legifotok.eu logo

Professzionális légifotók Magyarország egész területéről

 

 

NEM MÉRŐKAMARÁS LÉGIFELVÉTELEK ALKALMAZÁSI LEHETŐSÉGEI

BARTHA CSABA

 

Előadásomban egy általunk kipróbált, és alkalmazott légifényképezési, és kiértékelési módszerről kívánok beszámolni, amely joggal méltó a figyelemre, mind a megbízhatóság, mind az ára tekintetében. Természetesen az eljárásnak számos korlátjával kell számolnunk, tehát alaposan meggondolandó mikor, és mire alkalmazzuk.
Mint a légifelvételek általában, az általunk készítettek is alkalmasak interpretációra és metrikus kiértékelésre egyaránt. Különösen alkalmas lehet sajátos célú térinformatikai rendszerek térképi alapjának megteremtésére, illetve attribútum gyűjtésre. A légifelvételeket Körmendi Lászlóval, a Bajai Vízügyi Főiskola tanárával közösen készítjük. Tekintsük át a módszer technikai jellemzőit, majd nézzünk néhány példát.

 

Technikai részletek

Nézzük át, milyen felszereléssel készítjük el ezeket a légifényképeket. Előadásom címében jeleztem, hogy nem mérőkamarás felvételekről van szó, ami természetesen nem jelenti azt, hogy a szó klasszikus értelmében vett amatőr felvételekről beszélek.
     A fényképezéshez Hasselblad kamerát használunk, 80mm, vagy 100mm objektívvel.
     Film: Fujicolor SG vagy HG, érzékenysége 100 ASA. Hasznos negatívméret 55x55mm. Természetesen igény szerint dolgozunk infraérzékeny anyagra is.
     Repülőgép: motoros sárkány, vagy bármilyen nyitott, keskenytörzsû, merevszárnyú ultrakönnyû repülőgép.
     Kamarafelfüggesztés: a gép törzsét körülfogó, szárnyközéppontban csuklósan rögzített, függesztett keret. Ezzel a megoldással biztosítható, hogy a repülőgép hosszirányú és keresztirányú billegése ne gyakoroljon hatást a kamara helyzetére.
      A drift ( oldalirányú szögelfordulás ) a keret elfordításával korrigálható.
     Szokásos repülési magasság 500 - 2000 méter, ami 100mm-es objektívet használva durván 1:5000- 1:20000 felvételi méretaránynak felel meg. Tekintve hogy a képek mintegy tizszeres nagyítást bírnak el, 1:500 - 1:2000 méretarányú nagyításokat kaphatunk.
     Légifényképezés előtt repülési tervet készítünk, amelyen bejelöljük, a fotocentrumok helyét. Egy próbarepüléssel meghatározzuk a szélerősséget és szélirányt, majd kiszámítjuk, hogy a fotocentrumok időben milyen távolságra vannak egymástól. A repülést minden esetben ± 20° megengedhető eltéréssel széllel szemben hajtjuk végre. Így biztosítható a legkisebb föld feletti sebesség, és az expozíciók közötti maximális időtartam.
     A kamarafelfüggesztő keretbe egy függőleges, húrirányú gumikötél segíti a célzást. Kísérleteket folytatunk GPS-szel való navigálásra is, ez folyamatban van. Félreértés ne esék, nem a GPS technológia kipróbálása a cél, hiszen ennek alkalmazhatósága sokszorosan bizonyított, mindössze arról van szó, hogy meg kell találni a GPS adta navigációs üzenetek megjelenítésének módját, valamint a kamarával való on line összeköttetés lehetőségét. Gondot okoz például, egy notebook elhelyezése a pilóta előtt.
     Navigációs szempontból igen fontos az irány,  sebesség, és magasságtartás. Ez a pilóta nem egyszerû, de megoldható feladata. Képméretarány mérésekkel bizonyítható, hogy egy gyakorlott pilóta ± 5 méteres magasságtartásra képes.

 

Sajátos célú kerttervezés

Sajátos célú kertek alatt ebben az esetben a temetőkerteket értem. A temetők légifényképezése adja munkáink zömét. Az esetek többségében szükség van egy térképre, amelyen a sírok, kripták, kolumbáriumok optimális helye, mérete, száma tervezhető, hiszen a terület érték, nem mindegy hány sírhely létesíthető a jövőben. További igény egy közelítőleg kerek méretarányú montázs elkészítése is, melyet 1:500 méretarányban egy lapon, vagy nagyobb temetők esetében keret nélküli szelvényekre bontva készítünk el. Ez egyrészt a bejáratnál információs táblaként, másrészt a temetőgondnokságon munkaközi fototérképként használatos.
A fototérképből térképet is készítünk.
Könnyû belátni, hogy egy temető felmérése hagyományos földi technológiával igen időigényes, tehát költséges feladat. A temető felmérési szempontból egy olyan településnek felel meg, ahol rengeteg a tömb, de nincs részlet a tömbbelsőben. A felmérést nehezíti a növényzet, poláris felmérést alkalmazva igen sok álláspontra van szükség, arról nem is beszélve, hogy a helyszínre hosszú időre ki kell vonulni. Megoldásnak tûnik, hogy egy parcella két sarokpontja közé, mint mérési vonalra ortogonálisan felmérjük a részleteket, de ez is igen időigényes, ráadásul önként adódik a generalizálás lehetősége, így pontosan a részletek vesznek el.
Ezzel szemben a következő eljárást alkalmazzuk:
     Az előzetes terepbejárás alkalmával illesztőpontokat jelölünk a szokásos módokon, majd meghatározzuk ezen pontok koordinátáit, célszerûen poláris koordinátaméréssel. A koordinátákat helyi rendszerben mérjük, de ha a feladat indokolja, EOV koordinátákat is számíthatunk.
     A légifelvétel negatívjaiból papír-nagyítást készítünk, majd a képeket egyszerûen digitalizáljuk. A digitalizálás tájékozását a mért illesztőpontokra végezzük el.
     Az egyképes digitalizálás igen fáradságos munkafázis, ezért inkább képpáronként digitalizálunk, sztereoszkóp alatt. A térmodellen egyértelmûbben azonosíthatók a pontok, és a szem sem fárad olyan mértékben.

1.kép

1.ábra

Kíváncsiak voltunk, hogy ezzel az eljárással milyen megbízhatóság érhető el, ezért a kecskeméti nagytemető egyik parcellájában próbamérést végeztünk: Földi eljárással, mérőállomással, mintegy 150 pontot mértünk meg, majd ugyanezen pontok digitalizált koordinátáival összehasonlítottuk. Az eredmény meglepő, 7- 11 cm-es koordinátaeltéréseket kaptunk. A módszer hátránya, hogy magassági kiértékelésre nem alkalmas, igazán jó eredmény viszonylag síkvidék mérésénél kapható.

Munkáink során további igény jelentkezett, a képek számítógépen való montírozása. Ehhez először elő kellett állítani egy szkennelt állományt, majd a képeket transzformálni kellett. A transzformáláshoz a Geo-Comp kft. munkatársai egy kis programot készítettek, amely a terepen mért illesztőpontok alapján elvégezte a raszterkép transzformálását. Az így transzformált képek már jól illeszkedtek egymáshoz, az egész munkaterület egy képen vált szemlélhetővé. Figyelmet igényel a transzformáció, ugyanis ezek a képek gyakorlatilag ortofotók ! Jól azonosítható illesztőpontok, és éles képkontúrok esetén az elérhető pontosság szintén meglepő eredményre vezetett. 1 képpont, mintegy 5 X 5 cm-es terepi területnek felelt meg. Ez a megoldás még nem tekinthető üzemszerûnek, mivel a raszterállományunk bitmap, tehát óriási tárkapacitást igényel, betöltése igen lassú. Természetesen magassági adatokhoz továbbra sem juthatunk. Domborzatilag tagolt területen természetesen az illesztőpontok számát növelni kell, helyüket alkalmasan kell megválasztani.

 

Folyóvizek felszíni áramlásvizsgálata

A légifényképezés vízügyi alkalmazásai között talán a legérdekesebb, a folyóvizek felszíni áramlásának mérése. A folyómederben lévő természetes és mesterséges tereptárgyak módosítják a víz áramlásának irányát és sebességét, turbulens áramlást eredményezve. Ez a turbulens áramlás felkavarva a mederfenék hordalékát, zátonyokat alakíthat ki, tehát modellezésére nagy szükség van a hajózás szempontjából. Sok esetben szükség van szondákkal mért áramlásmodellezésre is, de az esetek többségében jó eredményt ad a felszíni áramlás vizsgálata is. A mérési módszer lényege a következő:
A folyóparton illesztőpontokat helyezünk el, ezeket célszerûen egy földbe vert csővel állandósítjuk, majd a légifényképezés idejére a csőbe állított színes esernyővel jelöljük meg. A színes körcikkek nagyon jól képződnek le a fényképeken, könnyen azonosíthatók.
A mérendő folyószakasz legfelső szelvényében motorcsónakról úszóbólyákat dobálnak a vízbe, felváltva kör, háromszög, négyzet alakúakat. A repülőgéppel a bólyaraj fölött kőrözve bizonyos időnként felvételeket készítünk úgy, hogy a bólyaraj közel a kép közepére kerüljön, és lehetőleg mindkét part illesztőponjai láthatók legyenek. A felvételek közötti időtartamot egy diktafonnal mérjük, minden felvétel előtt bemondva az expozíció sorszámát, és az expozíció pillanatát. Például: "negyedik felvétel következik, ........most". Utólag végighallgatva a hangfelvételt megmérhető a felvételek között eltelt pontos idő. A fényképnagyításokat a parti illesztőpontokra tájékozva digitalizáljuk, az azonos bólyákhoz tartozó pontokat összekötjük, és elő is állt az áramlási modell. Az egyes bólyák helyét összevetve a hangfelvételből mért időintervallumokkal, sebességadatokhoz jutunk.
Érdekességként kívánom megjegyezni, hogy a módszer nem újkeletû, a múlt században már végeztek hasonló méréseket azzal a különbséggel, hogy a fényképezést sötétben végezték, az úszóbólyákra gyertyát rögzítettek, és a fényképeket hegytetőről készítették.

 

Kisalappont meghatározás

A felvételeket ebben az esetben is a gemenci erdő fölött készítettük. A vízügy feladata egy elmocsarasodott holtág revitalizációja volt. Hossz és keresztszelvényeket kellett mérni az említett lefolyástalan mocsárban annak meghatározására, milyen állapotban van a régi meder. A sekély, mocsaras mederben a keresztszelvényeket "földi" úton, mélységmérő szondákkal, mérőszalaggal megmérték, a szelvénysarokpontokat megjelölték, de a sarokpontok bemérése lehetetlennek látszott. Alappontok viszonylag messze voltak, mûszerrel a mocsaras talajon nem lehetett felállni, távolabbról pedig az erdő miatt nem volt összelátás. Önként adódott a fotogrammetria gondolata. A szelvénysarokpontokra és a közeli HP kövekre felhívójeleket helyeztünk, majd a levegőből végigfényképeztük a területet. A szokásos 60% átfedésel. A képeket a korábban említett módon, digitalizálással dolgoztuk fel.

Interpretáció

Minden légifelvétel sokkal több információt tartalmaz, mint amire a tervezéskor szükség van, tehát rajtunk múlik, ebből az információhalmazból mit használunk fel. Az interpretáció tipikusan térinformatikai alkalmazás, hiszen sokszor fontosabb egy dolog megléte, mit annak a pontos helye. Álljon itt néhány példa az általunk készített légifelvételek interpretációs felhasználására, a teljesség igénye nélkül:
     Építéshatósági ellenőrzés: Az önkormányzatoknak időről időre ellenőrizniök kell, hogy  területükön az építkezések a hatósági előírásoknak megfelelően valósulnak e meg. Domborzatilag erősen tagolt, növényzettel sûrûn benőtt zártkerti területeken igen nehéz a földről megállapítani, hogy létesült e új épület az ingatlanon, és ha igen milyen alapterületû. Ezen segít a légifelvétel. Ebben az esetben a felvételek készítésénél nem törekszünk az elérhető szélső pontosságra, a cél az, hogy az ingatlanok jól megkülönböztethetők legyenek. Ezeken a felvételeken jól látszanak az illegális szemétlerakóhelyek, és egyéb környezeti károsodások is.
     Más alkalommal egy megtelt, és bezárásra szánt szemétlerakó helyet fényképeztünk, a képeken jól látható a szemét szétszóródásának iránya és mértéke.
     Érdekes feladat volt a gemenci erdő légifényképezése, itt a cél különféle madárfajok fészkelési helyeinek azonosítása volt.
     Más alkalommal, szintén a Gemencben az erdőben lévő belvizeket, pocsolyákat kerestük és számláltuk a képeken.
     Harta község térségében a Dunán jégtorlaszokat fényképeztünk.
     A téli, lombtalan erdőkről, mezőkről készített légifényképeken megszámlálhatók az egyébként  rejtőzködő éltmódot folytató vadak.
 

A módszer előnyei, hátrányai

Előnyök:
     Tekintve hogy ultrakönnyû repülőgépet használunk, a kérdéses területhez igen közel tudjuk végrehajtani a fel és leszállásokat, így a repülés igen olcsó, arról nem is beszélve, hogy egy ultrakönnyû gép üzemórájának költsége messze alatta marad az "igazi" légifényképező repülőgépek költségeinek. Mind az alkalmazott filmek ára, mind a hívás - nagyítás költségei jóval alacsonyabbak, összehasonlítva a mérőkamarás felvételekkel.
     Kis területről, kis számú felvétel is gazdaságosan készíthető.
     Alacsony repülési magasság, és kis föld feletti sebesség is alkalmazható.
     A filmek laborálását szinte bármelyik fotolabor el tudja végezni.
     A képek feldolgozásához nincs szükség nagy értékü berendezésekre.

Hátrányok:
     Noha a felvételeket függőleges kamaratengellyel készítjük és a képek soron belül 60%-ban fedik egymást, sztereofotogrammetriai kiértékelésre nemigen gondolhatunk.  A kis képterület és a keretjelek hiánya miatt a sztereo képpár relatív tájékozása szinte ugyanannyi időt vesz igénybe, mint maga a kiértékelés, így ez a módszer gazdaságtalan.
     Az ultrakönnyû repülés időjárási korlátai miatt, nehezen tervezhető a repülés. Hidegfrontok utáni tiszta időben általában nagy a szél, a nyári meleg napokon pedig a termikek nehezítik a korrekt irány és magasságtartást.

 
Copyright © www.legifotok.eu 2006 Minden jog fenntartva