تصویر برداری هوایی

تصویر برداری هوایی

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

تصویر برداری هوایی را می­ توان به دو زیر مجموعه تبلیغاتی و مهندسی تقسیم کرد. تصویر برداری تبلیغاتی شامل ثبت تصاویر و ویدئوهای متفاوت توسط وسائل پرنده جهت معرفی محصولات و خدمات قابل ارائه توسط درخواست ­کننده می‌شود؛ اما زیر مجموعه مهندسی تصویر برداری هوایی شامل چندین گروه متفاوت با کاربردهای بیشتری می‌شود.

عکس ‏1. نمونه تصویربرداری هوایی

تصویر برداری هوایی با هدف تولید نقشه

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

فاصله نمونه­ برداری از زمین

ویژگی‌های دوربین­ و تجهیزات آن تناسبی میان نوع عملیات و پهپاد قابل انتخاب جهت انجام یک عملیات تصویر برداری ایجاد می‌کند. دوربین و لنز استفاده شده بر روی آن، 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. هرچه میزان این عدد کمتر باشد یعنی دقت عکس هوایی ثبت شده بیشتر است. این عدد با عنوان یا فاصله نمونه­ برداری از زمین شناخته می‌شود. در عملیات‌های تصویر برداری و نقشه ­برداری هوایی یکی از معیارهای مهم عملیات، 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 به معنای واحد می‌رسند و این قرارگیری در کنار یکدیگر نیازمند تعیین مشخصات دقیقی از محل و زمان ثبت خواهد بود. تمامی عکس‌های ثبت شده توسط پهپاد و دیگر تجهیزات، به صورت خودکار و یا دستی، بایستی علامت ­گذاری شوند و اطلاعات جغرافیایی کاملی را در بر گیرند تا زمان تکمیل نقشه در محل مشخص خود 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 نام­ گذاری شده است. هرچه میزان این همپوشانی بیشتر باشد، قسمت‌های مشترک بین عکس‌­ها نیز بیشتر خواهد بود.

عکس ‏4. چگونگی همپوشانی عکس‌ها جهت قرارگیری بهتر

کاربرد داده‌­های خروجی

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

 صنایع

منابع طبیعی

تصویر برداری هوایی از منابع طبیعی همچون جنگل‌ها، با قابلیت بررسی تغییرات پوشش گیاهی و شناخت ظرفیت‌های منطقه‌ای ازجمله 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.

راه­سازی

تصویر برداری هوایی و تهیه نقشه از طرح­ های راه­سازی و راه ­آهن، محاسبه احجام و تعیین حدود و اراضی جاده­‌ها و شهرها ازجمله کاربردهای تصاویر هوایی در صنعت راه­سازی است.

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 اندازه­ های واقعی را تصحیح هندسی می‌نامند.)

عکس 5. نمونه نقشه­‌ی ارتوموزائیک

کاداستر

یکی از خروجی­‌های تصویر برداری هوایی جهت تعیین دقیق مرزهای زمین، نقشه­‌های کاداستر‌اند. ویژگی حقوقی این نقشه‌­ها باعث شده تا به عنوان اسناد قانونی جهت مستند سازی اطلاعات اراضی مورد استفاده قرار گیرند.

عکس 6. نمونه نقشه‌ی کاداستر

مدل سه­ بعدی

از تصاویر ثبت شده به صورت هوایی در زوایا مختلف می‌توان نقشه سه­ بعدی تولید کرد. این نقشه‌ها دید بصری واضح‌تری 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 برای تصویربرداری هوایی

انجام یک عملیات تصویربرداری هوایی نیازمند تجهیزاتی است. این تجهیزات شامل پهپاد، نرم­افزار تصویر برداری، سیستم هدایت و ناوبری، سیستم موقعیت ­یابی و تجهیزات تصویر برداری همچون دوربین­‌های بصری، حرارتی و چندطیفی است. تمامی این تجهیزات با قرارگیری در یک سیستم منظم باعث تصویر برداری هوایی از محدوده مورد نظر 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 همچون تهیه مدل‌­های سه­ بعدی، تهیه نقشه اراضی و… در زمان کوتاه، 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.