Introducere în Fotogrammetrie

Fotogrammetria are ca principal scop determinarea formei şi dimensiunilor plane sau spaţiale cu ajutorul fotografiilor Aceste fotografii se numesc fotograme deoarece îndeplinesc anumite condiţii, în special condiţii metrice. În concluzie putem defini fotogrammetria ca fiind ştiinţa şi tehinica care se ocupã cu obţinerea fotografiilor central perspective asupra obiectelor de mãsurat şi extragerea de pe acestea a proiecţiile ortogonale ( ex.: planuri, hãrţi, profile etc.).

Tot în cadrul fotogrammetriei un alt scop al acesteia este acela de a recunoaşte şi a identifica o imagine fotograficã ; acestã operaţie purtând denumirea de fotointerpretare.

Fotogrammetria-fotointerpretarea are la rãndul ei ca principalã preocupare determinarea caracteristicilor cantitative şi calitative ale obiectelor din spaţiul înconjurãtor pe baza acestor fotograme. Putem spune cã fotogrammetria – fotointerpretarea este ştiinţa şi tehnica care are ca scop obţinerea fotogramelor , recunoaşterea şi identificarea imaginilor cât şi determinarea formei şi dimensiunilor obiectelor şi materealizarea acestora în formã analogicã şi/sau digitalã.

Fotogrammetria a apãrut ca urmare a randamentului scãzut pe care îl ofereau metodele clasice topografice de mãsurare a suprafeţelor întinse şi reprezentarea acestora la diferite scãri. De asemenea aceastã problemã s-a accentuat în momentul în care construcţiile inginereşti, a hidroamelioraţiilor , sistematizãrilor etc. au început sã se dezvolte şi sã solicite în permanenţã mãsurarea topograficã a zonelor terestre şi reprezentarea acestora pe planuri topografice ( 1:100 – 1:1000 ) cât mai repede şi mai precis posibil. Deoarece metodele clasice topografice nu ofereau rapiditatea de care aveau nevoie lucrãrile inginereşti tot mai intensive , pentru realizarea mãsurãtorilor necesare şi elaborarea planurilor , s-a hotãrât cãutarea unor noi metode de mãsurare mai rapide şi cu un randament mai mare. Astfel s-a ajuns sã se foloseascã tehnica fotografiei , pentru înregistarea zonelor terestere pe suprafeţe cât mai mari , concomitent cu aplicaţiile geometriei proiective şi perspective pentru stabilirea unor raporturi matematice între fotografiile obţinute şi obiectele fotografiate şi transformarea acestor imagini în planuri şi hãrţi topografice corespunzãtoare zonelor fotografiate cu ajutorul unor aparate adecvate.

Dupã cum am menţionat mai sus , fotogrammetria a apãrut din necesitatea întocmirii rapide şi precise a planurilor şi a hãrţilor topografice de zone ( regiuni ) terestre cât mai mari. De aici a fost doar un pas pâna cãnd aceasta s-a extins la alte tipuri de aplicaţii, unele de teren altele de laborator.

- Avantajele fotogrammetriei:

- daca ne referim la suprafeţele pe care aceasta le redã direct în spaţiu prin metode semiautomate şi automate , putem spune cã aceasta este o industrie topograficã în comparaţie cu topografia clasicã Datoritã randamentului ridicat, atãt în lucrãrile de laborator cât şi în cele de teren, fotogrammetria reduce cheltuielile, scurteazã termenul de execuţie al planurilor şi al hãrţilor şi de asemenea are posibilitatea de a le reactualiza ;

- redarea nivelmetului şi a planimetriei este radatã cu succes deoarece se bazeazã pe documentul de teren ( fotograma ) deja existent, nu se mai foloseşte interpolerea. În fotogrammetrie se mãsoarã fiecare punct : planimetria este urmãritã şi mãsuratã pe fiecare punct al fiecãrui detaliu, iar curbele de nivel sunt şi ele redate, dar de aceastã data cu un randament ridicat , spre deosebire de reprezentãrile realizate de topografia clasicã;

- în ceea ce priveşte fotografia aerianã, aceasta oferã o înregistrare instantanee a zonei , care se poate repeta daca este necesar;

- fotogrammetria oferã produse noi cu o mare bogãţie în detalii şi cu o valoare de înregistrare obiectivã a situaţiei : fotograma propriu zisã , fotoplanul, stereograma etc.

- Factorii limitativi ai fotogrammetriei:

Ca şi oricare altã tehnicã de mãsurare , fotogrammetria are si ea , la rândul ei , unele aspecte limitative. Vorbim aici , în primul rând de tehnica mai ridicatã cu care lucrãm , care implicã inevitabil costuri mai mari pentru o precizie mai ridicatã. De asemenea este nevoie şi de o reţea de puncte de sprijin mai mult sau mai putin densã ( dupã caz ) , dacã aceasta nu existã în zona de lucru.

- Domenii de aplicaţie ale fotogrammetriei :

Fotogrammetria are ca principal domeniu de aplicaţie întocmirea planurilor şi a hãrţilor topografice , operaţie care se poate face la orice scarã uzualã.

Determinarea planimetricã , un alt domeniu de aplicaţie, nu prezintã nici un fel de problemã în realizarea ei în condiţii bune şi cu precizia necesarã.

Cel mai dificil domeniu de aplicaţie pentru fotogrammetrie este trasarea nivelmentului, deoarece complicã aparatura şi metodele de lucru , dar acestã problemã este rezolvatã , iar aplicaţia ei pentru scãrile mari se face în mod curent.

Metodele şi principiile fotogrammetriei acoperã toate nevoile de întocmire a planurilor topografice şi a hãrţilor la orice scãri, indiferent de condiţii, în zone greu accesibile sau dificile din punct de vedere meteorologic atât în spaţiul terestru cât şi în cel cosmic.

- Evoluţia ideilor şi metodelor în fotogrammetrie

În ceea ce urmezã vom urmãrii evoluţia ideilor şi metodelor în fotogrammetrie de la apariţia acesteia pânã în prezent pornind de la fotogrammetria terestrã pânã la aerofotografierea digitală , folosirea ortofotogramelor

1. Fotogrammetria terestrã

„ Primele aplicaţii ale fotogrammetriei la elaborarea unui plan topografic s-au fãcut pornindu-se de la ideile clasice ale topografiei prin intersecţia înainte graficã Metoda în sine constã în restituirea perspectivelor obţinute din cele 2 staţii de fotografiere cu ajutorul mãsurãtorilor de lungimi şi unghiuri fãcute pe clişee şi trasarea epurei de intersecţie a razelor omologe. Folosirea acestei metode era în practicã destul de greoaie , principala greutate o constituia identificarea punctelor omologe pe fotografiile luate din puncte da staţie destul de depãrtate şi care fotografii prezentau aspecte diferite ” ( Niculesc Stanca , 1987 ).

Aplicaţia fotogrammetriei terestre dupã metodele clasice , dupã cum observãm din afirmaţia de mai sus , era destul de complicatã de realizat de aceea s-a hotãrât îmbunãţirea metodei Acestã îmbunãtãţire s-a evidenţiat în utilizarea sterofotogrammetriei terestre.

Dupã ce în anul 1892 Stolze , discipolul lui Albrecht Maydenbauer , a inventat reperul stereoscopic a apãrut ideea de a utiliza fenomenul fuziunii binoculare pentru a reuni punctele puse prin identificarea punctelor omologe a 2 fotografii rezultând astfel modelul stereoscopic al terenului.