İxtisas: Tətbiqi geodeziya Fənnin adı: Tətbiqi fotoqrammetriya Qrup: M478a

Aerofotoaparatlar və uçan aparatlar.

Praktiki olaraq ən geniş tətbiq edilən təyyarələr sırasına AN-30 təyyarəsi aiddir. Uçma yüksəkliyi 8km, orta sürəti 440km/saatdır. Buna kreyserdə deyilir. Təyyarə birbaşa AFP üçün nəzərdə tutulur. Orta və kiçik miqyaslı AFP-da tətbiq edilir. Azərbaycanda AFP üzrə hal-hazırda xususi dəstə yaradılıb və bu işlər tələb olunan zaman həyata keçirilə bilər. Xususi təyinatlı helihopter K-26 kiçik ərazilərin AFP-nı almaq üçün istifadə edilir. ən yüksək uçma səviyyəsi 3100m, orta sürət 140km/saat-dır. hal-hazırda pilotsuz məsafədən idarə olunan təyyarələr, planerlər, aerostatlar, aeromadellər bir çox AFP işlərində tətbiq edirlər.

Kosmosdan planalma suni peyklərdən həyata keçirilir. Bütün uçan aparatlarda məqsədindən asılı olaraq uyğun aerofotoaparatlar tətbiq edilir(AFA). AFA mürəkkəb quruluşa malik olub sonsuzluqdan fokus-laşdırılmış və avtomatik işləyən sistemdir. Bu sistem uçan aparatların bütün tələblərinə cavab verməlidir. AFA-lar AFP işlərində məqsədinə görə təsnif edilirlər.

―fokus məsafəsi

―aerofotoşəkil ölçüsü

―tətbiq edilən fotomateriallar və s.

Məqsədinə görə AFA-lar iki yerə bölünürlər.

a)Topoqrafik

b)Qeyri topoqrafik

Topoqrafik AFA ilk növbədə yüksək keyfiyyətli AFŞ alınması üçün istifadə edilir. Bu şəkillərin üzərində ölçmə və təsvir xüsusiyyətləri topoqrafik xəritələrin gələcəkdə alınmasına uyğun olaraq şərtləri təmin etməlidir.

Qeyri-topoqrafik AFA əsasən müəyyən obyektlərin şəkillərindən deşifrə edilməsi üçün tətbiq edilir. AFA rəqəmli və qeyri-rəqəmli olur. Rəqəmli AFA-larda sensor elementi-yüklü əlaqəli cihaz xətti olaraq qeyri rəqəmli AFA isə kadrlar üzrə, dəlikli və panoramalı olurlar. Bütün hallarda qeyri-rəqəmli AFA təsvirlərin kadr formasında alınmasını təmin edir. Azərbaycanda istifadə olunan AFA 18x18 sm , 23x23 sm, 30x30 sm formatlarda tətbiq oluna bilər.

Fokus məsafəsinə görə AFA qısa fokuslu f_k≤150 mm, orta fokuslu f_k=150-300 mm, uzunfokuslu f_k>300 mm olur.

Eyni zamanda uyğun olaraq AFA enlibucaqlı, normal və ensizbucaqlı fotoaparatlara bölünür. Müxtəlif tipli AFA-ların olmasına baxmayaraq onların işləmə prınsipi eynidir.

Fotoşəkillərin transformasiya
Fotoqrammetriyada fotoşəkillərin transformasiyası obyektin çıxış şəklinin, verilmiş proyeksiyada olan obyektin fotoşəklinə çevrilməsi prosesi adlanır.

Rəqəmsal transformasiyada çıxış fotoşəkli özündə rəqəmsal çəkiliş sistemi ilə, və ya analoq təsvirin skanerdə rəqəmsal formaya çevrilməsi yolu ilə, alınan rəqəmsal təsviri ehtiva edir.

Rəqəmsal təsvirin geniş istifadə sahəsi topoqrafiya və kartoqrafiya hesab olunur.

Müxtəlif təyinatlı xəritələrin aerokosmik şəkillər əsasında yaradılması və yeniləşdirilməsi zamanı, xəritənin proyeksiyasında ərazinin transformasiya olunmuş təsvirləri yaradılır. Bu təsvirlər tək şəkillər və ya, bir neçə şəkil örtmələrindən yarana bilər. Rəqəmsal transformasiya uyğun miqyaslı xəritələrin mövcud normativ sənədlərin dəqiqliyi ilə yerinə yetirilir.

Rəqəmsal transformasiya olunmuş təsvirlər, CAD və ya CİS, vasitəsilə rəqəmsal təsvirlərin vektorizasiya yolu ilə, xəritənin kontur hissələrinin yaradılması üçün həmçinin, sərbəst kartoqrafik sənədlər kimi istifadə olunur. Xüsusi hallarda şəkillərin transformasiyası zamanı Yer kürəsinin əyrilərinin və konturların vəziyyətinə görə xəritənin proyeksiyaları təsiri nəzərə alınmırsa, transformasiya olunmuş təsvir ortoqonal müstəvidə, ərazinin ortoqonal proyeksiyasını ehtiva edir. Transformasiyanın belə növü, ortofototransformasiya adlanır.

Kartoqrafiya və topoqrafiyadan başqa, rəqəmsal transformasiya ərazinin perspektiv təsvirinin, fəzanın verilmiş nöqtələrindən çıxış şəkilləri əsasında yaradılması üçün istifadə olunur. Belə təsvirləri hərbi sahədə istifadə edirlər, məsələn uçuş simulyatorlarında və memarlıqda – müxtəlif qurğuların layihələndirilməsində.

Bundan başqa rəqəmsal transformasiyadan, çıxış şəkillərin stereocütlərinin, fotoqrammetrik modelin koordinat sistemindəki çəkilişin mükəmməl stereocütlərinə çevrilməsində istifadə olunur. Belə çevrilmə rəqəmsal stereofotoqrammetrik sistemlərdə yerinə yetirilir.

Transformasiya olunmuş rəqəmsal təsvir matrisin piksel mərkəzinin proyeksiyası olan, fotoşəklin rəqəmsal təsvir nöqtəsinin x_p, y_p piksel koordinatlarının qiymətinə görə, fotoşəklin rəqəmsal təsvirinin, ona yaxın olan nöqtənin dört pikseli tapılır. Daha sonra, yuxarıda bəhs olunan qeyri – xətti interpolyasiya üsulu əsasında üstdəki düstur ilə, D_i optik sıxlığın qiyməti və ya, transformasiya olunmuş rəqəmsal təsvir matrisin uyğun pikselinin rənglərini təyin edirlər.

Bu halda, düsturda ∆x_p, ∆y_p kəmiyyətlərinin qiyməti aşağıdakı düsturlarla təyin edirlər:

∆x _p = x _pi – x _pk (4.28)

∆y _p = y _pi – y _pk

Eyni üsulla, transformasiya olunmuş rəqəmsal təsvirin bütün piksellərinin rəngini və ya, optik sıxlıqlarını təyin edirlər.

Transformasiya olunmuş rəqəmsal təsvirin formalaşdırılması üçün qeyri – xətti interpolyasiya üsulundan başqa, “ən yaxın qonşu” üsulundan da, istifadə olunur.

Bu üsulda x_p, y_p piksel koordinatları əsasında, fotoşəklin rəqəmsal təsvirinin, üzərinə transformasiya olunmuş rəqəmsal təsvirin piksel mərkəzinə uyğun və onun rəngi və ya, optik sıxlığının qiyməti transformasiya olunmuş rəqəmsal təsvirin pikselinə təyin olunan, nöqtənin proyektirlənən pikseli tapılır.

“Ən yaxın qonşu” üsulu, qeyri – xətti interpolyasiya üsulu ilə müqayisədə, transformasiya olunmuş rəqəmsal təsvirin formalaşma vaxtını qısaldır, lakin formalaşan rəqəmsal təsvirin təsvir xüsusiyyətləri bu zaman pisləşir.

Əgər fotoşəkildə təsvir olunan ərazinin sahəsində nöqtələrin artımı əhəmiyyət kəsb etmirsə, onda transformasiya olunmuş rəqəmsal təsvirin yaradılmasını sadə yerinə yetirirlər. Ərazinin transformasiya olunmuş təsvirin piksel mərkəzlərinə uyğun yüksəklik nöqtələrinin qiyməti, bütün qonşu sahələr üçün bərabər qəbul edilir.

Bu halda, ərazi relyefinin rəqəmsal modelini hazırlamağa ehtiyac yoxdur, çünki transformasiya olunmuş rəqəmsal təsvir, Z hündürlüyündə yerləşən, ərazinin sahə hündürlüyünün orta qiymətinə bərabər, üfuqi müstəvidə çıxış şəklinin mərkəzi proyeksiyasını ehtiva edir. Transformasiyanın belə üsulu, ərazi relyefinin təsiri nəticəsində, transformasiya olunmuş təsvir vəziyyətindəki əmələ gələn səhvlər məqbul qiymətləri aşmayanda mümkündür.

Orta müstəviyə nisbətən, transformasiya olunmuş təsvirdə nöqtələr vəziyyətinin təyin olunmuş mümkün ∆R_max–ini ötməyən xətası, ərazidəki maksimum müsait nöqtə artımlarının qiyməti – h_max aşağıdakı düsturla təyin olunur:

h _max = ∆R_max, (4.29)

burada,

f – fotokameranın fokus məsafəsi;

r – çıxış şəkildə əsas nöqtədən, fotoşəkildəki nöqtəyə qədər olan məsafədir.

Düsturdan göründüyü kimi, ∆R_max xətanın qiyməti, r kəmiyyəti ilə düz mütənasibdir.

Buna görə də, h_max –nun təyin edərkən, transformasiya olunmuş şəkilin formalaşmasında iştirak edən, şəkil nöqtəsinin əsas nöqtəsindən, daha uzaqda olan r kəmiyyəti ölçülür.

Qeyd etmək lazımdır ki, düsturu meyl bucağı 3⁰ – 5⁰-ni ötməyən şəkillər üzərində transformasiya zamanı istifadə olunur.

Eynilə ərazi nöqtələrinin yüksəkliyi təyinində, relyefin rəqəmsal modelinə görə, transformasiya olunmuş təsvirin piksel mərkəzlərinə uyğun, mümkün ∆h_max xətanın qiymətini təyin etmək mümkündür.

∆h _max = ∆R_max, (4.30)

Əgər, fotoşəkillərin transformasiyası xəritə və planların yaradılması və ya, yenilənməsi məqsədilə yerinə yetirilirsə, ∆R_max –in qiyməti planda və xəritədə 0,2 mm-ə bərabər seçilir. Yəni ki,

∆R_max = 0,2mm·M

M – hazırlanan xəritənin miqyasıdır.

Ərazinin transformasiya olunmuş rəqəmsal təsvirləri xəritənin proyeksiyasında yaradarkən, relyefin rəqəmsal model düyünlərinin plan koordinatları xəritənin koordinat sistemində təyin olunur. Azərbaycanda topoqrafik xəritələri UTM proyeksiyasında, WGS – 84 koordinat sistemində hazırlayırlar.

Relyefin rəqəmsal modelin düyünlərinin hündürlüklərini, referens – ellipsoid səthinə nisbətən H geodezi hündürlüyünə bərabər qəbul edilir.

x, y düyün koordinatları əsasında, dövlət koordinat sistemində relyefin rəqəmsal modelin düyünlərinin B geodezi enliyinin və L geodezi uzunluğunun qiymətlərini hesablayırlar, sonra isə, B, L və H kəmiyyətləri əsasında, geosentrik koordinat sistemində düyünlərin X_gs, Y_gs, Z_gs koordinatları hesablanır.

Digər halda, rəqəmsal transformasiya prosesi, rəqəmsal ortofototəsvirin yaradılmasına oxşardır. Yalnız qeyd etmək lazımdır ki, şəkilin xarici oriyentir elementləri, bu halda, geosentrik koordinat sistemində təyin olunmalıdır.

Geodesentrik koordinat sisteminin əvəzinə, O_ts,X_ts,Y_ts,Z_ts koordinatların toposentrik koordinat sistemindən istifadə etmək mümkündür. Toposentrik koordinat sisteminin başlanğıcını, adətən, ərazinin emal olunan sahənin ortasında seçirlər.Toposentrik koordinat sisteminin X_ts oxu, koordinat sisteminin başlanğıcından keçən meridian müstəvisində yerləşir. Z_ts oxu koordinat başlanğıcında referens – ellipsoid səthinin normalı ilə üst – üstə düşür, lakin Y_ts sağa qədər koordinat sistemini tamamlayır.

Toposentrik koordinat sistemindən istifadə edərkən, çıxış şəklinin xarici oriyentirlənmə elementləri bu koordinat sistemində təyin olunmalıdır.

Rəqəmsal xəritələrin hazırlanması üçün pilotsuz uçuş aparatlarından istifadə

GİS-dən istifadə müasir dövrdə cəmiyyətin həyat fəaliyyətində məkan verilənlərindən istifadəni genişləndirib. İndiki zamanda müxtəlif xüsusi coğrafi informasi sistemləri vardır ki, geofəza verilənlərinin analizi və müxtəlif hərəkətlərini icra etməyə imkan verir. GİS-in daxil edilməsi və təşkili zamanı ən əsas məsələ, informasiyanın aktuallığını və dəqiqliyinin təmin edilməsidir.Verilənləri müxtəlif mənbələrdən almaq olar, lakin düzgün və müasir strateji həllər üçün onların cəld və mobil almaq daha yaxşıdır. Ən əlverişli məsələ həllərdindən biri də pilotsuz uçuş aparatlarından (PUA) istifadədir.

Pilotsuz aparat xüsusi avadanlıqlarla obyektlərin yerləşməsi, haqqında dəqiq məlumatların yığılması üçün çox əlverişli və rahatdır.

Pilotsuz uçuş aparatlarla aerofotoplanalma aşağıdakı mərhələlərdən ibarətdir:

1. 
   Hazırlıq;
   
2. 
   Aerofotoplanalma;
   
3. 
   Kameral şəraitdə verilənlərin emalı.
   

Uçuş zamanı aşağıdakı parametrlərin yığılması baş verir:

1. 
   Koordinatlar;
   
2. 
   Sürət;
   
3. 
   Oriyentirlənmənin koordinatlar.