Fotogrammetri
Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 13. februar 2022; checks kræver 2 redigeringer .Fotogrammetri (af græsk φωτός - lys, γράμμα - optegnelse, billede og μετρέω - mål) er en videnskabelig og teknisk disciplin , der beskæftiger sig med at bestemme genstandes form, størrelse, position og andre karakteristika ud fra deres fotografiske billeder [1] .
Der er to hovedretninger i fotogrammetri:
- skabelse af kort og planer for Jorden (og andre rumobjekter) ud fra billeder (fototopografi),
- løsning af anvendte problemer inden for arkitektur , byggeri , medicin [2] , retsmedicin osv. (terrestrisk, anvendt fotogrammetri) [3] .
Fotogrammetri dukkede op i midten af det 19. århundrede, næsten samtidig med selve fotografiets fremkomst . Brugen af fotografier til at skabe topografiske kort blev først foreslået af den franske landmåler Dominique F. Arago omkring 1840.
Anvendelser af fotogrammetri
Fotogrammetri finder anvendelse i forskellige aktiviteter:
- oprettelse af topografiske kort og GIS ;
- geologiske undersøgelser;
- miljøbeskyttelse (undersøgelse af gletsjere og snedække, jordbundsvurdering og undersøgelse af erosionsprocesser , observationer af ændringer i vegetationsdække, undersøgelse af havstrømme);
- design og konstruktion af bygninger og strukturer;
- arkæologiske udgravninger [4] ;
- filmindustrien (kombinerer spillet med levende skuespillere med computeranimation , for eksempel i filmene " Fight Club " , " Avatar " og andre);
- automatiseret konstruktion af rumlige modeller af objektet fra billeder;
- i militære anliggender: at skabe topografiske og specielle kort, fotografiske dokumenter, tykkere referencegeodætiske netværk, bestemme koordinaterne for mål og venlige tropper, studere baner og flyvehastigheder for projektiler og missiler og mere [5] ;
- computerspil (oprettelse af tredimensionelle modeller af spilobjekter, skabelse af realistiske landskaber; eksempler på brug: Resident Evil 7: Biohazard , World of Tanks).
Generelle principper for fotogrammetri
Fotogrammetri bruger metoder og teknikker fra forskellige discipliner, hovedsageligt lånt fra optik og projektiv geometri .
I det enkleste tilfælde bestemmes de rumlige koordinater for punkterne på et objekt af målinger taget fra to eller flere fotografier taget fra forskellige positioner. I dette tilfælde findes fælles punkter på hvert billede. Sigtelinjen tegnes derefter fra kameraets placering til et punkt på objektet. Skæringspunktet mellem disse stråler bestemmer placeringen af punktet i rummet. Mere komplekse algoritmer kan bruge anden, kendt på forhånd, information om objektet: for eksempel symmetrien af dets bestanddele, som i visse tilfælde gør det muligt at rekonstruere de rumlige koordinater af punkter fra kun ét fotografisk billede.
Algoritmerne, der bruges i fotogrammetri, er rettet mod at minimere summen af kvadrater af mængden af fejl, normalt løst ved hjælp af Levenberg-Marquardt-algoritmen (eller metoden med bundter ), baseret på løsningen af ikke-lineære ligninger ved hjælp af mindste kvadraters metode .
Diagrammet viser fire hovedtyper af data, der kan være både input og output i produktionen af fotogrammetrisk arbejde:
- rumlige koordinater bestemmer placeringen af objektets punkter i rummet;
- koordinater på et fotografi bestemmer positionen af punkterne for et objekt på et analogt eller digitalt fotografi;
- elementer i kameraets ydre orientering bestemmer dets position i rummet og optagelsesretningen;
- indvendige orienteringselementer bestemmer de geometriske karakteristika af undersøgelsesprocessen.
De udvendige orienteringselementer inkluderer tredimensionelle koordinater for projektionscentret, langsgående og tværgående hældningsvinkler af billedet og rotationsvinklen.
De indvendige orienteringselementer omfatter først og fremmest objektivets brændvidde (selv om arten af de forvrængninger, der indføres under optagelsen, også kan tages i betragtning: for eksempel linseforvrængning, deformation af fotografisk materiale osv.) og todimensionel koordinater for hovedpunktet.
Yderligere observationer hjælper til mere præcist at bestemme afstandene og koordinaterne for objektets punkter, samt forfine skalaerne og selve koordinatsystemet.
Fordele ved fotogrammetri
- Høj målenøjagtighed;
- En høj grad af automatisering af måleprocessen og den tilhørende objektivitet af deres resultater;
- Fantastisk ydeevne (fordi ikke selve objekterne måles som sådan, men kun deres billeder);
- Muligheden for fjernmålinger under forhold ved ophold på anlægget er usikkert for mennesker.
Se også
- Digital fotogrammetrisk station
- luftfotografering
- Stereoskopi
- Triangulering
- ortomosaisk
- Digital højdemodel
- FOTOMOD
Noter
- ↑ Photokinotechnics, 1981 , s. 358.
- ↑ S. Mirov, A. Ivanov, T. Ogurtsova, E. Dyukendzhiev. Anvendelse af fjernmålingsdata i podometri // 4th International Conference of CFS Users PHOTOMOD: Collection of abstracts. - 2004. - S. 25-28 . Arkiveret fra originalen den 19. februar 2015.
- ↑ Mikhailov A.P., Chibunichev A.G. Forelæsningsforløb om fotogrammetri MIIGAiK (utilgængeligt link) . Vinkel (26. marts 2013). Hentet 19. december 2014. Arkiveret fra originalen 15. september 2015.
- ↑ L. V. Bykov, A. L. Bykov, M. V. Lashov, L. V. Tataurova. Geodætisk støtte til arkæologisk forskning Arkiveret 8. april 2014 på Wayback Machine . Bulletin fra Omsk Universitet. nr. 3 (65), 2012 - s. 85-93.
- ↑ Fotogrammetri // Military Encyclopedia / Grachev P. S. . - Moscow: Military Publishing House, 2004. - T. 8. - S. 281.
Litteratur
- Aleksapolsky N.M. Fotogrammetri : Del 1 / Ed. udg. doktor i teknisk Videnskaber prof. A. N. Lobanova. — M .: Geodesizdat , 1956. — 412 s. - 3600 eksemplarer.
- E. A. Iofis . Fotocinema teknologi . - M . : "Sovjetisk Encyklopædi", 1981. - S. 358 . — 449 s. — 100.000 eksemplarer.
- A.N. Lobanov. Fotogrammetri / N. T. Kuprina, 3. N. Chumachenko. - M . : "Nedra", 1984. - 552 s. - 7900 eksemplarer.
 Ordbøger og encyklopædier |
|
|---|---|
| I bibliografiske kataloger |
|
| Geodæsi | |
|---|---|
| |