NOTIUNI DE FOTOGRAMMETRIE.

Generalitati.

Detaliile din teren se pot obtine prin metode clasice, asa cum am vazut in capitolele anterioare, fie prin fotografiere cu ajutorul unor camere numite fotogrammetrice. Aceste fotografii pot fi preluate din aer, cu ajutorul avioanelor sau vehiculelor spatiale (sateliti artificiali sau navete spatiale), caz in care fotogramele sunt aeriene, sau pot fi preluate cu camere fotografice terestre, amplasate pe trepiezi, situatie in care fotogramele sunt terestre.

Daca in cazul fotogramelor terestre, pozitia camerei poate fi cunoscuta sau determinata cu precizie, in cazul fotogramelor aeriene, pozitia vehicolului in momentul realizarii fotogramei este necunoscuta; acest lucru va fi posibil insa printr-o serie de lucrari de laborator sI calcule de birou.

In cazul fotogramelor aeriene, acestea se realizeaza prin montarea camerei foto pe un avion, in general mic, cu o viteza de deplasare ce nu depaseste 300 km/h. Acest lucru este necesar deoarece un punct de pe sol apare pe fotograma sub forma liniara sI nu punctiforma deoarece pe durata preluarii fotogramei (expunere), avionul se deplaseaza. Cu cat viteza de deplasare sI timpul de expunere vor fi mai mari cu atat imaginea liniara a punctului va fi mai lunga. La acest fenomen contribuie insa sI altitudinea de la care se face preluarea, in sensul ca cu cat altitudinea este mai mica cu atat punctul va avea o imagine liniara mai mare. Fenomenul este cunoscut sub numele de trenare, iar pentru asigurarea preciziilor necesare, trenarea maxima admisa este de 0,01mm pe fotograma. Pentru a asigura o preluare in bune conditiuni a fotogramelor, avioanele folosite vor fi stabile in timpul zborului atat longitudinal cat sI transversal sI sa permita instalarea camerei intr-un punct cat mai aproape de centrul de greutate al avionului.

Dupa numarul fotogramelor preluate, distingem :

fotograme izolate, (2-4 fotograme) care preiau numai un obiectiv care intereseaza cum ar fi noduri de cai de comunicatii, statii de cale ferata, poduri, etc;

benzi de fotograme, care constau dintr-o succesiune de fotografii pe o latime relativ mica sI lungime mare; se foloseste la ridicarea unor drumuri, cai ferate sau cursuri de apa;

fotograme pe suprafete compacte, care sunt de fapt mai multe fotograme dispuse pe benzi ce se suprapun (figura 9.1).

Pentru a putea intelege principiul fotogrametriei aeriene, este suficient sa observam figura 9.2. Se observa ca omoloaga distantei AB din teren este distanta ab pe fotograma. Daca vom considera ca avionul zboara la inaltimea H sI camera are o distanta focala f, putem scrie o relatie intre aceste elemente, relatie ce decurge din asemanarea triunghiurilor:

[9.1]

de unde rezulta expresia pentru H = f.n

Cele de mai sus sunt valabile in cazul in care suprafata fotografiata este orizontala, iar axa de fotografiere este verticala. Acesta este insa cazul ideal. Practic insa se poate ca:

axa de fotografiere sa nu fie verticala;

relieful accidentat conduce la situatia in care puncte situate pe inaltimi sau in adancituri dau imagini deformate pe fotograme

imaginile sufera de fenomenul de trenare,

filmul foto nu este plan in momentul fotografierii,

lentilele camerei fotogrammetrice produc distorsiuni

Toate aceste "defecte" se pot elimina prin tehnici de laborator.

Reperajul si descifrarea fotogrametrica.

Pentru a putea fi exploatate, fotogramele preluate cu camerele fotoaeriene trebuie sa fie aduse in situatia in care anumite puncte de pe fotograma sa fie suprapuse peste omoloagele lor din teren. Aceste puncte din teren poarta denumirea de reperi fotogrametrici. Prin masuratori clasice acestor puncte li se calculeaza coordonate.

Functie de modul de exploatare a fotogramelor sI de produsul ce urmeaza sa se obtina, reperajul poate fi:

reperaj pentru fotoplanuri, in care sunt necesare cel putin cate 4 puncte pentru fiecare fotograma, puncte situate cat mai spre marginile fotogramei;

reperaj pentru planuri restituite, cand sunt necesare cate 4 puncte pe fiecare cuplu de fotograme.

Se vor alege ca repere fotogrametrice acele puncte care sunt fixe, nu au inaltime mare, sunt perfect conturate sI dimensiunile lor pe fotograma nu depasesc 0,2-0,3 mm. In unele situatii, se pot alege ca reperi fotogrametrici sI punctele geodezice sau cele topografice din reteaua de triangulatie de stat de ordinele I - V. In acest caz se impune ca aceste puncte sa fie premarcate, astfel ca ele sa devina vizibile pe fotograma. Pentru aceasta se vor monta benzi de panza alba sub forma de cruce astfel ca borna ce marcheaza punctul sa se afle la intersectia fasiilor de panza.

Dupa efectuarea zborului sI obtinerea fotografiilor aeriene prin developarea filmelor, se vor realiza fotografii contact (aceeasi marime) pe hartie fotografica. Cu aceste produse se va merge la teren pentru a se identifica diversele detalii din zona: limite administrative, tipul de imbracaminte rutiera pe diversele drumuri, limite de parcele, categorii de folosinta sau proprietati. In paralel, acelasi lucru se poate face sI in laborator, astfel ca prin combinarea rezultatelor celor doua actiuni se va putea realiza un plan topografic. Deplasarea la teren este necesara sI pentru a se putea reprezenta pe plan eventualele detalii din teren care, datorita dimensiunilor reduse, nu apar pe fotograme, sau a detaliilor care au aparut in teren in intervalul de timp scurs intre fotografiere sI redactarea planului original. Intre cele doua procedee de interpretare, cel care se face in laborator este mult mai eficient, deoarece asigura un randament mare.

Principiul redresarii fotogramelor.

In cazul cand cerintele de precizie cerute nu sunt mari, dupa obtinerea copiilor contact de pe fotogramele originale, se poate obtine un produs fotogrametric numit mozaic. Daca vom suprapune fotogramele in ordinea preluarii, cu zonele comune fotogramelor vecine, le vom prinde in ace de gamalie pe un carton, se ajunge la o "fotografie" care cuprinde toata zona ce a facut obiectul zborului.