fotogrammetria_gabriel_popescu

5/10/2018 Fotogrammetria_Gabriel_Popescu - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/fotogrammetriagabrielpopescu-55a0c1895610e 1/190

1

C U P R I N S Pag

• Introducere (definiia, obiectul şi scopul fotogrammetriei) 2

Capitolul 1 – Istoricul dezvoltării fotogrammetriei 9Capitolul 2 – Elemente de fotogrammetrie 26

2.1 Baze optice şi fotografice 362.2 Materiale fotosensibile şi elemente de sensitometrie 382.3 Fotograma 472.3.1 Elemente de orientare interioară 50

2.3.2 Elemente de orientare exterioară 532.3.3 Clasificarea fotogramelor 562.3.4 Procedee de determinare a scării fotogramelor 602.3.5 Deformări pe fotogramă 61

Capitolul 3 - Fotointerpretarea 643.1 Noiuni şi principii de fotointerpretare 643.2 Aparatura şi metodele de fotointerpretare 74

Capitolul 4 – Ridicări fotogrammetrice 834.1 Proiectul de aerofotografiere 914.1.1 Condiiile metereologice şi optico-atmosferice ale aerofotografierii 934.1.2. Hările pentru ridicare fotoaeriană 954.1.3. Calculele principale necesare proiectului de înregistrare fotogrammetrică 994.1.4. Influena elementelor de aeronavigaie şi a reliefului asupra preciziei

înregistrărilor 106

4.2 Reperajul fotogrammetric 1164.3 Sistemul de aerofotografiere ASCOT 122

Capitolul 5 - Fotogrammetria planimetrică 1375.1 Restituia planimetrică / Aparate de restituie planimetrică 1375.2 Efectul reliefului terenului asupra redresării 1395.3 Redresarea diferenială. Ortofotoplanul 141

Capitolul 6 - Stereofotogrammetria 1436.1 Generalităi 1436.2 Baza de fotografiere 1436.3 Orientarea stereogramelor 154

6.4 Aerotriangulaia160

6.5 Stereorestituia / aparate de stereorestituie 163Capitolul 7 - Modelul digital al terenului obinut prin metode

fotogrammetrice179

• Bibliografie 190



2

INTRODUCERE

(definiia, obiectul şi scopul fotogrammetriei)O prezentare sintetica a stadiului actual de dezvoltare a

fotogrametriei şi teledetectiei, pe baza realizarilor cunoscute

pâna în prezent, permite aprecierea realistă a posibilităilor şi

limitelor acestui mijloc de investigare. Revista americana de

specialitate "Photogrammetric Engineering and Remote

Sensing" defineste fotogrametria astfel : "Fotogrametria este

arta, stiinta şi tehnologia de obtinere a informatiilor sigure

despre obiectele fizice şi mediul inconjurator prin prelucrarea

inregistrarilor, măsurarea şi interpretarea imaginilor

fotografice, a modelelor de energie radiantă electromagnetică şi

alte fenomene" .

Fotogrammetria este ştiina şi tehnica ce se ocupă cu

obinerea datelor de bază sub forma fotogramelor, recunoaştereaşi identificarea înregistrărilor obiectelor, determinarea formei şi

dimensiunilor acestora şi materializarea rezultatelor sub formă

analogică şi/sau digitală.

Denumirea de fotogrammetrie provine de la cuvintele

greceşti: πηωτωσ (photos=lumină), γραµα (gramma = a

înregistra) şi µετρω {metro=a măsura).

Obiectivul fotogrammetriei constă în studiul proprietăilor

geometrice şi fizice ale reprezentărilor metrice, folosind



3

fotogramele exploatate separat sau în cuple stereoscopice

(stereograme).

Scopul fotogrammetriei este efectuarea determinărilor

metrice riguroase, în plan şi spaiu, asupra unui obiect oarecare,

cum ar fi: suprafaa Pământului şi a altor corpuri cereşti, un

fenomen meteorologic sau morfologic, o construcie sau un

element al construciei supus deformării, o plantă, un nor, etc. ,

folosind înregistrările acestora.

Apariia fotogrammetriei a fost impusă la începutulacesteia de nevoia obinerii rapide şi precise a planurilor şi

hărilor topografice pe zone geografice cât mai mari. Astfel, în

aproape un secol de evoluie, fotogrammetria generală

contemporană numără foarte multe ramuri de aplicare, fiecare la

fel de importantă în domeniul ei de folosire. În domeniul

cartografierii terestre, marea majoritate a planurilor şi hărilor

sunt realizate pe cale fotogrammetrică (90% pe plan mondial şi

95% în ara noastră). Merită, de asemenea, să fie menionată

utilizarea fotogrammetriei în spaiul circumterestru şi pe alte

corpuri cereşti.

O aplicaie conventionala a fotogrametriei este elaborarea

de harti topografice cu curbe de nivel, bazate pe masuratori şi

informatii obtinute de pe fotografii aeriene şi spatiale cu

instrumente analogice optice şi/sau calculatoare analitice. În

mod similar, principiile topografice de masurători de precizie



4

sunt aplicate in fotogrammetria la mică distantă pentru

reprezentarea obiectelor a căror studiere pe alte căi întâmpină

dificultăi pentru înregistrarea deformaiilor măsurabile în

modelele inginereşti, pentru studierea medicală a formelor de

viată, etc.

O alta aplicatie importanta a fotogrammetriei, de mare

actualitate şi mai ales de mare viitor, este utilizarea laser

scannerului, în care imaginile sunt obinute cu un alt sensor decât

(sau pe lânga) camera fotogrammetrică convenională, în care o

imagine este înregistrată ca o baleiere electronică în vizibil sau

folosind radiaii din afara domeniului vizibil pe film, cu

microunde, radar, în infrarosul termic sau ultraviolet.

O imagine reprezintă în sens larg o distribuie

bidimensională de câmp luminos. În această clasă intră atât

imaginile fotografice cât şi orice alte inregistrari de funcii

bidimensionale sau monodimensionale multicanal. Distribuiade câmp poate fi abinută prin iluminarea unei pelicule

fotografice pe care este înregistrată această imagine, dar acest

procedeu nu este restrictiv. Prelucrarea unei imagini este o

operatie efectuată asupra funciei bidimensionale reale f(x,y)

ce reprezinta imaginea in scopul:

- reconstituirii imaginii initiale;

- scoaterea sau accentuarea unor caracteristici particulare;

- codificarea imaginii in scopul transmiterii sau stocarii ei in

mod eficient.



5

In procesul de transmitere şi inregistrare a imaginilor,

acestea sufera degradari determinate de imperfectiunile inerente

sistemelor respective. Astfel, imaginea originala poate suferii

transformari in procesul de propagare prin atmosfera, in sistemul

optic de formare a unei imagini secundare, in procesul de

expunere şi prelucrare a placii fotografice, etc. Se consideră că

cele mai importante surse ce contribuie la degradarea imaginii

sunt limitarea benzii sistemului de formare şi transmitere a

imaginii, aberaiile lentilelor, mişcarea relativă a sistemului optic

fată de obiect, turbulena atmosferei, etc.

Dacă f(x,y) reprezintă imaginea originală şi g(x,y) imaginea

degradată de una sau mai multe din cauzele enumerate,

problema care se pune în fata sistemului de reconstituire este

aceea de a forma o imagine f^(x,y) "cit mai apropiată" de

imaginea originală.

În cazul în care sistemul ce a produs degradarea imagineieste descris de o functie de pondere h(x,y), raspunsul la o intrare

f(x,y) este dat de relatia:

g(x,y) = f(x,y)*h(x,y) = { F(u,v)*H(u,v) }

în care H(u,v)= { h(x,y) } este funcia de transfer a

sistemului prin care s-a format imaginea.

În consecină prelucrarea printr-un sistem având o

funcie de transfer H (u,v) va reconstitui imaginea originală.



6

f^(x,y) = { F^(u,v) } = { [ F(u,v)*H(u,v) ]*H (u,v) } = f(x,y)

Această prelucrare, experimentată in mod intensiv de fizicianul

Stroke, a fost denumita convolutie. Convoluia şi corelaia sunt

operaii de bază in calculatoarele optice, derivate din două

transformări Fourier, ele fiind folosite în special în

prelucrarea video-informatiilor (de televiziune) obtinute prin

metode de teledetectie.

Fotogrammetria este o disciplină a ştiinei măsurătorilor

terestre. Fotogrammetria cuprinde un ansamblu de metode

matematice, tehnici şi tehnologii de utilizare a fotografiei în

domeniul măsurătorilor terestre.

Pe lângă aplicaiile în domeniul măsurătorilor terestre,

fotogrammetria poate fi aplicată şi în alte domenii: arhitectură,

construcii, geologie, geofizică, transporturi, meteorologie,

agricultură, îmbunătăiri funciare, ingineria mediului, ş.a.Din punct de vedere tehnologic, procesul fotogrammetriei

şi teledeteciei se desfăşoară conform etapelor cunoscute. Astfel,

prima etapa a procesului tehnologic o reprezintă ansamblul

operaiunilor de captare şi înregistrare a datelor. Pentru

inregistrari se folosesc camere speciale terestre sau aeriene

montate pe platforme aeriene sau spatiale purtatoare ale

sensorilor de înregistrare.

Pornind de la schema spectrului electromagnetic al luminii

naturale, prezentată în figura de mai jos, în principiu, categoriile



7

de sensori care se folosesc sunt aceleasi şi anume sensori care

inregistreaza în diferite zone ale spectrului electromagnetic dar

ei difera din punctul de vedere al conceptiei de construcie,

corespunzător specificului inregistrarilor la diferite distante sau

inaltimi, în diferite conditii aeriene şi spatiale. Se folosesc

camere fotografice normale, metrice, multispectrale, sensori de

baleiere cu înregistrare simultana în diferite benzi spectrale în

domeniul vizibil şi infrarosu, sensori de înregistrare cu

microunde, în sistem de televiziune, radar şi altele.

Putem clasifica fotogrammetria propriu-zisă după următoare-le două criterii: după modul de obinere a fotogramelor şi după

modul de exploatare a fotogramelor.



8

După modul de obinere a fotogramelor, fotogrammetria se

împarte în:

• fotogrammetria terestră sau geofotogrammetria, care se

ocupă cu tehnica obinerii şi exploatării fotogramelor terestre,

adică a fotogramelor obinute cu ajutorul fototeodolitului sau cu

stereo-camere (camere duble), din staii terestre marcate în teren

ale căror coordonate spaiale pot fi determinate riguros prin

metode topo-geodezice.

• fotogrammetria aeriană sau aerofotogrammetria, care seocupă cu tehnica obinerii şi exploatării fotogramelor aeriene,

adică a fotogramelor obinute cu o cameră aero-fotogrammetrică

ce se instalează pe un vehicul aerian (avion, elicopter, balon etc).

În acest caz, până la dotarea avioanelor cu sisteme moderne

DGPS, punctele de staie din care se execută fotografierea nu pot

fi materializate şi determinate în prealabil.

• fotogrammetria cosmică, care a apărut ca urmare a

problemelor specifice în prelucrarea fotogramelor cosmice

obinute din spaiul cosmic.

Există preocupări de abordare generală a problemelor

fotogrammetriei la nivel global. Tratarea la nivel general permite

particularizarea din diverse puncte de vedere şi obinerea

relaiilor specifice fotogrammetriei cosmice, aeriene şi terestre.

După modul de exploatare a fotogramelor, fotogrammetria se

împarte în:



9

• Fotogrammetria planimetrică, în care exploatarea

fotogramelor se face independent (fotogramă cu fotogramă).

Măsurătorile se execută în plan obinându-se poziia planimetrică

a elementelor prin coordonatele X şi Y. Rezultatul principal al

fotogrammetriei planimetrice îl constituie fotograma redresată -

sub formă analogică sau digitală.

• Stereofotogrammetria (fotogrammetria spaială), în care

exploatarea fotogramelor se face în cuple stereoscopice

(stereograme). În acest caz, măsurătorile se execută în treidimensiuni (X, Y, Z). Rezultatul principal al măsurătorilor

spaiale îl constituie harta topografică, având reprezentate atât

detaliile de planimetrie, cât şi relieful terenului prin curbe de

nivel. Este domeniul cel mai răspândit al fotogrammetriei

topografice.

Capitolul 1 – Istoricul dezvoltării fotogrammetriei

Între anii 1480 – 1492, Leonardo da Vinci a introdus

noiunile de proiecie şi perspectivă centrală. În 1525, Albrecht

Durer şi mai târziu în 1759 Johan Heinrich Lambert au continuat

munca lui Leonardo dezvoltând principiile matematice ale

imaginii perspective preluate dintr-un punct din spatiu.

Primele ridicări fotogrammetrice datează de la mijloculsecolului trecut, fiind condiionate de apariia şi dezvoltarea

fotografiei. Odată cu publicarea, în 1851, de către Skott Archer a



10

modului de obinere a imaginii fotografice prin procedeul

coloidului umed (stratul fotosensibil se prepară şi se întinde pe

placa de sticlă înainte de fotografiere, iar expunerea şi

developarea se face în timpul cât stratul sensibil este umed) s-a

deschis posibilitatea de aplicare a fotografiei în numeroase

ramuri ale ştiinei şi tehnicii, inclusiv în domeniul măsurătorilor

terestre.

Relaia dintre geometria proiectivă şi fotogrammetrie a fost

dezvoltată de R. Sturms şi Guido Hauck în anul 1883 în

Germania. Legile perspectivei fotogrammetrice ale lui Hauck

sunt prezentate în imaginea următoare.



11

La început s-au făcut experiene pentru aplicarea

fotografiei la ridicări terestre cu fototeodolitul, iar după aceea la

ridicări fotoaeriene.

Inginerul militar francez Aimé Laussedat este primul care

în 1851 a folosit un aparat fotografic anume construit

(fototeodolit), făcând experiene de folosire a fotografiei în

scopuri topografice, folosind o nouă metodă de ridicare terestră

pe care a denunit-o "metrofotografie". Aimé Laussedat este

considerat părintele fotogrammetriei, existând şi o medalie care-i

poartă numele.

Folosirea acestui procedeu în aer s-a dovedit mai

complicată decât pe pământ şi de aceea dezvoltarea

aerofotogrammetriei s-a produs abia după o jumătate de secol.



12

În timp se dezvoltă tehnicile şi tehnologiile fotografice atât

pe linia fixării imaginii cât şi a opticii fotografice.

În 1871 se descoperă metoda de fabricaie a emulsiei

sensibile cu strat uscat de bromură de argint şi gelatină. Aceasta

putea fi folosită pentru fotografii instantanee şi nu necesita o

expunere îndelungată, lucru important în cazul fotografiei

aeriene.

În 1887 - 1889 s-au crerat posibilităi ca suportul emulsiei

să nu mai fie sticla ci peliculele de celuloid, cu impact direct

asupra dezvoltării fotografiei aeriene şi a aerofotogrammetriei.

La sfârşitul secolului XIX s-au construit camere

fotografice multiple de preluare a fotografiilor aeriene din

baloane dirijabile denumite panoramograf printre care cele

construite de Thiele, Cailletet şi Tribaule, Scheimpflung,

Templer etc.

Începutul fotogrammetriei este marcat prin descoperirealegilor perspectivei şi utilizarea lor în pictură. Primul care a

folosit imaginile perspective în scopuri topografice a fost

elveianul M.A.Kappler în anul 1726 la întocmirea hării

masivului muntos Pilatus după imagini desenate ale terenului. În

cartea „Perspectiva liberă” a matematicianului I.H. Lambert

apărută în 1759 la Zurich, sunt expuse soluii geometrice privind

reconstituirea perspectivei centrale.Folosirea pentru măsurători a

imaginilor desenate din vedere nu puteau găsi o largă răspândire.



13

Ideea folosirii fotografiei în tehnica măsurătorilor terestre

aparine fizicianului Arago care în anul 1839 descoperă metoda

de fixare a imaginii fotografice şi stabileşte primele elemente

teoretice de aplicare.

Prima cameră fotografică metrică a fost construită de

inginerul militar francez Aimé Laussedat în anul 1851 şi folosită

în cadrul procedeului de ridicare denumit de el metrofotografia

(Figura 1.1). Lucrările lui au fost recunoscute la timpul lor şi

sunt considerate ca primele aplicaii ale fotografiei în scopuri de

cartografiere.

Figura 1.1 – Primele f ototeodolite

Ideea folosirii fotografiilor aeriene ale suprafeei terestre în

scopuri topografice aparine fotografului francez Gaspar Felix

Tauranchon cunoscut şi sub numele de Nadar care în anul 1858

obine prima fotografie aeriană de la înălimea de 80 m deasupraParisului, folosind pentru aceasta un balon captiv (figura 1.2).

Prima fotografie din avion se obine în anul 1909 tot în Frana.



14

Figura 1.2. Obinerea primei fotografii aeriene.

Relativ la aparatura de exploatare a fotogramelor ,la

începutul secolului nostru prin construirea stereocomparatorului

în anul 1901 de către C.Pulfrich apare noul principiu de măsurare

care foloseşte numai imaginea fotografică,fără a face apel la

măsurări de direcii cu teodolitul.Acest principiu de măsurare

stereoscopică este folosit şi în prezent.

În continuare un pas important l-a constituit construirea de

către uzinele Zeiss din Jena în anul 1911 a stereoautografului, la

propunerea austriacului Orel. Acest aparat a apărut ca o

perfecionare a stereocomparatorului asigurând o dată cu

măsurătorile stereoscopice, obinerea automată a cotelor precum

şi desenarea planului topografic.Datorită posibilităilor limitate de folosire a

fotogrammetriei terestre în scopuri topografice, dezvoltarea



15

fotogrammetriei şi folosirea ei pe scară largă începe o dată cu

dezvoltarea aviaiei.

Construirea primei camere aerofotogrammetrice automate

(figura1.3) de către O. Messter în anul 1915 a permis executarea

aerofotografierii pe benzi.

Figura 1.3 Camera aerofotogrammetrică

Cu toate experienele izolate, mai mult sau mai puin

reuşite, aerofotografierea nu s-a dezvoltat până la apariia

avionului, care a permis transportul rapid, comod şi ieftin a

camerei fotoaeriene deasupra suprafeei de ridicat.

Dezvoltarea aviaiei în al doilea deceniu al secolului XX a

dus la succese în aerofotogrammetrie. Experimentările în

folosirea avionului la ridicări fotoaeriene încep înainte de primul

război mondial, când este folosită fotografia aeriană înoperaiunile militare de recunoaştere.



16

După primul război mondial metodele de ridicare

fotoaeriană se extind continuu. Folosirea avionului a impus

folosirea unui timp de expunere mic. Aceasta a impus la rândul

său construirea unor obiectivi cu luminozitate mare, lipsii pe cât

posibil de distorsie, cu obturatoare care să funcioneze rapid şi

sigur, precum şi a unor dispozitive mecanice de acionare a

camerei în timpul lucrului.

Într-o perioadă scurtă, aerofotogrammetria devine

principala ramură a fotogrammetriei în domeniul măsurătorilor

terestre. Prin construirea dublu proiectorului de către M.Gasser

în anul 1915 după principii stabilite de Scheimpflug, apare

primul aparat de stereorestituie, precum şi primele procedee de

orientare şi exploatare a fotogramelor preluate cu camerele

aerofotogrammetrice. Prin această descoperire a fost deschisă

calea dezvoltării în continuare a fotogrammetriei.

Dintre principalele camere aeriene construite şi folosite,cele mai importante sunt RMK, MRB (Germania), RC-5

(Elveia), AFA (U.R.S.S.), Santoni (Italia), T 11 (S.U.A.) şi SOM

(Frana). Aceste aparate construite în prezent în variante

moderne, reflectă orientarea către folosirea tehnicilor şi

tehnologiilor moderne digitale pentru determinarea pe cale

automată a datelor necesare prelucrării fotogramelor, precum şi

realizarea unor mecanisme automate de transmisie şi comandă.

Printre pionierii fotogrametriei analitice, cu contribuii

eseniale în dezvoltarea acestui domeniu, îi putem meniona:



17

Otto von Gruber (1884–1942), Prof. Earl Churh (1890–1956),

Dr. Hellmut Schmid Prof. Mahmoud (Sam) Karara(1928-1992)

Uuvo (Uki) Vilho Helava (1923-1994)

În anul 1923, firma Cal Zeiss Jena a construit primul

aparat universal de stereorestituie după proiectul lui

W.Bauersfeld folosind principiul proieciei optice. Pornind de la

principiul de reconstruire pe cale optică, optico-mecanică şimecanică a fasciculului fotogrammetric existent în momentul

fotografierii încep să se construiască tot mai multe tipuri de



18

aparate de restituie stereoscopică. Realizări deosebite în acest

domeniu au avut constructorii de aparate cunoscui pe plan

mondial: U. Nistri, E. Santori, H. Wild şi G. Poivilliers.

Lucrările teoretice ale lui O. Gruber, Th. Scheimpflug şi S.

Finsterwalder au constituit un aport important la fundamentarea

metodelor de restituie fotogrammetrică şi la dezvoltarea

metodelor de aerotriangulaie instrumentală.

În ultimul deceniu, pentru toate domeniile stiinei şi

tehnicii au fost create posibilităi nebănuite prin prelucrarea

automată a datelor cu ajutorul calculatoarelor electronice.În

fotogrammetrie, acest procedeu a deschis calea dezvoltării

metodelor analitice de exploatare a fotogramelor, iar cuplarea

stereocomparatorului cu un calculator electronic a dus la apariia

aparatelor de restituie analitică de tip Helava, care sunt

construite pe principiul proieciei matematice. Este pentru prima

dată când se părăseşte principiul de simulare în construciaaparatelor fotogrammetrice. Ultima realizare în folosirea

sistemelor electronice o reprezintă automatizarea completă a

procesului de exploatare fotogrammetrică de la fotogramă la

hartă, la inventarul de coordonate ale punctelor sau la modelul

digital al terenului. Drumul în această direcie a fost deschis de

specialiştii S.U.A. şi Canada, iar primul aparat, stereomatul

realizat în anul 1958 de către G. L. Hobrough marchează

începutul exploatării automate a fotogramelor.



19

În ara noastră, primele încercări de folosire a fotografiilor

terestre pentru întocmirea unor schie topografice s-au făcut în

timpul războiului de independenă din anul 1877. Realizările în

domeniul mijloacelor de zbor au permis obinerea primelor

fotografii din balon executate de către Văitoianu în anul 1889 şi

din avion de către Aurel Vlaicu,în anul 1911 (figura 1.4).

Figura 1.4 Primele fotografii aeriene în România

În ara noastră, dezvoltarea ridicărilor aerofotogrammetrice

este legată de apariia aviaiei. Între anii 1910 - 1914 s-au făcut



20

experimentări ale fotografiei din avion folosind avioanele

construite în ara noastră şi cele cumpărate din străinătate.

Pregătirile pentru primul război mondial orientează şi fotografia

aeriană pentru folosirea în scopuri militare.

Astfel primele lucrări de ridicare fotoaeriană din avion

s-au făcut în aprilie 1916, de către serviciul fotoaerian creat în

cadrul flotilei de aviaie de la Cotroceni, utilizând la început

camere fotoaeriene simple, construite din lemn, de formatul 9x12

cm.

În august 1916 acest serviciu s-a dezvoltat prin înfiinarea

a 6 secii fotoaeriene afectate escadrilelor de aviaie care erau

dislocate la Tâlmaci, Braşov, Murfatlar, Piatra Neam, Cotroceni

şi una mobilă. La început nu s-au obinut rezultate notabile

datorită lipsei de experienă. Ulterior, în timpul refacerii trupelor

din Moldova, s-au adus aparate şi materiale fotografice noi,

precum şi un laborator cu care au fost înzestrate seciilefotoaeriene.

S-a început o activitate intensă al cărei randament a fost

apreciat în luptele de la Mărăşeşti, când s-au cunoscut înainte de

începerea luptelor tipul şi felul organizării inamice.

În timpul primului război mondial, Serviciul Geografic al

Armatei şi celelalte secii fotoaeriene trimiteau pe front hările

topografice completate cu date despre inamic folosind în acest

scop fotografiile aeriene. În perioada primului război mondial,

s-au executat de către cele şase seciuni fotoaeriene ale aviaiei



21

militare, fotografii aeriene în scopuri de recunoaştere şi de

actualizare a hărilor prin metode expeditive. În mod sporadic şi

pe poriuni mici s-au efectuat încercări de aplicare a ridicărilor

fotogrammetrice şi în scopuri civile.

În urma experienei căpătate, ofierii ingineri silvici în

rezervă Aurel Cernătescu şi Victor Ivănceanu întocmesc în 1918

un "Studiu asupra restituirii fotografiilor aeriene" în care se

prezentau mijloacele folosite în exploatarea coninutului

fotografiilor aeriene.

Astfel, în anul 1924 a fost creat serviciu de cadastru aerian

pe lângă Direcia Aviaiei Civile, care a folosit, pentru prima dată

în ara noastră fotogrammetria în lucrări de măsurători terestre.

Din primele lucrări se menionează aerofotografierea oraşelor

Bacău şi Curtea de Argeş de către căpitan aviator Constantin

Gona şi întocmirea unor fotoscheme. Rezultatele foarte bune

date de fotoplanul la scara 1:5000 a oraşului Bucureşti întocmitde o companie aeriană franceză au contribuit la aplicarea

metodelor fotogrammetrice în lucrări de sistematizare a

localităilor.

Tot în anul 1924 a luat fiină o secie fotogrammetrică la

Serviciul Geografic al Armatei, care era dotat cu un aerocartograf

şi alte aparate de laborator de strictă necesitate, ce au executat

lucrări de întocmire a hărilor topografice militare. Prin

conferine şi publicaii este propagată ideea aplicării ridicărilor



22

fotoaeriene în întocmirea de planuri şi hări. În unele instituii de

învăământ superior sunt introduse noiuni de fotografie aeriană.

În anul 1929, a luat fiină un serviciu fotogrammetric în

cadrul Direciei Cadastrului Minier. Începând cu anul 1933 şi

până la cel de al doilea război mondial,serviciile fotogrammetrice

existente au fost unificate sub denumirea ”Oficiul Hidrografic şi

Aerogrammetric”, dotat cu stereoplanigrafe C5, fotoredresoaere

SEG IV, aeroproiectoare multiplex, camere aero-

fotogrammetrice, cât şi avioane amenajate în scopul ridicărilor

aerofotogrammetrice.

În paralel cu aceste realizări tehnice, au existat preocupări

de elaborare a unor lucrări ştiinifice de către C. Gonă, Gh.

Iacobescu, I. Gh. Vidraşcu, V. Ivănceanu, Anton Marin, Gh. V.

Nicolau-Bârlad ş.a. Dintre lucrările de bază care îşi păstrează şi

astăzi valoarea lor ştiinifică se menionează:

”Fotogrammetria”(1925) de I. Vidraşcu, ”Fotografia aeriană”(1931) de Anton Marin, ”Curs de fotogrammetrie şi fotografie

aeriană” (1940), ”Fotogrammetria” volumul I, ”Fotogrammetria

matematică” (1945) de Gh. V. Nicolau Bârlad.

După cel de al doilea război mondial, dezvoltarea

diferitelor ramuri ale economiei naionale a impus executarea

unui mare volum de măsurători terestre într-o perioadă scurtă de

timp. Pentru satisfacerea cerinelor în acest domeniu au fost

create unităi fotogrammetrice moderne şi a fost organizat

învăământul de specialitate pentru pregătirea cadrelor necesare.



23

Preocupările în aplicarea ridicărilor fotogrammetrice cresc,

iar specialişti din domeniul măsurătorilor terestre încep să îşi dea

seama că avantajele folosirii fotografiei aeriene sunt de

necontestat.

Totodată, în anul 1949 ia fiină o secie fotogrammetrică în

cadrul "Comitetului geologic" dotată cu camere fotoaeriene şi

aparatură modernă de exploatare a fotogramelor. Cu acestă

ocazie apar noi preocupări legate de aplicaia fotografiilor aeriene

şi terestre în geologie, sistematizări urbane etc.

Cooperativizarea agriculturii, mai mult decât celelalte

sectoare ale economiei a ridicat problema reorganizării

procesului tehnologic de întocmire a bazei topografice din

unităile de producie ale Direciei Generale Geotopografice şi

Organizarea Teritoriului din Ministerul Agriculturii. În cadrul

acestei Direcii ia fiină în anul 1958 o întreprindere

fotogrammetrică de mare capacitate numită Institutul deGeodezie, Fotogrammetrie, Cartografie şi Organizarea

Teritoriului (IGFCOT) care are ca obiectiv întocmirea planurilor

topografice şi cadastrale la scara 1:10.000, 1:5.000 şi 1:2.000

pentru întreg teritoriul României, necesare întocmirii şi inerii la

zi a evidenei funciare, organizării teritoriului, a lucrărilor de

îmbunătăiri funciare etc.

De asemenea în 1960 s-a înfiinat un serviciu

fotogrammetric la Institutul de Studii şi Proiectări Forestiere, iar

în 1970 şi la alte institute printre care menionăm Institutul de



24

Studii şi Proiectări pentru Îmbunătăiri Funciare (ISPIF),

Institutul de Proiectări Transporturi Auto, Navale şi Aeriene

(IPTANA), Institutul de Studii şi Proiectări Căi Ferate (ISPCF),

dotate cu aparatură de prelucrare a fotografiilor aeriene şi

terestre.

Odată cu crearea acestor unităi de specialitate,

fotogrammetria a devenit principala metodă de ridicare

topografică şi de realizare a planurilor şi hărilor topografice sau

tematice în principalele sectoare ale economiei naionale.

După 1950, cerinele impuse iniial de aderarea la Tratatul

de la Varşovia şi apoi de cooperativizarea agriculturii şi ulterior

de industrializarea socialistă au impus întocmirea în scurt timp a

unui mare volum de ridicări topografice.

Această situaie a ridicat în mod serios problema creării de

noi sectoare fotogrammetrice şi înzestrarea acestora cu aparatură

modernă de înaltă productivitate.Fostul „Institut Geografic Militar” s-a transformat în

„Direcia Topografică Militară” în cadrul căreia a luat fiină o

unitate aerofotogrammetrică. Pentru zbor s-a înfiinat

”detaşamentul aerofotogrammetric”, care a reuşit în scurt timp să

execute aerofotografierea întregului teritoriu al ării la diferite

scări, pentru realizarea hărilor şi planurilor de localităi şi

ulterior pentru actualizarea periodică a acestora. De remarcat

aerofotografierile executate în perioada 1950-1952 pentru

întocmirea şi actualizarea hării ării la scara 1:25 000,din



25

perioada 1959-1962 pentru întocmirea hării de bază la scara 1:50

000,şi din perioada 1970-1974 pentru întocmirea hării de bază la

scara 1:25 000.

Dintre lucrările de bază cu valoare ştiinifică putem

meniona cările scrise de: Nicolae Oprescu ş.a., „Manualul

inginerului geodez” Volumul III, (1974), Gherasim Marton şi

Nicolae Zegheru – “Fotogrammetrie” (1972), Lucian Turdeanu,

„Fotogrammetrie analitică” (1997) şi altele mai recente.

Începând cu 1980 s-au executat aerofotografieri pentru

realizarea planurilor localităilor la scara 1:5 000 şi 1:10 000 şi

din 1985 pentru actualizarea periodică, la interval de 5 ani, a

hărilor de baza la scara 1:50 000 pe întreg teritoriul ării.

Rezultatele obinute au confirmat avantajele mari pe care

le prezintă folosirea fotogrammetriei în măsurătorile terestre

perspectivele deosebite care se deschid aplicării sale în alte

domenii netopografice ale ştiinei şi tehnicii.După 1990, lipsa unei instituii responsabile de organizare

la nivel naional şi a unei politici şi strategii unitare de utilizare a

tehnicilor şi tehnologiilor de aerofotografiere şi a tehnicilor de

teledetecie în domeniul măsurătorilor terestre şi în alte domenii

(agricultură, ingineria mediului) a determinat aceeaşi ineficienă

economică în folosirea resurselor disponibile, suprapunerea

eforturilor şi programelor diverselor instituii de specialitate şi în

final imposibilitatea utilizării pe scară largă a acestor metode în



26

cadrul unor programe sectoriale, cu responsabilităi precis

delimitate şi finanare externă.

În anul 1997, în conformitate cu prevederile Legii

cadastrului şi publicităii imobiliare nr.7/1996, s-a înfiinat

Oficiul Naional de Cadastru, Geodezie şi Cartografie (ONCGC),

instituie publică în sub-ordinea Guvernului României, sub

directa coordonare a primului ministru, care îndruma şi controla

activitatea de geodezie, fotogrammetrie, teledetecie, cartografie

şi cadastru la nivelul întregii ări. În sub-ordinea Oficiului

Naional de Cadastru, Geodezie şi Cartografie funcionează

Institutul de Geodezie, Fotogrammetrie, Cartografie şi Cadastru

(transformat mai târziu în Centrul Naional de Geodezie,

Cartografie, Fotogrammetrie şi Teledetecie) precum şi 41 Oficii

de Cadastru, Geodezie şi Cartografie judeene şi cel al

municipiului Bucureşti (transformate mai târziu în Oficii de

cadastru şi publicitate imobiliară).În anul 2002 - ONCGC trece in sub-ordinea Ministerului

Administraiei şi Internelor iar din 2004 se înfiinează Agenia

Naională de Cadastru şi Publicitate Imobiliară (ANCPI) prin

reorganizarea ONCGC şi preluarea activităii de publicitate

imobiliara de la Ministerul Justiiei.

Capitolul 2 – Elemente de fotogrammetrie



27

Indiferent de domeniul de aplicare, privită din punct de

vedere geometric, problema de bază a fotogrammetriei constă în

reconstituirea unui obiect pe baza perspectivelor plane, a înregistrărilor

fotografice şi digitale ale acestuia, denumite fotograme.

Rezolvarea matematică a acestei probleme, precum şi

luarea în consideraie a diferenelor ce apar între modelul

matematic şi realizarea lui fizică generează procedeele numerice şi

geometrice ale fotogrammetriei.

Înregistrarea fotografică şi numerică a terenului constituie osursă de informaii cu un volum imens de date. Prelucrarea

automată a acestor informaii a constituit o preocupare încă de la

apariia fotogrammetriei, iar în prezent, prin crearea aparatelor şi a

sistemelor automate de exploatare a înregistrărilor, fotogrammetria

se include de la sine în domeniul teoriei informaiilor.

Fotogrammetria, privită din punctul de vedere al teoriei informaiei,

cât şi în ceea ce priveşte aplicaiile sale în diferite domenii de

activitate, are posibilităi nelimitate de a înregistra progrese

importante în viitor.

Imaginea fotografică a unui obiect sau a unei suprafee de

teren este o piesă de mare valoare deoarece este o înregistrare

obiectivă a imaginii respective.

Pentru ca fotografia să fie un element de plecare în

măsurători şi reprezentări exacte este necesar ca ea să

îndeplinească nişte condiii speciale metrice. O astfel de



28

fotografie este fotograma, care sub raport matematic este o

proiecie centrală.

Deci primul principiu şi prima condiie în măsurătorile

fotogrammetrice propriu-zise este aceea ca fotografiile să fie

proiecii centrale cu caracteristici perfect cunoscute, adică să fie

fotograme.

Făcând referire la ridicări, se înelege că fotogrammetria

trebuie să se supună legilor de bază ale topografiei, de unde

rezultă că plecând de la proiecii centrale (fotograme) trebuie să

se ajungă la proiecii paralele (planuri, hări). Într-adevăr,

fotograma şi harta sunt proiecii plane ale suprafeelor de teren

însă pe câtă vreme fotograma este o proiecie centrală, harta este

o proiecie paralelă ortogonală.

Dacă imaginile fotografice B1 şi C1 ale punctelor din teren

B şi C sunt simetrice cu imaginea A1 a punctului axial A, se

observă că depărtările pe hartă a proieciilor B0 şi C0 de A0 depind nu numai de înclinarea axului de fotografiere ci şi de

relieful terenului (figura 2.1). Problema raportului dintre

dimensiunile de pe fotogramă şi corespondentele lor de pe hartă

este o problemă complexă.

Problema de bază a fotogrammetriei este aşadar aceea de a

stabili metodele matematice şi tehnicile după care se poate

transforma o proiecie centrală, sau mai multe, într-una sau mai

multe proiecii paralele.



29

Dacă se consideră o singură fotogramă aeriană în cazul

particular al unui teren orizontal (figura 2.2), dată fiind

reversibilitatea fenomenelor în optica geometrică, harta terenului

poate fi obinută printr-o simplă proiectare a fotogramei pe o

planşetă, cu condiia ca fotograma să aibă aceeaşi poziie,

(înclinare) faă de planşetă pe care a avut-o în momentul de priză

faă de teren, adică fotograma să fie redresată (întreaga proiecie

să fie adusă la o anumită scară). După asemenea fotograme,

harta/planul se pot obine şi prin construcii grafice. În acest caz

particular se obine de-a dreptul proiecia ortogonală necesară

după proiecia centrală. Metoda se numeşte a simplei intersecii,

deoarece razele proiectate se intersectează fiecare în parte

simplu, cu planşeta.

Figura 2.1 – Proiectarea terenului pefotogramă şi pe plan

Figura 2.2 – Proiectarea pe fotogramăa unui teren orizontal



30

Problema e simplă chiar atunci când terenul este înclinat,

însă de pantă continuă, când proiecia ortogonală se obine uşor,

printr-o transformare afină (dilatare). Totodată se înelege că

practica admite şi mici denivelări. Relieful nu poate fi redat

pentru că nu există elemente de difereniere perpendiculare pe

planul fotogramei.

Privitor la transformarea unei proiecii centrale într-o

proiecie paralelă se poate conchide că metoda este limitată la

terenurile plane şi uşor denivelate, că pe măsură ce creşte

accidentaia terenului scade precizia şi că pe această cale nu se

poate obine relieful. Aceasta este fotogrammetria planimetrică şi

corespunde simplei intersecii în plan.

Dacă se iau în considerare două fotograme luate din puncte

diferite, în aşa fel încât să aibă o acoperire, adică o importantă

poriune de teren să fie prinsă în ambele fotograme (figurile 2.3 şi

2,4), există posibilitatea de a utiliza simultan ambele imagini.Cele două imagini ale poriunii comune pot fi considerate două

proiecii ale aceluiaşi subiect şi potrivit principiilor geometriei

proiective se poate obine o a treia proiecie sau mai multe.

În cazul reprezentării teritoriilor, proieciile ce interesează

a se obine şi care pot fi obinute pe baza celor două proiecii

centrale, sunt cele specifice topografiei generale, adică o

proiecie paralelă ortogonală pentru obinerea planimetriei şi o

proiecie paralelă orizontală (perpendiculară pe prima) pentru

obinerea altimetriei.



31

Figura 2.3 – Zona de acoperire a două fotograme aeriene

Figura 2.4 – Zona de acoperire a două fotograme terestre

folosind o stereocameră terestră cu bază fixă



32

Matematic pot fi determinate poziiile în x, y, z ale tuturor

punctelor ce dau imagini pe câte două fotograme cu acoperire

între ele.

Poziiile spaiale ale punctelor pot fi obinute prin

construcii grafice, pe cale analogică sau pe cale analitică

(exemplu relaiile de mai jos, în cazul fotogrammetriei terestre).

Construciile grafice sunt greoaie, nu asigură precizie şi

nici randament satisfăcător însă reprezintă o posibilitate de

determinare de puncte izolate atunci când nu se dispune de

aparataj fotogrammetric.Calea analogică presupune utilaj fotogrammetric

specializat cu ajutorul căruia se redă terenul sub formă grafică



33

convenională (planimetric şi altimetric) prin restituia modelului

optic punct cu punct, linie cu linie, direct, fără interpolări.

Prin model optic (stereomodel) se înelege imaginea

spaială (în relief) proprie vederii binoculare, ce se obine atunci

când cele două fotograme ale cuplului sunt privite separat şi

anume cea din stânga cu ochiul stâng iar cea din dreapta cu

ochiul drept.

Pentru ca imaginea în relief (numită şi stereoscopică) să

reprezinte efectiv modelul optic propriu-zis este necesar ca

fotogramele să se găsească una faă de cealaltă în poziii relative

practic identice cu cele din momentul preluării (de priză). În

acest caz, la intersecia razelor omoloage se obine efectiv

modelul optic şi se spune că fotogramele sunt orientate relativ.

Pentru ca modelul optic să poată fi restituit este necesar ca el să

fie orientat şi absolut, adică să fie adus la o anumită scară şi într-

o astfel de poziie încât prin restituia lui să se obină direct planimetria şi altimetria terenului.

Calea analogică este specific fotogrammetrică asigurând o

precizie satisfăcătoare şi fiind de mare randament. În figura 2.5

se prezintă formarea modelului optic la intersecia razelor

omoloage şi restituia modelului optic cu ajutorul unui punct

marcă fixat pe o măsuă deplasabilă şi de înălime variabilă.

La verticala mărcii se găseşte un creion care desenează

traseele urmate cu marca.



34

Calea analitică presupune măsurarea pe fotograme a

poziiilor punctelor (coordonate fotogammetrice plane) funcie de

care se ajunge la poziia lor spaială prin calcule. Dacă se

folosesc mijloace specializate, precise de măsurare, se pot obine

rezultate de mare precizie.

Această cale este folosită în lucrări specializate pentru a se

determina cu precizie sporită reele de puncte precum şi în unele

ridicări la lucrări mari sau în determinări cu caracter special şi

presupun în general programe şi mijloace moderne de calcul.

Se concluzionează că după două proiecii centrale ale

aceluiaşi obiect (teren) se pot obine riguros proiecii paralelecerute de pricipiile reprezentării teritoriilor, oricare ar fi relieful,

atât în ceea ce priveşte planimetria cât şi în ceea ce priveşte

Figura 2.5 – a – schemă în seciune b – vedere în perspectivă



35

altimetria. Aceasta este fotogrammetria stereografică şi

corespunde dublei intersecii spaiale.

Măsurătorile fotogrammetrice de precizie necesită

întotdeauna o legătură topografică cu terenul de ridicat pentru a

se putea determina cu precizie scara. Acest lucru este valabil atât

pentru fotogrammetria planimetrică cât şi pentru cea

stereografică, atât în fotogrammetria terestră cât şi în

aerofotogrammetrie.

În cazul fotogrammetriei terestre legătura se face de obicei

prin cunoaşterea sau determinarea poziiilor absolute ale

punctelor de priză, determinare ce se face prin metode

topografice în cadrul reelei geodezice.

În aerofotogrammetrie, fie că este cazul fotogrammetriei

planimetrice fie al fotogrammetriei stereografice, este necesar să

fie determinat pe cale topografică în X, Y, Z, un număr minim de

puncte denumite puncte de reper. Numărul şi poziia acestorasunt diferite funcie de metodele de aerotriangulaie folosite.

Privitor la aplicaiile fotogrammetriei în alte domenii,

metodele matematice şi tehnice în ceeace priveşte determinarea

unor mărimi fizice (lungimi, suprafee, volume, forme, poziii

etc.) şi a reprezentărilor acestora sunt comune sau derivă din

acestea. Metodele, tehnicile şi tehnologiile pot fi uneori cu totul

specifice pentru a deservi cât mai bine aplicaia respectivă.

Trebuie observat că unele din aplicaiile fotogrammetriei în

aceste domenii nu sunt propriu-zis fotogrammetrice deoarece nu



36

necesită măsurători şi determinări precise şi prin urmare nu

necesită nici fotograme ci doar fotografii.

Aplicaiile netopografice implică, fiecare în parte, pe lângă

anumite cunoştine de fotogrammetrie, care uneori pot fi mai

aprofundate, alteori mai sumare, o specializare în domeniul

respectiv.

2.1 Baze optice şi fotografice

Potrivit celor prezentate, fotograma trebuie să fie o

proiecie centrală a regiunii fotografiate. Practic o astfel de

proiecie se realizează cu atât mai greu cu cât mai riguros se cere

îndeplinită condiia de centricitate a proieciei.

Cauzele generale care produc abateri ale imaginii de la

perspectiva matematică sunt: eroarea de formare a imaginii

produsă de obiectiv, refracia atmosferică, construcia neregulată

a filmului fotografic şi rezoluia emulsiei fotografice.

Imaginea formată de obiectivi fotogrammetrici trebuie să

fie clară, metrică şi cu o distribuie a luminii egală în planul

imaginii.

Principalele erori de claritate, numite şi aberaii ale

imaginii, cum sunt: aberaia de sfericitate, aberaiile cromatice,

coma, astigmatismul şi erorile de curbură ale imaginii, sunt astăzicontrolate. Prin asocierea mai multor lentile de curburi diferite şi



37

de indici de refracie diferii s-a reuşit să se obină obiectivi care

dau imagini clare şi precise.

Prin câmp se înelege unghiul conului de proiecie, adică

unghiul pe care îl fac razele limită diametral opuse. Obiectivii

fotogrammetrici pot fi grupai după mărimea câmpului astfel:

normal unghiulari (50g - 70g), mari unghiulari (100g) şi super

mari unghiulari (> 130g).

Sunt două categorii de obiectivi fotogrammetrici: pentru

camerele terestre şi pentru camerele aeriene.

Deoarece în fotogrammetria terestră obinerea

fotogramelor se face din puncte fixe (la sol), timpul de expunere

poate fi mai mare şi în consecină luminozitatea obiectivilor

poate fi mai mică.

În cazul camerelor aeriene, datorită deplasării, expunerea

este foarte scurtă şi în consecină obiectivii trebuie să fie foarte

luminoşi. Numai aşa imaginea obinută în timpul scurt cât are locexpunerea poate fi netrenată, suficient de luminată şi poate fi

perspectivă centrală.

Totodată, pentru a mări precizia ridicărilor aerofoto-

grammetrice şi a creşte eficiena lor se cere utilizarea unor

obiectivi cu unghi de câmp mare. Astfel de obiectivi permit

înregistrarea unor suprafee mai mari, de la aceeaşi înălime de

zbor şi micşorează astfel efectul erorilor de refracie atmosferică.



38

În prezent se construiesc obiectivi foarte luminoşi, cu

unghi de câmp foarte mare, care asigură imagini clare, cu

distorsiuni foarte mici.

În general se utilizează obiectivi cu distana focală de 115

mm, cu unghiuri de câmp cupinse între 100g - 130g , cu egală

distribuie a luminii.

2.2 Materiale fotosensibile şi elemente de sensitometrie

Materialele fotografice permit obinerea de imagini

pozitive pe acelaşi material pe care s-a făcut fotografierea. Aceste

materiale fotografice se clasifică în: materiale pozitive, negative

şi reversibile.

În funcie de sensibilitatea spectrală se disting următoarele

categorii de materiale fotosensibile:

• Nesensibilizate – pentru fotografieri alb-negru a obiectelor alb-

negru şi albastre;

• Izoortocromatice – utilizate pentru fotografierea oricăror

obiecte cu excepia celor cu nuane de roşu;

• Izocromatice – sensibile pentru orice zonă a spectrului vizibil;

• Pancromatice – sensibile pentru toate radiaiile spectrului

vizibil, cu excepia celor verzi pentru care au o sensibilitate mică;



39

• Infracromatice (infraroşu) – posedă o sensibilitate în afara

domeniului razelor vizibile: 680-860nm;• Tricromatice – sensibile la culorile de bază ale spectrului

vizibil: albastru, roşu, verde, folosite la fotografierea în culori;

• Spectrozonale – având două straturi sensibile – pancromatice si

infracromatice – folosite în fotografia spectrozonală.

Materialele fotografice se produc sub formă de plăci

fotografice, filme fotografice si hârtie fotografică.

Filmele fotografice au suportul de bază din celuloid pe

care este aplicată emulsia fotosensibilă şi se pot grupa în:

• filme pentru scopuri generale;

• filme pentru fotografia aeriană şi terestră;

• filme pentru poligrafie;

• filme dentare şi medicinale.

Filmele pentru fotografierea aeriană pot fi:

• pancromatice;

• izocromatice;

• infracromatice;



40

sub formă de role cu lăimi de 19, 24 si 32cm si lungimi de 9, 35

si 60m, perforate sau neperforate pe margine.

Bobinele de film se introduc în cutii închise ermetic, pentru a se

evita impresionarea stratului înainte de utilizare.

Caracteristicile principale ale filmelor aeriene:

• Filmul pancromatic tip 10:

• sensibilitatea generală 700-1200 GOST, D0=0,3;

• coeficientul de contrast γ = 1,7-2;

• puterea separatoare: 60-80 linii/mm, granulaia 20;

• factorul filtrelor de lumină: 2 pentru galben, 3,3 pentru

oranj si 7,7 pentru roşu.

• Filmul pancromatic tip 11:

• sensibilitatea generală 700-1200 GOST, D0=0,3;

• coeficientul de contrast γ = 1,7-2;

• puterea separatoare: 120-130 linii/mm; granulaia maifină;

• Filmul izocromatic:

• sensibilitate generală inferioară celui pancromatic;

• puterea separatoare: 65-80-linii/mm;

• sensibilitate la culori: între ortocromatic si pancromatic;

• factorul filtrelor: 2,4 pentru galben si 8,5 pentru roşu.

• Filmul infracromatic aerian:

• sensibilitate maximă pentru λ = 760nm;



41

• coeficientul de contrast γ aproape 2;

• sensibilitatea generală: 20-25% din sensibilitatea filmului pancromatic;

• foloseşte filtrul oranj.

Hârtia fotografică se foloseşte pentru copierea prin

contact si prin proiecie a fotogramelor originale. Scările de

nuană ale hârtiei fotografice şi sensibilitatea sunt mai scăzute

decât la filme, întrucât timpul de expunere poate fi mult mărit,

deoarece se lucrează în condiii statice, fără să intervină factoriexteriori perturbatori în procesul de copiere.

Suprafaa hârtiei poate fi:

- lucioasă,

- semimată,

- mată,

- foarte mată,

- netedă,

- granulată

- cu raster.

Claritatea imaginii depinde nu numai de calitatea imaginii

proiectate ci şi de calităile emulsiei fotografice şi de condiiile

fotografierii şi copierii (în cazul pozitivării).

Caracteristici cum sunt granulaia, claritatea şi contrastul

determină microcalitatea şi posibilitatea de a lucra la scări mici.



42

Principalele caracteristici ale emulsiei fotografice sunt

sensibilitatea şi puterea de rezoluie.

Iluminarea imagini = E · t

(E - intensitatea fluxului luminos, t - timpul de expunere).

Pe curba de înnegrire a unei imagini se disting trei

intervale (figura 2.6): AB - subexpunerea, BC - expunerea

normală, CD - supraexpunerea.

Puterea de rezoluie cea mai mare se găseşte la mijlocul

intervalului BC.

Figura 2.6

α = 45O - se obine un negativ normalα < 45O - se obine un negativ cu contraste

Dacă atenuateα > 45O - se obine un negativ cu contraste

exagerate



43

Pe o fotografie normal expusă pot apărea zone cu pări

subexpuse sau supraexpuse, funcie de remisia (reflectana)

obiectelor terenului. Terenurile nisipoase şi calcaroase cu mare

remisie vor apare supraexpuse, obiectele întunecate, cu slabă

remisie, vor apare subexpuse.

S-au pus la punct procedee (inclusiv electronice) care să

permită filtrarea imaginilor la copiere astfel încât să se micşoreze

efectul vălului atmosferic, să se egalizeze contrastele, să se

elimine efectele reflectanei obiectelor. Aceste procedee

presupun aparatură suplimentară cât şi timp şi materiale

suplimentare.

Sensibilitatea emulsiilor faă de culori.

Emulsiile fotografice redau culorile în alb-negru sau color.

În timp ce vederea umană se întinde asupra radiaiilor în

intervalul 400 - 750 nm lungime de undă, emulsiile fotografice

obişnuite nu sunt sensibile decât pentru radiaiile din intervalul300 - 500 nm. De aceea a fost necesar să se producă emulsii cu

alte sensibilităi spectrale.

Emulsiile ortocromatice au sensibilitate extinsă asupra

culorilor verde şi galben, iar emulsiile pancromatice sunt

sensibile la toate culorile. În scopuri metrice se folosesc în

general emulsiile pancromatice.

Un loc important îl ocupă emulsiile infracromatice,

sensibile la spectrul infraroşu. Ele sunt indicate pentru fotografii



44

pe timp de noapte şi la mare distană, precum şi în cazul

vizibilităii reduse din cauza suspensiilor atmosferice.

Pentru a atenua aciunea diverşilor factori atmosferici (raze

violete, ultraviolete etc.) asupra emulsiilor fotografice se folosesc

filtre de lumină. Acestea rein lungimile de undă mai mici decât

culoarea lor şi lasă să treacă raze de anumite lungimi de undă.

Filtrele pot fi monocromatice, când permit trecerea razelor

unei singure culori, selective, când permit trecerea razelor de

anumite culori cu absorbia celorlalte şi de compensaie, care

combină culorile din anumite zone ale spectrului.

Puterea de rezoluie este un indicator al emulsiei care se

mai numeşte şi puterea de separare. Ea condiionează

reproducerea celor mai mici detalii şi claritatea imaginii.

Este limitată de fineea granulaiei emulsiei şi este

condiionată direct şi de sensibilitatea emulsiei. Cele douăcaracteristici sunt divergente deci problema nu este uşor de

rezolvat.

În prezent există filme aeriene cu o rezoluie de 250

linii/mm, ceea ce practic poate duce la o rezoluie de 400

linii/mm - foarte bună.

Funcia de transfer a contrastului

Date fiind multiplele cauze de erori ce afectează calitatea

imaginii fotografice s-a introdus un nou criteriu de apreciere care

să înlocuiască sau să completeze criteriul clasic al puterii de



45

rezoluie. Puterea de rezoluie se referă la redarea detaliilor

imaginii la limita puterii de identificare şi recunoaştere, dar nu se

referă la reducerea contrastului.

Astfel s-a ajuns să se introducă, oarecum artificial, ideile

lui Fourier şi teoria informaiei pentru a se analiza performanele

sistemului obiectiv-cameră-emulsie-condiii atmosferice şi de

prelucrare a fotogramelor în totalitatea lor sau pe canale.

În fond este vorba de transformarea imaginilor în frecvene

spaiale şi analiza undelor sinusoidale.

Metoda concretizată sub denumirea de funcie de transfer a

contrastului (analog cu funcia de transfer a informaiei folosită

în tehnica transmisiunilor) permite cercetarea şi caracterizarea

efectului de reducere a contrastului datorat fiecărui canal de

transmisie a imaginii fotografice ca: atmosfera, trenarea,

suspensia camerei, expunerea, obiectivii, emulsia. Metoda

prezintă avantajul că prin simpla înmulire a transferurilor tuturor canalelor rezultă transferul total. În figura 2.7 se arată schema

redării imaginii unui obiect cu contraste în unghiuri drepte.

Figura 2.7



46

Funcia de transfer a contrastului C în ordonată este egală

cu raportul dintre contrastul imaginii şi contrastul obiectului,

fiind funcie de frecvena locală (fineea structurilor regulate ale

obiectului, măsurate în linii/mm) care se dă pe abscisă.

C = K K ' = f(F)

Prin metoda transferului de contrast a fost posibil să se

stabilească mai precis raportul dintre însuşirile obiectivului şi ale

emulsiei pentru asigurarea unei imagini de calitate şi pierderile

de contrast pe fiecare canal de transmisie.

Filmele şi plăcile fotografice dau erori de deformaie

neuniformă şi de planeitate.

Planeitatea filmului se realizează de obicei prin vacuum în

spatele filmului. Se pot determina erorile printr-un cristal de

presiune dotat cu o reea (grilă) de control.

Erori pot apărea şi datorită variaiei de grosime a filmelor.

În mod obişnuit controlul filmelor se poate face prin

introducerea lor (a unor capete) în aparatele de restituie de

ordinul I, când eliminarea paralaxelor trebuie să se facă foarte

bine.

Tendina în privina metricităii este ca fiecare eroare să fie

redusă direct sau indirect la 2 µm astfel încât pe ansamblu erorile

de poziie să se înscrie în maximum± 5 µm.S-ar putea chiar afirma că erorile ce se referă la

metricitatea imaginii şi la distribuia luminii în planul imaginii



47

sunt practic eliminate de camerele moderne. Unele aspecte legate

de calitatea imaginii încă nu sunt rezolvate direct ci numai

indirect (contrastul). Dacă granulaia emulsiilor filmelor aeriene

este redusă în aşa fel încât în procesul de restituie şi

fotointerpretare imaginile să poată fi mărite de 16 - 20 - 30 de ori,

după nevoi, înseamnă că au fost puse de acord, la acelaşi nivel,

condiiile pe care trebuie să le îndeplinească fotogramele cu

cerinele actuale.

2.3 Fotograma

Fotograma este o înregistrare fotografică metrică ce conine

imaginile unor obiecte spaiale, obinută dintr-un punct de staie

cunoscut sau determinabil. Din punct de vedere matematic, la

baza fotogramei şi a fotogrammetriei stă perspectiva

centrală. În proiecia centrală, punctele spaiului obiect sunt

reprezentate pe un plan de proiecie (F), cu ajutorul razelor de

proiecie. Razele de proiecie trec printr-un punct comun (O),

situat în afara planului de proiecie, care se

numeşte centrul de perspectivă sau centrul de

proiecie (Figura 2.8).



48

Figura 2.8 - Proiecia centrală

În proiecia centrală, fiecărui punct P al spaiului obiect îi

corespunde un singur punct p' în planul imaginii. Dreptelor (d)

din spaiul obiect, cu excepia celor care trec prin centrul de

proiecie O, le corespund dreptele imaginii (d').

Razele de proiecie se reprezintă în planul imaginii prin puncte.

Imaginile dreptelor paralele din spaiul obiect se intersectează în

punctul de fugă F', care reprezintă imaginea punctului de la

infinit al dreptelor paralele. Birapoartele pe drepte şi în

fasciculele de drepte ale spaiului obiect rămân invariante în

planul proieciei. În cazul folosirii perspectivei centrale în

fotogrammetrie, când spaiul obiect este suprafaa

terestră, deosebim următoarele plane, linii şi puncte caracteristice

ale proieciei centrale (Figura 2.9):



49

Figura 2.9 - Elementele proieciei centrale

- planul orizontal (T) al terenului, ales la o înălime oarecare h;

- planul tabloului (fotogramei) (F) care este înclinat cu un

unghi v faă de planul terenului;

- planul vertical principal (V) care trece prin centrul de

proiecie şi este perpendicular pe planul terenului şi

al fotogramei;

- linia verticalei principale vv, care este urma planului verticalîn planul tabloului (F);

- linia orizontalei principale hh, care trece prin punctul H';

- raza principală OH' - este dreapta care trece prin centrul de

proiecie şi este perpendiculară pe planul tabloului

(fotogramei);

- distana principală OH' - este distana pe perpendicularăîntre centrul de perspectivă şi planul tabloului (F);



50

- înălimea centrului de perspectivă sau a punctului de vedere,

h;

- punctul principal al tabloului H' - este intersecia razei

principale cu planul tabloului(fotogramei);

- punctul de fugă F' - este imaginea punctului de la infinit al

dreptelor paralele cu planele (V) şi (T);

- punctul de dispariie D - este urma în planul (T) a razei de

proiecie care trece prin punctul O şi este paralelă cu linia vv.

În fotogrammetrie, când terenul fotografiat este plan, apare

un caz special al proieciei centrale, deoarece între punctele

terenului şi ale fotogramei există o corespondenă biunivocă,

adică procesul este univoc reversibil.

În cazul terenului accidentat, nu se poate reconstitui univoc

obiectul pe baza unei singure înregistrări, deoarece fiecărui punct

imagine p' îi corespunde o dreaptă (p'O) şi fiecărei drepte d' îicorespunde un plan (d'O) în spaiul obiect.

Obiectul spaial se poate reconstitui numai pe baza a două

perspective, obinute din două centre de perspectivă distincte.

2.3.1 Elemente de orientare interioară a fotogramei

Fotograma este o fotografie specială (metrică) pe care se

pot executa măsurători de precizie. Ea este aptă pentru măsurători

şi reconstituiri, atunci cînd se cunosc elementele funcie de care



51

se poate reconstitui fasciculul de raze (din spaiul obiect) ce a dat

imaginea.

Aceste elemente ce definesc poziia fotogramei faă de

centrul ei de perspectivă, se numesc elemente de orientare

interioară. Ele sunt:

- distana principală, numită şi constanta camerei, adică

distana de la centrul de proiecie O la planul imaginii

(fotogramei);

- punctul principal H, adică proiecia centrului de perspectivă O pe

planul fotogramei.

Pentru o perfectă cunoaştere a perspectivei este necesar să

se cunoască şi distorsiunile (curba), însă din punct de vedere

practic acestea sunt eliminate în procesul de prelucrare a

imaginilor fotogrammetrice.

Din punct de vedere practic, distana principală se

asimilează cu distana focală F, iar punctul principal cu punctulmijlociu M ce se găseşte la intersecia indicilor de referină

(simetrici) hh' şi vv' ai fotogramei ce se pot găsi la mijlocul

laturilor (figura 2.10) sau la coluri (figura 2.11).



52

Elementele de orientare interioară sunt elemente ca:

numărul înregistrate întotdeauna pe fotogramă împreună cu alte

de ordine, eventual imaginea cadranului unui ceas şi eventual

imaginea unei nivele sferice care să dea indicaii asupra

orizontalităii fotogramei în momentul fotografierii.

În fotogrammetria analitică pentru a fi exprimate în

sistemul de coordonate al fotogramei, coordonatele măsurate la

un aparat de tip comparator, trebuie reduse la punctul principal H

notat cu P în figurile 2.11 şi 2.12).

Figura 2.10 – Schema fotogrameia – elevaie; b – vedere în plan; c – vedere în perspectivă



53

2.3.2 Elemente de orientare exterioară a fotogramei

Din punct de vedere geometric, fotograma este o perspectivă centrală, ea putând fi considerată ca o înregistrare a

unui fascicul de raze venind din spaiul-obiect.

Figura 2.11 – Definirea sistemului de referină (în planul fotogramei) cuindicii de referină la colurile fotogramei (camere Wild / Leica)

Figura 2.12 – Reducerea coordonatelor la punctul principalal fotogramei



54

Pentru a putea utiliza fotogramele în scopuri geomatice de

măsurare, este necesară orientarea acestora în raport cu obiectul

fotografiat, care va putea fi astfel reconstituit şi reprezentat sub

formă grafică sau numerică. În fotogrammetria analitică, traseul

fiecărei raze poate fi descris printr-o expresie matematică în

funcie de poziia punctului din teren, a imaginii sale pe

fotogramă şi a centrului de perspectivă.

Elementele care definesc fasciculul de raze şi deci

fotograma în spaiu, de exemplu faă de un sistem de referină

spaial care poate fi cel geodezic, se numesc elemente de

orientare exterioară.

Figura 2.13 – Elementele de orientare interioară (piramidamică i exterioară iramida mare ale unei foto rame.



55

Ele sunt în număr de şase şi anume:

- coordonatele Xo, Yo, Zo ale centrului de proiecie O

faă de sistemul de referină (X,Y,Z) şi unghiurile k, φ şi ω pe

care le face axa de fotografiere. k este unghiul de răsucire a axei

de fotografiere, adică a fotogramei în planul ei faă de direcia de

zbor; φ este unghiul de înclinare longitudinală tot faă de direcia

de zbor, iar ω unghiul de înclinare transversală.

În cazul aerofotografierii elementele de orientare exterioară nu se

cunosc în prealabil.

Formatul fotogramei este de obicei pătratic de dimensiuni

18 x 18 cm., 24 x 24 cm. sau 30 x 30cm. Distanele focale cele

mai obişnuite sunt de 105 mm. şi 210 mm., dar pot fi mai mici

sau mai mari.

Între elementele geometrice ale unei fotograme şi terenexistă relaia:

κ

ω

φ



56

N sc

L

l

D

d

h

f 1====

unde: f -distană focală;

h - înălimea de zbor deasupra terenului (relativă);

d şi D - distana pe fotogramă şi teren;

l şi L - latura fotogramei cu corespondentul ei pe teren;

sc - scara fotogramei

Scara fotogramei este variabilă funcie de înclinarea axei

de fotografiere şi de gradul de accidentare a terenului.

2.3.3 Clasificarea fotogramelor

Din punct de vedere al necesităilor de folosire şi de locul

pe care trebuie să-1 ocupe înregistrările în tehnologiile de

prelucrare fotogrammetrică, fotogrammetria face o clasificare a

fotogramelor, în funcie de o serie de parametri care rezultă din

procedeele de obinere, materialele folosite, forma de prezentare,

destinaie şi scop.

Criteriile cele mai uzuale de clasificare sunt următoarele:

1. După locul unde se află sistemul de înregistrare:

• fotograme terestre - obinute cu ajutorul aparatelor

de înregistrare fotografice, denumite fototeodolite, instalate pe

suprafaa terestră sau în subteran;



57

• fotograme aeriene - obinute cu ajutorul camerelor

aerofotogrammetrice, instalate pe avioane sau elicoptere;

• fotograme cosmice - obinute cu ajutorul camerelor

fotogrammetrice, instalate pe satelii de cercetare şi de

teledetectie;

2. După poziia axei de fotografiere faă de suprafaa de

înregistrare:

• fotograme nadirale sau orizontale - când axa de

fotografiere este perpendiculară pe suprafaa de înregistrat, cu

o abatere de câteva grade. În cazul când v = 0, fotograma

este riguros nadirală, iar când v = ±3°, fotograma este

aproximativ nadirala. Scara fotogramei nadirale este constantă

în cazul terenului plan;

• fotograme înclinate - când axa de fotografiere are o

înclinare faă de verticală v > 10° . în cazul când pe imaginese înregistrează şi linia orizontului, acestea se numesc

fotograme panoramice. Fotogramele înclinate se obin din

avioane, elicoptere, satelii şi, în mod obişnuit, prin mijloace

terestre. La aceste fotograme, dezavantajul scării variabile şi

al metodelor complexe de prelucrat este compensat parial de

avantajul cuprinderii unei suprafee înregistrate mult mai mari

decât în cazul fotogramelor nadirale.

3. În funcie de scara de fotografiere:



58

• fotograme la scară mare - cu scara de fotografiere mai

mare de 1:10.000;

• fotograme la scară medie - cu scara cuprinsă între 1:10.000

şi 1:30.000;

• fotograme la scară mică - cu scara mai mică de 1:30.000.

În ultima perioadă, ca urmare a perfecionării sistemelor şi

materialelor de înregistrare, au apărut noi criterii de clasificare,

în legătura cu principiul de înregistrare şi caracteristicile

spectrale ale materialelor fotosensibile.Astfel, în funcie de principiul de înregistrare deosebim:

• înregistrări analogice (pe bobine de film sau plăci);

• înregistrări digitale (pe hard-discuri şi benzi magnetice

compatibile cu calculatoarele electronice).

După caracteristicile materialului fotosensibil folosit pentru

înregistrarea imaginilor deosebim:• fotograme convenionale alb-negru şi color;

• fotograme neconvenionale - fotograme spectrozonale,

multispectrale, fals color şi color compus.

Atât fotogramele alb-negru cât şi cele color pot fi obinute

atât în spectrul luminii vizibile cât şi în spectrul invizibil. Din

spectrul invizibil sunt folosite de regulă, ultravioletul şi infraroşul

apropiat.

De asemenea se pot folosi culori false, mult diferite faă de

cele reale, aşa numitele fotograme fals-color, care folosesc



59

emulsii color sensibile la o parte din spectrul vizibil şi din

infraroşu. Cum în spectrul infraroşu ochiul uman nu vede, se

translatează culorile în vizibil în aşa fel ca reflectana din

infraroşu să redea culori pe care nu le au obiectele reprezentate.

Pe lângă înregistrări fotografice direct pe film, se folosesc

în prezent şi înregistrări ale imaginilor terenului prin baleiaj

electronic. Aceste înregistrări pot fi făcute în spectrul vizibil cu

ajutorul unor camere digitale sau video şi transmise la sol prin

intermediul calculatoarelor sau al televiziunii sau în spectrul

infraroşu cu ajutorul unor camere de termoviziune.

Înregistrările, atât în spectrul vizibil cât şi în cel invizibil,

se fac cu ajutorul unor sisteme de baleiaj optico-mecanic

multispectral.

Aceste înregistrări se depun pe benzi sau discuri

magnetice, optice, după care se pot converti în imagini vizibile,

putând fi prelucrate cu ajutorul calculatorului sau înregistratefotografic.

Se folosesc şi zone mai îndepărtate ale spectrului, cum sunt

cele ale microundelor RADAR. Şi în acest caz radiaiile

invizibile emise şi ulterior recepionate sunt convertite în imagini

vizibile.

În funcie de mărimea obiectului sau terenului de

fotografiat se pot obine:

a) fotograme izolate sau de "punct" pentru studierea unui

anumit obiectiv;



60

b) benzi de fotograme aeriene constituite din şiruri de

fotograme succesive având între ele o anumită acoprire numită

"longitudinală", care este de regulă 66%. O atfel de bandă se

poate executa în lungul unei şoşele, al unei căi ferate, al unui curs

de apă etc.

c) bloc de benzi care acoperă o suprafaă mare de teren,

dreptunghiulară sau pătrată. Benzile au o acoperire între ele, zisă

"transversală", de aproximativ 30 %.

Cu ajutorul fotogramelor aeriene se pot realiza

fotodocumente topogeodezice în scopul obinerii imaginii

fotografice a unei poriuni cât mai mari de teren, prelucrată

pentru a asigura redarea unui volum cât mai mare de informaii.

2.3.4 Procedee de determinare a scării fotogramelor

În cadrul aceleiaşi fotograme sau al unui grup de

fotograme din aceeaşi zonă, scara de fotografiere poate să variezedatorită diferenelor de nivel ale terenului sau înclinărilor axei de

fotografiere.

Pentru a mări precizia determinării scări fotogramelor, este

necesar să se respecte următoarele reguli:

- determinarea scării să se facă pe două sau mai multe

direcii, luându-se ca valoare finală media valorilor obinute din

fiecare combinaie;

- punctele alese să fie de înălimi egale;



61

- punctele să fie bine indentificate şi situate la distane mai

mari decât jumătatea laturii fotogramei;

- eroarea de măsurare grafică a distanelor pe fotogramă sau

pe hartă să fie maximum ± 0,2 mm.

Determinarea scării se face după unul din următoarele

procedee:

a) Cunoaşterea coordonatelor geodezice a două

puncte din teren (A şi B) , identificate pe fotogramă (a şi b).

A(X,Y) şi B(X,Y) - puncte geodezice din teren

D = 22 Y X ∆+∆

- se măsoară pe fotogramă d între a şi b

- se calculează scara

b) Măsurând distane Di pe teren şi corespondentele

acestora pe fotograme di

c) Măsurând distane pe hartă şi corespondentele

acestora pe fotogramă

D

d

mf =

1

D

d

mhmf ⋅=

11

D

d

mf =

1



62

d) Cunoscând distana focală (f) a camerei fotoaeriene

şi înălimea medie de zbor H faă de suprafaa terenului

fotografiat

2.3.5 Deformări pe fotogramă

Cele mai mari deformări în poziia punctelor pe fotograma

aeriană se datoresc înclinării axei de fotografiere faă de verticala

locului şi diferenelor mari de nivel ale terenului.

Fotogramele nadirale ale unui teren şes pot fi considerate

că au aceeaşi precizie de reprezentare ca şi harta topografică.

Eliminarea deformărilor datorită înclinării axei de fotografiere şi

aducerea la o anumită scară se face prin operaiunea

fotogrammetrică numită fotoredresare.

De regulă se redresează fotogramele din zonele de şes sauzonele mai puin accidentate, pentru care deformarea datorită

diferenelor de nivel este mică. Deformarea datorită reliefului

rezultă din faptul că punctele din teren sunt la înălime diferită

faă de planul mediu de aerofotografiere (figura 2.14).

H

f

mf =

1



63

Calculul deplasării ( r h) se face cu relaia r h = r(h/H).

În tabelul de mai jos sunt calculate coreciile r h pentru

diferite diferene de nivel ( h= 50, 100, 300 m.), diferite

depărtări ale punctului considerat faă de centrul fotogramei (r =

10, 20, 50, 90, 115, 150 mm) şi diferite înălimi de

aerofotografiere deasupra planului mediu ( H = 1000, 2000, 4000,

6000 m.).

Figura 2.14 – Deplasarea punctelor pe fotogramă datoritădiferenelor de nivel ale terenului



64

H(m)

r (mm)

r (mm) pentru:H= 50 m. H= 100 m. H= 300 m.

1000

10

205090115

0,5

1,02,54,55,8

1,0

2,05,09,011,5

3,0

6,015,027,034,5

2000

10205090115

0,20,51.22,22,9

0,51,02,54,55,8

1,53,07,513,517,3

4000

10205090115

0,10,20,61,11,4

0,20,51.22,22,9

0,51,02,54,58,6

6000

10205090115

0,10,20,40,81,0

0,20,30,81,51,9

0,51,02,54,55,8

Capitolul 3 – Fotointerpretarea

3.1 Noiuni şi principii de fotointerpretare

Fotointerpretarea este metodologia de extragere şi

clasificare a informaiei tematice coninute de fotograme sau de

perechile de fotograme care alcătuiesc cuplul stereoscopic.

Fotointerpretarea constă în indentificarea pe fotodocumente a

elementelor şi fenomenelor referitoare la elementele topografice

ale terenului natural (de relief, planimetrie vegetaie, hidrografie,

etc.) şi a obiectelor artificiale existente pe teren. Procesul de

Tabel - Calculul deformării imaginii pe fotogramă datoritădiferenelor de nivel ale terenului



65

studiere şi de culegere a informaiilor necesare, identificând

diferitele caracteristici artificiale şi naturale din spaiul-imagine,

este numit fotointerpretare.

Fotointerpretarea este ştiina localizării, descrierii şi

determinării obiectelor şi fenomenelor dintr-o imagine

fotografică. Spre deosebire de o hartă, trăsăturile de pe o

fotografie aeriană nu sunt generalizate sau reprezentate prin

simboluri. Aerofotogramele înregistrează toate caracteristicile

vizibile pe suprafaa Pământului dintr-o perspectivă centrală şi

globală.

Deşi caracteristicile spaiului obiect sunt vizibile, ele nu

sunt întotdeauna uşor de identificat. Cu o interpretare atentă,

aerofotogramele sunt o excelentă sursă de date spaiale pentru

studiul mediului înconjurător.

În plan calitativ imaginea fotografică poate fi interpretată

cu scopul evidenierii diverselor caracteristici ale mediului decătre specialişti din diverse ramuri ale ştiinelor naturii sau

inginereşti.

În plan cantitativ, fotografia aeriană şi tehnicile

fotogrammetrice multispectrale în vizibil şi infraroşu permit

măsurarea formelor si dimensiunilor terenului cu ajutorul unor

instrumente clasice, în vederea elaborării hărilor şi planurilor.

Primul obiectiv al fotointerpretării este utilizarea intensivă

a documentelor fotografice sau a imaginilor multispectrale

pentru obinerea şi exploatarea informaiei necesare studiilor



66

specifice unor domenii tematice. Fotointerpretarea este

condiionată de acumularea prealabilă a unor cunoştine

referitoare la realitatea socio-economică şi fizică, tipurile

morfologice şi condiiile specifice unui areal considerat subiect al

studiului.

Avantajele utilizării fotogramelor sunt următoarele:

- Imaginea este un mijloc de percepie relativ obiectiv al

realităii la un moment dat,

- Imaginea conine o reprezentare completă a unui obiect (cu

excepia părilor ascunse sau mascate),

- Este un document foarte unor de manipulat, cu o mare

fiabilitate în timp (atunci când sunt luate măsuri de arhivare

speciale),

- Prin aerofotografiere sau prelevări de fotograme terestre se

realizează corespondena dintre obiectul real din teren şi

imaginea sa (mai mult sau mai puin obiectivă ) de pe fotogramă,- Este posibil studiul obiectelor deformabile, fragile, sensibile,

fără a intra în contact direct cu acestea şi fără a le deteriora,

- Prin fotointerpretare se realizează operaiunea inversă

aerofotografierii prin care se încearcă reconstituirea realităi din

teren pe baza unor criterii de analiză specifice.

Factorii importani la identificarea unor trăsături sunt:

forma, modelul (pattern), mărimea, culoarea sau tonul,

umbra, textura, asocierea, timpul şi perspectiva

stereoscopică.



67

Forma (configuraia) se referă la aspectul imaginii

obiectului reprezentat pe imagine. Este unul din cele mai

importante criterii de fotointerpretare, precum şi de identificare a

obiectelor reale prin observaia directă. Operatorul recunoaşte

obiectul după conturul său. În aerofotointerpretare aplicarea

acestui criteriu cere un anumit efort şi pregătire specială a

interpretatorului deoarece forma obiectelor vazute de sus difera

mult de forma lor vazuta de la sol, in perspectiva.

Este nevoie de un efort de imaginaie din partea

fotointerpretului pentru a intui cum apare forma unui obiect pe

aerofotogramă.

Mărimea obiectelor şi respectiv a imaginilor lor constituie

un alt criteriu important pentru fotointerpretare. Întrucât

aerofotogramele oferă imagini reduse la scară, drept criteriu de

identificare nu mai serveşte atât mărimea reală a obiectelor şi nici

marimea redusă la scară, cât mai ales mărimea relativă aobiectelor adică dimensiunile unui obiect (mai corect spus, ale

imaginii lui), în raport cu dimensiunile altor obiecte.

Deşi mărimea imaginii nu permite, singură, identificarea

obiectelor, împreună cu forma sa poate duce la identificare. De

exemplu imaginea casei şi cea a cuştii câinelui apar asemănător

ca formă, dar dimensiunile diferite arată evident deosebirea

dintre cele doua obiecte şi judecate în raport şi cu dimensiunile

altor obiecte din jur (garduri, copaci, arbusti), duc la identificarea

facilă a celor două obiecte.



68

Culoarea în cazul fotogramelor color, şi tonul , în cazul

fotogramelor alb-negru, reprezintă alte criterii directe de

identificare, dar care capătă valoare doar în combinaie cu

parametrii de formă şi mărime.

Culoarea este un criteriu mai sigur şi mai uşor de utilizat

deoarece, din experiena, fotointerpretului îi sunt familiare

culorile diverselor categorii de obiecte. Desigur că se impune ca

redarea culorilor să fie cât mai fidelă şi să se cunoască data

aerofotografierii căci unele obiecte, de exemplu vegetatia, îşi

modifică culoarea după sezon.

Tonul constituie criteriul de fotointerpretare în cazul

fotogramelor alb-negru, dar el are o valoare relativă, căci depinde

de mai multe variabile, nu numai de proprietăile obiectelor.

De altfel, diferite parti ale aceluiasi obiect pot sa apara în

tonuri diferite, în functie de gradul de iluminare şi de directia în

care se reflecta lumina. De exemplu, feele unui acoperis apar cutonuri diferite şi acest fapt îşi are valoarea lui intrucat tocmai

diferentierile de ton sugereaza forma obiectului.

Diferenele de ton sunt criterii foarte importante pentru

identificarea vegetatiei, a fazelor fenologice ale plantelor, a

modului de utilizare a terenului, a diferenierii tipurilor de sol sau

a suprafeelor acvatice de uscatul din jur, etc.

Umbra reprezintă un criteriu indirect de mare importană,

ea redând destul de bine forma unor obiecte izolate. Forma

umbrei se aseamana, adesea, cu forma siluetei obiectului care o



69

genereaza, de exemplu în cazul arborilor, al stalpilor, turnurilor,

caselor, etc.

Dupa forma umbrei proiectate, se pot identifica unele

genuri şi chiar specii de arbori. Astfel, se identifică uşor

coniferele faă de foioase, molidul faă de pin sau brad, fagul faă

de stejar, plopul piramidal faă de plopul alb, sau de cel

tremurator, etc.

Lungimea umbrei indică înălimea obiectului, iar

orientarea ei permite stabilirea punctelor cardinale sau a orei de

fotografiere.

Densitatea imaginilor unei categorii de obiecte poate servi

drept criteriu de interpretare şi identificare a acestora. De

exemplu, densitatea arborilor dintr-o plantaie este mai mică

decât într-o pădure naturală aparinând aceleaşi specii.

Densitatea reelei hidrografice poate exprima gradul de

permeabilitate al rocilor care alcătuiesc regiunea, dar şiinformaii climatice.

Dispersia, adică gradul şi modul de imprastiere a

obiectelor pe o anumita suprafata, poate constitui un criteriu de

fotointerpretare, care se foloseste combinat cu alte criterii. De

exemplu, existenta unor bolovani mari, dispersai pe un relief

uşor ondulat, permite să se tragă concluzia că este vorba de

blocuri eratice; copaci dispersai pe o păşune sau pe terenuri

cultivate permit reconstituirea extinderii anterioare a pădurii.



70

Textura reprezintă mărimea punctelor care redau obiectele

prea mici pentru a apare cu imagini distincte la scara de

reprezentare. Deci, ea depinde de mărimea obiectelor şi de scara

imaginii şi poate constitui un criteriu de fotointerpretare.

Se pot stabili scări de textură, deosebindu-se texturi foarte

fine, fine, mijlocii, grosiere, foarte grosiere, eventual cu grade

intermediare.

Textura permite să se deosebească între ele culturile

agricole, deoarece cerealele păioase şi plantele furajere apar cu

textura fină sau foarte fină, culturile de plante prăşitoare

(porumb, floarea soarelui) apar cu textura mijlocie, cartofii şi

sfecla de zahar apar cu textura grosieră iar via-de vie dă textura

foarte grosieră.

În fotointerpretarea alcătuirii litologice se poate utiliza

textura, întrucat nisipurile, argilele, marnele dau o textura foarte

fină, iar bolovanisurile, prundişurile, grohotişurile dau texturimijlocii sau grosiere.

Structura reprezintă modul de aranjare spaială a

imaginilor obiectelor şi proceselor de pe o imagine. Ea se

manifestă atât în cazul obiectelor suficient de mari pentru a apare

prin imagini distincte, cât şi în cazul obiectelor mici cu

reprezentare punctiformă.

Astfel, se poate vorbi de structura reelei hidrografice, a

aşezărilor (modul de dispunere al strazilor şi al caselor), a

pădurilor, plantaiilor, a cailor de transport, etc. Dar şi punctele



71

de pe un câmp de cereale pot prezenta o structură de obicei

liniară.

Structura poate servi la identificarea unor categorii de

obiecte sau procese geografice. De exemplu, structura divergentă

a reelei hidrografice poate indica o miscare de ridicare a scoarei

terestre; o structura radiară centrifugă poate trăda existena,

odinioară, a unui con vulcanic, astazi erodat; structura liniară

dintr-o pădure poate arăta că este vorba de o plantaie forestieră,

dacă apar numai unele aliniamente, acestea pot trăda anumite

strate de roci, care favorizează dezvoltarea unor specii de arbori.

În multe cazuri, la identificarea obiectelor individuale sau

a gruparilor de obiecte este suficient un singur criteriu, dar mult

mai facilă şi mai exactă devine identificarea prin utilizarea mai

multor criterii deodată.

În felul acesta se poate ajunge nu numai la identificarea

imaginilor care apar pe fotograme dar şi la deducia unor informaii care nu apar vizibile direct.

Se intelege că utilizarea corectă a criteriilor de

fotointerpretare depinde în mare măsură, de gradul de pregătire

tehnică şi de profil a fotointerpretului.

Cheile de fotointerpretare pot diferi în funcie de calitatea

fotogramei şi de scara de vizualizare. Dacă textura este mai

stabilă de la o imagine la alta, tonalitatea depinde atât de

anotimpul efectuării zborului cât şi de calitatea radiometrică a

imaginii.



72

Spre exemplu, în cele două imagini de mai jos, ale

aceleiaşi zone preluate la date diferite, se pot observa toate aceste

elemente menionate mai sus. Forma unui obiect pe o fotografie

aeriană, ajută la identificarea obiectului. Formele uniforme

regulate adesea indică o intervenie umană. Modelul este similar

cu forma, aranjarea spaială a obiectelor (de exemplu rândul de

culturi faă de păşune) este de asemenea util pentru identificarea

unui obiect şi a utilizării lui. Mărimea este o măsură a suprafeei

obiectului. Caracteristicile culorii unui obiect faă de alte obiecte

pe fotogramă (spre exemplu nisipul are un ton deschis strălucitor,

în timp ce apa, de obicei, are un ton închis). O umbră furnizează

informaii despre înălimea obiectului, forma şi orientarea lui.

Textura furnizează informaii despre caracteristicile fizice ale

obiectului, etc.



73

Fotointerpretarea ce se efectuează în procesul de

stereorestituie şi se referă la detaliile ce trebuie să figureze pe

planurile de cea mai mare generalitate se numeşte

fotointerpretare topografică.

Fotointerpretarea ce se referă la domenii de specialitate

poartă denumirea domenilui respectiv ca: fotointerpretare

geologică, fotointerpretare forestieră. În raport cu cerinele,

fotointerpretarea poate fi simplă şi sigură sau complexă şi

îndoielnică. Astfel, pădurile, apele, construciile, drumurile etc.

se identifică foarte uşor şi sigur pe fotograme pe când speciile de

arbori dintr-o pădure, gradul de eroziune a solului, natura unor

roci, culturi, gradul de umiditate a solului, natura unor construcii

sau lucrări din teren, camuflajele, se indentifică cu dificultate şi

deseori cu incertitudine iar alteori nu se poate face.

Fotointerpretarea se intemeiază pe studiul caractersticilor

imaginii fotografice. În mod curent acestea sunt cuprinse în douămari grupe: caracteristici calitative şi caracteristici cantitative.

Cele calitative sunt acelea care nu se masoară în sens uzual al

cuvantului, dar pot fi evaluate subiectiv: textura, modelul, tonul

şi forma. Fotointerpretarea calitativă poate fi ajutată cu chei,

teste, şi ghizi. Caracteristicile cantitative sunt acelea care pot fi

măsurate în accepiunea largă a cuvântului ca: suprafee, distane,

unghiuri verticale sau orizontale, înălimi şi diametre de coroane

ca şi gradul de acoperire al terenului. Aceste caracteristici pot fi

bine valorificate în procesul de fotointerpretare dacă se cunosc



74

foarte bine obiectele de fotointerpretat şi însuşirile lor, felul cum

apar în imagine, dacă imaginea este redată la o scară convenabilă

şi este de bună calitate (pot fi sesizate şi detaliile, eventual şi

culorile) şi dacă imaginile se examinează şi stereoscopic, când

perceptia formelor poate fi hotărâtoare.

3.2 Aparatura şi metodele de fotointerpretare

Executarea fotointerpretării necesită aparatură de la cea mai

simplă până la cea mai complexa, în funcie, în primul rand, de

metoda utilizată şi posibilitaile de dotare tehnică.

Fotointerpretarea clasică se realizează cu instrumente relativ

simple, cum ar fi: lupe, stereoscoape, mese luminoase, sau cu

aparatură mai perfecionată: interpretoscoape, aparate de

exploatare analogică (stereoplanigrafe, stereometrografe,

aviografe s.a.) şi aparatură complexa în cazul fotointerpretarii

automate, cum ar fi: aparatura de exploatare numerica(convertoare A/D, D/A, microcalculatoare, staii grafice cu

sisteme de programe specializate).

Trusa cu lupe se utilizează pentru fotointerpretarea atâat în

condiii de birou, cât şi la descifrarea pe teren. Lupele uzuale din

trusa sunt:

- lupe cu putere de marire de 2x, f = 125mm, diametrul de 70mm;

- lupe cu putere de marire de 4x, f = 62,5mm, diametrul de 35mm;

- lupe cu putere de marire de 10x , f = 12,5mm, diametrul de 14mm,



75

prevăzute cu scală gradată de 10mm, divizată în zecimi de mm.

Lupele cu putere de marire de 2x şi 4x se utilizează pentru

aprecierea generală a zonei, caracterul reliefului şi al

obiectivelor. Lupele cu putere mare de marire sunt destinate

studiului în detaliu al obiectivelor şi măsurarea de elemente

componente ale acestora.

Stereoscoapele sunt aparate ce permit analiza pe baza

imaginilor în relief ( a modelelor stereoscopice). Sunt realizate în

diverse variante: stereoscoape de buzunar, de birou, cu oglinzi şistereopantometre. Utilizarea stereoscoapelor prezintă avantaje

deoarece contururile obiectelor se disting mult mai uşor pe

imaginea spaială, formele obiectelor sunt mai expresive, se

evideniază legăturile cu obiectele înconjurătoare şi există

posibilitatea determinării înălimilor.

Stereoscopul cu oglinzi (Figura 3.1) este un aparat cu care se

obine modelul terenului pe baza a doua fotograme conjugate

(acestea trebuie să îndeplinească condiiile impuse pentru a

forma un cuplu stereoscopic). Aparatul permite fotointerpretarea

imaginilor pozitive şi negative cu formatul: 13x13, 18x18, 24x24

şi 30x30 cm.

Fotointerpretarea este comodă şi eficientă la acest aparat,

întrucât orientarea fotogramelor şi formarea modeluluistereoscopic este simplă, materialul fotografic nu necesită

prelucrări suplimentare, câmpul vizual este mare, permiând o



76

vedere de ansamblu a zonei înregistrate pe fotograme. Aparatul

are dezavantajul că sistemul optic de marire nu permite

concentrarea asupra anumitor detalii, iar analiza se face de către

un singur operator. Aparatului i se poate ataşa un dispozitiv

auxiliar pentru măsurare (stereomicrometru) sau poate fi

prevăzut cu un sistem simplu de măsurare şi trasare grafică

(stereopantometru). Stereoscoapele se utilizează, de regulă, în

combinaie cu mesele luminoase, care pot asigura o iluminare

corespunzătoare a imaginii.

Figura 3.1- Stereoscopul cu oglinzi

Interpretoscopul (figura 3.2) este un aparat optic construit

special pentru fotointerpretarea fotogramelor aeriene.

Caracteristicile constructive ale aparatului prezintă o serie de

avantaje: observare stereoscopică simultana a doi operatori,

iluminare directă şi reflectată, rotire optică a imaginii, dispozitive

pentru analiza materialului fotografic în role, dispozitiv pentru

masurarea paralaxelor. Fotointerpretarea la acest aparat este



77

eficientă în special datorită faptului că o mare cantitate de

material fotografic se prezintă sub formă de negativ în role.

Figura 3.2 - Interpretoscopul

De asemenea, studiul aceleiaşi zone simultan de către doi

operatori, duce la micşorarea timpului de fotointerpretare,

posibilitatea concentrării asupra unor obiective complexe şi

mărirea considerabilă a gradului de sigurană şi precizie a

fotointerpretarii.

Aparatura fotogrammetrică analogică permite foto-

interpretarea imaginilor în procesul de exploatare fotogram-



78

metrică în scopuri cartografice sau în alte scopuri. Aparatele

utilizate sunt de tipul: stereoplanigrafe, stereometrografe,

aviografe, autografe, topocarturi etc.

Prezentarea concretă a principiilor constructive şi a modului

de lucru cu aceste aparate face obiectul cursului de stereofoto-

grammetrie. Imaginile obinute pentru analiză sunt clare şi

expresive, dar o mare parte din aceste aparate prezintă

dezavantajul unui câmp restrans al imaginii, datorita măririi ei,

ceea ce duce la o "rătăcire" a operatorului în cadrulstereomodelului, având ca rezultat omiterea unor zone de analiză.

Executarea fotointerpretarii concomitent cu intocmirea

originalului de stereorestituie este o operaiune strict necesară în

derularea normală a procesului de cartografiere. Trebuie subliniat

că utilizarea aparaturii fotogrammetrice numai pentru foto-

interpretare este neeconomică, deoarece necesită un timp

apreciabil pentru realizarea modelelor stereoscopice şi duce la o

uzură prematură a aparaturii.

Metodele de fotointerpretare se împart în două mari

categorii: metode clasice şi metode automate.

Metodele clasice de fotointerpretare se bazează pe capacita-

tea operatorului (fotointerpretatorului) de a recunoaste şi deosebi

obiectele şi fenomenele redate pe imagini fotografice. Datorităfaptului că factorul de decizie este uman, rezultatele sunt în unele



79

cazuri subiective, reprezentând principala sursă de erori în

fotointerpretare.

În funcie de locul de desfăşurare şi aparatura utilizată, foto-

interpretarea clasică se poate realiza în laborator sau pe teren.

Metoda fotointerpretării de laborator constituie de fapt

fotointerpretarea propriu-zisă, bazată pe analiza materialului

fotografic avut la dispoziie, în conditii de cabinet. Utilizarea

aparaturii fotogrammetrice creează cadrul fotointerpretarii

analogice. Metoda fotointerpretării la teren s-a particularizat în practica lucrarilor specifice sub numele de descifrare

fotogrammetrică.

Descifrarea fotogrammetrică constituie o identificare la

teren a obiectelor şi fenomenelor redate pe imagini, prin

confruntarea directă dintre obiect şi imaginea sa. Prin aceasta se

urmăreste nemijlocit la teren, determinarea naturii,

caracteristicilor, destinaiei reale şi a poziiei obiectelor a caror

imagini se gasesc pe fotograma. Aplicarea procedeului este

condiionată de posibilitaile de acces în zona respectivă şi de

mijloacele de deplasare care să asigure observarea terenului şi a

detaliilor. În cele mai frecvente situaii, descifrarea constituie o

prelungire a fotointerpretării de birou, o completare a acesteia

direct la teren. De aceea, substituirea termenului defotointerpretare prin descifrare nu este întotdeauna acceptabilă,



80

deoarece procedeele de identificare a obiectelor şi fenomenelor

sunt diferite.

Descifrarea se aplica în mod frecvent la întocmirea hărilor

şi planurilor, deoarece în această situaie nu se admit omisiuni de

coninut şi în plus trebuie determinate direct la teren anumite

caracteristici ale obiectelor ce nu pot fi obinute la birou.

În cadrul fotointerpretării de laborator se disting două

procedee de bază şi anume: procedeul căutării globale şi

procedeul căutării logice (selective).

Procedeul căutării globale consta în examinarea atenta a

întregii imagini sau a materialului stereoscopic, în mod

sistematic, fără a omite nici o poriune. În acest fel, nu va rămâne

neobservat nici un obiect sau fenomen din categoria celor

căutate, toate vor fi detectate ăi luate în evidena. Acest procedeu

poate satisface exigenele de exactitate şi precizie ce se impun

fotointerpretarii. Dar aplicarea procedeului necesită însă mult

timp şi efort mare din partea fotointerpretatorului, deoarece vor fi

observate amănunit zone mari care nu conin informaii utile

scopului urmărit.

Procedeul căutării logice (selective) presupune examinarea

atentă doar a acelor pări din fotogramă sau model stereoscopic

în care probabilitatea de găsire a obiectelor şi fenomenelor deinteres este mare. Economia de timp şi energie este superioară

procedeului căutarii globale. Aplicarea procedeului căutării



81

selective presupune o foarte bună pregătire de specialitate a

fotointerpretatorului, pentru a putea selecta corect poriunile care

trebuiesc examinate. De asemenea, experiena operatorului în

executarea acestor categorii de lucrări are o mare importană în

derularea cu succes a operaiunilor. Evident că prin omiterea

conştientă a unor zone sunt omise şi obiectele de interes ce s-ar

putea găsi în poriunile respective, dar aceste neajunsuri sunt

compensate prin economia de timp şi de manoperă.

Fotointerpretarea automată este o metodă de extragere ainformaiilor calitative din inregistrări aeriene şi spaiale folosind

echipamente care permit substituirea factorului uman în

procesele de prelucrare şi decizie. Problema automatizării

fotointerpretării a apărut datorită volumului mare de informaii

(inregistrări) care trebuie analizate şi prelucrate, a numărului

mare de operaiuni din procesul de fotointerpretare şi a timpului

relativ scurt în care sunt solicitate anumite categorii deinformaii. Toate acestea au condus la soluii pariale în

rezolvarea problemei, deci la automatizarea fotointerpretării,

ajungându-se până la sisteme automate care integrează întregul

proces. Dificultatea constă în principal în asigurarea funcionării

coerente a doua verigi de baza şi anume: înregistrarea de

informaii cu caracteristici viabile pentru fotointerpretarea

automată şi conceperea unui sistem de prelucrare performant

capabil sa opereze eficient cu datele furnizate şi să ofere cu



82

promptitudine informaiile solicitate. Prima verigă este în general

rezolvată în condiii acceptabile în prezent, deoarece există o

diversitate de tipuri de înregistrări care trebuie prelucrate.

Volumul mare al acestor informaii este un neajuns foarte serios

în comparaie cu capacitatea de preluare-selectare-prelucrare-

stocare a sistemelor specializate actuale.

Căile de abordare şi realizare a automatizării în foto-

interpretare sunt destul de diferite. Unele verigi ale procesului au

căpătat rezolvări consistente şi globale, cum ar fi: culegerea,indexarea şi stocarea informaiei primare, selectarea şi gruparea

datelor, corectarea şi filtrarea datelor prin eliminarea unor

influene, cum sunt: înclinările sensorului, instabilitatea

vehiculului purtător, diferenele de nivel, aberaiile sistemelor

optice, erorile introduse de captori şi sensori, curbura

Pământului, refracia atmosferica şi altele.

În condiiile prelucrării numerice (digitale) a imaginilor s-auconceput şi realizat sisteme de conversie A/D şi D/A, strict

necesare în anumite etape de prelucrare. Tehnica digitizării

imaginilor convenionale şi neconvenionale este aplicată cu

succes în fotointerpretarea automată, încadrându-se în parametri

de eficienă şi precizie impuşi de prelucrările specifice acestor

procese. În ceea ce priveşte programele complexe automate

concepute pentru interpretarea automată, acestea se bazeaza pe

prelucrări statistice ale seturilor de date şi pe procese de analiză



83

corelaională, fundamentate pe soluii riguroase preluate din

metodele de calcul în spatii n-dimensionale.

Capitolul 4 – Ridicări aerofotogrammetrice

Ridicările aerofotogrammetrice se execută de pe

platformele aeriene purtătoare a camerelor fotogrammetrice şi a

altor tipuri de sensori. Platformele aeriene se folosesc în zborurile

aerofotogrammetrice în scopuri de cartografiere şi pentru veriga

aeropurtată a teledeteciei necesară calibrării înregistrărilor

satelitare.

Dintre platformele aeriene deosebim: avioane, elicoptere,

baloane, dirijabile şi planoare. Avioanele sunt platforme

consacrate ca purtătoare de senzori cu ajutorul cărora se obin

informaii prin: aerofotografiere, baleiere, televiziune, radar etc.

Întrucât se construiesc puine avioane proiectate special pentru

asemenea activităi, se utilizează şi nave aeriene care, prin

anumite amenajări, îndeplinesc condiiile minime necesare

aerofotogrammetriei şi teledeteciei.

Avioanele amenajate pentru ridicări aerofotogrammetrice

se mai numesc şi avioane fotogrammetrice.

Condiiile tehnice generale pe care trebuie să le

îndeplinescă un avion fotogrammetric sunt următoarele:

a) să asigure vizibilitate bună fiecărui membru al echipajului înfaă, în jos şi în lateral;



84

b) avionul să aibă o stabilitate foarte bună şi să se menină

riguros pe direcia de zbor. Valorile limită ale deviaiilor sunt: în

sens longitudinal (tangaj) ±1...2° , transversal (ruliu) ±2...3° , în

azimut ±1° , în înălime ±0,01 din înălimea de fotografiere (h);

c) interiorul avionului trebuie să fie spaios pentru a instala în

condiii optime aparatura de înregistrare şi anexele acesteia, să

aibă amenajată o cameră obscură pentru încărcarea şi descărcarea

casetelor în timpul zborului;

d) locul de evacuare a gazelor de la motoare să fie cât mai

departe de trapa deasupra căreia este instalată aparatura de

înregistare, pentru ca aerul cald şi gazele să nu influeneze

calitatea înregistrărilor;

e) autonomia de zbor a avionului să fie mai mare de şase ore

pentru a executa misiuni la distane mari şi pentru a acoperi cu

înregistrări zone complete într-o singură misiune;

f) viteza ascensională trebuie să fie suficient de mare pentru aatinge plafonul de zbor în timp scurt (l000m în 3', 3000m în 10',

6000m în 30') şi să permită folosirea la maximum a timpului

pentru misiuni de înregistrare;

g) corespunzător plafonului de zbor trebuie să poată realiza, dacă

este necesar, o viteză minimă sub 150Km pe oră, îndeosebi

pentru aerofotografiere la scară mare şi să poată decola şi ateriza,

în unele situaii, pe aerodromuri de rezervă (improvizate), de

dimensiuni mici;



85

h) avionul trebuie să fie înzestrat cu autopilot, instalaii de radio,

instalaii pentru oxigen, mijloace de legătură între membrii

echipajului şi instalaie de încălzire.

Dintre condiiile expuse, cele referitoare la stabilitate,

vizibilitate, aparatură de bord etc. sunt obligatorii pentru orice fel

de avion folosit în misiuni de fotografiere. Elementele cu privire

la mărimea avionului, spaiul util din interior, autonomia şi

plafonul, de zbor, se analizează având în vedere caracteristicile

geografice şi condiiile meteorologice ale zborului de înregistrat,

situaia aeroporturilor şi specificul lucrării ce se execută.

În cele ce urmează se prezintă câteva tipuri de avioane

folosite ca platforme purtătoare de senzori în misiuni de

aerofotografiere şi teledetecie. Caracteristicile principale ale

acestor platforme sunt prezentate în tabelul următor:

Nr

crtAVION

Greutateamaximă

Vitezaminimă

Vitezamaximă

Plafonmaxim de

zbor(kg.) (km/oră) (km/oră) (m)

1. AN 2 5.500 85 253 4350

2. IŞ 24 2000 80 220-270 4500

3. BN Islander 2722 160 5100

4. Grand Commander 3620 150 460 8000

5. AN 30 23000 - 430 8300

6. Lockheed ElectraNP3A

51000 - 612 9100

Avionul AN2 (Figura 4.1) este un biplan monomotor

folosit în diferite domenii, cu exploatare economică, sigurană în



86

funcionare, rulaj mic la decolare şi aterizare. Avionul are o bună

vizibilitate din cabina pilotului, are stabilitate longitudinală şi

transversală. Cabina pilotului şi celelalte compartimente sunt

dotate cu instalaii de ventilaie şi încălzire.

Instalaia radio asigură legătura cu Pământul pe o distană

de 400Km şi împreună cu aparatura de bord asigură efectuarea de

zboruri fără vizibilitate la sol.

Avionul poate fi adaptat pentru misiuni de fotografiere prin

instalarea de camere aero-fotogrammetrice şi a altor tipuri de

sensori.

Figura. 4.1. Avionul AN 2

Avionul utilitar românesc IŞ-24 (Figura 4.2), varianta

fotogrammetrică, are un singur plan situat în partea de sus a

fuselajului, tren de aterizare neescamotabil, este echipat cu un

motor de 290CP, montat pe fuselaj şi cu pilot automat.

Pe acest avion se instalează o camerăaerofotogrammetrică, luneta de navigaie şi aparatul de comandă

cu intervalometru. Echipajul este format din pilot, navigator şi un



87

operator fotoaerian. Stabilitatea şi vizibilitatea în timpul zborului

sunt corespunzătoare.

Figura. 4.2 Avionul IŞ - 24 (varianta fotogrammetrică).

Avionul BN-2 Islander (Figura 4.3) este un aparat de zbor

cu un singur plan situat în partea de sus a fuselajului, prevăzut cuun tren de aterizare neescamotabil, cu două motoare şi cu pilot

automat. În cabina avionului este instalată camera

aerofotogrammetrică, în apropierea centrului de greutate -

aparatul de comandă al camerei şi luneta de navigaie, iar în

partea din spate este amenajată o cameră obscură pentru

încărcarea şi descărcarea casetelor cu film.

Figura. 4.3 Avionul BN - 2 Islander (varianta fotogrammetrică) .



88

Avionul Aerocommander este construit în două variante

Standard Commander (Figura4.4) şi Grand Commander

(Figura.4.5), ambele amenajate şi pentru lucrări de

aerofotografiere. Este un aparat cu două motoare cu pistoane, cu

planul aripilor sus, cu tren de decolare-aterizare escamotabil

Ambele variante sunt dotate cu pilot automat.

În varianta Standard Commander, avionul este amenajat

pentru instalarea unei camere aerofotogrammetrice şi aparatura

anexă, iar în varianta Grand Commander este amenajat pentru

instalarea a două camere aerofotogrammetrice, pe o podea

specială, cu aparatură auxiliară respectivă şi este prevăzut cu o

cameră obscură. Se pot instala şi alte sisteme de înregistrare

pentru teledetecie.

Figura. 4.4 Standard Commander



89

Figura. 4.5 Grand Commander

Avionul AN 30 (Figura.4.6) este un aparat de zbor cu

planul sus, prevăzut cu două motoare turbopropulsoare, destinat

lucrărilor de aerofotografiere şi teledetecie, ca laborator

aeroportat de înregistrare şi prelucrare în cadrul programelor de

cercetare a Terrei din Cosmos. Avionul este prevăzut cu instalaie

de pilotare automată, iar pentru navigaie a fost construită o

cabină în partea din faă, în întregime din material transparent,

care asigură navigatorului maximum de vizibiliate.

În podeaua cabinei laborator sunt prevăzute cinci

deschizături pentru montarea aparaturii de înregistare fotografică,

optico-electronice şi spectrometrice (Figura. 4.7).

De asemenea, pe lângă cele arătate, avionul este prevăzutcu instalaie de navigaie pentru fotografiere în scopuri

fotogrammetrice, dispozitiv electronic pentru intrarea în bandă,



90

pilot automat pentru altitudine şi direcie; instalaie pentru aer

condiionat şi două cabine laborator.

Figura. 4.6 Avionul AN 30

Figura.4.7 Amplasarea sensorilor şi dispozitivelor anexă pe avionul AN 30.



91

4.1 Proiectul de aerofotografiere

Ridicarea fotogrammetrică începe cu proiectarea lucrărilor

fotogrammetrice ce urmează a se executa. Proiectantul trebuie să

cunoască suprafaa de ridicat care se delimitează pe o hartă la

scara 1:100 000 sau 1:50 000. Totodată trebuie să cunoască

scopul ridicării, modul de exploatare a fotogramelor şi precizia

de atins pentru a se putea întocmi proiectul de aerofotografiere

care trebuie să precizeze: camera fotogrammetrică (distana

focală, formatul fotogramelor), scara fotogramelor (este funcie

de natura rezultatului, scara planului, performanele ansamblului

cameră-film-aparat de exploatare şi precizia ce se urmăreşte),

înălimea de zbor deasupra terenului (se calculează funcie de

distana focală f a camerei şi scara fotogramelor), traseele de zbor

trasate pe hartă (distana dintre ele se ia cu cca. 66 % din L pentru

a se asigura o acoperire transversală între benzi de 33 %),

acoperirea longitudinală a fotogramelor, adică în lungul benzii(se ia 33% pentru exploatarea fotogramelor pe cuple

independente şi de 66% pentru stereocuple în serie, bineîneles

natura filmului (pancromatic pentru scopuri metrice obişnuite) şi

timpul de expunere maxim pentru ca în condiiile date (viteza de

zbor) să nu se producă trenarea imaginii.

Corelaia optimă între scara planului topografic şi scara

fotogramelor se poate stabili prin relaia lui Otto von Gruber :

mF ==== C mH



92

în care: mF este numitorul scării fotogramelor;

mH este numitorul scării planului sau hării;

C este factorul de economicitate care are valori în jurul

lui 200, funcie de caracteristicile camerelor

aerofotogrammetrice şi ale aparatelor de

stereorestituie.

După efectuarea zborului, în situaia fotogrammetriei

convenionale, se developează filmul, se usucă şi se fac copiile

fotografice pozitive pe hârtie, cu ajutorul cărora se întocmeşte un

mozaic la o scară convenabilă suprapunând fotogramele după detalii.

Pe mozaic se constată dacă s-au obinut acoperirile longitudinale şi

transversale proiectate şi dacă întreaga suprafaă a fost acoperită cu

fotograme şi nu există goluri.

Totodată se verifică calitatea negativelor, claritatea

imaginilor, se concluzionează asupra eventualelor completări şi

calea pe care vor fi realizate.Aerofotografierea unei suprafee terestre în scopuri de

cartografiere se execută pe baza unui proiect tehnic de zbor

fotogrammetric care cuprinde datele privind scopul lucrării,

caracteristicile acestor lucrări, elementele calculate referitoare la

zbor şi fotografiere, aparatura şi materialele care se vor folosi,

eficiena economică a soluiilor stabilite etc.

Pentru proiectarea şi executarea zborurilor

fotogrammetrice este necesar să se cunoască condiiile

meteorologice şi optico-atmosferice favorabile înregistrărilor de



93

bună calitate, datele iniiale de prelucrare şi să se dispună de

materialele cartografice existente în zonă.

4.1.1. Condiiile meteorologice şi optico-atmosferice ale aero-

fotografierii

Realizările tehnice în domeniul navigaiei aeriene şi

aerofotografierii permit ca în prezent să se execute zboruri pentru

fotografierea în scopuri de cercetare şi recunoştere pe orice timp,

în orice anotimp şi la orice oră din zi şi noapte. Dacă, însă,

fotografierea se face pentru cartografierea unor suprafee, atunci

trebuie respectate o serie de condiii, care reduc considerabil

numărul zilelor de fotografiere şi a orelor optime de zbor pentru

înregistrare. Astfel, datorită unor fenomene metereologice

(înnorarea şi transparena variabilă a atmosferei) numărul zilelor

favorabile din perioada lipsită de zăpadă scade sub o cincime, iar

în acestea durata medie a zilei de fotografiere este de 3-4 ore.

Formaiunile de nori care fac imposibilă fotografierea sunt

cei de natură verticală (Cumulus, Cumulus-Nimbus) şi o parte

din norii din stratul mijlociu (Alto-Cumulus, Alto-Stratus),

deoarece se dezvoltă la înălimi mici (300-500m). În cazul când

norii sunt situai mai sus decât avionul, pe fotograme apar

umbrele norilor sub forma unor pete de diferite forme. Totuşi,

norii Cirus şi Stratus, la mari înălimi, nu împiedică fotografierea, ba mai mult, în unele cazuri când trebuie să se evite umbrele

puternice ale obiectelor din teren (clădirile din oraşe, văile sau



94

râpele adânci etc), o înnorare înaltă şi continuă îmbunătăeşte

calitatea imaginii.

În meteorologie înnorarea se apreciază după un sistem de

zece grade: 0-cerul senin, 5-cerul acoperit jumătate şi 10-cerul

acoperit complet. La apreciere se ine seamă, de obicei, numai de

partea de mijloc a cerului, adică 45° în jurul zenitului, întrucât la

orizont este foarte greu să apreciem corect înnorarea.

În majoritatea cazurilor, norii Cumulus îngreunează sau

fac imposibilă fotografierea. Aceştia încep să apară la orizont

dimineaa (în jurul orelor 8-10) cresc foarte repede, atingând

valoarea maximă între orele 13-15, după care dispar. Acest

fenomen apare mai ales în regiunile păduroase şi industriale şi

mai puin în regiunile din jurul mărilor.

În condiiile meteorologice favorabile (lipsa norilor,

vântului etc), trebuie să facem o apreciere şi asupra condiiilor

optico-atmosferice ale timpului. Cel mai răspândit procedeu deapreciere a acestor condiii, este procedeul observaiei vizuale a

vizibilităii diferitelor obiecte terestre şi vizibilitatea orizontului,

aşa-numita vizibilitate orizontală . Prin vizibilitate se înelege

distana până la care se pot distinge obiectele observate.

Aprecierea condiiilor de vizibilitate din avion se face pentru a

stabili dacă în condiiile respective înregistrarea va fi de bună

calitate şi pentru a stabili caracteristicile filtrelor care se vor

folosi.



95

În timpul zborului condiiile optico-atmosferice se

determină prin vizibilitatea verticală a reperelor care se apreciază

astfel: vizibilitate foarte bună când se disting reperele până la

orizont (75° de la nadir), vizibilitate bună până la 60° de nadir

respectiv până la dublul înălimii de fotografiere, vizibilitate

satisfăcătoare până la 45° sau până la o distană egală cu

înălimea zborului şi vizibilitatea până la 30° de la nadir sau până

la jumătatea înălimii de fotografiere. în ultimul caz fotografierea

nu este posibilă, deoarece imaginea nu este de bună calitate şi nu

este posibilă orientarea vizuală în spaiu.

Din cele expuse reiese că fotografierea pentru cartografiere

se poate face numai după două ore de la răsăritul soarelui,

terminându-se cu trei ore înaintea apusului.

4.1.2. Hările pentru ridicare fotoaeriană

Hările folosite în lucrările de aerofotografiere se împart înhări pentru zbor şi hări pentru fotografiere. Hările pentru zbor

sunt folosite pentru orientarea generală, iar cele pentru

fotografiere se folosesc de către pilot şi navigator pentru

orientarea de detaliu, Câteodată, din lipsă de hări la scară

convenabilă, se pot trece toate elementele pe o singură hartă. Ca

hări pentru aerofotografiere se folosesc hări topografice la

diferite scări, în funcie de scara la care se execută fotografierea.

Pentru orientarea generală şi cea de detaliu, în timpul

fotografierii se aleg repere terestre de orientare. Reperele de



96

orientare terestre sunt elementele de pe suprafaa terenului ce se

fotografiază, care sunt reprezentate pe hartă şi care se pot

identifica din avion pe teren.

Pentru a se putea folosi cu uşurină, punctele de orientare

trebuie să fie vizibile de la distane mari, poziia acestora pe hartă

să corespundă precis cu poziia lor reală din teren, configuraia

acestora să rămână neschimbată în decursul timpului, iar

dimensiunile acestora să permită observarea lor de la înălimea

de fotografiere.

Pentru a se putea observa în timpul zborului lăimeaminimă a reperelor de orientare trebuie să satisfacă relaia:

h L ψ ≥ ,

în care ψ este acuitatea vizuală a observatorului în radiani şi h este înălimea de zbor la fotografiere. Valoarea minimă a lui ψ ,

în condiii optime de vizibilitate, esteψ =60"/ρ" în careρ" = 206207.

Ca repere de orientare terestre se pot alege: centre populatecompacte, intersecii de şosele sau căi ferate, râuri, construcii

mari izolate etc.

Dispunerea reperelor de orientare în zona de fotografiat

este prezentată în Figura 4.8.



97

Figura 4.8 Dispunerea reperelor de orientare

Reperele de orientare situate pe linia AA şi BB sau cât mai

aproape de ele se numesc repere de orientare iniiale sau finale

. Reperele situate în continuarea itinerarelor de fotografiere

în afara zonei de ridicat la o distană de 5-6Km depărtare se

numesc repere de intrare şi ieşire (∆) şi servesc pentru orientarea

avionului către banda de fotografiere. Celelalte repere dininteriorul zonei de fotografiat sunt repere de control şi se aleg pe

itinerarul de zbor . Când nu sunt pe itinerarul de ridicare, ele

se numesc puncte de vizare laterală .

Precizia de determinare şi identificare depinde de scara

hării; cu cât aceasta este mai mare cu atât punctele se pot marca

mai precis pe hartă. Mai avantajoasă pentru aerofotografiere este

harta la care distana dintre itinerare, reprezentată la scară, este

cuprinsă între l-2cm.



98

inând cont de acest fapt, în tabelul 4.1 sunt arătate scările

hărilor de aerofotografiere, pentru fotografieri la diverse scări.

Tabelul 4.1.

Scara fotografierii aerieneScara hării utilizate pentru

proiectul de fotografiere aeriană

1 : 25.000 şi mai mici 1 : 200.000

1 : 10.000 – 1 : 20.000 1 : 100.000

1 : 5.000 – 1 : 10.000 1 : 50.000

1 : 5.000 şi mai mari 1 : 25.000

Pe harta generală de zbor se trec limitele suprafeei de

fotografiat (indicându-se ordinea de acoperire), limitele

sectoarelor separate de fotografiere, aerodromurile şi terenurile

de aterizare ce se găsesc în sectoarele de zbor, zonele interzise

pentru zboruri şi înregistrare şi valoarea declinaiei magnetice.

Pe hările folosite la fotografiere se trasează limitelesectorului de fotografiat (cu linii roşii groase), limitele trapezelor

şi itinerarele de ridicare (cu linii roşii subiri). Direciile

itinerarelor de zbor în limitele sectorului de fotografiat se

trasează continuu, întrerupându-se la interseciile cu reperele

importante din teren, iar în afara zonei de fotografiat se

prelungesc punctat pe o distană de 5 – 10 km. În afară de

acestea, pe marginea hării se arată numărul de fotograme necesar pentru controlul intervalului de aşteptare, direcia megnetică de

drum şi înălimea de fotografiere.



99

Dacă harta folosită nu este în culori, atunci aceasta trebuie

toaletată, iar pe hările în culori trebuie întărite reperele

principale pentru orientarea de detaliu la intrări pe bandă, precum

şi cele pentru meninerea itinerarului de fotografiat.

4.1.3. Calculele principale necesare proiectului de înregistrare fotogrammetrică

Înainte de proiectarea şi calcularea elementelor necesare

aerofotoridicării trebuie studiate condiiile fizico-geografice,

climatice, meteorologice şi particularităile regiunii de înregistrat.

● Studierea caracteristicilor reliefului dă posibilitatea sa

se determine influena şi mărimea coreciilor de relief aplicate

acoperirii longitudinale şi transversale ale fotogramelor,limitele

diferitelor seciunii de fotografiat şi altitudinea medie a

sectoarelor faă de nivelul mării.

● Caracteristicile climatice ale zonei permit stabilirea

timpului probabil de începere şi terminare a perioadei de

fotografiere, în vederea fixării numărului de avioane pentru

înregistrarea suprafeei respective.

● Datele metereologice indică direcia predominantă a

vântului la sol şi la înălime(pe luni), temperatura medie lunară a

anului respectiv, numărul de zile cu precipitaii atmosferice,

nebulozitatea şi numărul de zile senine şi noroase. Cu aceste datese stabileşte numărul probabil de zile bune pentru fotografiere în



100

cursul unei luni şi durata medie a zilei de fotografiere, conform

precizărilor de la paragraful 4.1.1.

● Importană mare are şi studierea materialului

cartografic (hări, planuri, scheme) din zona ce urmează a fi

fotografiată. Aceste date sunt necesare pentru întocmirea grafică

a proiectului şi pentru planificarea zborurilor suplimentare,

necesare recunoşterilor zonelor de fotografiat.

● Sunt necesare, de asemenea, date asupra existentului de

terenuri bune de aterizat în regiunea de lucru şi depărtarea

acestora faă de sectoarele de fotografiat.

Pentru obinerea datelor iniiale se vor utiliza şi diferite

date statistice, referitoare la regiune de fotografiat.

Dispunând de datele iniiale prezentate, se trece la calculul

elementelor principale ale proiectului şi la întocmirea proiectului

de zbor fotogrammetric. După aprobare, proiectul devine

documentul principal de lucru al expediiei fotogrammetrice, pe baza căruia diferitele echipaje primesc ordinele de execuare a

lucrărilor.

Calculele pentru proiectul tehnic servesc ca bază pentru

execuatarea lucrărilor aero-fotogrammetrice şi se execută în

următoarea ordine:

1. Calculul înălimilor.

La calculul înălimilor se determină:

- înălimea de fotografiere(h), înălimea absolută(ho);

- înălimea medie a terenului faă de nivelul mării (hm) şi



101

- înălimea de zbor relativă (hr) faă de cota aerodromului.

Cunoscând scara de fotografiere (mf ) se determină

înălimea de fotografiere cu relaia:

h = mf · f

Înălimea absolută de zbor se calculează în funcie de (h) cu

relaia:

h0 = h + hm

În cazul ridicărilor la scări mari sau cu avioane de mare

viteză, se calculează înălimea minimă admisibilă a fotografierii

cu relaia:

hl

f t W h ∆+

∆

⋅⋅=

max

maxmin

în care Wmax - viteza de drum maximă, t - timpul de expunere, f -

distana focală şi ∆lmax - deplasarea maximă a imaginii (trenarea)

în timpul înregistrării.

2. Calculul acoperirii fotogramelor.Pentru asigurarea acoperirii se calculează următoarele

valori: acoperirea longitudinala (Ax) şi acoperirea transversală

(Ay), dimensiunile utile ale fotogramei (bx şi by), baza de

fotografiere (B), distana dintre itinerare (Dy), unghiul vertical al

bazei (λ x) şi intervalul de aşteptare (tx).

-Unghiul vertical al bazei se calculează cu relaia:

f

barctg

h

Barctg x ==λ

-Mărimea intervalului de aşteptare tx se calculează cu relaia:



102

ϕ W

Bt x =

unde Wφ este viteza de drum a avionului sub unghiul de derivă.

3. Calculul numărului de fotograme.

Pentru calculul numărului de fotograme, se măsoară pe

harta de aerofotografiere lungimea zonei de înregistrare (LM) şi

lăimea acesteia (LP). Dacă itinerarele de fotografiere sunt trasate

de-a lungul paralelelor, iar zona de ridicare este formată dintr-un

număr întreg de trapeze, atunci dimensiunile pot fi calculate curelaiile:

λ λ η ⋅= L LM , , ϕ ϕ η ⋅= L L P

unde LM, LP sunt dimensiunile trapezelor, iar ηλ, ηφ reprezintă

numărul trapezelor de ridicare pe longitudine şi latitudine.

Dimensiunile trapezelor pot fi determinate cu relaiile:

( ) med V E L ϕ λ λ λ cos'85,1 −= ,

( )'85,1 s N L ϕ ϕ ϕ −= ,

unde (λ E — λ V) şi (φ N-φS) sunt diferene de longitudine şi

latitudine ale marginilor trapezelor, exprimate în minute, iar

( )2

snmed ϕ

+= .

4. Calculul numărului de benzi şi a numărului de fotograme

La calculul numărului de benzi (itinerare de fotografiere)

şi a numărului de fotograme se ine seamă ca itinerarele limită să



103

fie amplasate pe limitele zonei, iar pe fiecare bandă dincolo de

limitele transversale, să se asigure un stereocuplu întreg.

Pornind de la aceste cerine, numărul de itinerare (I) se

calculează cu relaia:

1+=Y

P

D

L I ,

iar numărul de fotograme pe banda cu relaia:

3+= B

L F M

I

Kilometrajul liniar al poriunii de ridicat se calculează cu

relaia:

D = I (LM + 3 B ) .

Kilometrajul liniar al întregii zone de fotografiat este

Dz = [D].

Numărul de fotograme din cuprinsul unei poriuni se

calculează cu relaia:FP = K · I · Fj ,

unde K este coeficientul de mărire a numărului de fotograme.

Mărirea numărului de fotograme pe bandă este necesară

pentru a înlătura erorile care apar datorită conducerii necorecte a

avionului pe itinerarul de înregistrare.

În dependenă de scara de fotografiere se stabilesc

următoarele valori ale lui K : pentru scara de fotografiere 1:2000-1:600, K = 1,32; 1:6.500-1:15.000, K = 1,22 şi pentru

scara 1:15.500 şi mai mici, K = 1,16.



104

Numărul de fotograme dintr-o zonă (Fz) se obine prin

însumarea fotografiilor din poriunile de ridicare,

Fz = ∑FP .

Numărul fotogramelor dintr-o bobină (FB) se determină cu

relaia:

X

B B

l

l F 9,0= ,

unde lB este lungimea peliculei de film într-o bobină, iar 0,9

reprezintă un coeficient care ia în consideraie intervalele dintre

fotograme, un oarecare număr de fotograme la începutul şi

sfârşitul bobinei şi film pentru fotogramele de probă.

Numărul necesar de bobine se calculează cu formula:

B

Z B

F

F N =

5. Calculul timpului de fotografiere (Tf) şi al timpului de zbor

(Tz)

Timpul de fotografiere este timpul necesar echipajului

pentru fotografierea în regiunea dată şi pentru alte zboruri, cum

sunt virajele pentru intrările şi ieşirile din bandă, completarea

itinerarelor şi a golurilor fotogrammetrice. Acest timp se

calculează cu relaia:

e

z f

V DT = ,



105

în care Ve este viteza efectivă de zbor, adică numărul de km

fotografiai pe oră.

Timpul mediu de fotografiere (tm) depinde de

particularităile climaterice ale zonei de fotografiat, distana la

care se găseşte zona şi autonomia de zbor a avionului

fotogrammetrie, care oscilează între 1-6 ore.

Practic se consideră că tm = 3 ore la şes şi 2 ore la munte.

Numărul de zboruri (Nz) se calculează, în funcie de

timpul mediu de fotografiere, cu relaia:

m

f

z t

T N =

Timpul mediu de zbor (tz) pentru deplasare şi întoarcere

din zonă se calculează cu relaia:

t V

Dt z ∆+=

2 ,

unde D este distana medie la care se găseşte zona de aerodrom,

iar ∆t este timpul suplimentar pentru decolare, aterizare şi luare a

înălimii. Acest timp diferă în funcie de înălimea (h) şi are

următoarele valori ∆t = 7minute pentru h = 1000m ; ∆t =

11minute pentru h = 3000m şi ∆t = 13minute pentru h =4000 m.

Timpul necesar de zbor pentru întreaga zonă (Tz) se

calculează cu formula Tz = 1,15 tz, unde 1,15 este un coeficient

în care intră întoarcerea pe aerodrom din cauza timpului

nefavorabil şi din cauza vântului.



106

Timpul general de zbor (T0) necesar pentru întreaga

misiune este T0 = Tf + Tz .

6. Calculul elementelor de intrare în bandă se face la cerere,

de către operatorul aerofotografierii. Datele se folosesc pentru a

se fixa din timp felul virajului.

7. Calculul necesarului de carburani şi lubrifiani se face

după normele stabilite pentru tipul de motor folosit.

Informaiile în legătură cu navigaia şi pilotajul, precum şi

rezultatele fiecărui zbor şi condiiile lui de execuie, se

înregistrează de operatorul fotoaerian în jurnalul de bord.

4.1.4. Influena elementelor de aeronavigaie şi a reliefuluiasupra preciziei înregistrărilor

Elementele fotogrammetrice ale proiectului de zbor s-au

calculat în funcie de o poziie ideală a avionului în timpul

zborului. Prin aceasta se înelege că se păstrează totdeaunaînălimea de fotografiere (h), iar avionul se menine pe itinerarul

de zbor într-o poziie riguros orizontală. În condiii reale, datorită

condiiilor atmosferice, itinerarele se menin cu o anumită

precizie, instrumentele de bord au anumite erori, iar terenul în

general prezintă diferene de nivel. Ca atare, trebuie să cercetăm

precizia înregistrărilor, în funcie de variaia unor elemente de

aeronavigaie şi a reliefului.

Navigaia aeriană pentru fotografiere se deosebeşte de

navigaia obişnuită prin precizia cu care trebuie executată.



107

Calcularea precisă a itinerarelor şi executarea corectă a zborului

după drumul calculat, asigură atât obinerea unor benzi în linie

dreaptă, cât şi paralelismul între acestea. Realizarea aspectelor

semnalate asigură satisfacerea celei mai dificile condiii puse de

fotogrammetrie, adică acoperirea transversală necesară (Ay).

Acoperirea transversală între benzile adiacente de zbor va

avea valoarea nominală de minim 30% +/5%, astfel încât să

poată facilita obinerea de ortofotoimagini de calitate.

Aerofotografierea se poate realiza când unghiul de elevaie

al Soarelui este mai mare de 25º . Aerofotografierea poate avea

loc doar în condiii de vizibilitate care nu vor afecta în mare

măsură redarea culorilor naturale. Detaliile relevante nu trebuie

pierdute ca rezultat al voalului atmosferic sau prafului. Imaginile

fotogrametrice nu trebuie să prezinte nori, umbre accentuate sau

fum.

Aparatele de navigaie aeriană nu asigură precizia necesarăunghiului de drum şi meninerea lui în zbor. În practica lucrărilor,

corectarea drumului executat instrumental se face cu ajutorul

reperelor terestre de orientare. Se vor analiza erorile ce se fac în

zbor, fără a se ine seamă de controlul pe repere terestre.

Dacă determinarea unghiului de drum pe prima bandă -

având direcia azimutală stabilită A - nu a fost precisă, eroarea

comisă se menine şi la dramul de înapoiere, benzile vor fi

paralele, dar toate vor fi dezorientate cu aceeaşi cantitate (Figura

4.9 a).



108

Figura 4.9 Itinerare de aerofotografiere .

Această dezorientare s-ar părea că nu prezintă o prea mare

importană, deoarece normele de recepie admit o deviaie de la

direcia fixată până la ± 4°, în timp ce precizia cu care se

calculează unghiul de drum este de trei ori mai mare decât

această valoare. În realitate, însă, datorită erorilor aparatelor de

meninere a avionului pe traiectoria de urmat (± 0,5°), precizia demeninere a paralelismului itinerarelor nu este suficientă,

indiferent de faptul dacă la itinerarul doi s-a inut seama de



109

eroarea unghiulară a primului itinerar, în funcie de semnul erorii

direciilor, itinerarele se vor prezenta ca în Fig. 4.9 b şi c. În

primul caz (D'y < Dy) acoperirea transversală va fi mai mare, iar

în al doilea caz (D'y > Dy) va fi mai mică decât cea fixată. Pentru

itinerare lungi (cazul c) şi abatere mare de la paralelism se va

produce o ruptură între benzi sau acoperire incompletă.

Considerăm în continuare două benzi vecine şi paralele,

depărtate între ele la distana Dy, pentru care se asigură procentul

de acoperire transversal fixat (Ay). Dacă intrarea în banda a doua

se face corect, iar unghiul de drum se menine riguros, atunci

banda a doua este la distana Dy şi paralelă cu prima.

Presupunem, în continuare, că intrarea pe a doua bandă

este corectă, însă zborul se face cu o eroare ∆α2 = α'2 - α2

(Figura 4.10), datorită preciziei scăzute a aparatului de bord.

Figura 4.10 Eroarea acoperirii transversale a fotogramelor.



110

Valoarea liniară a devierii la sfârşitul itinerarului al doilea

este: ∆Dy = D'y - Dy, care introduce o eroare în acoperirea

transversală ∆Ay = Ay - A'y.

În continuare, se va stabili variaia erorii în acoperirea

transversala (∆Ay) în funcie de unghiul Aαααα2 , pentru diferite

scări de fotografiere. Din Figura 4.3. se deduce pentru ∆Dy

următoarea relaie:

∆Dy = LMtg∆αααα2.

Deoarece: 100100 y f y y

Aml D

−= ; 100 '100' y

f y y

Aml D

−=

vom avea: 100

' y y

f y y

A Aml D

−−=∆ ; (A’y-Ay= -∆Ay)

rezultă :100

y f y

y

Aml D

∆=∆

Egalând relaiile de mai sus şi având în vedere că pentru

unghiurile mici se poate considera că 022

ρ α α ∆=∆tg , vom obine în

final

02100

% ρ

α

f y

M y

ml

L A

∆=∆

Aparatele de navigaie existente asigură paralelismul

benzilor cu o precizie de ∆α2= ±2°. inând seamă de această

precizie, pentru ∆Aymin = 15%, se deduce lungimea itinerarelor

de aerofotografiere pentru diferite scări, care sunt următoarele:7,5km pentru scara 1:10000; 19km pentru scara 1:25000; 45km

pentru scara 1:60000 .



111

Aceste rezultate ne duc la concluzia că în cazul zborurilor

la scări mari, nu este avantajos să se folosească zborul

instrumental deoarece trebuie să proiectăm itinerare prea scurte,

nerentabile, care complică şi lucrul echipajului.

În ceea ce priveşte eroarea intrării pe itinerar datorită

vizării reperului de intrare, pentru a determina eroarea de

intrare în bandă admitem că vizarea reperului de intrare A s-a

făcut în momentul când avionul sub aciunea factorilor externi s-

a rotit în jurul axei XX cu unghiul ω în sensul arătat în Figura

4.11.

Figura 4.11 Intrarea pe itinerarul de zbor.

Ca urmare, pe teren se va produce o eroare liniară AA' = ∆Dy în

vizarea reperului de intrare pe următoarea bandă.



112

Distana dintre itinerare, se calculează cu următoarea

relaie:

Dy = h tgλy.

Difereniind relaia în raport de variabilele Dy şi λy şi înlocuind

pe h obinem: y

y

y

y d D

dD λ λ 2sin

2=

Trecând de la difereniale la erori, obinem eroarea

distanei Dy în funcie de precizia vizării reperului pe itinerarul

vecin: 2 y y m

D

m y

y

D λ ρ λ 2sin

2

±=

Stabilitatea avionului pe banda de fotografiat în direcia ω,

în general, are valoarea mλy = ± 2°. Dacă la aceasta se mai

adaugă şi eroarea de orizontalizare a vizorului de navigaie,

atunci aceasta ajunge la valoarea mλy = ± 2,8° .

Introducând în relaia de mai sus valorile numerice

corespunzătoare camerei aerofotogrammetrice format 18x18 cm,

f = l00mm, când lucrăm la scara l:25.000, pentru Ay = 40%,

obinem Dy = 2,7Km, iar Ay ≈47°. În aceste condiii pentru mλy

= ± 2,8°, vom obine mDy ≈270m, ceea ce introduce o eroare în

acoperirea transversală de ±6%.

Din cele prezentate, datorită erorilor introduse, apare

necesitatea ca pentru vizarea reperelor de intrare şi cele de

control, să se folosescă vizorul optic de navigaie nu cel de bord.În ceea ce priveşte influena diferenelor de nivel asupra

acoperirii fotogramelor, presupunem că variaia diferenei de



113

nivel faă de planul de referină mediu al zonei de ridicat (hoho)

este aproximativ ± ∆h, iar înălimea de fotografiere este h (Figura

4.12). La determinarea valorii Dy am neglijat valoarea ∆h, luând

procentul de acoperire transversală (Ay), pentru planul de

referină hoho.

Figura 4.12 V ariaia acoperirii transversale a fotogramelor.

În acest caz, Ay îşi va păstra valoarea calculată numai

pentru planul mediu al terenului, iar în alte planuri fotogramele

vor avea acoperirea transversală mai mare sau mai mică, după

cum planul mediu trece mai sus sau mai jos faă de terenul

fotografiat.

Dacă avem un teren cu diferene de nivel pozitive (+ ∆h)

faă de planul mediu, acoperirea transversală Ay nu va mai fiA'oC'o = Ay şi va fi AC = AoCo = A'y (Figura 4.6.), adică se va

reduce cu valoarea A'oAo + C'oCo = ∆Ay, Se observă uşor că



114

acestă reducere se referă şi la distana Dy care variază cu aceeaşi

cantitate ∆Dy = A'oAo + CoC'o

Pentru o variaie uniformă a terenului, din triunghiurile

AAoA'o şi CCoC'o se poate determina valoarea limită a lui ∆Ay:

∆Dy = ± 2 ∆h tgβ ,

care pentru β = 42° şi ∆h = ± 400m dă o variaie ∆Dy = ± 720m.

De aici rezultă că variaia distanei între benzi, provocată de

variaia diferenei de nivel, este destul de mare.

Pentru trecerea la variaia acoperirii transversale, folosim

distana dintre itinerare (Dy) calculată în funcie de latura

fotogramei (Ly) şi acoperirea transversală (Ay):

( )100

100 Y Y Y

A L D

−=

de unde se scoate valoarea lui Ay :

( )

Y

Y Y Y

L

D L A

−=

100

în care Ly se calculează cu relaia:

Ly = 2h • tgβ

Înlocuind în relaia de mai sus valoarea lui Ly, se obine:

⋅−=

β tg h

D A

y

y 21100

Notând acoperirea transversală reală obinută cu distana D'y prin

A'y, obinem relaia:

( )

∆−−=

hhtg

D A

y

y β 2

1100'



115

Diferena dintre cele două acoperiri este:

( )hhtg h

h D A A A

y

y y ∆−⋅

∆−=−=∆

β 2

100'

Înlocuind valoarea lui Dy calculată în funcie de acoperirea Ay şi

latura Ly a fotogramei, obinem:

100

1002 y

y

Atg h D

−⋅=

β

Înlocuind Dy , se obine:

hh

Ah A A

y

y y ∆−

−∆−=−

100'

de unde rezultă: ( )h

h A A A y y y

∆−+= '100'

O formă identică are relaia pentru Ax :

( )h

h A A A x x x

∆−+= '100'

Punând condiia ca pentru orice diferenă de nivel A'x =

60% şi A'y = 30%, obinem următoarele relaii de lucru:

h

h A

h

h A y x

∆+=

∆+= 7030,4060

În concluzie, la calculul elementelor necesare proiectului

de zbor fotogrammetric este necesar să se ină seamă de factorii

care influenează precizia înregistrărilor, astfel ca rezultatele

obinute să corespundă parametrilor principali solicitai de

metodele fotogrammetrice de prelucrare.



116

4.2 Reperajul fotogrammetric.

Reperajul fotogrammetric este operaia prin care se

determină topografic, pe teren, cele patru puncte de reper pentru

fiecare fotogramă sau 4-6 puncte pentru stereogramă. Aceste

puncte trebuie să se identifice uşor atât pe teren, cât şi pe

fotogramă (stereogramă).

Ca repere pot fi alese: coluri de clădiri, coluri de tarlale,

parcele, intersecii de drumuri, pomi izolai, ş.a. Aceste puncte de

reper sunt necesare pentru exploatarea fotogramelor.

Cînd punctele de reper nu sunt suficiente, se procedează la un

premarcaj pe teren care are loc înainte de fotografiere şi care

constă din semnalizarea viitoarelor repere fotogrammetrice prin

văruire, instalarea de panouri albe, şi acestea sunt determinate

topografic.

Reperajul fotogrammetric şi determinarea coordonatelor

punctelor de reper ce se efectuează pe cale topografică la teren, cuajutorul sistemelor GPS sau a staiilor totale, se realizează pe baza

unui proiect. În general sunt necesare minimum patru puncte pe

fiecare fotogramă, respectiv stereogramă, care să fie bine identificabile

pe teren şi pe fotograme, pentru a permite transformarea din sistemul

fotogrammetric în sistemul geodezic şi invers.

Cu ocazia executării reperajului la teren se execută şi

completarea fotointerpretării sau se execută descifrarea completă

a fotogramelor, folosind atlasul de semne convenionale al hării

la care urmează a se realiza planul.



117

Urmează lucrările de aerotriangulaie şi apoi lucrările de

restituie, obinându-se în final planul (harta) topografică prin

mijloace fotogrammetrice.

Procesele tehnologice propriu zise de orientare a

fotogramelor şi de exploatare sunt în raport cu metoda

(redresare, restituie, stereorestituie) şi aparatura fotogram-

metrică folosite. Această succesiune a operaiilor este valabilă în

cazul ridicărilor terestre pentru obinerea de hări şi/sau planuri

topografice prin metode aerofotogrammetrice.

Executarea măsurătorilor terestre în situaii speciale

(ridicarea falezelor, a versanilor, actualizarea prin metode

aerofotogrammetrice, ridicarea faadelor în fotogrammetria

arhitecturală, în arheologie, etc.) au fiecare un specific propriu în

ceea ce priveşte preluarea fotogramelor şi realizarea reperajului

fotogrammetric.

Pentru ca fotogramele să poată fi exploatate (restituite)este necesar ca ele să fie orientate (interior şi exterior).

Întrucât elementele de orientare exterioară nu se cunosc,

orientarea exterioară se face funcie de puncte de reper care fac

legătura între fotograme şi teren.

Punctele de reper sunt puncte perfect identificabile pe

fotograme sau stereograme şi teren: coluri de case, intersecii de

drumuri etc.



118

Punctele în număr de patru pe fotogramă sau stereogramă

se aleg spre coluri, la distane mai mari de cca. 2cm. de margine,

pentru a defini cât mai bine suprafaa în cauză.

Coordonatele punctelor alese (X, Y, Z) se determină pe

cale topografică în teren în cadrul reelei geodezice, se îneapă

pe copiile-contact ale fotogramei pozitive, se încercuiesc, iar pe

spatele fotogramei se face o schemă de poziie detaliată.

Punctele de reper necesare lucrărilor de redresare şi

restituie pot fi determinate şi pe cale fotogrammetrică (prin

aerotriangulaie). Şi în această situaie este necesar ca un anumit

număr de puncte să se determine tot pe cale topografică (la

capătul benzilor şi de regulă la mijlocul lor, la colurile şi în

centrul blocului de fotograme). Atât lucrările de redresare cât şi

cele de stereorestituie necesită un reperaj prin care se face

legătura dintre fotograme (spaiul-imagine) şi teren (spaiul-

obiect).Reperajul se poate executa pe cale topografică şi pe cale

fotogrammetrică. Pe cale topografică determinarea punctelor de

reper se face prin metode topografice specifice (GPS, intersecii,

drumuiri poligonometrice, radieri) în cadrul reelei geodezice.

Este costisitoare, însă asigură o foarte bună precizie. Calea

fotogrammetrică permite determinarea punctelor de reper şi

control pentru fiecare fotogramă, respectiv stereogramă din

cadrul unei benzi cu condiia ca cel puin la capetele benzii să se

facă o legătură sigură cu terenul prin reperaj terestru.



119

Deoarece precizia produsului fotogrametric final depinde

în foarte mare măsură de precizia coordonatelor punctelor de

reper, în practică se utilizează premarcajul fotogrametric. Spre

exemplu, pentru realizarea preciziei de ± 10 cm a

ortofotoplanului sc.1:1000 al capitalei Bulgariei, Sofia, reperii

premarcai prezentai în imaginile următoare s-au determinat la

teren cu precizia de ± 2 cm.

În imaginile următoare este prezentat sistemul de

premarcaj si reperaj fotogrametric pentru aerofotografierea din

elicopter utilizând sistemul FLI-MAP (Fugro - Olanda) instalat

pe Bell 206 Jetranger .



120



121

Se cunosc multe metode fotogrammetrice de reperaj ce se

pot grupa în :

- fototriangulaii (plane);

- aerotriangulaii (spaiale).

Aerotriangulaiile se pot executa analitic, plecând de la

coordonatele plane ale punctelor de pe fotograme măsurate de

obicei la stereocomparator. Metodele analitice au căpătat o mare

dezvoltare ca urmare a creşterii performanelor tehnicii de calcul.

Deoarece cazul cel mai fericit este acela când suprafaa

este acoperită de mai multe benzi de fotograme, este indicat să se

recurgă la compensarea unitară, în bloc a tuturor punctelor de pe

toate fotogramele şi de pe toate benzile.

Din punct de vedere al preciziei ce se poate obine, pe

primul loc se situează compensările ce folosesc ca unităi

independente fotogramele singulare. În practică aceste metode nu

s-au impus din cauza numărului foarte mare de necunoscute: câte6 de fiecare fotogramă (ce privesc orientarea exterioară a fiecărei

fotograme) şi încă cel puin 3 necunoscute de fiecare fotogramă

pentru coordonatele spaiale ale punctului de reper ce urmează a

fi determinat şi topografic.

Metodele cele mai răspândite sunt cele care folosesc cuple

de fotograme, (definite de 7 elemente) ca unităi independente ce

se cuprind în operaiile de compensare. În acest caz, elementele

ce se măsoară pe fiecare model sunt coordonatele spaiale ale



122

centrelor de proiecie ale fiecărei fotograme ce constituie cuplul

(modelul).

Pentru compensarea analitică prin care se obin poziiile

spaiale ale punctelor de reper în sistemul de referină geodezic,

datele ce se introduc în calcul se preiau de pe fotograme

singulare sau modele prin măsurare la monocomparatoare de

precizie pentru a se obine o precizie corespunzătoare de

determinare.

Determinarea precisă a centrelor de proiecie ale

imaginilor prin folosirea GNSS–ului aeropurtat nu este suficientă

pentru orientarea absolută a imaginilor. Suplimentar trebuie

efectuate observaii GNSS pentru determinarea de reperi

fotogrametrici, care trebuie să fie premarcai pe teren.

La utilizarea tehnologiei DGNSS, reperii fotogrametrici de pe

limitele blocului vor fi determinai la intervale de cel mult 8 ori

baza de fotografiere. Reperii fotogrametrici din interiorul blocului trebuie determinai la intervale de cel mult 16 ori baza

de fotografiere.

Pentru blocurile adiacente se vor folosi aceiaşi reperi

fotogrametrici. În cazul blocurilor adiacente din proiecte diferite

prestatorii lucrărilor se vor pune de acord pentru utilizarea

aceloraşi reperi fotogrametrici. Pentru fiecare din reperii

fotogrametrici utilizai trebuiesc întocmite descrieri topografice,

pentru o identificare clară a lor. Descrierea topografică va conine



123

numărul reperului, coordonatele X,Y,Z, numărul imaginii,

categoriile de folosină ale terenului, fotografii simple ale

punctului măsurat, excentricităi. Descrierea topografică va fi

însoită de un decupaj din imaginea fotogrametrică aferentă, pe

care va fi numerotat şi marcat reperul respectiv.

4.3 Sistemul de aerofotografiere ASCOT

Sistemul de aerofotografiere (Figura 4.15) se compune din:

• Antena GPS de pe avion;• Camera de aerofotografiere RC 30 cu sistemul

girostabilizator PAV 30;

• Sistemul ASCOT cu GPS;

• Staia de referină GPS (de la sol);

• Software de procesare date.

Figura 4.15 - Sistemul de aerofotografiere



124

Sistemul ASCOT, prezentat în Figura 4.16, este compus din:

• Componente standard:Unitatea de control care poate fi compusă din::

- computer de control ACU30 cu cheie de protecie a soft-

ului şi receptor GPS intern,

sau

- computer de control ACU30 E cu cheie de protecie a

soft-ului şi receptor GPS extern.

• Alte componente:

- AOT30 C – panoul de comandă pentru operator (ecran şi

tastatură)

- APV30 - ecran de vizualizare pentru personalul navigant

- Antena GPS a receptorului

- Cabluri

- Suport susinere pentru panoul de comandă AOT30 C

- Software ASCOT



125

Figura 4.16 - Sistemul ASCOT

În Figura 4.17 este prezentată unitatea centrală acalculatorului care controlează sistemul ASCOT



126

Figura 4.17 - ACU 30-ASCOT Control Computer

1 Comutator pornit/oprit

2 Comutator mod de lucru

3 Priză alimentare

4 Sigurană 16 A

5 Conector Camera 1

6 Panou conector Camera 17 Conector mod navigare 1

8 Conector Camera 2

9 Panou conector Camera 2

10 Conector mod navigare 2

11 Conector Sistem ARINC

12 Conector RS 232 pentru sisteme auxiliare

13 Panou de protecie şi conector pentru receptorul GPS

extern sau pentru intrarea RTCM

14 Conector pentru antenă GPS a receptorului GPS intern.



127

15 Conector pentru PV30

16 Conector pentru AOT30C

17 Suport dischetă (1.44 Mb).

18 Suport magnetic portabil (model PCMCIA).

Modul de lucru este prezentat foarte concis în figurile de mai jos:

Figura 4.18 - Comutator pornit/oprit

Figura 4.19 – Modul de lucru

Poziia Funcia Descriere

ON Pornit

Butonulverde aprins

indică căsistemul

este

operaional

OFF Oprit

În cazul încare

sistemul numai este

operaionalse comută pe poziia

„oprit”

Poziia Funcia Descriere

ASC Regim deexploatareASCOT

Camera este controlată prinintermediul sistemului ASCOT.

SYNC

Regim deexploatare

folosind douăcamere

Imaginile vor fi luate sincronizat. Nu sunt controlate de ASCOT

EXP

Regim deexploatare

folosind două

camere

Prima imagine se va înregistrasincronizat. Următoarele imaginise vor înregistra funcie de datele

oferite de calculatorul v/h.

Înregistrările nu sunt controlatede ASCOT



128

Figura 4.20 - AOT 30C- ASCOT Operator Terminal în două variante alecamerelor RC 30 şi ADS 40

Semnificaiile notaiilor din Figura 4.20 sunt:

19 - Conector pentru cablul de legătură între ACU 30 şi APV 3020 - Suport susinere pentru panoul de comandă AOT30 C21 - Tastatură

Figura 4.21 - APV 30C ASCOT Pilot View



129

Semnificaiile notaiilor din Figura 4.21 sunt:

22 - Conector pentru semnalul PAL şi alimentare23 - Luminozitatea24 - Butoane pentru inactivare sistem

Figura 4.22 - Camera aerofotogrammetrică WILD RC 30(fabricată în Elveia din 1993)

Camera aerofotogrammetrică, prezentată în Figura 4.22, are

următoarele caracteristici:

• Tip lentilă (model BK7, greutatea specifică 2,51 g/cm3,

coeficientul liniar de dilatare 7.1x10-6/k, modulul lui Young

11.8x106 psi, Coeficientul Poisson : 0.206, modulul de

torsiune 32N/mm2, etc.)

• Geometrie (raza de incidenă normală are deviaia max. 5”,

variaia locală max. ±2”(pentru un diametru de 25mm),

stratul antireflexie lucrează în lungime de undă între 400nm

şi 900nm pe ambele pări, etc).



130

În Figura 4.23 este prezentată staia de referină GPS de la

sol şi denumirile notaiilor componentelor sale.

Figura 4.23 - Staia GPS

1. Antena AT 501 sau 502

2. Adaptor

3. Ambază

4. Trepied

5. Mâner transport

6. Cablu pentru antenă (10M)

7. Mod alimentare (curent alternativ 110/220, transformator

tensiune 12V sau baterie de maşină 12V)

8. Senzor SR 510 sau SR 520



131

9. Terminal TR 500

10. Card memorie(10 Mb)

11. Cutie de transport

Proiectul tehnic de zbor folosind ASCOT se poate realiza

folosind o tabletă digitizoare, un mouse sau prin introducere de

valori numerice de la tastatură.

Proiectul tehnic de zbor se poate executa fie pe

calculatoare desktop / laptop, fie direct pe platforma aeropurtată

ACU30. Pentru delimitarea unei zone de aerofotografiere se pot

folosi coordonate geografice sau coordonate în sistem local,

programul coninând facilităile necesare transformărilor de

coordonate.

Programul ASCOT oferă trei metode de obinere a

proiectului tehnic de planificare a zborului fotogrammetric:

„bloc”, „bandă” şi „punct”.

a) Metoda „bloc fotogrammetric”:Un bloc fotogrammetric reprezintă o zonă definită de mai

multe puncte. Pentru obinerea unei acoperiri stereoscopice, soft-

ul calculează numărul de benzi dintr-un bloc fotogrammetric,

precum şi numărul de fotograme de pe fiecare bandă, conform

parametrilor introduşi.

b) Metoda „bandă”:

O bandă este definită de un punct de start şi unul de final.

Aceste puncte definesc fie inclusiv prelungirea unei benzi pentru

asigurarea acoperirii stereoscopice, fie punctele de început şi



132

sfârşit ale unei benzi. Numărul de fotograme de pe o bandă se

calculează pe baza parametrilor introduşi.

c) Metoda „punct”:

Un punct reprezintă o singură fotogramă executată la o

anumită locaie specificată. El poate fi considerat şi ca un caz

particular de bandă coninând o singură fotogramă.

Un proiect tehnic de zbor poate conine toate cele trei

metode de planificare a zborului fotogrammetric şi de asemenea

mai multe blocuri fotogrammetrice. Pe lângă acestea proiectul

tehnic de zbor mai conine parametri de transformare a

coordonatelor, adnotări, etc.

Un proiect tehnic de zbor poate conine cel mult 999

benzi/puncte. Fiecare bandă din blocul fotogrammetric, fiecare

bandă independentă şi fiecare punct sunt considerate ca fiind

unice.

Fiecare bandă (dintr-un bloc sau independentă) poateconine cel mult 30.000 de fotograme.

De asemenea se va avea în vedere să nu se execute

proiecte prea mari, care datorită faptului că ocupă spaii de

memorie însemnate într-un computer, ar putea determina apariia

unor erori sau scăderea performanelor în timpul execuie

zborului.

Receptoarele GPS folosesc sistemul WGS84 pentru

determinarea coordonatelor poziiei avionului (respectiv

coordonatele punctului principal al fotogramei). Soft-ul oferă



133

toate capabilităile necesare transformărilor de coordonate din

sistemul local în WGS84, şi invers.

Coordonatele geografice se folosesc pentru zone mari de

pe suprafaa terestră, acolo unde apare influena curburii

Pământului. Coordonate rectangulare se folosesc pentru zone

mici de pe suprafaa terestră, acolo unde nu apare influena

curburii Pământului

Parametri necesari în calculele de proiectare a zborului

aerofotogrammetric sunt:

• Parametri camerei de aerofotografiere.

- distana focală (milimetri);

- formatul fotogramei (lăime x lungime, în milimetri);

Aceşti parametri sunt valabili pentru întreg proiectul tehnic de

zbor.

• Parametri folosii în calculele de proiectare a benzilor

independente:- scara fotogrammei;

- înălimea medie a terenului;

- acoperirea longitudinală (minimă sau fixă);

- meninerea fixă a bazei de fotografiere (opional);

- factorul de sigurană la capete;

- blocarea coordonatelor fotogramelor (opional);

- blocarea coordonatelor fotogramelor corespunzătoare

punctelor de început şi sfârşit a unei benzi (opional);



134

- calcul automat YES/NO (doar pentru cazurile de

planificare a zborului în coordonatele rectangulare);

- coordonatele începutului şi sfârşitului zonei de acoperire

stereoscopică.

Aceşti parametri pot fi particularizai pentru fiecare bandă în

parte.

• Parametri folosii în calculele de proiectare a blocurilor

fotogrammetrice:

- scara fotogramei;


- acoperirea longitudinală (minimă sau fixă);

- meninerea fixă a bazei de fotografiere (opional);

- factorul de sigurană longitudinal;

- acoperirea transversală (minimă sau fixă);

- stabilirea distanei dintre itinerarii (opional);

- factorul de sigurană transversal;- direcia de zbor pentru benzi în cadrul blocului

fotogrammetric (opional);

- calcul automat YES/NO (doar pentru cazurile de

planificare a zborului în coordonatele rectangulare);

- coordonatele începutului şi sfârşitului zonei de acoperire

stereoscopică.

Aceşti parametri pot fi particularizai pentru fiecare bloc

fotogrammetric din cadrul unui proiect. Toate benzile dintr-un

bloc sunt calculate folosind parametri definii pentru bloc. Totuşi,



135

după calculul preliminar, se pot edita individual parametri pentru

fiecare bandă din bloc. Astfel, există posibilitatea ca benzile din

acelaşi bloc să fie calculate folosind parametri diferii.

• Parametrii folosii în calculele de proiectare în cazul

punctelor:

- scara fotogramei;


- direcia de intrare pe bandă;

- coordonatele centrului fotogramei.

Aceşti parametri pot fi particularizai pentru fiecare punct.

Factorii de sigurană utilizai de programul ASCOT în

calculele de proiectare a benzilor şi fotogramelor independente

sunt:

• Factorul de sigurană longitudinal se foloseşte atunci

când programul execută calcule de proiectare a benzilor

independente sau a celor dintr-un bloc fotogrammetric.Introducerea unui factor de sigurană longitudinal are ca

rezultat extinderea zonei de acoperire stereoscopică la ambele

capete ale benzilor. Astfel, programul mută punctul de start şi cel

de final al unei benzi respectând direcia de zbor, adăugând

puncte suplimentare la capetele benzii proporional cu valoarea

introdusă pentru factorul de sigurană. Valoarea este introdusă în

procente corespunzătoare laturii longitudinale a fotogramei la

teren. De exemplu, pentru o valoare de 100%, punctul de start al

benzii este mutat în spate, iar cel de final în faă, respectând



136

direcia de zbor. Zona de acoperire stereoscopică va fi extinsă la

ambele capete ale benzii cu o suprafaă egală cu 100% din

dimensiunea la teren a laturii pe direcia longitudinală a unei

fotograme.

Figura. 4.24 - Exemplu de bloc fotogrammetric cu factor de siguranălongitudinal 0% şi factor de sigurană transversal 0%.

• Factorul de sigurană transversal se foloseşte atunci

când programul execută calcule de proiectare a benzilor

independente.

Introducerea unui factor de sigurană transversal are ca

rezultat extinderea zonei de acoperire stereoscopică pe pările

laterale ale acesteia. Astfel, programul mută punctele de pe

partea stângă, respectiv dreaptă, care definesc zona de

aerofotografiere, raportându-se la direcia de zbor.

Valoarea este introdusă în procente corespunzătoare laturii

longitudinale a fotogramei la teren.

De exemplu, pentru o valoare de 50%, zona acoperită

stereoscopică este extinsă pe partea stângă, respectiv pe partea



137

dreaptă a acesteia, raportându-se la direcia de zbor. Fiecare

punct care defineşte grania zonei de aerofotografiere pe partea

dreaptă sau pe partea stângă a acesteia, va fi mutat în exterior cu

o suprafaă egală cu 50% din dimensiunea la teren a laturii pe

direcia transversală a unei fotograme.

În cazul în care planificarea grafică a unui bloc/bandă sau

punct este finalizată, soft-ul calculează numărul de fotograme

corespunzătoare, pe baza parametrilor introduşi de către operator.

Parametri sunt setai iniial în cadrul meniului Project , existând

ulterior posibilitatea modificării acestora, pentru fiecare

bloc/bandă sau punct în parte.

Figura 4.25 - Exemplu de bloc fotogrammetric cu factor de siguranălongitudinal 100% şi factor de sigurană transversal 50%.



138

După introducerea tuturor valorilor numerice necesare

calculelor, se apasă pe butonul Computation , programul

determinând toate elementele necesare proiectării zborului.

5 FOTOGRAMMETRIA PLANIMETRICĂ

5.1 Restituia planimetrică

Restituia fotogramelor prin metode clasice una câte una

dă numai rezultate planimetrice. Metoda este proprie terenurilor

plane şi chiar uşor denivelate, în raport cu scara de reprezentareşi cu precizia cerută.

Pentru camerele fotogrammetrice cu unghi normal de

deschidere, terenurile se consideră aproximativ plane dacă este

îndeplinită condiia:

H max< (1/500) * mp

unde mp este numitorul scării planului.

Pentru camerele fotogrammetrice cu unghi mare de

deschidere, terenurile se consideră aproximativ plane dacă este

îndeplinită condiia:

H max< (1/700) * mp

unde mp este numitorul scării planului sau hării.

Între fotograme, ca proiecii centrale şi hartă, ca proiecie

ortogonală se stabilesc relaii proiective precise, care se vor

studia la cursul de fotogrammetrie analitică.



139

Punerea în scară a fotogramelor şi aplicarea coreciilor de

înclinare se fac în cadrul metodei de redresare fotogrammetrică.

Operaiunea de redresare se execută la aparate numite

fotoredresatoare. Fiecare fotogramă pentru a putea fi redresată,

are nevoie de 4 puncte de sprijin situate spre cele patru coluri ale

fotogramei dar nu mai aproape de 1,5 – 2cm. de marginea

fotogramei.

Restituia fotogramelor se poate face prin construcii

grafice (s-a folosit la începuturile fotogrammetriei până în anii

1960 - 1970) şi prin proiecie cu ajutorul aparatelor de

fotoredresare, când imaginea redresată se copiază fotografic.

Aparatele analogice de restituie planimetrică (utilizate în

România până în anii 1980 – 1990) sunt:

A. optico-grafice - camera Clara - se suprapun imaginile

punctelor de pe fotogramă cu corespondentele lor de pe hartă cu

ajutorul unui ansamblu oglindă - prismă.B. optice - fotoredresatoare - asigură imagini clare şi la

scară. Dintre aceste tipuri de aparate, cele mai folosite au fost:

- Fotoredresatoarele Zeiss - SEG IV şi V

- Fotoredresatorul Wild E2, E4;

- Fotoredresatorul Zeiss Rectimat, ş.a.



140

5.2 Efectul reliefului terenului asupra redresării

Să considerăm schema din figura 5.1, unde s-a luat cazul

unei fotograme aeriene nadirale, cu axul de fotografiere vertical,

şi planul fotogramei FF pozitiv, în faa obiectivului.

Dacă se ia planul QQ al terenului drept plan de proiecie se

observă că punctele oarecare P şi R vor da pe fotogramă imagini

în p' şi r' astfel că prin proiecie vor da pe plan punctele P1 şi R 1

în loc de P0 şi R 0 aşa cum o cere principiul de bază al ridicărilor

topografice. Totodată se observă că erorile e şi e' se produc însensuri diferite dacă cele două puncte se găsesc de o parte şi de

alta a planului mediu QQ. Numai punctele ce se găsesc în planul

mediu precum şi punctul nadiral N fac excepie (nu dau erori) aşa

cum se vede în figura 5.1.

În tabelul de mai jos sunt prezentate deformările imaginii

pe fotograme datorită diferenelor de nivel ale terenului



141

Triunghiurile PP 0 P 1 şi ON'p' fiind asemenea se poate scrie:

dh

e

= f

d

, de unde e = f

d

⋅ dh,

adică eroarea este proporională cu diferena de nivel dh dintre

punctul P şi planul mediu QQ, cu depărtarea d de la centrul

fotogramei şi invers proporională cu distana focală a camerei

fotoaeriene.

Dacă d =6 cm; f = 20 cm şi dh=50 m, rezultă e=6/20 x 50 =

15 m. Dacă planul se redresează la scara 1:10 000 rezultă e plan =1,5 mm. Este evident că pe măsură ce scara scade în aceeaşi

măsură devine şi efectul mai mic şi invers.

Figura 5.1 – Erorile provocate de denivelările terenului



142

Dacă este necesar să se întocmească planurile redresate ale

unor terenuri accidentate se vor lua măsuri ca fotografierea să se

facă cu acoperire mare pentru a se utiliza numai poriunile

centrale ale fotogramelor (d mic).

Pentru a se şti cât de mari pot fi diferenele de nivel din teren

pentru ca erorile provocate de ele să nu depăşească anumite

limite, eroarea redusă la scara de redresare va fi :

e r = f

d ⋅ N

dh , unde N este numitorul scării

Dacă f=20cm şi d max. util = 12cm pentru o fotogramă format

24 x 24cm şi se cere o precizie de 5mm, adică e < 0,005 m, se obine

N

dh < 1200

1 , adică diferena de nivel din teren să fie mai mică decât

1/1200 din numitorul scării. Pentru scara 1:10 000 s-ar admite în aceste

condiii diferene de nivel de 8,5 m, iar pentru scara 1:25 000 de 21 m.

5.3 Redresarea diferenială. Ortofotoplanul

Dat fiind interesul deosebit pentru reprezentarea terenului

pe cale fotogrammetrică a existat de foarte multă vreme

preocuparea întocmirii de planuri şi hări pe cale fotografică

(ortofotoplanuri şi ortofotohări) şi în terenuri accidentate.

Atingerea acestui deziderat se poate realiza prin redresarea

diferenială a fotogramelor.

Dintre metodele iniiale de a transforma fotograma cu

perspectivă centrală, într-o proiecie fotografică apropiată de cea



143

paralelă se pot meniona redresarea pe zone şi redresarea pe

faete. Acestea au fost abandonate deoarece ridicau o serie de

inconveniente practice majore.

În zilele noastre dispunem de aparate şi procedee care

asigură transformarea riguroasă şi automată a perspectivelor

centrale (fotogramele) în proiecii paralele (hări, planuri) în orice

teren prin modificarea înălimii de proiecie corespunzător

accidentării terenului.

Ortoproiectorul este conectat cu un aparat de restituie care

dă modelul optic orientat al aceluiaşi teren (sau modelul analitic

al terenului). Dacă se parcurge un profil cu marca la nivelul

terenului şi dacă diferena de nivel este transmisă

ortoproiectorului astfel încât distana centru de proiecie-plan

(planşetă) să se modifice după acelaşi profil şi dacă pe plan se

înregistrează imaginile fotografice succesive ale traseului

parcurs, acestea reprezintă proieciile ortogonale ale terenului.Practic, întreaga suprafaă a imaginii este parcursă pe benzi

paralele, de câiva mm lăime, ce se fotografiază printr-o

diafragmă în formă de fantă.

Aparatul poate lucra prin transmisiune directă de la un

aparat de stereorestituie sau după date memorate în prealabil.

Tipuri de astfel de aparate:

- optico-mecanice , ex. Topocartul;

- optico-mecanice analitice, ex. Kartoflexul şi Rectimatul.



144

6 STEREOFOTOGRAMMETRIA

6.1 Generalităi

Existena a două perspective distincte ale unui obiect sau a

terenului permite redarea spaială a obiectului cuprins în cele

două perspective.

Pentru ca determinarea şi reprezentarea obiectului sau

terenului să se poată face exact nu este suficient să se cunoască

fotogramele numai ca perspective ci trebuie cunoscute şi poziiile

lor în spaiu în momentul fotografierii sau să se cunoască poziia

spaială a cel puin trei puncte ale obiectului sau terenului.

Restituia (reprezentarea) se poate realiza prin

stereorestituie (pe cale analogică) şi prin exploatare

fotogrametrică pe cale analitică sau digitală.

6.2 Baza de fotografiere.

Precizia de determinare a unor mărimi spaiale funcie de

măsurătorile efectuate pe fotograme stereoscopice sau pe modele

optice este funcie nu numai de calitatea imaginilor fotografice

ale fotogramelor şi a metodelor de lucru folosite ci şi de valoarea

unor elemente (relaii) caracteristice stereogramei. O astfel de

relaie este raportul bazei, ce reprezintă raportul dintre baza de

fotografiere C şi înălimea de zbor relativă h (figura 6.1)



145

Dacă se consideră că axele de fotografiere sunt nadirale se

poate considera că şi razele limită sunt paralele, astfel că plecând

de la relaia

L

l =

H

f , unde L=b+L x

sau L=b/(1-x), unde x este procentul de acoperire;

înlocuind obinem:

h

b=

f

l (1-x)

Mărimea raportului bazei caracterizează mărimea

unghiului de convergenă al razelor conjugate. Cu cât va fi mai

mare unghiul corespunzător lui L, cu atât va fi definită mai precis

Figura 6.1 – Raportul bazei cu distana de fotografiere



146

poziia punctelor de intersecie şi cu atât mai precise vor fi

determinările făcute pe modelul optic.

Sistemele fotografice sunt grupate în: camere fotografice

normale, metrice şi multi-spectrale.

În perioada de început a fotogrammetriei şi a înregistrărilor

spaiale, camerele fotografice normale (nemetrice) au avut un rol

deosebit pentru înregistrarea terenului. Aplicându-se metodele de

început ale fotogrammetriei - metode fotogrammetrice expeditive

de prelucrare - înregistrările respective au fost folosite pentru

cercetarea fotoaeriană, descifrarea elementelor topografice şi

tactice, corectarea şi obinerea hărilor topografice. Camerele

fotoaeriene de cercetare nu asigură constana elementelor de

orientare interioară, planeitatea riguroasă a filmului în momentul

înregistrării şi geometria riguroasă a înregistrărilor.

Sistemele funcionale şi elementele principale ale

camerelor fotoaeriene de cercetare sunt, în mare parte, aceleaşicu cele ale camerelor aerofotogrammetrice şi, de aceea, nu vor

mai fi prezentate separat. Primele misiuni spaiale cu oameni la

bord au fost înzestrate cu camere fotoaeriene nemetrice, uneori

modificate pentru folosirea în spaiu extraatmosferic, în vederea

înregistrării Terrei şi Selenei.

Din cadrul sistemelor fotografice de înregistrare, camerele

fotografice metrice reprezintă aparatura de bază pentru

înregistrarea fotogramelor necesare lucrărilor de cartografiere

automată a scoarei terestre şi a altor planete. Acestea sunt



147

aparate fotografice automate de înaltă precizie, construite în

condiii speciale, care asigură funcionarea şi reglajul în diferite

condiii de temperatură şi presiune. Prin construcia lor, camerele

aerofotogrammetrice permit realizarea unor înregistrări riguroase

din punct de vedere geometric, care redau clar obiecte de

dimensiuni foarte mici în condiiile deplasării platformei aeriene.

Elementele caracteristice, care asigură caracterul de camere

fotoaeriene matrice, sunt: distana focală a obiectivului,

coordonatele punctului principal şi distorsiunea obiectivului, care

sunt cunoscute sau pot fi determinate cu mare precizie.

Deoarece înălimea de fotografiere este cuprinsă între

câteva sute de metri şi mii de metri, aceasta fiind mai mare decât

distana hiperfocală, pot fi asimilate cu infinitul fotografic. În

aceste condiii, planul de dispunere al filmului se confundă cu

planul focal al obiectivului şi dispare necesitatea focusării

camerei (camere nefocusabile).Calitatea înregistrărilor depinde de o serie de factori,

printre care un rol principal îl au şi caracteristicile camerelor

aerofotogrammetrice. Din acest punct de vedere condiiile pe

care trebuie să le îndeplinească o cameră sunt următoarele:

- să fie înzestrată cu obiectivi fotogrammetrici de calitate foarte

bună, de mare deschidere, lipsii de aberaii şi distorsiune;

- să asigure o iluminare simultană şi uniformă, a tuturor punctelor

din planul focal;



148

- să asigure o planeitate riguroasă a filmului, în planul focal, în

timpul expunerii;

- să permită expuneri scurte în timpul funcionării;

- din punct de vedere constructiv, să aibă un minim de volum şi

greutate;

- să menină constante elementele de orientare interioară.

În prezent, firmele constructoare produc o gamă foarte

largă de camere fotoaeriene, cu diverse destinaii şi posibilităi de

funcionare. O clasificare riguroasă a acestora este mai greu de

făcut. În practica curentă este acceptată clasificarea în funcie de

caracteristicile lor principale: formatul fotogramei, unghiul de

câmp al obiectivului şi principiul de acionare.

În funcie de formatul fotogramei, camerele aerofoto-

grammetrice pot fi:

a) de format mic, cu dimensiunile fotogramei mai mici de

18 x 18cm; b) de format normal, cu dimensiunile de 18 x 18cm;

c) de format mare, cu dimensiunile mai mari de 18 x 18

cm, până la 30 x 30cm.

Formatul fotogramei are deosebită importană deoarece

determină aparatura de laborator şi aparatura fotogrammetrică cu

care urmează să fie exploatate fotogramele.

Din punct de vedere al unghiului de câmp şi al distanei

focale, camerele aerofotogrammetrice se împart în:



149

a) camere cu distana focală mare (400-10.000 mm) şi

unghiul de câmp: 2β < 50°;

b) camere normale cu distana focală f=170 - 400 mm şi cu

unghiul de câmp: 70° > 2β >50°;

c) camere cu unghiul de câmp mare 2β >70° şi distana

focală f= 100-200 mm ;

d) camere cu unghiul de câmp foarte mare 2β > 100° şi cu

distana focală f = 55 – l00mm.

Există camere aerofogrammetrice care permit schimbarea

conului obiectivului în funcie de distana focală şi unghiul de

câmp dorit, acest gen de camere se numesc universale.

După modul de acionare, camerele aerofotogrammetrice

se pot clasifica în: camere cu acionare prin impulsuri şi camere

cu acionare continuă . Această clasificare se referă la

funcionarea intermitentă sau continuă a dispozitivelor de

acionare automată ale camerei. Tipurile moderne de camere auacionare prin impulsuri.

Firmele constructoare produc în prezent şi camere

aerofotogrammetrice care funcionează cu plăci sau care pot

folosi atât casete cu plăci, cât şi casete cu peliculă fotografică

Aceste camere sunt propri ridicărilor fotogrammetrice de foarte

mare precizie, la scări mari pentru suprafee de teren reduse ca

suprafaă.

Camerele aerofotogrammetrice, folosite în prezent pentru

cartografierea terenului, din punct de vedere constructiv,



150

reprezintă un complex de dispozitive optico-mecanice şi electrice

de o foarte mare precizie, care dau camerei caracterul de aparat

de înregistrare şi măsurare. Soluiile constructive şi tipurile de

camere sunt foarte numerose, însă se vor prezenta caracteristicile

generale ale acestora şi diferitele pări componente ale camerei

aerofotogrammetrice normale automate, în general.

Componenta principală a camerei este corpul camerei, care

constă dintr-o carcasă metalică construită, în general, dintr-un

metal uşor şi rezistent. Forma, dimensiunile, grosimea pereilor şi

rezistena sa asigură montarea în interior şi exterior a diferitelor

mecanisme necesare funcionării camerei. Obiectivul camerei

este montat în conul obiectivului. Corpul aparatului de comandă

susine conul cu obiectivul montat în parte inferioară a acestuia.

Pe partea superioară a aparatului de comandă se găseşte un ecran

mat , cu imaginea unui lănişor dirijat de un dispozitiv. Prin acest

ecran, operatorul fotoaerian urmăreşte deplasarea concomitentă şisincronizată a imaginii detaliilor din teren cu deplasarea

lănişorului, reglează acoperirea longitudinală a fotogramelor şi

comandă rotirea camerei cu unghiul de contraderiva necesar.

Ca mijloc de acionare a camerei se foloseşte un

electromotor care primeşte energie electrică de la o sursă de 24V

de la reeaua de bord a avionului.

Funcionarea camerelor automate este asigurată de un

aparat de comandă (intervalometru) care primeşte şi transmite

toate comenzile necesare executării zborului fotogrammetric;



151

acestea se referă la acoperirile fotogramelor, intervalul de

aşteptare, timpul de expunere, contraderiva, funcionarea

continuă sau la comandă.

O anexa a camerei aerofotogranimetrice este luneta de

navigaie (vizor de navigaie) cu care se observă terenul pentru

dirijarea navigaiei, se instalează în podeaua avionului la orice

distană de camera aerofotogrammetrică. Aceasta este prevăzută

cu un dispozitiv de reglaj a acoperirii longitudinale şi are reticuli

cu indici de referină pentru controlul acoperirii şi navigaiei.

Luneta de navigaie este înzestrată cu elemente de

comandă pentru transmiterea înclinării camerei şi coreciile

corespunzătoare servomotoarelor camerei respective.

Timpul de expunere pentru aerofotografiere se stabileşte

cu ajutorul exponometrului, care este prevăzut cu scale pentru

sensibilitatea filmului în sistemul DIN şi ASA. Valorile timpului

de expunere se introduc în sistemul de expunere al camerei caredirijează automat expunerea.

Pentru asigurarea acoperirii longitudinale stabilită între

fotograme, fotografierea trebuie făcută de la înălimea (h) de

fotografiere calculată şi la o distană riguros determinată între

fotograme (B) denumită bază de fotografiere. Prin bază de

fotografiere înelegem distana dintre centrele de perspectivă a

două fotograme adiacente ce aparin aceluiaşi şir de fotograme.

Baza de fotografiere este decisivă în proiectul de zbor



152

fotogrammetric. Determinarea acesteia se face funcie de latura

fotogramei şi de acoperirea longitudinală necesară.

Baza de fotografiere redusă la scara fotogramei este:

( )100

100 x x Al b

−=

unde lx este latura în direcia de zbor a fotogramei.

Folosind scara de fotografiere, baza se calculează cu

ajutorul relaiei:

( ) f

x x f m

Al mb B ⋅

−=⋅=

100

100

În timpul zborului baza de fotografiere se menine

constantă prin intervalul de fotografiere sau intervalul de

aşteptare între două înregistrări.

Acoperirea longitudinală a fotogramelor depinde de

înălimea de fotografiere, care variază şi ea în funcie de relieful

terenului fotografiat. Pentru a menine acoperirea longitudinală

constantă este necesar ca baza de fotografiere să fie variabilă,

adică să se menină un raport convenabil între baza şi înălimea

de fotografiere. Acest raport se numeşte raportul bazei şi el

constituie un element important al ridicărilor

aerofotogrammetrice.

În tabelul următor se prezintă caracteristicile principale ale

câtorva tipuri de camere aerofotogrammetrice clasice, cu

înregistrare pe film, utilizate la noi în ară.



153

Firmaconstructoare

Denu-mirea

camerei

Formatulfotogra-mei (cm)

Tipul obiectivuluif (mm)

Tipul obturatoruluişi timpul de

expunere

Filmsau

plăci

Volumulcaseteim/cm

WildHeerbrugh

Elveia

RC818x1818x1823x23

Aviotar f=210Aviogon f=115Aviogon f=152

central1/100-1/700

film60/19sau

60/24

RC9 23x23Super-Aviogon

1:5,6; f=88central1/300

film 60/24

RC 10 23x23

Aviogon-universal

1:5,6; f=152Super-Aviogon lî

1:5,6; f=88

obturator cu lamele1/500- 1/1000

film 60/24

VEBCarl Zeiss

JenaGermania

MRB9/2323

23x23Super-Lamegon

f=90Central

1/100 - 1/1000film 120/24

MRB11,5/1818

18x18Lamegon 1:4;

f-115

obturator cu discuri1/100 - 1/1000 film

120/20sau

120/19

MRB21/1818

18x18Pinatar 1:4;

f=210

obturator cu discuri1/50 - 1/100;

1/100 - 1/1000film 120/20

LMK 2000

22,8x22,8Lamegon f=300Lamegon f=210

obturator cu discuri1/60 - 1/1000

film 120/24

Carl ZeissOberkochenGermania

RMK A 21/23

23x23Toparon 1:5,6

f=210obturator cu discuri film 60/24

RMK A 60/23

23x23Telikon 1:6,3

f=610obturator cu discuri

1/60- 1/1000film 60/24

OtticaMecanicaItaliana

FOMA54/A

23x23Rigei 1:6,3

f=1531/100, 1/200,

1/300film 120/24

Anglia EF. 49MARK II 23x23 Ross 1:6,3 f=153 1/50 şi 1/300 film 60/2376/23



154

În cazul fotogrammetriei terestre pentru baza defotografiere B, există patru cazuri de fotografiere stereoscopicăterestră:



155

6.3 Orientarea stereogramelor

Pentru ca modelul optic să fie obinut în condiiile de a fi

restituit este necesar să fie restabilit procesul optico-geometric

din momentul fotografierii. Pentru aceasta este necesar ca

fotogramele ce formează stereograma (acoperire mai mare de

60%) să fie orientate mai întâi interior şi apoi exterior. Orientarea

interioară are ca scop restabilirea congruenei razelor iar

orientarea exterioară restabilirea poziiei fotogramelor în

momentul fotografierii. În Figura 6.2 sunt prezentate elementele

de orientare interioară şi exterioară ale unei stereograme.

• Orientarea interioară

Figura 6.2 – Orientarea unei perechi de fotograme (stereograme)



156

Elementele de orientare interioară se cunosc direct.

Teoretic, elementele care definesc perspectiva sunt punctul

principal şi distana principală, iar practic, punctul mijlociu M ce

se găseşte la intersecia indicilor de referină şi distana focală f

numită şi constanta camerei.

Deci orientarea interioară a fotogramei (negativului) în

camera aparatului de restituie se face potrivind fotograma în

portclişeu în aşa fel încât indicii de referină să suprapună indicii

(liniari) corespunzători ai camerei şi introducând distana focală f

a camerei de aerofotografiere.

• Orientarea exterioară

Valorile elementelor de orientare exterioară înregistrate în

momentul fotografierii sunt aproximative (exceptând

georeferenierea) şi de aceea orientarea exterioară se face indirect

funcie de punctele de reper (cel puin 3 în cazul congruent, 4 în

cazul afin, sau 5 în cazul optim) riguros determinate prinmăsurători terestre în X, Z şi Z sau prin aerotriangulaie.

Elementele de orientare exterioară a fotogramei, prezentate

în Figura 6.3, sunt: X,Y,Z (coordonatele centrului de perspectivă

a imaginii), ω, φ, κ (rotaiile în jurul celor trei axe ale sistemului

de coordonate: ruliu, tangaj, giraie,) şi factorul de scară.



157

Figura 6.3 - Elementele de orientare exterioară.

Pentru a construi relaia matematică dintre spaiul-imagine

şi spaiul-obiect sunt necesare identificarea în ambele sisteme a

unor puncte de control. În cazul în care coordonatele centrului de

perspectivă sunt cunoscute prin utilizarea unui GPS conectat la

cameră, atunci sunt necesare 5 puncte de control, câte unul înfiecare col al blocului fotogrammetric şi unul în mijloc, pentru

control. În plus se identifică pe fiecare fotogramă câte 9 puncte

de legătură cu fotogramele adiacente.

O fotogramă este definită ca orientare exterioară de 6

elemente şi anume 3 elemente liniare (3 translaii) şi 3 elemente

unghiulare (3 rotaii). Pentru simplificare să considerăm că axa

OX a sistemului general de referină corespunde cu direcia

generală de zbor.



158

Prin urmare orientarea exterioară a unei stereograme va fi

definită de 12 elemente. Dacă se consideră fotogramele F1 şi F2

ale cuplului, cu elementele de orientare respective, avem:

F1 → x1 , y1 , z 1 , k 1 , φ1 , ω1

F2→ x2 , y2 , z 2 , k 2 , φ2 , ω2

Dacă se face diferena elementelor corespunzătoare se

constată că orientarea exterioară a unei stereograme poate fi

definită şi funcie de orientarea exterioară a unei singure

fotograme şi diferenele ce indică poziia unei fotograme faă de

cealaltă.

Astfel relaia ∆h = c • ∆p, care indică diferena de paralaxă

dintre două puncte de pe stereomodel, funcie de diferena de

nivel între ele, se poate scrie sub forma:

F1 → x1 , y1 , z1 , k 1 , φ1 , ω1

F2 → x2 , y

2 , z

2 , k

2 , φ

2 , ω

2

∆x, ∆y, ∆z, ∆k, ∆φ, ∆ω

Diferena ∆x este de fapt componenta bazei de fotografiere

pe direcia x, care se notează Bx.

Dacă axa x corespunde cu direcia generală de zbor, atunci

conform figurii

Bz

O2

O1 Bx By

se poate scrie



159

∆x ≅ Bx; ∆y ≅ By; ∆z ≅ Bz

iar Bz

By

=tg γ by şi Bx

Bz

=tg γ bz

Cu aceste date, elementele de orientare exterioară ale unei

stereograme pot fi date sub forma:

x1 , y1 , z 1 , k 1 , φ1 , ω1 , Bx By , Bz, ∆k, ∆φ, ∆ω (1)

x1 , y1 , z 1 , k 1 , φ1 , ω1 , Bx γ by , γ bz , ∆k, ∆φ, ∆ω (2)

În ambele cazuri cele 12 elemente s-au grupat în două şi

anume: în rândul întâi s-au dat elementele de orientare ale unei

fotograme a cuplului plus depărtarea pe x până la cea de a doua

fotogramă, iar în rândul al doilea s-au dat elementele difereniale

sub formă directă (1) şi sub formă exclusiv unghiulară (2).

Această grupare este foarte importantă deoarece

elementele din rândul al doilea, ce exprimă poziia relativă a uneifotograme faă de cealaltă, pot fi cunoscute în mod nemijlocit.

Operaia de determinare a elementelor din rândul al doilea

se numeşte orientare relativă şi corespunde cu operaia de

obinere a modelului optic, numită şi operaia de eliminare a

paralaxelor.

Prin urmare plecând de la 12 elemente de orientare

exterioară necunoscute, date în sistemul perechii de fotogrameF1F2 , s-a ajuns la 7 elemente date în rândul 1 din sistemele (1) şi

(2), iar operaia de orientare exterioară are loc în două etape de



160

lucrări şi anume: orientarea relativă ce nu necesită nimic

cunoscut dinainte şi orientarea absolută condiionată de cele 7

elemente.

Orientarea relativă, adică obinerea modelului optic

geometric, se consideră realizată atunci când razele omoloage se

intersectează două câte două şi deci când pe tot cuprinsul

modelului optic nu se mai constată nici o paralaxă.

Ea se poate face pe cale analitică sau prin procedeul

optico-mecanic al apropierii succesive în aparatele de

stereorestituie.

Orientarea absolută constă în determinarea elementelor de

legătură dintre coordonatele (x,y,z) ale modelului fotogrammetric

3D (obinut în urma orientării relative) şi coordonatele X,Y,Z ale

sistemului de referină a terenului fotografiat.

Modelul optic geometric obinut trebuie pus în scară şi

înclinat (în ansamblu) în aşa fel încât cotele ce se citesc pe el săcorespundă cu cotele reale din teren.

Funcie de cele 7 elemente rămase din orientarea

exterioară se poate face orientarea absolută ce cunoaşte două

etape:

- punerea în scară a modelului ce necesită poziia

planimetrică (cunoscută) a două puncte cât mai depărtate între

ele, adică 4 elemente ( x1 , y1 şi x2 , y2);

- înclinarea modelului ce necesită cunoaşterea cotelor a cel

puin 3 puncte (de asemenea caracteristice şi care să nu fie



161

coliniare). Se recomandă ca acestea să nu fie identice cu punctele

folosite pentru aducerea în scară.

6.4 AerotriangulaiaAerotriangulaia este un procedeu de îndesire fotogram-

metrică a reelei de sprijin (altimetrică şi planimetrică) pe baza

relaiilor rezultate din dubla şi tripla acoperire a fotogramelor

succesive - procesul prin care imaginile sunt aduse din sisteme

relative în sisteme absolute (coordonate teren). Mai putem spune

că aerotriangulaia transformă elementele din spaiu-imagine în

spaiu-obiect cu ajutorul unor elemente de sprijin, care sunt

puncte determinate la teren, premarcate şi presemnalizate, bine

definite geometric şi distribuite uniform în planul imagine.

Aerotriangulaia permite georeferenierea simultană a

tuturor imaginilor unui bloc de fotograme, folosind pe cât este

posibil suprapunerile dintre imagini şi benzi, cu un număr minim

de puncte de referină. Această operaie presupune în primă fază

măsurarea unui anumit număr de puncte pe cât mai multe

imagini, după care calcularea în întreg blocul permite

determinarea unui set de parametri fotogrammetrici. Anumite

module de calcul ale aerotriangulaiei din sistemul

fotogrammetriei digitale folosesc aceleaşi formule de la

fotogrammetria analitică.

Măsurarea punctelor de referină se face cu ajutorulferestrelor multiple. Odată ce un punct a fost măsurat într-o

imagine, sistemul poate afişa în ferestre mici toate imaginile care



162

ar putea conine punctele respective. Singurul lucru pe care

operatorul rămâne să-l facă este de a măsura poziia punctului în

fereastra în care este prezent, monoscopic sau stereoscopic. Pe de

altă parte măsurarea punctelor de legătură este automată.

Un exemplu privind fluxul tehnologic pentru executarea

aerotriangulaiei în fotogrammetria digitală este prezentat în

schema următoare.

Imagini

digitale

SocetSet

ORIMAAPM

- rezolutia de la scanare 12.5 microni- se specifica mărimea unui fişier - se specifica scara pentru restituit

- formatul imaginilor *.tif

- definim proiectul- facem orientarea interioara- specificam RMS pentru IO si nr. de puncte prin care

se face calculul IO- import image frame- editam camera calibration pentru SocetSet si Orima- editam fişierul punctelor de control

- aducem imgaginile de tip *.sup- editam proiectul pentru Orima

- definim identificatorii camerei pentruSocetSet si Orima- definim bloc- punem APM pentru orientarea relative- punem GCP pentru orientarea absoluta- compensam cu CAP-A verif icam Sigma 0- im ortam rezultatele

Verificare şicontrol

- verificam blocul- stabilim preciziile in funcie de precizia de măsurare de

la CAP_A ± 8.5 / 10 microni- verificam RMS al blocului- se verificam RMS pentru punctele de control

STEREOMODEL - se va face validarea datelor



163

Prof. dr. Lucian Turdeanu a prezentat foarte concis în

schemele următoare fluxul tehnologic pentru executareadiverselor metode de aerotriangulaie analitică (Figura 6.4) şi

clasificarea metodelor de aerotriangulaie (Figura 6.5):

Figura 6.4 – Fluxul tehnologic al diferitelor metode de aerotriangulaie analitică



164

Punctele de legătură între stereomodele trebuie măsurate şi

folosite pentru evaluarea preciziei finale a aerotriangulaiei,

modelului digital al terenului, precum şi a ortofotoplanurilor

finale. Punctele de verificare trebuie să fie puncte bine definite la

nivelul solului, cu coordonatele X, Y şi Z.

Trebuie să existe cel puin un punct de verificare la 20 de imagini

aeriene. Trebuie întocmit un plan care să arate numărul şi

distribuia punctelor reelei geodezice de sprijin din zonă.Punctele de verificare trebuiesc localizate, bine distribuite

în cadrul blocului fotogrametric, precum şi pe imagini (nu doar în

Figura 6.5 – Clasificarea metodelor de aerotriangulaie



165

apropierea centrului de proiecie). Punctele de verificare trebuie

măsurate în timpul procesului de aerotriangulaie ca orice alt

punct, dar ele nu trebuie tratate asemeni reperilor fotogrametrici

în procesul de compensare al aerotriangulaiei. Pentru o

identificare corectă a punctelor de verificare se vor întocmi

descrieri topografice clare.

Pentru executarea aerotriangulaiei digitale, trebuiesc

executate măsurători asupra punctelor de legătură în mod

automat sau manual. Când punctele măsurate automat nu sunt

suficiente pentru orientarea relativă a stereomodelelor, operatorul

este obligat să execute măsurători ale punctelor de legătură în

mod manual. Detaliile referitoare la acest lucru vor fi incluse în

propunerea tehnică la capitolul unde se descrie abordarea, softul

şi hardul (plotterul analitic sau staia de lucru fotogrametrică

digitală) care urmează să fie folosit şi modul de respectare a

toleranelor impuse. Prestatorul va decide asupra număruluioptim de puncte de legătură pentru asigurarea unei bune orientări

relative a stereomodelelor. Dacă blocul de aerotriangulaie este

împărit în subblocuri, vor fi folosite cel puin două imagini

adiacente la calcularea celui de-al doilea bloc. Punctele de

legătură sau centrul de proiecie cel mai apropiat de noul bloc

trebuie să fie considerat ca liber şi să fie compensat din nou.

Pentru racordarea blocurilor fotogrametrice adiacente se va folosi

metoda clasică, adică: măsurarea la capătul fiecărei benzi a trei

puncte de legătură care să fie aceleaşi şi în blocul fotogrametric



166

vecin. Evaluarea calităii racordării se face prin compararea

valorilor coordonatelor X, Z, Y, obinute din compensarea celor

două blocuri vecine. Compensarea aerotriangulaiei digitale

trebuie executată prin metode riguroase cu evidenierea preciziei

obinute. Imaginile adiionale trebuie incluse în aerotriangulaie

pentru a asigura consistena geometrică între zonele adiacente de

proiect.

Scopul Aerotriangulaiei este de a furniza punctele de

sprijin necesare pentru orientarea absolută a modelelor

stereofotogrametrice şi de asemenea să asigure îndesirea reelei

de sprijin, ceea ce diminuează volumul măsurătorilor la teren.

Din acest motiv, punctele de legătură măsurate în mod manual

trebuie să reprezinte detalii punctiforme vizibile pe fotogramă,

identificabile uşor la teren, ca şi reperii permaneni de la sol sau

ca reperii noi, stabilii cu acest scop.

Trebuie să se pună accent pe măsurarea punctelor delegătură identificate în cât mai multe imagini fotogrametrice

posibile (puncte de suprapunere), minim patru în cadrul blocului.

Punctele măsurate în doar două fotograme trebuie să apară numai

la capetele benzilor de zbor. Punctele măsurate în trei fotograme

trebuie să apară obligatoriu pe direcia centrelor de proiecie ale

imaginilor precum şi la marginile de nord şi sud ale blocului

footgrametric.

Compensarea aerotriangulaiei digitale trebuie astfel

realizată încât erorile grosolane să fie eliminate complet. Erorile



167

reziduale cele mai mari obinute în timpul procesului de

aerotriangulaie nu trebuie să fie mai mari de 1.2 din mărimea

pixelului. Erorile medii pătratice σ (sigma) pentru compensarea

finală a aerotriangulaiei nu trebuie să fie mai mari de 0.8 din

mărimea pixelului.

6.5 Stereorestituia / aparate de stereorestituie

Operaia de exploatare a modelului optic orientat exterior

se numeşte restituie stereofotogrammetrică sau stereorestituie.

Fiecare detaliu se urmăreşte pe modelul optic cu marca

stereoscopică, urmărindu-se atât deplasarea în plan cât şi evoluia

spaială (z) a fiecărui detaliu.

Aparatelele de stereorestituie analogică utilizate pot da

poziiile planimetrice şi altimetrice ale punctelor terenului

cuprins în poriunea comună a două fotograme sub formă grafică

sau numerică. Dintre aceste aparate, folosite cca. 4 decenii însecolul XX, şi care acum au devenit piese de muzeu, menionăm:

- Stereoplanigraful Zeiss;

- Aviografele Wild A5, A7;

- Stereocomparatoarele Zeiss;

- Aviografele Wild B8;

- Stereometrografele Zeiss.

Din punct de vedere tehnologic, procesul fotogrammetriei

se desfăşoară conform etapelor cunoscute.



168

Astfel, prima etapa a procesului tehnologic o reprezintă

ansamblul operatiunilor de înregistrare a datelor. Pentru

inregistrari se folosesc camere speciale terestre sau aeriene

montate pe platforme aeriene sau spatiale purtatoare ale

sensorilor de înregistrare.

A doua etapă a procesului tehnologic fotogrammetric şi de

teledetecie o reprezintă prelucrarea primară şi corectarea

datelor obinute sub formă analogică sau digitală. Dacă în ceea

ce priveşte prelucrarea analogică se utilizeaza echipamentele

clasice de prelucrare şi interpretare a fotogramelor aeriene sau

terestre, pentru prelucrarea analitică şi digitală exista

echipamente noi de forma statiilor fotogrametrice de lucru

interactive.

Astfel de staii de lucru fotogrammetrice moderne care

folosesc sisteme interactive sunt produse şi comercializate de

firme cu renume, cum sunt Leica (Elveia ), Zeiss (Germania),Galileo Siscam (Italia), etc., prezentate spre exemplu în figurile

6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 6.10 şi 6.11.

Aparatura fotogrammetrică Leica utilizează pachetul de

programe MAP, care lucrează sub sistemele de operare MS-DOS,

Windows, UNIX şi VMS. Sistemul interactiv care foloseste

MAP-ul (cu versiunile sale MAPDE, MAPOP, RISIS/MAP)

poate primi date de la intreaga gamă de aparate AC1, BC1,

BC2, BC3, SD 2000 şi SD 3000.



169

Firma Leica, pe lângă stereoploterele analitice care

asigură precizii ridicate (1-2 µm) a produs staia fotogrammetrică

digitală DVP, prezentată în Figura 6.6 (a cărei precizie este de 30

µm) utilizată la lucrări în care cererea de asigurare a unei

precizii ridicate este mai puin importantă.

Figura 6.6 – Staia fotogrammetrică digitală DVP (Leica - Elveia)

Imaginile preluate digital vor fi compensate prin retuşare

(filtrare) de petele luminoase (Hot Spots) şi se vor elimina

diferenele datorate unghiului solar diferit.

Imaginile individuale trebuie să fie clare iar detaliile să se

distingă foarte clar. În ansamblu, imaginile trebuie să fie

omogene, fără diferene de contrast şi tonalitate în cazul în care

imaginile provin din surse diferite.



170

Figura 6.7 – Staia de lucru fotogrammetrică SD 2000 ( Leica – Elveia )

Figura 6.8 – Stereoplotterul analitic fotogrammetric KERN DSR ( Elveia)



171

Figura 6.9 – Stereoplotterele fotogrammetrice analitice Planicomp P2 şi Planicomp P3 (Zeiss – Germania)



172

Aparatele de stereorestituie analitică produse de firma

Galileo Siscam, de tipul DIGICART 40, STEREOCART,STEREOBIT 20, au implementate pachete de programe care

rezolvă automat :

- orientarea interioară;

- orientarea relativă şi absolută;

- corectarea erorilor instrumentale sistematice, corectarea

distorsiunii

obiectivului şi corectarea deformaiilor filmului;

- restitutia numerică şi grafică;

- aerotriangulaia;

- aplicaiile speciale pentru fotogrammetria la scurtă distană;

- calibrarea instrumentului.

Figura 6.10– Stereorestitutoarele analitice fotogrammetrice Stereocart şi Digicart 40 (Italia)



173

Figura 6.11 - Stereorestitutorul analitic fotogrammetric

Stereobit 20 (Italia)

Firma Galileo Siscam a produs sistemele grafice

interactive GART şi GRES al caror editor grafic interactiv

permite vizualizarea, corectarea, analizarea şi cartografierea

automata a datelor primite de la un aparat de restituie

analogic, analitic sau digital.

Urmatoarele etape ale procesului tehnologic fotogrametric

se refera la prelucrarea tematica a datelor şi interpretarea,

modelarea matematica şi valorificarea tematica a lor.

Avantajul pe care îl oferă sistemele fotogrammetriceinteractive, concepute sub forma staiilor de lucru

fotogrammetrice, este acela de reconstituire tridimensionala a



174

elementelor din spaiul obiect şi de a crea modele ale unor

obiecte care nu mai exista fizic, efectuind asupra lor

activitati specific ingineresti.

Odata cu dezvoltarea sistemelor hardware, care permit

stocarea cu rapiditate a unor matrici n-dimensionale mari, în

multe activitati de cercetare, proiectare, inginerie

tehnologică şi mai ales în industria geomatică, tendina actuală în

lume este de a se lucra tot mai mult cu modelul analitic şi digital

al elementelor din spaiul obiect.



175

În afara sistemelor clasice de interaciune legate de ecran şi

hări sau planuri la diverse scări editate pe suport nedeformabil,

o amploare tot mai mare capătă sistemele industriale de culegere

a datelor prin digitizare în 3D sau sistemele de culegere a datelor

prin scanarea imaginilor cu rezolutie mecanica şi de preluare

ridicată. Tehnicile de modelare a suprafeelor şi de modelare 3D

a corpurilor solide în memoria calculatorului deschid largi

perspective utilizării sistemelor fotogrametrice de digitizare

tridimensionala.

În Figura 6.12 este prezentat sistemul de digitizare

manuală a planurilor de situaie cu ajutorul staiei de digitizare

PD Digitizing Workstation produsă de firma germană Zeiss.

Figura 6.12 – Staia de lucru digitizoare PD cu rezoluia de 0,025 mm.



176

Metodele de fotogrammetrie digitală utilizează scannerele

care nu sunt altceva decât dispozitive de digitalizare

(transformare în binar) a unei imagini sau a unui text.

Funcionarea sa se aseamănă întru-câtva cu cea a

fotocopiatorului.

Imaginea este explorată şi analizată punct cu punct. În

funcie de tonalitatea de gri sau de culoare, scannerul furnizeaza

computerului o marime digitală care poate fi stocata în memoria

calculatorului, inregistrata pe discheta, vizualizată pe monitor sau

transmisă şi reprodusă la imprimantă sau plotter.



177

Gama de scannere este foarte variată, performanele lor fiind în

funcie de: numarul de puncte per inch (1200.... 9600 dpi pentru

scannere de uz profesional ), numarul nivelelor de gri ( 32, 64,

256 ), numarul de culori (256 pana la 16,6 milioane de culori) şi

format (de la scannere de mână ( 10,5 cm.) la A4 .....A0). Spre

exemplu, printre ultimele apariii, putem meniona scannerul

rotativ de birou cu forma aerodinamica “Hi Scan” comercializat

de firma franceza Service July. Acest produs foarte compact şi

rapid poate digitiza imagini de 10 x 10 cm la 10.000 dpi într-un

minut sau chiar mai puin, în funcie de rezolutie. Programul care

se livrează împreună cu Hi Scan, este cunoscut pentru

posibilităile sale de îmbunătaire a digitizării şi prelucrării

imaginilor. În figurile 6.13a şi 6.13b sunt prezentate câteva tipuri

de scanere performante utilizate în fotogrammetrie (de fabricaie

Leica Helava şi Zeiss), care folosesc un soft şi un hard complex

(procesor rapid, memorie suficientă, controlor hard disc de tipSCSI, interfaă video adecvată).

Figura 6.13a - Scanere fotogrammetrice tip DSW 300 şi RM-1/DOS.



178

Figura 6.13b - Scaner fotogrammetric tip PHODIS SC.

Figura 6.13c - Scaner fotogrammetric tip Z Imaging Intergraph



179

9 Modelul digital al terenului obinut prin metode defotogrammetrie digitală

Scopul modelului digital al terenului (MDT) este, pe de o

parte, de a fi folosit în ortofotoredresare, iar pe de altă parte,

pentru a avea o descriere exactă a terenului în alte scopuri.

Spre exemplu, pentru scara ortofotoplanului 1:5000, MDT

este de obicei realizat pe o grilă cu echidistana de 5 m iar

precizia este de ± 1.00m. După generarea automată a modelului

digital al terenului, acesta trebuie editat în sensul corectării

cotelor greşite.

Punctele MDT trebuiesc livrate întrun fişier tip ASCII.

Dimensiunile fişierelor care cuprind coordonatele punctelor din

alcătuirea MDT nu trebuie să depăşească 80 MB. Toate rupturile

de teren (breaklines) mai mari de 1 m, precum şi alte detalii

(schimbările de pantă neevideniate în grilă, firele de apă,

suprafeele de apă – extrase ca poligoane închise, taluzurile,digurile) trebuie preluate în mod manual şi vor fi livrate în fişiere

format .dxf , ca elemente grafice de tip polilinie 3D.

În domeniul aplicatiilor grafice pe calculator, o

importanta deosebita o are modelarea matematica a terenului şi

corpurilor în spaiu, precum şi studiul imaginilor obinute pe cale

fotogrammetrică sau de teledetectie. Reprezentarea imaginilor

pe ecranul unui dispozitiv grafic se face în mai multe moduri

astfel încât aceasta să fie cât mai sugestivă:

- reprezentari prin puncte sau prin sectiuni transversale);



180

- reprezentari tip " wire-frame " ("cadru de sirma");

- reprezentare prin retea de poligoane (reprezentare

poliedrala), etc.

Toate aceste reprezentari ridica fiecare probleme specifice,

în literatura tehnică de specialitate acestea fiind tratate cu mare

atentie în funcie de aplicaiile grafice în care se întâlnesc.

Sistemele fotogrammetrice digitale sunt sisteme de

exploatare a imaginilor digitale sau digitizate. Dezvoltarea

fotogrammetriei a cunoscut transformări profunde determinate de

progresele făcute în domeniile matematicii, fizicii şi tehnicii de

calcul care au permis perfecionarea sistemelor de prelucrare a

fotogramelor în toate zonele spectrului electromagnetic, folosind

senzori din ce în ce mai performani. Apariia în ultimul deceniu

al secolului XX a camerelor fotogrammetrice digitale permite

salvarea înregistrărilor direct în memoria aparatelor sub forma

unor fişiere imagine. Formatul digital rezultat se caracterizează printr-o precizie radiometrică şi geometrică mare. Această

dezvoltare a fotogrammetriei şi apariia teledeteciei de înaltă

rezoluie a dus la dezvoltarea metodelor de recunoaştere a

formelor prin fotointerpretare semiautomată /automată.

Modelarea digitală a reliefului realizată convenional cu

ajutorul mijloacelor fotogrammetrice , foloseşte ca structuri de

referină puncte distribuite în lungul curbelor de nivel , pe profile

şi în reele. Totdeauna acestea se completează cu punctele care



181

descriu liniile şi poziiile, ce prezintă importană sub aspect

morfologic.

Fotogrammetria digitală prelucrează imaginile digitale sau

digitizate. Specific acestor noi tehnologii de fotogrammetrie au

apărut pe lângă produsul tradiional, care este harta, noi produse

precum sistemele informaionale geografice (SIG) sau sistemele

informaionale ale teritoriului (SIT).

Pentru generarea modelelor digitale culegerea datelor de

referină reprezintă o fază fundamentală , dependentă direct de

tipul modelului generat. Datele iniiale (punctele de referină)

sunt culese fotogrammetric dacă se dispune de imagini

(fotograme) preluate la scări mari. Metodele fotogrammetrice au

o largă utilizare şi operează cu imagini provenite de la senzori

optici aeropurtai, precum şi cei amplasai la bordul sateliilor sau

navelor spaiale. Datele se culeg prin digitizarea stereomodelelor

(în principal pentru modele destinate aplicaiilor la scări mari şimedii) sau aplicând tehnici de corelaie a imaginii (modele

utilizate pentru aplicaii la scări medii şi mici).

Principala sursă de informaie este fotograma care în

fotogrammetria digitală poate fi scanată în vederea exploatării

monoscopice sau stereoscopice, poate fi digitizată la tabela de

digitizare prin fotointerpretare de către operator.

Fotogramma digitală o putem defini ca fiind o fotogramă

obinută prin baleaj (scanare ) în spaiul obiect.



182

Când o fotogramă analogică este stocată pe un suport

magnetic prin scanare se obine o fotogramă digitală. Obinerea

modelului digital al terenului se realizează conform schemei

următoare:

Obinerea modelului digital se realizează cu ajutorul

reelelor de tip TIN şi de tip GRID. Modelul Digital Altimetric

(MDA) este o reprezentare matematică a altitudinilor unei

suprafee topografice din spaiul obiect pentru o zonă de teren

bine definită. MDA conine pentru fiecare punct şi informaia

altimetrică pentru obiectele aflate la suprafaa solului, cât şi sub

această suprafaă (creste, dealuri, gropi). Această suprafaă a

apărut datorită metodelor fotogrammetrice automate de

determinare a punctelor corespondente la exploatarea

stereogramei digitale sau în cazul laser-scaner-ului la

determinarea punctelor. Această suprafaă a apărut datorită

metodelor fotogrammetrice automate de determinare a punctelor

Scanare fotograme

Aerotriangulaie

- Modelul Digital al Terenului (DTM)- Ortofoto digital

Restituie



183

corespondente la exploatarea stereogramei digitale sau în cazul

laser-scaner-ului la determinarea punctelor obinute pe baza

datelor din prima reflexie. Corespunzător acestor metode se

determină coordonatele planimetrice şi cotele punctelor .

Reeaua TIN (triangulated irregular networks) face o

distincie referindu-se strict la modelele digitale structurate sub

formă de retele triangulare neuniforme. Ele includ seturi de

triunghiuri adiacente, ce nu se suprapun, obinute prin calcul

folosind puncte distribuite neunuiform, pentru care se cunosc

coordonatele X,Y,Z. De asemenea, stochează legăturile

topografice dintre triunghiuri şi vecinii lor adiaceni.

Reeau de tip GRID este formată din triunghiuri regulate.

Reeaua de triunghiuri regulate se formează între punctele

specifice care determină informaiile de altitudine .

Fluxul tehnologic de obinere a modelului digital al

terenului este prezentat în schema din Figura 7.1.În principiu, DTM (Digital Terain Model) constituie o

matrice de altitudine exprimată prin cote conformă cu vârfurile

unei grile în modul vectorial şi printr-o imagine în modul raster

unde valoarea fiecărui pixel corespunde cotei sale.

Rezultatul interpretării imaginilor satelitare şi, implicit,

oportunităilor de utilizare a acestora, sunt condiionate de

puterea de rezoluie a senzorului, natura detaliilor, perioada

înregistrărilor, modul de înregistrare şi de însuşirile modelului

optic realizat de operator.



184

Figura 7.1

STEREOMODEL

SocetSet(INPUT)

GENERAREDTM

ATE

- se specifica rezolutia de la scanare- se specifica scara pentru restituit- formatul imaginilor *.tif

- incarcam proiectul- incarcam imaginile

- extragere automata prin modululATE- extragere curbe de nivel manual inzonele de padure, muntoase,accidentate si interpolate prinmodulul PRODTM de la restitutie- se specifica tipul si rezolutia deobtinere a dtm-ului

- tipul: GRID, TIN- rezolutia: se specifica in functie descara fotogramelor distanta dintre puncte la scara planului care vareprezenta rezolutia de calculare adtm- se va alege o rezolutie mai mica delucru pentru obtinerea unei preciziimai bune

CORECTAREDTM

- dtm-ul calculat la restitutie se transfera la statia delucru DTM

- editarea se face prin modulul ITE care face o corectare punct de punct, pe poligoane sau prin breakline acolounde avem zone accidentate

- se verifica erorile circulare si liniare

MERGE

- se verifica in zonele cu probleme- se va face validarea datelor - se face exportul fisierelor in *.dxf

VERIFICARE(OUTPUT)

- se va face unirea mai multor dtm-uri care au fostcorectate si taiate in scopul obtinerii unui dtm final careva avea o anumita precizie in functie de :tipul, rezolutia,metoda de unire si nr. de puncte care sunt luate in calculin zona de acoperire- dtm-ul final trebuie sa fie de tip GRID iar fisierul va ficonvertit ca ASCII cu o anumita rezolutie finala

GENERAREDTM

PRODTM



185

Calitatea modelului digital al terenului depinde, la rândul

său, de nivelul detaliilor, respectiv rezoluia acestora şi de

precizia determinării datelor de bază, a cotelor individuale.

Cerinele minime , în cazul ambelor aspecte, sunt impuse de

contextul şi de natura aplicaiei fixată pe utilizator. În pas cu

automatizarea procedurilor de obinere a DTM-ului apare şi

nevoia crescândă de sporire a preciziei acestuia care se reflectă în

produsele finale. Din acest punct de vedere rezoluia se dovedeşte

a fi un factor mai puin limitativ, exceptând anumite regiuni; în

consecină, erorile de determinare a cotelor sunt tot mai mult

luate în considerare, căutându-se soluii de diminuare a lor.

În imaginile următoare (figurile 7.2, 7.3 şi 7.4) este

prezentată o zonă de MDT obinut prin fotogrammetrie aeriană,

cu culmile şi pantele unor versani văzui sub diverse unghiuri.

Modelul digital al terenului şi produsele derivate, cum ar

fi panta, aspectul, hidrologia , reprezintă elemente importante înalcătuirea şi interpretarea hărilor. MDT oferă o serie de date

suplimentare legate de vegetaie, utilizarea terenului, fiind ştiut

faptul că distribuia vegetaiei este influenată de pantă, aspect.

Spre exemplu, harta drenajului, realizată pe baza reelei

hidrologice, corelată cu date despre precipitaii, gradul de

împădurire, şi panta terenului, oferă informaii legate de

posibilitatea producerii de inundaii şi despre cât de expusă este

zona la astfel de fenomene de risc.



186

Figura 7.2

Figura 7.3



187

Figura 7.4

Figura 7.5 Modelul digital al terenului pentru o zonă cu risc major deinundaie



188

Figura. 7.6 Modelul digital al terenului - perspectivă a unei văi în moment

de inundaie maximă

În concluzie, modelul digital al terenului devine un

instrument, un obiect de studiu de un real folos pentru diverse

sectoare de activitate şi penru diverşi utilizatori. Deoarece MDT

este redat în format digital poate fi oricând utilizat, modificat sau prelucrat cu uşurină în scopuri diverse, reprezentând asfel un

mijloc, o oportunitate eficientă de lucru, demnă de luat în

considerare în studiile şi analizele principalelor sectoare ale

economiei naionale.



189

• BIBLIOGRAFIE:

1. Albertz J.Kreiling W.

Photogrammetric Guide, 3-r Edition,Germany, 1980

2. American Society of Photogrammetry

Non-topographic Photogrammetry. 2 –nd Edition ASP, 1982

3. American Society of Photogrammetry andRemote Sensing

Manual of Photogrammetry and RemoteSensing. 3-rd Edition, ASPRS Press, 1997

4. Bahr H.P.

Procesamiento Digital de Imagenes(Aplicacionesen Fotogrametria yTeledeteccion). Eschborn, 1991

5. Baltac V., Roman D.,Lustig A., Stănescu C.

Calculatoarele electronice, grafică interactivăşi prelucrarea imaginilor. Editura Tehnică, 1985

6.

Daratech Associates CAD/CAM/CAE. Present Technology.Cambridge, Massachusetts, 1984. 7. Ecker R.

Jansa J. Geocoding Using Hybrid Bundle Ajustmentand a Sophisticated DTM.11th Symposium of EARSEL, 1991

8. Fejes Iuliu Funcii Spline în teoria mecanismelor.Editura Ştiinifică şi Enciclopedică, 1981

9. Foley J.D.,Dam van AWesley Addison

Fundamentals of interactive computergraphics. Publishing Company , London 1983

10. Graham L The Architecture of a SoftcopyPhotogrammetry System. PE&RS, 1997

11. Hill Mc.Graw Principles of Interactive Computer Graphics. New York, 1979 12. ISPRS History of Photogrammetry, Center of training

2002 13. ISPRS Manual of Photogrammetry and Remote

Sensing – Editia a V-a 2006 14. Ionescu Ion Fotogrametrie inginerească, UTCB,

Editura Matrix Rom 2003. 15. Koben B Mapping: Ways of Representing the World.

ITC Press, 1998 16. Leica Geosystems

GIS & Mapping Leica ASCOT - Aerial Survey Control Tool,Elveia, 2008.

17. Marton GherasimZegheru Nicolae

Fotogrammetrie. Editura Ceres, 1972

18. Oprescu NicolaeCalistru VirgilTurdeanu Lucian

Fotogrametrie, I.C.B., 1982



190

19. Petrescu FlorianKovari Dana

Pattern Recognition în Remote Sensing, ITC.Symposium on Remote Sensing, Enschede, 1992

20. Popescu Gabriel Sisteme interactive de modelare a informaei

fotogrammetrice, Editura Matrix Rom, 2009. 21. Popescu Gabriel Avantajele metodelor holo-fotogrammetricecombinate cu tehnicile de teledetecie pentrumodelarea 3D a elementelor din spatiu obiect. Simpozion CIPA, Sinaia 1993.

22. Răducanu, N.,Spatariu, A.

Fotogrammetrie planimetrică, A.T.M.,Bucureşti,1993

23. Roman D.Lustig A., Stănescu C.

Algoritmi de automatizare a proiectării.Editura Militară, 1988

24. Rosenfeld A.Kak A.C.

Digital Picture Processing. Academic Press, New York, 1982

25. Shelly & Cashman Introduction to computers and data processing.

U.S.A., 1980 26. Turdeanu Lucian Fotogrametrie analitică.

Editura Academiei, 1996 27. Van Wingerden, A. Future Trends and Directions în GIS.

GEOINFORMATICS, March, 1998 28. Volker W. Geodata-Based Applications în the World

Wide Web. Geoinformatics, March, 1998 29.

Wilson P.R Euler Formulas and Geometrical Modelling. IEEE Computer Graphics and Applications 5, 8 /1985

30. *** Close-Range Photogrammetry & Surveying:State of the art.

fotogrammetria_gabriel_popescu

Documents