Fotogrametri

1. 1. Introduction Pengenalan

Photogrammetry is the art science and technology of taking measurements off photographs. Fotogrametri adalah ilmu seni dan teknologi pengukuran off mengambil foto. The techniques are based on the geometry of perspective scenes and on the principles of stereovision, and actually pre-date the invention of photography. Teknik ini didasarkan pada geometri adegan perspektif dan prinsip-prinsip stereovision, dan benar-benar pra-tanggal ditemukannya fotografi. There are two kinds of photographs used in photogrammetry, aerial and terrestrial . Ada dua jenis foto yang digunakan dalam fotogrametri, foto udara dan terestrial. Aerial photographs are usually acquired from aircraft but can also come from satellites, hot air balloons or even kites. foto udara biasanya diperoleh dari pesawat tetapi juga bisa berasal dari satelit, balon udara panas atau bahkan layang-layang. Terrestrial photographs come from cameras based on the ground, and generally are used in different applications from aerial. Terrestrial foto berasal dari kamera berdasarkan tanah, dan umumnya digunakan dalam aplikasi yang berbeda dari udara. There are two main data extraction methods used for analysing these photographs: Ada dua metode ekstraksi data utama yang digunakan untuk menganalisis foto-foto ini:

a. a. Quantitative: that is size, length, shape, height, area, etc. Kuantitatif: yang ukuran, panjang, bentuk, tinggi, luas, dll

b. b. Qualitative: geology, vegetation, drainage, land use, etc. Kualitatif: geologi, vegetasi, drainase, penggunaan lahan, dll

This chapter is primarily concerned with the quantitative evaluation of survey photographs. Bab ini terutama berkaitan dengan evaluasi foto survei kuantitatif.

2. 2. The Aerial Survey Camera Survei Aerial Kamera

Photographs taken with a survey camera differ to those taken with amateur (or 'non-metric') cameras in that they have a rigid known geometry that allows measurements of a predictable accuracy to be made. Foto-foto yang diambil dengan kamera survei berbeda dengan yang diambil dengan amatir (atau 'non-metrik') kamera di bahwa mereka memiliki geometri dikenal kaku yang memungkinkan pengukuran akurasi yang diprediksi akan dilakukan.

The rays of light pass through one central point in the lens of a survey camera, and the distance between this point and the film is calibrated to decimals of a millimetre. Sinar cahaya lulus melalui satu titik sentral dalam lensa kamera survei, dan jarak antara titik dan film dikalibrasi untuk desimal milimeter. This distance is known as the focal length. Jarak ini dikenal sebagai panjang fokus. The film plane is as flat as possible, often using flattening devices to achieve this. Pesawat film sedatar mungkin, sering menggunakan perataan perangkat untuk mencapai hal ini. The camera body also carries reference marks known as fiducial marks that define a coordinate mesurement axis and allow film stretch to be determined. The camera is also very large, the size of the negatives is 23cm by 23cm, which is somewhat bigger than the average snapshot. Bodi kamera juga membawa tanda referensi yang dikenal sebagai tanda acuan yang mendefinisikan sumbu koordinat Pengukuran dan memungkinkan peregangan film akan ditentukan kemudian. Kamera ini juga sangat besar, ukuran 23cm dengan negatif adalah 23cm, yang sedikit lebih besar dari rata-rata snapshot . The cameras are constructed in this manner so that measurements of a high accuracy and precision can be obtained. Kamera dibangun dengan cara ini sehingga pengukuran dari akurasi dan presisi tinggi dapat diperoleh.

3. 3. The Geometry of the Aerial Photograph The Geometri dari Aerial Foto

The average scale of the aerial photograph can be computed either by taking the ratio of the flying height above the ground and the focal length (f/H), or by taking the ratio of a known distance in the photograph and the distance on the ground. Skala rata-rata dari foto udara dapat dihitung baik dengan mengambil rasio dari tinggi terbang di atas tanah dan panjang fokus (f / H), atau dengan mengambil rasio dari jarak yang dikenal dalam foto dan jarak di atas tanah .

As the flying height above the ground is not usually known accurately, the second method is employed where a more reliable scale is needed. Neither of the two scale calculation methods give an accurate scale as there are two distortions that affect measurements made on a single aerial photograph. Ketika terbang di atas ketinggian tanah biasanya tidak diketahui secara akurat, metode kedua adalah bekerja di mana skala yang lebih handal diperlukan. Baik dari dua metode perhitungan skala memberikan skala akurat karena ada dua distorsi yang mempengaruhi pengukuran dilakukan pada satu udara foto.

a. a. Height distortion: Tinggi distorsi:

Because a lens and a photograph give a perspective or central projection, objects that are above or below the plane will be shifted by an amount approximately Karena lensa dan foto memberikan perspektif atau proyeksi sentral, benda-benda yang berada di atas atau di bawah pesawat akan beralih dengan jumlah yang kira-kira

Dr = Dr =

b. b. Tilt distortion Tilt distorsi

Although a lot of care is taken in the flying of aerial photography the photographs are rarely taken exactly horizontal. Meskipun banyak perawatan diambil dalam terbang dari foto udara jarang foto-foto diambil tepat horizontal. The tilts that occur in the aircraft, although kept to a minimum by the levelling of the camera system, do affect the position of objects on the photograph. Para miring yang terjadi di pesawat, meskipun dijaga agar tetap minimum oleh pendataran dari sistem kamera, lakukan mempengaruhi posisi objek pada foto itu. This is most apparent with panoramic photographs that show parallel roads converging to a point on the horizon, this affect still appears in photographs that have small tilts but occur to a much smaller amount. Hal ini paling jelas dengan foto-foto panorama yang menunjukkan jalan paralel konvergen ke satu titik di cakrawala, mempengaruhi ini masih muncul dalam foto-foto yang menarik dananya kecil tapi terjadi ke jumlah yang lebih kecil banyak. The correction is approximately Koreksi ini kira-kira

Dr = Dr =

However as the tilts are generally unknown this correction is difficult to apply. Tetapi bila menarik dananya pada umumnya tidak diketahui koreksi ini sulit untuk diterapkan.

These distortions have been mentioned to indicate that an aerial photograph is rarely true to scale so cannot often be used as one would use a map. There are many situations however, especially in forestry or geography, where these distortions are minimal when compared to the accuracy of the data required, and can sometimes be ignored. Ini distorsi telah disebutkan untuk menunjukkan bahwa foto udara jarang benar untuk skala sehingga tidak bisa sering digunakan sebagai salah satu akan menggunakan peta akurasi. Ada banyak situasi Namun, terutama di kehutanan atau geografi, di mana ini distorsi yang minimal jika dibandingkan untuk dari data yang diminta, dan kadang-kadang dapat diabaikan.

There are other distortions such as film shrinkage, earth curvature, refraction effects and so on but these are only significant when dealing with precise photogrammetry. Ada distorsi lain seperti penyusutan film, kelengkungan bumi, efek refraksi dan seterusnya tapi ini hanya signifikan ketika berhadapan dengan fotogrametri tepat.

4. 4. Geometry of a Stereo Pair of Photographs Geometri dari pasangan Stereo dari Foto

Aerial photographs are normally flown in runs with a pre-determined amount of forward and side overlap. foto udara biasanya diterbangkan berjalan dengan pra-menentukan jumlah ke depan dan sisi tumpang tindih.

This forward overlap, usually 60%, enables the aerial photographs to be viewed in 'stereo', or three dimensionally. maju ini tumpang tindih, biasanya 60%, membuat foto-foto udara yang dapat dilihat dalam 'stereo', atau tiga dimensi. The accurate geometry of the photography also enables three dimensional coordinate data to be extracted; the same height distortions that affect the single photograph can now be used to determine the height of the object in a stereo pair. Geometri akurat fotografi juga memungkinkan tiga koordinat dimensi data yang akan diambil; distorsi ketinggian yang sama yang mempengaruhi foto tunggal sekarang dapat digunakan untuk menentukan ketinggian objek dalam sepasang stereo.

The detailed geometry of a pair of photographs will not be described here, however there is an approximatel method of extracting heights off a stereo pair which is of use. Geometri rinci dari sepasang foto tidak akan dijelaskan di sini, namun ada metode approximatel untuk penggalian tinggi dari sepasang stereo yang digunakan.

5. 5. Parallax Bar Heighting Paralaks bar Heighting

The difference in position of an object with height displacement on two photographs is known as parallax. Perbedaan posisi obyek dengan perpindahan tinggi pada dua foto yang dikenal sebagai paralaks. If this parallax can be measured the height of the object can be determined if the scale of the photograph is accurately known, the air base is horizontal and the tilts are minimal. Jika paralaks ini dapat diukur ketinggian obyek dapat ditentukan jika skala gambar merupakan akurat diketahui, pangkalan udara horizontal dan miring yang minimal. The derivation of this formula is shown in most photogrammetric textbooks. Penurunan rumus ini ditampilkan dalam photogrammetric sebagian besar buku pelajaran.

z = H where b' is the photo base, p' is the difference in parallax z = H dimana b 'adalah dasar foto, p' adalah perbedaan paralaks

An instrument known as the parallax bar is used to measure the parallax - p'. Sebuah alat yang dikenal sebagai paralaks bar digunakan untuk mengukur paralaks - p '.

6. 6. Map Compilation Peta Kompilasi

Topographic mapping of scales of 1:5000 and smaller is these days performed almost entirely using aerial photogrammetry. pemetaan topografi skala 1:5000 dan yang lebih kecil adalah hari-hari ini hampir seluruhnya dilakukan dengan menggunakan fotogrametri udara. Overlapping photographs are acquired of the area of interest (this is done on a routine statewide basis by the Department of Property and Services), and certain points visible in the pair of photographs are coordinated to act ac scale and tilt c These points are used in the plotting instrument to scale and orient the photographs, to enable the operator to trace the necessary detail from the 'stereo-model'. Tumpang Tindih foto diperoleh dari daerah tertentu (ini dilakukan secara rutin oleh seluruh negara bagian Departemen Properti dan Jasa), dan titik-titik tertentu terlihat dalam pasangan foto yang terkoordinasi untuk bertindak skala ac dan c miring Titik-titik ini digunakan dalam instrumen merencanakan untuk skala dan orientasi foto-foto, untuk memungkinkan operator untuk melacak detail yang diperlukan dari model 'stereo-'. A good machine operator is capable of providing line work of cultural features like roads, buildings and so on, as well as contours showing height. Seorang operator mesin yang baik adalah mampu memberikan kerja garis fitur budaya seperti jalan, bangunan dan sebagainya, serta kontur menunjukkan ketinggian. The production of contours relys on the operator's ability to perceive depth in the pair of photographs (it all happens in the operator's head). Produksi relys kontur pada operator kemampuan untuk merasakan kedalaman dalam pasangan foto (semuanya terjadi di operator kepala). Each major theme, or printing ink colour, is usually plotted either on separate sheets or in differing colours to enable similar features to be distinguished. Setiap tema utama, atau warna tinta cetak, biasanya diplot baik di lembar terpisah atau dalam warna yang berbeda untuk mengaktifkan fitur yang sama harus dibedakan. Standard series maps used certain ink colours to depict certain types of features, like blue for water and green for vegetation. Standar seri peta warna tinta tertentu digunakan untuk menggambarkan jenis fitur tertentu, seperti biru untuk air dan hijau untuk vegetasi. Maps also show the standard plan features like north orientation and a scale, but also show coordinate reference systems like AMG or latitude and longitude. Peta juga menunjukkan rencana fitur standar seperti orientasi utara dan skala, tapi juga menunjukkan sistem koordinat referensi seperti AMG atau lintang dan bujur.

7. 7. Rectification Pembetulan

It is possible to optically remove tilt distortion from photographs of flat terrain by reprojecting the negative onto a tilted base board. Hal ini dimungkinkan untuk menghapus distorsi optikal kemiringan dari foto-foto daerah datar oleh reprojecting negatif ke sebuah papan dasar dimiringkan. This process is known as rectification (making right). A rectified photograph is true to scale only where the terrain is flat and even. Proses ini dikenal sebagai pembetulan (membuat kanan). Sebuah foto diperbaiki adalah benar untuk skala hanya dimana daerah ini datar dan bahkan. These photographs can be used for planning works or projects, and can be annotated similarly to maps with borders and legends to become Photomaps. Foto-foto ini dapat digunakan untuk perencanaan karya atau proyek, dan dapat terhubung ke peta sama dengan batas-batas dan legenda menjadi Photomaps.

8. 8. Orthophotographs Orthophotographs

Recent developments in photogrammetry have seen the development of instruments that can eliminate height displacement as well as tilt distortion from a photograph. Perkembangan terkini dalam fotogrametri telah melihat perkembangan instrumen yang dapat menghilangkan perpindahan ketinggian serta kemiringan distorsi dari sebuah foto. The process is involved and consists of rectifying small strips of the photograph at a time and reconstituting this into a new photograph. Proses ini terlibat dan terdiri dari perbaikan strip kecil foto pada waktu dan membangun kembali ini menjadi sebuah foto baru. The resultant image is true to scale, and is often annotated with contours, coordinate grids an a legend, and published as a standard series map. Gambar yang dihasilkan adalah benar untuk skala, dan sering dijelaskan dengan kontur, koordinat grid legenda, dan diterbitkan sebagai seri peta standar.

9. 9. Current Developments in Photogrammetry Perkembangan saat ini Fotogrametri

The last decade or so has seen many advances made in the technologies associated with photogrammetry, and the microchip has had a major impact. Dekade terakhir ini telah melihat banyak kemajuan yang dibuat dalam teknologi yang terkait dengan fotogrametri, dan microchip telah memiliki dampak yang besar. It is now possible to achieve similar precision and accuracy of measurement using conventiomnal cameras and computer compensation for lens and film effects as was previously possible with special survey cameras and restitution equipment. Sekarang mungkin untuk mencapai presisi yang sama dan akurasi pengukuran menggunakan kamera conventiomnal dan kompensasi komputer untuk lensa dan efek film seperti sebelumnya mungkin dengan kamera dan peralatan survei khusus restitusi. This has enabled the application of photogrammetry in biometrics, architecture, geology, archaeology, mechanical and civil engineering, nuclear physics, zoology and other scientific disciplines where remote measurement is an advantage. Hal ini memungkinkan aplikasi fotogrametri di biometrik, arsitektur, geologi, arkeologi, dan sipil teknik mesin, fisika nuklir, zoologi dan disiplin ilmu lain di mana pengukuran remote keuntungan. Photogrammetry is now seen as another measurement tool available to the measurement scientist not just a way of making maps. Fotogrametri sekarang dilihat sebagai alat ukur yang tersedia untuk pengukuran ilmuwan bukan hanya sebuah cara untuk membuat peta.

---

Go back to the Horizons page Kembali ke halaman Horizons