit előállítása

  • Több-szakágú analízis

  • Többféle szemléltetés (táblázatok, rajzok, stb.)

1.3.1 Képalkotási megoldások és feladatok a távérzékelésben és a fotogrammetriában

Ahogy a bevezető részben említettük, a fotogrammetria jól illeszkedik a távérzékelési eljárások sorába, annak egy szűkebb spektrális szakaszában - a látható fény tartományában - megvalósított technológiai változata. Mégis a közös tulajdonságok mellett számos eltérés van a két fogalom fedte tevékenység között. A távérzékelési eljárások célja elsősorban a különböző módon rögzített képek tartalmának megállapítása, értelmezése, vagyis interpretálása. A képek feldolgozása során tematikus tartalommal látjuk el azokat, s ritkábban törekszünk geometriai adatnyerésre. Ezzel szemben a fotogrammetria elsődlegesen geometriai adatnyerésre törekszik. Célja a képen megjelenő objektumok helyének és méretének meghatározása. Természetesen a geometriai adatok, méretek megállapítása nehezen képzelhető el anélkül, hogy az objektumot felismernénk és a képek értelmezéséhez is gyakran társul geometriai adatok meghatározása. Így mondhatjuk, hogy a távérzékelés, a fotogrammetria és a fotointerpretáció egymást kiegészítő, gyakran átfedő tudományok. A távérzékelés és a fotogrammetria közötti másik lényeges eltérés, hogy míg a fotogrammetriában centrálisan leképzett, analóg vagy digitális módon rögzített képeket dolgozunk fel általában, addig a távérzékelés a centrális leképezéssel készült felvételek mellett gyakran számos más módon rögzített kép feldolgozásával foglalkozik.

leképzés

felvétel

elsődleges feladat

Fotogrammetria

centrális vetítés

fénykép

analóg v. digitális

földi v. légi

geometriai adatnyerés

Távérzékelés

pásztázás,

részben centrális vetítés,

centrális vetítés

-fénykép,

-különböző hullámhossz

tartományokban

érzékelt sugárzás

értékek,

-analóg v. digitális

-földi, légi, űr

képértelmezés,

tematikus adatnyerés,

interpretáció

(Mélykúti G., 2004)

Képalkotási megoldások az űrtávérzékelésben

Fotogrammetriai képalkotás

1-14. ábra: a. optikai mechanikai pásztázás (LANDSAT); b. elektrooptikai leképzés (SPOT)

1-15. ábra A centrális vetítés és elemei

Centrális vetítés esetén a térbeli tárgy minden egyes pontjára és a tér egy kitüntetett pontjára egy-egy egyenes illeszkedik. Az így előállt vetítősugarak sugárnyalábot alkotnak, melyet képalkotó sugárnyalábnak nevezünk, és amelynek sorozója a vetítési centrum. A sugárnyalábot egy síkkal elmetsszük, ezen a síkon keletkezik a tárgy centrális vetülete . A síkvetületi kép rögzítése történhet fényérzékeny filmen – ekkor analóg képet hozunk létre – vagy történhet szenzorok segítségével, amikor digitális kép keletkezik. Természetesen az analóg képek utólagos digitalizálása bármikor elvégezhető. A centrális vetítést objektívek - lencsék vagy lencserendszerek - valósítják meg. A felvételek készítését végezhetjük professzionális fotogrammetriai felvevővel, melyet a szaknyelv kamerának nevez, de képeket ún. amatőrkamerával , vagyis közönséges fényképezőgéppel is készíthetünk. Ez utóbbi esetben természetesen elvárás a megfelelő geometriai pontosság, hiszen a kép minősége alapvetően meghatározza a belőle nyerhető adatok minőségét. A kamerák osztályozása számos egyéb tulajdonságuk alapján is lehetséges.

Geometriai értelemben a vetítés pozitív akkor, ha a képsík és a tárgy a vetítési centrumtól azonos irányba esik, és negatív akkor, ha a vetítési centrum a tárgy és a kép között helyezkedik el. A centrális vetítéssel létrehozott kép feldolgozásával – kiértékelésével - határozhatjuk meg a képi vetület alapján a tárgy alakját, méretét, terepen elfoglalt helyét valamilyen vonatkozási rendszerben. Térbeli méretekre és térbeli elhelyezkedésre vonatkozó adatok megállapítására nem elegendő csupán egyetlen kép, hiszen több térbeli pontnak is lehet azonos síkvetületi leképződése a képen, vagyis adott képpontnak végtelen számú tárgytérbeli pont felel meg. Fotogrammetriában térbeli adatnyerés csak két felvétel alapján lehetséges. Ennek részletes tárgyalására a „Térfotogrammetria alapjai, alapképletek” című modulban kerül sor. Emellett létezik olyan eljárás, mely lehetővé teszi egy kép alapján is a tárgyról a térbeli adatszolgáltatást, de ehhez egy digitális terep- vagy felületmodell ismerete is szükséges. (Analitikus és digitális monoplotting)

1-16. ábra Térbeli pontok leképződése a képsíkon

Az 1-16. ábrát tekintve, csak a jobb kép alapján nem tudnánk P1’ = P2’ képpontok terepi megfelelőjét meghatározni, az egyértelmű térbeli helyzet megadásához szükségünk lenne egy másik felvételre is, melyet O1-től különböző, O2 vetítési középponttal kell készítenünk.