Fotogrametria - Laboratório de Topografia e Cartografia

Transcrição

Fotogrametria
Laboratório de Topografia e Cartografia - CTUFES
FOTOGRAMETRIA
•Ciência, tecnologia e arte de obter
informações seguras acerca de objetos físicos
e do meio, através de processos de registro,
medições e interpretações de imagens
fotográficas e padrões registrados de energia
eletromagnética (Photogrammetric Engineering
and Remote Sensing).
•Ciência e arte de obter medidas dignas de
confiança utilizando-se fotografias (American
Society of Photogrammetry).
A Aerofotogrametria é uma técnica que tem como
objetivo elaborar mapas mediante fotografias
aéreas tomadas com câmaras aero-transportadas
(eixo ótico posicionado na vertical), utilizando-se
aparelhos e métodos estereoscópicos.
Fotogrametria
Métrica
Aérea
Terrestre
Interpretativa
Sens. Rem.
Fotointerpretação
A Fotogrametria Terrestre consiste nas atividades de
captação de dados gráficos por meio da Fotogrametria
utilizando como sensor uma câmara métrica terrestre.
GPS a bordo da aeronave para orientação
da direção e altura de vôo.
Condições ideais para obtenção de fotografias aéreas
•Exposição das fotografias na posição vertical e
numa altitude previamente determinada;
•Eixo ótico da lente da câmara na posição vertical;
•Mínimo movimento do avião;
•Câmara fotográfica livre das distorções da lente;
•Superfície de emulsão do filme orientada com
respeito às lentes;
•Boas condições atmosféricas no momento da
exposição das fotografias;
Tipos de câmara
Terrestre
Aérea
Câmara Aérea
Classificação: Quanto ao Ângulo de Campo
Pequeno: α < 50
•Trabalhos de reconhecimento com
fins militares
•Vôos muito altos, para a confecção de
mapas de áreas urbanas densas.
•Confecção de ortofotomapas e
mosaicos de áreas urbanas com
construções muito altas.
Grande-angular: 75 < α < 100
•Trabalhos cartográficos com maior
economia.
•Serviços de aerotriangulação.
•Confecção de mapas topográficos.
•Confecção de mapas em escalas
grandes. Medições fotográficas.
Normal: 50< α < 75
•Trabalhos cartográficos (confecção de
mapas básicos).
•Confecção
de
mosaicos
e
ortofotomapas de áreas urbanas não
muito densas.
•Mapeamento de regiões com muita
cobertura vegetal.
Super-grande-angular: α >100
•Trabalhos cartográficos com a
vantagem
de
uma
cobertura
fotográfica muito maior.
Classificação: Quanto à Distância Focal
a)Pequena: f = 55 a 100mm
b)Normal: f = 152 a 210mm
c)Grande: f = 305 a 610mm
Classificação: Quanto à Inclinação do Eixo Óptico
a) Verticais
b) Oblíquas
Principais características dos Aerofotogramas:
•é uma projeção central ou cônica
•a escala varia em função da inclinação da foto e
das diferenças de nível
•a representação geométrica dos objetos é afetada
por deslocamentos devido ao terreno, à inclinação do
eixo ótico e às distorções da lente
•todos os objetos são visíveis
•a representação da imagem é tridimensional
O vôo fotogramétrico é
realizado após um completo
planejamento da operação,
que é resultante de um
estudo detalhado com todas
as especificações sobre o
tipo de cobertura a ser
executado.
A finalidade do plano de vôo é selecionar e calcular os elementos para
a elaboração do mapa de vôo que orientará a equipe a bordo do avião
durante a cobertura aerofotogramétrica.
A
etapa
de
Aerofotogramétrica
Cobertura
consiste
nos
trabalhos de fotografar toda a área
a
ser
levantada
empregando-se
câmara fotográfica especialmente
desenvolvida
para
esse
fim
e
conduzida a bordo de uma aeronave
preparada
trabalho.
para
esse
tipo
de
Cobertura fotográfica
É a representação do terreno através de
fotografias aéreas, as quais são expostas
sucessivamente, ao longo de uma direção de vôo.
RECOBRIMENTO: Porcentagem segundo a
qual uma fotografia se sobrepõe à seguinte.
Se o recobrimento se dá no sentido da linha de
vôo ele é denominado Recobrimento Longitudinal.
As faixas de vôo são paralelas entre si.
Superposição Longitudinal
Superposição Lateral
As fotografias aéreas são obtidas de forma
seqüencial e com superposição longitudinal
e lateral da imagem, permitindo que toda a
região de interesse seja imageada.
ESQUEMA DE TOMADA DE
AEROFOTOS CONSECUTIVAS
1.ÁREA DE COBERTURA ÚNICA
2.ÁREA DE RECOBRIMENTO
LONGITUDINAL (RLo)
3.ÁREA DE RECOBRIMENTO
LATERAL (RLa)
L = LADO DA FOTO
Para se obter estereoscopia, as fotos são expostas em
intervalos de tempos tais que, entre duas fotos sucessivas
de uma faixa haja uma superposição de cerca de 60%.
Nas faixas expostas paralelamente, para compor a
cobertura de uma área é mantida uma distância entre os
eixos de vôo que garante uma superposição de cerca de
30% entre duas faixas adjacentes.
Estação de Exposição: é o nome dado à posição do
centro perspectivo (ponto nodal ou centro ótico) no
instante da tomada da fotografia. Designado por O.
Aerobase ou Base Aérea: é a distância horizontal,
em metros, entre as estações de exposição de
fotografias consecutivas. Designada por B.
Marcas Fiduciais
Marcas Fiduciais
PP: Ponto Principal da Fotografia Aérea
Superposição
Longitudinal
Estereoscopia
A ciência e a arte que se ocupa do uso da visão binocular, para
a observação de um par de fotografias com uma região de
superposição , ou outras imagens perspectivas, e com auxílio
de métodos pelos quais essa imagem é produzida.
Estereograma
Par de fotografias ou fotogramas que possibilita visualização
em três dimensões, através de princípios de estereoscopia.
29A12
Estereoscopia
Imagem estereoscópica é o resultado da superposição
longitudinal entre duas fotos consecutivas.
Par estereoscópico
Hv
= f
Hv
f (distânciafocal )
E=
Hv alturadevôo
f: dist entre o centro da lente e o filme
Além disso,
ab (dist.entre2 ptsfoto)
E=
AB (dist.entre2 ptosterreno)
Distância entre faixas (D)
⎛ 100 − Rlat
D=⎜
⎝ 100
⎞
⎟ × TF × DEF
⎠
Rlat: recobrimento lateral
TF: tamanho da foto
DEF: denominador da escala da foto
Base Aérea (B)
⎛ 100 − Rlong
B = ⎜⎜
⎝ 100
⎞
⎟⎟ × TF × DEF
⎠
Rlong: recobrimento lateral
TF: tamanho da foto
DEF: denominador da escala da foto
Área Útil (AU)
AU = B × D
B: Base Aérea
D: Distância entre faixas
Número de Fotos (NF)
AT
NF =
AU
AT: Área Total
AU: Área Útil
A = 450.000 ha
Reclong = 60%
Reclat = 30%
NF = ?
1/10.000 1/25.000 1/50.000
23x23cm
5,5x5,5cm
A = 450.000 ha
Reclong = 60%
Reclat = 30%
NF = ?
1/10.000 1/25.000 1/50.000
23x23cm
3.038
5,5x5,5cm 53.128
486
122
8.500
2.125
Dados:
TF = 0,055m
f = 50 mm
Escala = 1/50.000
Altitude média do terreno (hm) = 900 m
a) Altitude de vôo (H)
f
0,050
E=
=
H v H − 900
H − 900 = 2500 H = h + H
v
H = 3.400m
Hv = H − h
H v = H − 900
b) Calcule a escala da foto para uma
altitude máxima de 1200 m.
f
0,05
1
E=
=
=
H v 2.200 44.000
Hv = H − h
H v = 3.400 − 1.200
H v = 2.200m
c) Base aérea (B)
⎛ 100 − Llong ⎞
B=⎜
⎟ × TF × DEF
100
⎠
⎝
B = 0,3 × 0,055 × 50 .000 = 825 m
d) Rlong
B
⎛
⎞
Rlong = 100− ⎜
⎟ ×100
⎝ TF × DEF ⎠
825
⎛
⎞
Rlong = 100− ⎜
⎟ ×100
⎝ 0,055× 44.000⎠
Rlong = 65,9%
e) Distância entre faixas (D)
⎛ 100 − Llat ⎞
D=⎜
⎟ × TF × DEF
⎝ 100 ⎠
D = 0,7 × 0,055 × 50 .000 = 1.925 m
f) t=?
v = 350km / h = 97,22m / s
B
825
t= =
= 8,49s
v 97,22
g) AU=?
AU = B × D
AU = 825 ×1925
= 1.588.125m = 158,8125ha
2
h) NF=?
AT
NF =
AU
30.000
NF =
= 189 fotos
158,8125

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