پیش گفتار

1. پیش گفتار نقشه برداری هوایی به روش فتو گرامتری استاد : جناب آقای مهندس علیرضا سلیمانی

2. تعریف فتو گرامتری: در ایران به علم نقشه برداری هوایی فتو گرامتری می گویند.بنا به تعریف عبارت است از هنروعلم و تکنولوژی تهیه اطلاعات قابل اعتماد در باره عوارض فیزیکی ومحیط از طریق ثبت اندازه گیری وتفسیر بر روی عکس وسایر مدارکی که در بردارنده نقشی از انرژی الکترومنتیک تابشی ثبت شده باشندوبه طور کلی بر تجزیه و تحلیل عکسی استوار است. • کاربرد فتو گرامتری: در سالهای نخستین پیدایش فتو گرامتری برای تهیه نقشه های توپو گرافی استفاده می شدکه این امر هنوز بخش مهمی از فعالیت های فتو گرامتری را تشکیل می دهد.برای مثال ایالت متحده امریکا کلیه نقشه های تو پو گرافی مملکتی را از طریق فتوگرامتری تهیه کرده است.همچنین تعیین مختصات اغلب نقاط کنترل مورد نیاز هم از طریق فتو گرامتری صورت گرفته است. علاوه بر نقشه های توپو گرافی از فتوگرامتری برای تهیه نقشه های منظوری و مقصودی می توان بهره گیری کرد.از این نوع نقشه ها که از نظر مقیاس متنوع می باشد برای مقاصدی نظیر: برنامه ریزی و طراحی بزرگراهها ،راه آهن ، سیستم های سریع انتقالی ،پل خط لوله کانال کشی،خطوط انتقال، سدهای هیدرولیکی ،کنترل سیل توسعه رودخانه ها و بنادر، پروژ های بازسازی مناطق شهری و امثال آن بهره گیری می شود.فتو گرامتری ابزار با ارزشی برای نقشه برداری زمینی است. تقسیم بندی عکس مورد استفاده در علم فتوگرامتری عبارت است از :عکس های هوایی و عکس های زمینی.

3. عکس های زمینی بوسیله دوربین های مستقر در زمین مثل فتو تئو دولیت ها ودوربین های بالستیک و عکس های هوایی بوسیله دوربین های هوایی به دو صورت عمده قائم و مایل تهیه می شوند. • تهیه عکس های هوایی که مفسران عکس وفتو گرامیست ها و سایر استفاده کنندگان عکس می توانند به یکی از دو طریق ذیل به عکس دسترسی یابند:1)خرید عکس های موجود 2)سفارش برای عکس برداری • انواع دوربین های هوایی: • 1)فیلم بیس(کلاسیک) 2)رقومی • فیلم بیس: • دوربین های یک عدسی : عدسی آن نسبت به صفحه کانونی ثابت می باشد. • دوربین های چند عدسی : مثل 6 عدسی • دوربین های استریپ : نواری از منطقه را عکس برداری می کند. • دوربین پانورامیک : نواری از منطقه را در جهت جانبی خط پرواز عکس برداری می کند. • دوربین متقارب : دو عکس مایل از یک ایستگاه می گیرد. • ساختمان دوربین های فیلم بیس : مخزن فیلم بدنه دوربین مخروط حاوی عدسی . • دوربین رقومی:مانند : دوربین گروه Z/Iultracam و......

4. ويژگی دوربين های رقومی : • گرفتن تصاویر رقومی • پیشرفت در سنجنده های تصویر برداری • استفاده از اسکنر های فتو گرامتری با دقت بالاو........ • روش های اندازه گیری از روی عکس: • آنالوگ ،تحلیلی، نیمه تحلیلی و رقومی • رقومی کردن عکس ها:داده های فتو گرامتری رقومی تصاویر رقومی هستند. • اسکنرها به دو گروه تقسیم می شوندک1)اسکنرهایی که دارای یک اشکار کننده هستند single detectors scanners • 2)دارای ماتریسی از آشکار کنندهها هستندCCDها شامل:linear ccd,arial array • ترجمه فایل بعد از کار کرد دوربین رقومیZ/I صحبت خواهد کرد.به امید اینکه ترجمه اینجانب گویا باشد و برکاستی های آن به بزرگی خود خرده نگیریدواین حقیر را ببخشید.

5. دوربين LFC

6. دوربين متقارب RMK 21/18 فتوتئودوليت

8. دوربين هوايي

9. سیستم دوربین رقومی نقشه برداری هوایی Z/I

10. Z/I • عکسبرداری گروه Z/I(دوربین نقشه برداری هوایی)مهمترین نو آوری و ابتکار و یک دوربین رقومی مجهز به یک سیستم رایانه ای دقیق در صنعت می باشد. • دوربین های رقومی نقشه برداری گروه فتو گرامتری را در وسعت بخشیدن به دامنه نقشه برداری و همچنین در سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS)و کاربرد در سنجش از دور حمایت می کند. • این سیستم گرد آوری کننده اطلاعات کامل عکس هایی را با وضوح و کیفیت بالا در مقیاس های کوچک و بزرگ در زمینه مهندسی (مقیاس صحیح)تحویل میدهدوعکسهایی را با وضوح عوارض زمینی کمتر ازcm5(inch 2)تهیه می کند.

12. . سیستم مدلار(برنامه ازپیش نوشته-مدله)شامل مرحله ای از فن قراردادن اجزایی در تکنو لوژی قاب گیرنده های دوربین می باشدکه هدف آن پیشرفت همه جنبه های کار در جهت رقومی شدن می باشد. • افزایش اعتماد صنعت توسط دوربین های رقومی (در اثبات تکنولوژی دوربین ها)امری بدیهی است.که موجب به دست آوردن وضوح بالای رادیو متریکی(پرتو سنجی)و ژئو متریکی(هندسی)شده است. • این سیستم عکس های رقومی را تحویل می دهدکه توانایی تولید رنج وسیعی از نقشه و عکس های تحلیل شده قابل تحویل مانند:اورتوفتو DTM (مدل رقومی زمین)و........ازآن را دارد. • ترکیب اجزاء نوآوری شده سبب می شودکه DMCدرجمع آوری اطلاعات برای نقشه های کوچک وبزرگ مقیاس وکاربردهای مهندسی شامل: کشاورزی، نقشه های کاداستر،کارتوگرافی،جنگلداری،کاربری اراضی،نقشه های پوششی، مطالعه محیط زیست، ارزیابی خطرطبیعت، مدیریت خطر سیل، مهندسی حمل ونقل، اکتشاف نفت وگازوزمین شناسی ایده آل می باشد.

14. یک سرمایه گذاری که حاصل آن دقت و سود است. • شرکت هایی که از تکنولوژی دوربین های رقومی استفاده میکنند می توانند سرعت برگشت سرمایه و بازدهی سرمایه شان را افزایش دهند. • اسکن فیلم وپردازش آن در استفاده از عکس های هوایی گرفته شده از دوربین های فیلم بیس (قدیمی-کلاسیک)هزینه ای زیاد به حساب می آید. • با استفاده از دوربین های رقومی زحمت و دشواری و زمان مصرف شده کارهای اسکن وپردازش فیلم حذف می شود. • نتيجه مهم اين که : باعث صرفه جویی در زمان و پول می شود. • برای یک نوع عکس برداری هوایی به منظور جمع آوری عکس های یک شهر به مساحت حدود890km2 با عکسهایی به مقیاس 1:500، بایک تخمین کلی 3600عکس، DMC می تواند با 50 تا75 درصد صرفه جویی عکس ما راتحویل دهد. • این به این معناست که شرکت ها می توانند سرمایه هایشان را بعد از تنها 5پرواز مشابه در سال برای یک دوره استهلاک بازیافت کنند. • برگشت سرمایه میتواند نمایی برای شرکت ها به همراه رنج مختلفی از تولید عکس به نظر برسدواین (برگشت سرمایه) به نوع، تعدادوسایز پروژهءسالیانه وابسته خواهد بود. • دقت در میان طرحهای ابتکاری • DMCسیستمی است که برای به دست آوردن مزایا و سود از تکنولوژی رقومی به دوربین های نقشه برداری هوایی توسعه بخشیده شد. • برای حصول سطحی از وضوح که کاربران به طور عادی آن را با دوربین های "فیلم بیس" زیاد می کردند DMCموارد ضروری را از مقیاس های کوچک و بزرگ تصفیه میکند.علاوه بر این دوربین های جدیدی برای انجام وکار تحت شرایط مختلف از لحاظ روشنایی به همراه دامنه وسیعی از زمان نوردهی طراحی شده اند. • CCDها ثبت کننده های دقت هندسی در گیرنده ها • به کار گیری تکنولوژی گیرنده های CCDدر قاب دوربین ها به DMCاین اجازه را می دهد که اهداف رادقیق ببینندوطرح مزایا با نمونه کوچکی از تکنولوژی گیرنده های قابی یا گیرنده های خطی به نظر نمی رسد.این تکنولوژی عکس هایی را با هندسه محکم در یک روش قیاسی نسبت به یک حلقه فیلم دقیق تهیه می کند.

16. حتی اگر قفل GPS(سیتم موقعیت زمینی)گم شده باشد وازدست رفته باشد، موقعیت پرواز بسیار متلاطم باشد،یا موقعیت نوری و روشنایی ضعیف باشد،کاربران می توانندخاطر جمع باشند که می توانند عکس هایی با کیفیت بالا از لحاظ اندازه گیری داشته باشندواین تنها در گرو بهره مندی از مبادله روش های مفید فتو گرامتری است. • تصویر برداری با چنین وسیله ای کاملا الکترونیکی که یک حرکت جلورونده متعادل داردونیزاختصاص وضوح رادیومتری12bitبه هر پیکسل ، برای هر اشعه مرئی یا باریکه رنگی ، عکسی را تهیه می کند که غیر قابل مقایسه باعکس های اسکن شده هوایی است. • چون DMCردی از پیکسل های مربع شکل را مشخص میکند وعکس جمع شده ومنقبض شده در یک گلوله است مغایر با اثرات ناشی از نوسان سرعت هواپیما یا حرکت ناگهانی هواپیما که به حد اقل رسیده است. • CCDها سنجنده های کاملا شکل داری با ضریب بالای نوری و حساسیت بالا هستند.اندازه پیکسل ها 12inch*12inch می باشدوبه شکل خطی وصف مانند هستند. • سبک شکل CCDها ، بازخوانی اطلاعات ثبت شده موازی را روی چهار گوشه از کاغذ ارائه میدهد.زیرا از گیرنده مساحت در دو بعد اطلاعات عکسی ودقت هندسی در دو جهت X,Yدریافت شده است. • بدین ترتیب سرعت تکرار برای سیستم وبرای هر عکس که2.1 ثانیه است را تهیه می کند ونیز سرعت بالای بازخوانی اطلاعات که برای داشتن نسبت خوب S/N(نوز/ سیگنال)بسیار مهم است ، تهیه میکند.برای مثال یک عکس هوایی درارتفاع 500 متری ویک سرعت تقریبی150گره (میل دریایی)60%پوشش در یک مسیر پروازومسافت نمونه برداری شده زمین ازcm5(کمترازinch2(تولید می کند.

18. دوربین های نوآوری شده-عدسی ها – تکنولوژی شاترها • گروه Z/I برای توسعه بخشیدن به طرح یک لنز بی نظیر، به حداقل رساندن اعوجاج وبالا بردن و به حداکثر رساندن وضوح با گروه carl-ziesشریک شد. • طرح ابتکاری DMC مشکل محدودیت سایز CCDرا با 8 ردیف دوربین های منفرد CCD داخل سیسیتم مختلط حل می کند.DMCدارای یک سیستم عدسی بی نظیر می شود.با مشخصه کمترین اعوجاج ، بیشترین حد گشایش دهانه دوربین ، وضوح بالا و پاسخ و واکنش یکسان زمینی. • در مدل نوآوری شده ،8 دوربین منفرد-به طور واحدهای مستقل عمل کرده و تصاویر چشم اندازی با هندسه مرکزی جاروب می کنند.برای هر یک از دوربین ها از عدسی های مجزا استفاده شده است .در نهایت نتیجه نهایی تولید عکسی با بازده نوری بالا تر از حالتی که به طور تکی و عدسی هایی با قطر بزرگ هستند ، میباشد. • وضوح بالای باریکه های مرئی شامل 4ورقه بزرگ7k*4kوعدسی های با بازده عمل بالا وبا فاصله کانونی120mmدر یک دیافراگم که از f/4بزرگتر است. • برای مجموع کردن همزمان رنگ ها و امواج مادون قرمز ، 4 قسمت چندگانه در واحد اساسی دوربین در شرکت ثبت شده است. • به بیان دیگر برای به دست آوردن قدرت تفکیک بالای رنگ ها، هر باریکه رنگ یک عمل جداگانه را در تصویر کردن انجام میدهد.-عدسی هایی با دید وسیع (زاویه دید بالا)حداکثر حالت گشایش دیافراگم f/4، فاصله کانونی 25cm،یک ورق CCD، 2K*3Kویک فیلتربا بازده رنگی بالا تعبیه شده روی قسمت های غیرسازمان یافته.سپس دوربین ها در قاب طراحی شدهء اپتیکی محکم ومخصوص برای به دست آوردن صف دقیقی از محورهای نوری ، ثابت شدند.

20. هدف الکترونیکی به همراه سیگنال های موقعیتی،تبدیل آنالوگ به رقومی، برنامه ریزی زمانی CCDوپردازش، به طور جامع مستقیما داخل دوربین ها هستند. • این تکنیک جامع یک نسبت S/Nبالا از CCDها تهیه می کندوبه همراه این تداخل امواج الکترومغناطیس به حداقل می رسد. • شاتر در حالت گشاده برای به دست آوردن دقت همزمان سازی تنظیم می شودو بنابراین خطاهای هندسی را خارج می کند. • یک شاترالکترومکانیکال درون هر یک از عدسی ها جایگزین می شودوهمه نقا ط عکس ها میان مسیر های نوری در یک لحظه نمایان می شود و نتیجه یک عکس بدون اعوجاج است. • شاتر DMC درانعکاس استاندارد دوربین ها با ممانعت از اعوجاج هندسی در زمینه عکس به دلیل حرکت هواپیما طی زمان عکسبرداری وپیدایش عکس بازدهی بالا تری نسبت به شاترهای شکافی دارند. • بالای فریم چشمی دوربین – ژیروسکوپی ثابت نصب شده است که یک واحد الکترونیکی در دوربین است • دیواره هایی اجزای الکترونیکی سر دوربین( مدله)را کنترل می کنند که در بر دارنده ی نیروی الکترونیکی برای شاترها –جمع آوری اطلاعات عکسی و برقراری ارتباط با واحد کنترل دوربین است • واحد کنترل دوربین-سیستم کاملی را پیکربندی می کند و ارتباط آن را با سیستم های خارجی-مانیتورهای جریان اطلاعات و ذخیره ی اطلاعات در FDSرا برقرار می کند.

22. FMC:تعادل حرکت جلو رونده • FMCجزءالکترونیکی تنها نیازمندی لازم برای حصول یک عکس بدون)BLURماتی و لکه)در حالت نقشه برداری بزرگ مقیاس است . • برای اجرا FMC—که کاملا اللکترونیکی است—ازیک عکس رقومی در دوربین های DMCاز CCDاستفاده شده است که روش پیوستگی تاخیر زمانی را اجرا کرد. • این روش شبیه مفهوم برطرف کردن ماتی از فیلم در فیلم دوربین هاست اما بدون محدودیت و شکست از قسمتهای متحرک است .کاربرد FMCبه همراه DMCقابلیت جبران و افزایش نسبت سرعت به ارتفاع بیشتری را نسبت به سیستم های مکانیکی دارد.

24. یک سطح از نوار پرواز در حالی که هواپیما سرعت کافی برای عکسبرداری دارد و یک بال آن ثابت است و در ارتفاع پایین قرار دارد زمانهای ظهور طولانی را اجازه می دهد. این نوع از FMCدر حالت LINEAR CCD کارایی ندارد یا در حالت عدسی های PUSH BROOM. FMCالکترونیکی با ترکیب دقت اپتیکی و قاب بندی CCDها به DMC اجازه می دهد تا وضوح بالایی را (وضوح عوارض زمینی کمتر از cm1 ) به دست آورد. سیستم روی برد پوششی: برای تهیه ی یک انتقال هموار و آرام دوربین های جایگزین شده در هوا پیما DMC در بعضی از ضرایب مثل دوربین های (فیلم بیس) موجود مثل خانوادهRMK LMK یا سری Rc ثابت می شود. این کار سبب حذف نیاز به بیشترین انواع تغییرات در اندازه گیری دریچه ی یک دوربین موجود در هواپیما می شود. DMC همچنین بیشترین میزان انحناء مورد نیاز برای انتقال یافتن به یک ترکیب تمام رقومی را حساب می کند که شامل قسمتی از یک سیستم ASMS است که می تواند دوربین های (فیلم بیس) را نیز مدیریت کند. علاوه بر افزایش انحنا برای انتقال به یک سیستم رقومی ژیروسکوپT-AS که ثابت و نصب شده در DMC است دوران حول محور طولی- مرکز و انحراف هواپیما را کنترل می کند.ژیروسکوپ قسمتهای کنترلی را فعال می کند و ارتعاش های غیر فعال را برای ثابت کردن دوربین کم می کند .این ثابت بودن با خط قائمی پیشرفته از دوربین هایی که عکس هایی با کیفیت بالا تهیه می کنند ترکیب می شوند

25. ظرفیت ذخیره اطلاعات • وقتی در حالت تمام رنگ کار می شود ، هر نوع پیکسل bit12 است و سیستم دوربین حدود MB272 از اطلاعات خام عکسی در یک نمایش تولید می کنند .بنابراین کنترل الکترونیکی نیازمند طرحی مخصوص با قابلیت بالاست که قابل مدیریت جریان اطلاعات باشد آن طرح شامل سه پایگاه کامل اتوبوس مانند کامپیوتری و شکاف مانند در مدارهایی موازی با سرعت بالا و قلاب مانند (زنجیره وار) و یا به صورت کارت باشند. نهایتا انتقال اطلاعات توسط یک سری کانال مرتبط کننده از هر سه قسمت CPU سیستم به قسمت حافظه سخت کامپيوتر که دیسک هایش قابل برداشتن باز و بسته شدن است امکان پذیر می شود. • سیستم شامل 3 واحد FDS است که هر کدام ظرفیتی برابر GB288 ذخیره اطلاعات را دارند.این ترکیب نهایتا 864 گیگابایت روی سه رشته کانال موازی تهیه می کند. • در یک وضوح کامل چهار نمونه رنگ بیش از 2200 عارضه در سیستم می تواند ذخیره شود.این بیشتر از 3 رول فیلم 500 فوتی گرفتته شده به وسیله دوربین های کلاسیک (فیلم بیس)است. علاوه بر این واحد FDS که به راحتی قابل جایگزینی در هواپیما درطی پرواز است می تواند اطلاعات نا محدودی را به صورت ذخیره شده تهیه کند. ذخیره فوری و بازده سریع: سیستم DMC شامل پس پردازنده کامل برای تبدیل نمایش خام DMC به حالت استاندارد و عکسهایی با هندسه ی مرکزی است .این سیستم شامل یک سرور نصب شده ی توری شکل –دو عدد RADS برای ذخیره ی فوری اطلاعات و چند سرور چند پردازشگر برای سرعت و انجام عملیات پس پردازنده است. سیستم پس پردازنده برای آزاد بودن FDS با 4 ساعت زمان پردازش ، از لحظه ی شروع، طراحی شده است.عکسهای پردازش شده در طی موقعیت پرواز به صورت استاندارد ذخیره می شود.فرمت آنها برای استفاده ی فوری به کمک پایگاههای عکسبرداری یا هر سیستم نرم افزاری توانا باز می شود .