فتو گرامتری یا نقشه برداری هوایی چیست ؟

https://tarhgerad.ir/pic/article/201972404114264.jpg

https://tarhgerad.ir/pic/article/201972404114266.jpg

موضوع مقاله:

نقشه برداری با پهپاد

عنوان مقاله:

فتو گرامتری یا نقشه برداری هوایی چیست ؟

توصیف:

فتوگرامتری علم، فن و هنر اندازه گیری و تعیین موقعیت اجسام از روی تصاویر آنالوگ و یا دیجیتال است که با نقشه برداری با پهپاد میسر می‎گردد. فتوگرامتری به شاخه‌ای از علوم مهندسی گویند که به جمع آوری، آماده سازی، ذخیره سازی، پردازش، مدیریت، تحلیل، تلفیق، بازیابی و انتقال داده‌های مکان مرجع می‌پردازد.

کلمات کلیدی:

فتو گرامتری چیست؟,نقشه برداری هوایی,مراحل نقشه برداری هوایی (فتوگرامتری),مشکلات فتوگرامتری درسامانه نقشه برداری با پهپاد,روش های نقشه برداری هوایی,تاریخچه نقشه برداری هوایی در ایران,نقشه برداری هوایی چگونه انجام می‌شود؟

توضیح کوتاه:

در این مقاله قصد داریم به مواردی همچون فتو گرامتری چیست؟، مراحل نقشه برداری هوایی (فتوگرامتری)، مشکلات فتوگرامتری درسامانه نقشه برداری با پهپاد ، روش های نقشه برداری هوایی، تاریخچه نقشه برداری هوایی در ایران و نحوه عکس برداری هوایی و نقشه برداری، بپردازیم.

متن اصلی:

عکس‌هوایی عبارت است از یک تصویر واقعی از عوارض و خصوصیات ظاهری سطح زمین که توسط هواپیما و با استفاده از یک دوربین عکس‌برداری هوایی گرفته شده‌ است. استفاده از عکس‌های هوایی به منظور بررسی‌ها و مطالعات زمین‌شناسی، جاده‌سازی، شهرسازی، کشاورزی، مدیریت منابع طبیعی، حفاظت از محیط زیست و مهم‌تر از همه برای تأمین اهداف نظامی و امنی رایج است. در گذشته در بسیاری از کشورها از عکس‌های هوایی به جای نقشه اصلی در صحرا استفاده می‌کردند.

در روش های کلاسیک فتوگرامتری، پس از پرواز و تصویربرداری، تعدادی عکس ایجاد می شود و عملیات زمینی جهت تهیه مختصات نقاط کنترل زمینی صورت می گیرد؛ سپس مثلث بندی، تبدیل و در نهایت ترسیم عوارض و تهیه نقشه های مختلف در سامانه نقشه برداری با پهپاد انجام می گیرد.  تقریبا می توان گفت که هیچ کدام از بخش های این سیستم به سادگی انجام نمی گیرد و در همه موارد احتیاج به افراد متخصص و صرف وقت بسیار است.

نقشه برداری هوایی یا فتوگرامتری، شاخه‌ای از علوم مهندسی است که به جمع آوری، آماده سازی، ذخیره سازی، پردازش، مدیریت، تحلیل، تلفیق، بازیابی و انتقال داده‌های مکان مرجع می‌پردازد.

به طور معمول عملیات نقشه برداری هوایی، شامل دو مرحله برداشت و ارائه نتایج کار است؛ که در مرحله برداشت،از وسایل،دستگاه ها و روش های مختلفی استفاده می شود تا داده های لازم برای مرحله دوم به دست آید.
نتایج کار به صورت های آنالوگ (نقشه، مقاطع طولی و عرضی و…) یا رقومی (مانند جدول‌ها، مدل‌های رقمی زمین) ارائه می‌گردد. امروزه با پیشرفته تر شدن پهپاد ها و افزایش قابلیت های آنها نقشه برداری هوایی نیز دچار تحولات عظیمی شده است.

نقشه برداری هوایی در ایران

در ایران در سال ۱۳۳۱ از حوزه زاینده رود اصفهان عکس‌های هوایی برداشته شد و عکسبرداری توسط شرکت K.L.M به منظور انجام امور عمرانی آن حوزه انجام گرفت. در سال ۱۳۳۴ به منظور تهیه نقشه صحیح از کلیه استان‌ها کشور عکس‌برداری هوایی شروع گردید. از سال ۱۳۳۲ با آغاز فعالیت سازمان نقشه ‌برداری کشور به صورت پیوسته از مناطق مختلف ایران عکس‌برداری هوایی انجام گرفته‌است. در حال حاضر آرشیوی مشتمل بر ۸۰۰۰ حلقه فیلم هوایی بالغ بر دو میلیون قطعه عکس هوایی از مناطق مختلف کشور تهیه گردیده که به صورت مرتب در زمینه‌های مختلف از جمله فعالیت‌های تحقیقاتی و ارجاع به مراجع قضائی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بطور کلی از تمامی مناطق کشور عکس‌های هوایی در مقیاس‌های پنجاه و پنج هزارم مربوط به دهه ۳۰ هجری شمسی، بیست هزارم مربوط به دهه چهل و چهل هزارم مربوط به دهه هفتاد و همچنین عکس‌های هوایی ده‌هزارم یا پنج هزارم از اکثر شهرهای کشور موجود می‌باشد.

نحوه عکس‌برداری هوایی

عکس‌برداری هوایی، به وسیلۀ یک دوربین عکس‌برداری هوایی که به طرف زمین در هواپیما نصب می‌شود، صورت می‌گیرد. نوع دوربین، مسیر خطوط پرواز و ارتفاع پرواز طوری طراحی و برنامه‌ریزی می‌گردند که عکس مورد نظر بدست آید. سپس دوربین به‌طور اتوماتیک در فواصل معین عکس‌برداری می‌کند. در حاشیه عکس، شماره عکس و شماره حلقه فیلم و فاصله کانونی عدسی دوربین، ارتفاع پرواز و مقیاس تقریبی عکس و تاریخ عکس‌برداری و زاویه محور نوری دوربین با خط قائم بر زمین چاپ می‌گردد.

نقشه برداری هوایی چگونه انجام می‌شود؟

در فتوگرامتری با استفاده از هواپیما یا پهپاد تصاویری از منطقه مورد نظر تهیه می‌شود. برای اینکه امکان استخراج ارتفاعات از روی عکس ها وجود داشته باشد عکس ها باید دارای پوشش طولی و عرضی مناسب باشند. این عکس ها پس از طی مراحل مختلف و انجام محاسبات و پردازش های لازم، تبدیل به نقشه می‌شوند. تهیه نقشه با استفاده از نرم‌افزارهای خاص تبدیل عکس به نقشه انجام می‌شود. تهیه نقشه، با نظارت سازمان نقشه برداری کشور و یا سازمان جغزافیایی نیروهای مسلح انجام می‌پذیرد. تهیه نقشه مطابق با استانداردهای ملی تولید نقشه انجام می‌شود. این استانداردها توسط سازمان نقشه برداری کشور تهیه شده است.

نقشه برداری هوایی به دو شیوه انجام می شود:

• روش اول نقشه برداری هوایی با استفاده از عکس ها و تصاویر و سپس پردازش آنها می باشد که به آن فتوگرامتری نیز گفته می شود.

• روش دوم نقشه برداری هوایی با بازتاب نور لیزر است؛ که لایه دار نامیده می‌شود.

پهپاد ها و ربات های پرنده هر دو روش را انجام می‌دهند و بسته به دقت و نوع پروژه روش نقشه برداری تعیین می‌شود.

مراحل نقشه برداری هوایی (فتوگرامتری)

• تعیین محدوده لازم برای تهیه نقشه و طراحی خطوط پرواز

• پرواز و نقشه برداری هوایی

• چاپ عکس ها و تهیه اندکس

• طراحی نقاط کنترل زمینی برای مختصات دار کردن عکسها

• گویا سازی عکس ها جهت ترسیم نقشه

• مثلث بندی هوائی به منظور تکثیر نقاط مختصات دار زمینی، انجام محاسبات

• تبدیل به منظور ترسیم عوارض از روی عکس های اصلاح شده و مختصات دار

• ادیت، ویرایش نقشه و رفع خطاهای ترسیم

• کارتوگرا

مشکلات فتوگرامتری درسامانه نقشه برداری با پهپاد

از مشکلاتی که در فتوگرامتری هوایی دیجیتال در سامانه نقشه برداری با پهپاد در کشور ما وجود دارد می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• گران قیمت بودن تجهیزات مورد نیاز نقشه برداری با پهپاد

• عدم دسترسی آسان به دوربین های هوایی دیجیتال در سامانه نقشه برداری با پهپاد

• انحصاری بودن استفاده از سامانه نقشه برداری با پهپاد

• عدم توانایی سازمان های دولتی در پاسخگویی به نیاز شرکت هایی که از فرایند نقشه برداری با پهپاد استفاده می کنند.

• عدم امکان به کارگیری این سیستم در اکثر پروژه ها

• وجود بروکراسی های اداری

• ….

با روی کار آمدن سامانه نقشه برداری با پهپاد (پرنده هدایت پذیر از دور)،  تحولی عظیم در روند تولید نقشه در علم مهندسی ژئوماتیک صورت گرفت. همچنین در استفاده از سامانه  نقشه برداری با پهپاد، بحث تصمیم گیری در انجام یک پروژه نقشه برداری بسیار ساده شده است و بروکراسی های شدید سازمان های اداری از میان برداشته شده است.

علاوه بر این، با وجود پهپادها در فرایند نقشه برداری با پهپاد، امکان نقشه برداری از مناطقی با وسعت هزار هکتار در یک روز نیز فراهم گردید که این امر می تواند به خوبی با روش فتوگرامتری هوایی رقابت کند.