Fotogrammetrie
Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de
versiunea revizuită la 13 februarie 2022; verificările necesită
2 modificări .
Fotogrammetria (din grecescul φωτός - lumină, γράμμα - înregistrare, imagine și μετρέω - măsură) este o disciplină științifică și tehnică care se ocupă cu determinarea formei, mărimii, poziției și a altor caracteristici ale obiectelor din imaginile lor fotografice [1] .
Există două direcții principale în fotogrammetrie:
- crearea de hărți și planuri ale Pământului (și a altor obiecte spațiale) din imagini (fototopografie),
- rezolvarea de probleme aplicate în arhitectură , construcții , medicină [2] , criminalistică , etc. (terestră, fotogrammetrie aplicată) [3] .
Fotogrammetria a apărut la mijlocul secolului al XIX-lea, aproape simultan cu apariția fotografiei în sine . Utilizarea fotografiilor pentru a crea hărți topografice a fost propusă pentru prima dată de geodeziul francez Dominique F. Arago în jurul anului 1840.
Aplicații ale fotogrammetriei
Fotogrammetria își găsește aplicație în diverse activități:
- realizarea de harti topografice si GIS ;
- studii geologice;
- protecția mediului (studiul ghețarilor și al stratului de zăpadă, evaluarea solului și studiul proceselor de eroziune , observarea modificărilor acoperirii vegetației, studiul curenților marini);
- proiectare și construcție de clădiri și structuri;
- săpături arheologice [4] ;
- industria cinematografică (combinând jocul actorilor în direct cu animația pe computer , de exemplu, în filmele " Fight Club " , " Avatar " si altele);
- construirea automată a modelelor spațiale ale obiectului din imagini;
- în afaceri militare: să creeze hărți topografice și speciale, documente fotografice, să îngroașe rețele geodezice de referință, să determine coordonatele țintelor și ale trupelor prietene, să studieze traiectoriile și vitezele de zbor ale proiectilelor și rachetelor și multe altele [5] ;
- jocuri pe calculator (crearea de modele tridimensionale ale obiectelor de joc, crearea de peisaje realiste; exemple de utilizare: Resident Evil 7: Biohazard , World of Tanks).
Principii generale ale fotogrammetriei
Fotogrammetria folosește metodele și tehnicile diferitelor discipline, în principal împrumutate din optică și geometrie proiectivă .
În cel mai simplu caz, coordonatele spațiale ale punctelor unui obiect sunt determinate de măsurători luate din două sau mai multe fotografii realizate din poziții diferite. În acest caz, punctele comune se găsesc pe fiecare imagine. Linia vizuală este apoi trasată de la locația camerei până la un punct de pe obiect. Intersecția acestor raze determină locația punctului în spațiu. Algoritmii mai complecși pot folosi alte informații, cunoscute dinainte, despre obiect: de exemplu, simetria elementelor sale constitutive, care face posibilă, în anumite cazuri, reconstruirea coordonatelor spațiale ale punctelor dintr-o singură imagine fotografică.
Algoritmii utilizați în fotogrammetrie au ca scop minimizarea sumei pătratelor setului de erori, rezolvate de obicei folosind algoritmul Levenberg-Marquardt (sau metoda fasciculelor ), bazată pe rezolvarea ecuațiilor neliniare prin metoda celor mai mici pătrate. .
Diagrama prezintă patru tipuri principale de date care pot fi atât de intrare, cât și de ieșire în producția de lucrări fotogrammetrice:
- coordonatele spațiale determină poziția punctelor obiectului în spațiu;
- coordonatele pe o fotografie determină poziția punctelor unui obiect pe o fotografie analogică sau digitală;
- elementele de orientare exterioară a camerei determină poziția acesteia în spațiu și direcția de fotografiere;
- elementele de orientare interioară determină caracteristicile geometrice ale procesului de sondaj.
Elementele de orientare exterioară includ coordonatele tridimensionale ale centrului de proiecție, unghiurile longitudinale și transversale de înclinare ale imaginii și unghiul de rotație.
Elementele de orientare interioară includ, în primul rând, distanța focală a obiectivului (deși poate fi luată în considerare și natura distorsiunilor introduse în timpul fotografierii: de exemplu, distorsiunea obiectivului , deformarea materialului fotografic etc.) și bidimensionale. coordonatele punctului principal.
Observațiile suplimentare ajută la determinarea mai precisă a distanțelor și coordonatele punctelor obiectului, precum și la rafinarea scărilor și a sistemului de coordonate în sine.
Avantajele fotogrammetriei
- Precizie mare de măsurare;
- Un grad ridicat de automatizare a procesului de măsurare și obiectivitatea asociată a rezultatelor acestora;
- Performanță mare (pentru că nu obiectele în sine sunt măsurate ca atare, ci doar imaginile lor);
- Posibilitatea de a efectua măsurători de la distanță în condiții de ședere în unitate este nesigură pentru oameni.
Vezi și
Note
- ↑ Fotokinotehnică, 1981 , p. 358.
- ↑ S. Mirov, A. Ivanov, T. Ogurtsova, E. Dyukendzhiev. Aplicarea datelor de teledetecție în podometrie // A 4-a Conferință Internațională a Utilizatorilor CFS PHOTOMOD: Culegere de rezumate. - 2004. - S. 25-28 . Arhivat din original pe 19 februarie 2015.
- ↑ Mihailov A.P., Cibunichev A.G. Curs de prelegeri despre fotogrammetrie MIIGAiK (link inaccesibil) . Angle (26 martie 2013). Consultat la 19 decembrie 2014. Arhivat din original la 15 septembrie 2015. (nedefinit)
- ↑ L. V. Bykov, A. L. Bykov, M. V. Lashov, L. V. Tataurova. Suport geodezic pentru cercetarea arheologică Arhivat 8 aprilie 2014 la Wayback Machine . Buletinul Universității din Omsk. Nr. 3 (65), 2012 - p. 85-93.
- ↑ Fotogrammetrie // Enciclopedia militară / Grachev P. S. . - Moscova: Editura Militară, 2004. - T. 8. - S. 281.
Literatură
- Aleksapolsky N.M. Fotogrammetrie: Partea 1 / Ed. ed. doctor tehnic Ştiinţe prof. A. N. Lobanova. — M .: Geodesizdat , 1956. — 412 p. - 3600 de exemplare.
Dicționare și enciclopedii |
|
---|
În cataloagele bibliografice |
|
---|