تصویر برداری هوایی

تصویر برداری هوایی

عکس ­برداری به صورت منظم از محدوده‌ه­ای مشخص را می‌­توان تصویربرداری نام گذاشت. اگر این کار توسط تجهیزاتی همچون پهپاد یا ماهواره انجام شود با عنوان تصاویر هوایی و ماهواره­ای شناخته می‌­شوند. می‌­توان گفت تصویر برداری هوایی، عملیات عکس­ برداری منظم از محدوده­ای مشخص است.

تصویر برداری هوایی را می­‌توان به دو زیر مجموعه تبلیغاتی و مهندسی تقسیم کرد. تصویر برداری تبلیغاتی شامل ثبت تصاویر و ویدئوهای متفاوت توسط وسایل پرنده جهت معرفی محصولات و خدمات قابل ارائه توسط درخواست­ کننده می‌باشد. اما زیر مجموعه‌ی مهندسی تصویر برداری هوایی شامل چندین گروه متفاوت با کاربردها بیشتر می‌شود.

عکس 1. نمونه تصویر برداری هوایی

تصویر برداری هوایی با هدف تولید نقشه

یک عکس هوایی تنها دارای زیبایی بصری است، اما با کنار هم قرار گرفتن عکس­‌ها علاوه بر زیبایی، نقشه­‌هایی تولید خواهند شد که قابلیت استفاده حقوقی نیز دارند. کنار هم قرار دادن عکس­‌های هوایی نیازمند شرایط خاصی خواهد بود که با توجه به داده‌های مورد نیاز متفاوت است. شناخت اصطلاحات مرتبط باعث درک بهتر از شرایط­ خواهد شد.

فاصله نمونه­ برداری از زمین

ویژگی‌های دوربین­ و تجهیزات، تناسبی میان نوع عملیات و انتخاب پهپاد جهت انجام عملیات تصویر برداری ایجاد می‌کند. دوربین و لنز استفاده شده، ارتفاع و جهت پرواز پهپاد را مشخص می‌کند. نوع تجهیزات تصویر برداری و ارتفاع پروازی، تأثیر مستقیمی بر کیفیت تصاویر ثبت شده خواهد داشت. این کیفیت و یا به عبارتی دقت با واحد سانتی­ متر بر پیکسل عکس، اندازه ­گیری می‌شود. هر چه میزان این عدد کمتر باشد دقت عکس هوایی ثبت شده بیشتر است. این عدد با عنوان GSD یا فاصله نمونه ­برداری از زمین شناخته می‌شود. در عملیات‌ تصویر برداری و نقشه برداری هوایی یکی از معیارهای مهم تشخیص و تنظیم صحیح فاصله نمونه ­برداری از زمین است.

عکس 2. چپ با فاصله نمونه برداری زیاد _ راست با فاصله نمونه برداری کم

نشان­ گذاری جغرافیایی

تصاویر ثبت شده در کنار یکدیگر معنا پیدا می‌کنند و این قرارگیری در کنار هم نیازمند تعیین مشخصات دقیق از محل و زمان ثبت خواهد بود. تمامی عکس­‌های ثبت شده توسط پهپاد و دیگر تجهیزات به صورت خودکار و یا دستی باید علامت­ گذاری شوند و اطلاعات جغرافیایی کاملی را دربرگیرند تا زمان تکمیل نقشه در محل مشخص قرار گیرند. ثبت این اطلاعات بر روی هر عکس با نام نشان­ گذاری جغرافیایی یا Geotagging شناخته می‌شود.

عکس ‏3. مشخص شدن نشان گذاری جغرافیایی در نرم افزارهای تصویر برداری

همپوشانی

عکس‌­های ثبت شده نیازمند قسمت مشترکی جهت اتصال خواهند بود. قسمت مشترک بین هر دو عکس موجب خواهد شد تا با قرارگیری بر روی یکدیگر اتصال صحیح و کاملی از چند عکس انجام شود. این قسمت مشترک با عنوان همپوشانی یا Overlap در فرآیند تصویر برداری هوایی نام­گذاری شده است. هر چه میزان این همپوشانی بیشتر باشد، قسمت­‌های مشترک بین عکس‌ها نیز بیشتر خواهد بود.

عکس ‏4. چگونگی همپوشانی عکس‌ها جهت قرار گیری بهتر

کاربرد داده­ های خروجی

همانطور که توضیح داده شد کنار هم قرار گرفتن عکس‌ها باید تحت شرایط دقیقی انجام شود تا دقت خروجی داده‌ها نیز افزایش یابد. خروجی‌هایی با کاربردهای متفاوت در صنایع مختلفی همچون منابع طبیعی، کشاورزی، مدیریت بحران و راه­ سازی باعث توجه و پیشرفت تصویر برداری هوایی، مهندسی و تجهیزات مرتبط با این نوع عملیات‌ها شده است.

صنایع

• منابع طبیعی

تصویربرداری هوایی از منابع طبیعی همچون جنگل‌­ها، با قابلیت بررسی تغییرات پوشش گیاهی و شناخت ظرفیت‌ منطقه‌ه­ا از جمله کاربردهای تصاویر هوایی در زمینه منابع طبیعی است.

• کشاورزی

کشاورزی مدرن یا کشاورزی دقیق، شاخه‌ای از این صنعت مرتبط با تجهیزات هوایی است. استفاده از پهپادها و تصاویر هوایی در صنعت کشاورزی باعث شده تا علاوه بر کاهش هزینه­‌های متفرقه، میزات تولیدات و کیفیت محصولات نیز افزایش یابد.

• راه­ سازی

تصویر برداری هوایی و تهیه نقشه از طرح‌های راه ­سازی و راه ­آهن، محاسبه احجام و تعیین حدود و اراضی جاده‌­ها و شهرها از جمله کاربردهای تصاویر هوایی در صنعت راه ­سازی است.

چرا تصویر برداری هوایی؟

انواع خروجی‌ها

ارتوموزائیک

یکی از مهم ترین محصولات تصویر برداری هوایی، نقشه‌­های ارتوموزائیک است. این نقشه‌ها به صورت رنگی و دارای تصحیح هندسی هستند.(تطابق کامل اندازه­‌های روی نقشه با اندازه‌های واقعی را تصحیح هندسی می‌­نامند.)

کاداستر

از دیگر خروجی‌­ها که جهت تعیین دقیق مرزهای زمین استفاده می‌شود، نقشه‌های کاداستر‌ اند. ویژگی حقوقی این نقشه‌ها باعث شده تا به عنوان اسناد قانونی جهت مستند سازی اطلاعات اراضی مورد استفاده قرار گیرند.

مدل سه­ بعدی

از تصاویر ثبت شده به صورت هوایی در زوایا مختلف می‌­توان نقشه سه ­بعدی تولید کرد. این نقشه­‌ها دید بصری واضح ­تری از عوارض موجود در یک منطقه را نمایش می‌­دهند. دقت بالای این نقشه‌­ها باعث شده تا در مواردی همچون محاسبه حجم نیز کاربردی باشند.

تجهیزات مورد نیاز

انجام عملیات تصویر برداری هوایی نیازمند تجهیزات است. این تجهیزات شامل پهپاد، نرم ­افزار، سیستم هدایت و ناوبری، سیستم موقعیت ­یابی و تجهیزاتی همچون دوربین‌های بصری، حرارتی و چندطیفی است. تمامی این تجهیزات با قرارگیری در یک سیستم منظم باعث تصویر برداری هوایی از محدوده موردنظر خواهند شد.

تصویر برداری هوایی علاوه بر سرعت بالای ثبت داده‌ها، خروجی با کیفیت و دقت بالایی نیز دارد. استفاده از تجهیزاتی همچون پهپادها جهت ثبت تصاویر هوایی باعث شده تا عملیات­‌هایی مانند تهیه مدل­‌های سه­ بعدی، تهیه نقشه اراضی و… در زمان کوتاه تر، با هزینه کمتر و بدون محدودیت مکانی انجام شوند. دقت داشته باشید چگونگی ثبت تصاویر و داده‌های مرتبط با آن‌­ها و چگونگی استفاده از این اطلاعات نیازمند تخصص کافی خواهد بود.