استاندارد تهیه عکس های هوایی

 

مقدمه

عکس‌های هوایی یکی از ابزارهای مهم و ضروری در زمینه‌های مختلف علمی و مهندسی مانند نقشه‌برداری، جغرافیا، زمین‌شناسی، کشاورزی، و برنامه‌ریزی شهری می‌باشند. این تصاویر به دلیل ارائه دیدگاه جامع و دقیق از سطح زمین، بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اما برای اینکه این عکس‌ها کیفیت و دقت لازم را داشته باشند، باید مطابق با استانداردهای مشخصی تهیه شوند. در این مقاله به بررسی استانداردهای تهیه عکس‌های هوایی می‌پردازیم.

1. تجهیزات و فناوری‌ها

1.1. دوربین‌های هوایی

دوربین‌های مورد استفاده در تهیه عکس‌های هوایی باید دارای رزولوشن بالا و قابلیت ثبت تصاویر با کیفیت باشند. مشخصات فنی دوربین‌ها باید شامل موارد زیر باشد:

• رزولوشن بالا: حداقل 10 مگاپیکسل برای ثبت جزئیات دقیق.
• قابلیت کالیبراسیون: دوربین‌ها باید قابلیت کالیبراسیون دقیق برای اصلاح اعوجاجات لنز و سایر خطاها را داشته باشند.
• پایداری دمایی و رطوبتی: دوربین‌ها باید در دما و رطوبت‌های مختلف عملکرد مطلوبی داشته باشند.

1.2. سیستم‌های ناوبری و GPS

برای تهیه عکس‌های هوایی دقیق، استفاده از سیستم‌های GPS با دقت بالا ضروری است. این سیستم‌ها باید توانایی ثبت موقعیت دقیق هر عکس در زمان ثبت را داشته باشند.

1.3. هواپیماهای بدون سرنشین (پهپادها)

استفاده از پهپادها در عکسبرداری هوایی به دلیل هزینه کمتر و دسترسی آسان‌تر به مناطق مختلف، به سرعت در حال افزایش است. پهپادها باید دارای سیستم‌های پایدارکننده (استابلایزر) و قابلیت برنامه‌ریزی مسیرهای پرواز باشند.

2. روش‌های تهیه عکس‌های هوایی

2.1. برنامه‌ریزی پرواز

برنامه‌ریزی دقیق مسیر پرواز برای اطمینان از پوشش کامل منطقه مورد نظر بسیار مهم است. باید به موارد زیر توجه شود:

• ارتفاع پرواز: باید با توجه به رزولوشن مورد نیاز و نوع دوربین تعیین شود.
• سرعت پرواز: باید به گونه‌ای باشد که تصاویر با حداقل تاری ثبت شوند.
• فاصله بین مسیرهای پرواز: باید به گونه‌ای تنظیم شود که همپوشانی کافی بین تصاویر به دست آید.

2.2. همپوشانی تصاویر

همپوشانی طولی و عرضی بین تصاویر برای ایجاد مدل‌های سه‌بعدی و نقشه‌های دقیق ضروری است. همپوشانی طولی (بین تصاویر متوالی در یک مسیر) باید حداقل 60 درصد و همپوشانی عرضی (بین تصاویر مسیرهای مجاور) باید حداقل 30 درصد باشد.

3. پردازش تصاویر

3.1. تصحیح هندسی

تصاویر هوایی باید به دلیل اعوجاجات ناشی از لنز و زاویه دید، تصحیح هندسی شوند. این کار با استفاده از الگوریتم‌های خاص و نقاط کنترلی زمینی (Ground Control Points) انجام می‌شود.

3.2. تصحیح رادیومتریک

برای یکنواخت‌سازی روشنایی و کنتراست تصاویر، تصحیحات رادیومتریک اعمال می‌شود. این تصحیحات شامل تنظیم تعادل رنگ، حذف اثرات سایه و روشنایی نابرابر ناشی از تغییرات شرایط نوری است.

3.3. تولید مدل‌های سه‌بعدی

با استفاده از تصاویر هوایی و تکنیک‌های فتوگرامتری، می‌توان مدل‌های سه‌بعدی از مناطق مورد نظر تهیه کرد. این مدل‌ها برای تحلیل‌های دقیق جغرافیایی و مهندسی استفاده می‌شوند.

4. کنترل کیفیت

4.1. دقت مکانی

دقت مکانی تصاویر هوایی باید با استفاده از نقاط کنترلی زمینی و سیستم‌های GPS دقیق بررسی شود. این دقت باید در محدوده مورد قبول استانداردهای بین‌المللی باشد.

4.2. وضوح تصویر

وضوح تصاویر باید به گونه‌ای باشد که جزئیات مورد نیاز به وضوح قابل مشاهده باشند. این وضوح با استفاده از معیارهای اندازه‌گیری رزولوشن تصویر سنجیده می‌شود.

4.3. یکنواختی روشنایی

تصاویر هوایی باید از لحاظ روشنایی یکنواخت باشند. تفاوت‌های شدید روشنایی بین تصاویر مختلف می‌تواند مشکلاتی در پردازش و تفسیر تصاویر ایجاد کند.

5. مستندات و گزارش‌ها

5.1. مستندسازی فرآیند

تمام مراحل تهیه عکس‌های هوایی، از برنامه‌ریزی پرواز تا پردازش نهایی تصاویر، باید به دقت مستندسازی شود. این مستندات شامل نقشه‌های پرواز، مشخصات فنی تجهیزات، و گزارش‌های پردازش تصاویر می‌شود.

5.2. گزارش کیفیت

گزارشی از کیفیت تصاویر و دقت مکانی آنها باید تهیه شود. این گزارش باید شامل نتایج ارزیابی دقت مکانی، وضوح تصویر، و یکنواختی روشنایی باشد.

در حاشیه هر عکس هوایی اطلاعات مهمی برای کاربران قرار گرفته است که معمولا این اطلاعات به شکل استاندارد تهیه شده اند، با پیشرفت تکنولوژی هواپیمایی و همچنین فیلم ها تغییرات بسیاری در عکس های هوایی ایجاد شده است.

کاربران برای مطالعه عکس های هوایی نیاز به راهنمایی و اطلاعات جامع تری دارند. برای کاربردی تر بودن اطلاعات باید این اطلاعات را به شکل استاندارد ثبت نمود . استاندارد تهیه عکس های هوایی در عکس های قدیمی تر تا حدودی متفاوت تر است.

داده ها و عناوین استاندارد تهیه عکس های هوایی به شرح زیر است:
شماره نگاتیو ، موقعیت دوربین، شماره برداشت، سرویس ها، رتبه / شماره ماموریت، تاریخ، زمان و منطقه، فاصله کانونی، ارتفاع، نوع عکس و یا تصویر، مختصات جغرافیایی، عنوان توصیفی، شماره و یا نام پروژه، نوع و شماره سریال دوربین، شماره سریال cone، نوع و شماره سریال لنز، نوع و شماره سریال مخزن، نوع فیلتر که در عکاسی به کار گرفته شده است، دسته بندی امنیتی.

اطلاعات عکس های هوایی

قبل از این که از یک عکس به عنوان مکمل نقشه و یا جایگزین آن استفاده شود، بهتر است یک سری اطلاعات را در مورد عکس های هوایی بدانیم . مهم ترین نکته در مورد عکس های هوایی مقیاس است .

در یک عکس هوای مقیاس به عنوان نسبت فاصله ای دو نقطه در عکس و اندازه واقعی این فاصله در زمین گفته می شود . برای تعیین مقیاس در عکس های هوایی دو روش وجود دارد.

روش اولیه به این شکل است که مقیاس از نسبت فاصله کانون به ارتفاع پرواز به دست می آید، هنگامی که مکان مورد نظر شامل دریا می شود در این صورت باید ارتفاع را از سطح دریا در نظر گرفت. برای محاسبه مقیاس به این روش می توان اطلاعات را در مورد ارتفاع پرواز و همچنین فاصله کانونی را از حاشیه عکس استخراج نمود.

در روش دوم در عکس های هوایی عمودی فاصله بین دو نقطه در عکس را برروی اندازه واقعی دو نقطه حساب می کنند. فاصله زمین از طریق اندازه گیری واقعی دو نقطه برروی زمین مشخص می شود.

فاصله ای دو نقطه بر روی عکس را باید با اتصال دو نقطه به هم توسط یک خط مستقیم و اندازه گیری طول خط مشخص نمود و مقیاس را به دست آورد ، هنگامی که عکس های هوایی از یک منطقه ثبت می شود باید برای راحتی کار عکس های منطقه را تحت یک عنوان شماره گذاری کرد.

 

دو روش تهیه نقشه های شاخص

جالب است بدانید دو روش برای تهیه نقشه های شاخص در استاندارد تهیه عکس های هوایی وجود دارد.

در روش اول بهتر است به چهار گوشه عکس ها دقت نمایید، جسم خاص را مانند یک ساختمان و یا جاده برای شناس دیگر عکس ها در نظر بگیرید، اگر در گوشه های تصویر ، تصویری مشخص وجود ندارد از لبه های عکس و اشیا قابل شناسایی در لبه های عکس کمک بگیرید، عکس های هوایی به شکل مربع و یا مستطیل کامل نیستند و در لبه ها کشیده شده اند.
روش دوم زمانی به کار گرفته می شود که تعداد زیادی عکس از یک نمایه داشته باشید، در این روش از یک مقوا به عنوان الگو استفاده می کنیم و قسمت هایی که در عکس ها مشترک است را برش می زنیم.

با قرار دادن قسمت های موجود عکس ها در کنار هم نقشه منطقه مورد نظر را که توسط عکس ها پوشش داده شده است تهیه می کنیم ، همچنین در این روش باید مقیاس تمام عکس ها تقریبا یکی باشد و نیز باید تعداد عکس های تهیه شده بسیار زیاد باشد.

اولین عکس را با ویژگی مشخص از منطقه را انتخاب کنید آن را بر روی نقشه مطابق با آن چه در نقشه است تطبیق دهید. برای این کار قالب مستطیلی عکس را تغییر دهید به همین ترتیب به سراغ عکس های بعدی بروید ، با دیگر عکس ها و برش دادن آن ها به شکل مناسب برای پوشش نقشه کمک بگیرید.

می توان با استفاده از عکس های تهیه شده یک نقشه به روز با اطلاعات اساسی تهیه نمود که تمام ناحیه را به خوبی پوشش می دهد. با رعایت تمام استاندارد تهیه عکس های هوایی شما می توانید عکاسی متفاوت تری نسبت به قبل داشته باشید .

نتیجه‌گیری استاندارد تهیه عکس های هوایی

تهیه عکس‌های هوایی با کیفیت و دقت بالا نیازمند رعایت استانداردهای مشخصی در زمینه تجهیزات، روش‌های عکسبرداری، پردازش تصاویر، و کنترل کیفیت است.

با استفاده از تکنولوژی‌های مدرن و روش‌های دقیق می‌توان تصاویری با وضوح بالا و دقت مکانی قابل اعتماد تهیه کرد که در بسیاری از زمینه‌های علمی و مهندسی کاربرد دارند. رعایت این استانداردها نه تنها به افزایش کیفیت تصاویر کمک می‌کند، بلکه به اطمینان از صحت و دقت تحلیل‌های مبتنی بر این تصاویر نیز منجر می‌شود.