Objectivo. História da fotogrametria. História da fotogrametria. Fotogrametria aérea / terrestre. História da fotogrametria.

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1 Fotogrametria Objectivo Fotogrametria é a arte, ciência e tecnologia usada para a recolha de informação métrica e interpretativa dos objectos, por meio da medição e interpretação de imagens recolhidas através de registos na banda espectral do visível (definição da American Society of Photogrammetry) Ocupa-se da medição, análise e interpretação de fotogramas com vista à classificação e determinação de posições e dimensões reais dos objectos neles representados com base em medidas sobre os fotogramas, adquirir coordenadas de pontos, permitindo o cálculo de distâncias, áreas e ângulos, sendo a aplicação mais comum a elaboração e actualização de cartografia Fotografia: φως phos ( luz") + γραφη graphê ( escrita ) História da fotogrametria História da fotogrametria : plane table photogrammetry : analog photogrammetry 1950-presente: analytical photogrammetry presente: digital photogrammetry Em 182? Nicéphore Niépce inventa a fotografia; Em 1839 Louis Daguerre anuncia o processo fotográfico: daguerreótipos (sem negativo) Em 1840 o geodesista Arago (Acad. Fr. Ciências) demonstra a aplicabilidade da fotografia na elaboração de cartografia Daguerriótipo de Edgar Allen Poe, 1848 História da fotogrametria Fotogrametria aérea / terrestre Em 1849 o coronel Laussedat é o primeiro a aplicar a fotografia na elaboração de cartografia processo de Iconometria 1861 processo fotográfico a três cores 1891 George Eastman promoveu o filme em rolo 1891 F. Stoltze: princípio da marca flutuante, usada nas medições em estereoscopia 17 / 12 / 1903 Primeiro voo: irmãos Wright 1909 Pulfrich inicia experiências com pares estereoscópicos e desenvolve o 1º estereocomparador 1913 Primeira utilização de avião para aquisição de imagens 1924 Otto van Gruber: equações de perspectiva que se tornam o fundamento da fotogrametria analítica 1936 Robert Ferver: 1º instrumento para produção de ortofotomapas Com a invenção do computador, salto para a fotogrametria analítica Hoje: câmaras métricas digitais com câmara métrica 1

2 Distância focal e ângulo de abertura Distância focal (f) distância da lente ao ponto onde se fundem os raios luminosos no centro da lente é constante, ou seja, não permite fazer variar a profundidade de campo não há zoom Ângulo de abertura depende do tipo de câmara super grande angular f = 85 mm; âng. ab. = 125 gon grande angular f = 153 mm; âng. ab. = 94 gon intermédia f = 210 mm; âng. ab. = 76 gon normal f = 305 mm; âng. ab. = 56 gon normal f = 610 mm; âng. ab. = 30 gon Câmaras métricas Máquinas fotográficas são câmaras métricas Dispositivo de arraste do negativo durante a exposição de modo a compensar o movimento da plataforma Sistema de suspensão que isola câmara das vibrações da plataforma Sistema de orientação e nivelamento que compensa a atitude da plataforma durante o voo Fotografias aéreas Fotografias aéreas Fotografia oblíqua centro de colimação ponto principal Fotografia vertical (inclinação < 5º) Escala Relações de colinearidade Escala varia de ponto para ponto de acordo com a variação de altitude e a altura dos objectos Escala = f / a Objectos mais elevados aparecem a uma escala maior A variação de escala designa-se desfasamento do relevo e é directamente proporcional à altura dos objectos, e inversamente proporcional à altura de voo. Também aumenta com a distância ao ponto principal. Reflectem a condição teórica de que a luz reflectida por um ponto (A), e que se propaga em linha recta, irá passar no centro da lente e dar origem à imagem (a) do referido ponto. Permitem modelar analiticamente a geometria da imagem e o seu relacionamento com o objecto (obter as coord. no terreno de qualquer ponto na fotografia) 2

3 Relações de colinearidade atitude da plataforma coord. num mosaico de fotografias Determinação de alturas Semelhança de triângulos (numa única fotografia) plano da fotografia Restituição fotogramétrica Visão estereoscópica base fotográfica base real região sobreposta 3

4 Visão estereoscópica Coordenadas de um ponto do terreno bem identificado nas duas imagens podem ser medidas por meio de equipamento fotogramétrico (monocomparadores e estereocomparadores) Equipamento p = distância entre os pontos a l e a r Contas... Contas... altura de voo = 500m Solução... : 3 fases Par estereoscópico é um par de fotografias com sobreposição longitudinal >60% (e lateral, caso haja, >30%) 1) Orientação interna (feita individualmente a cada fotografia de um mosaico) = dar as coord. das marcas fiduciais, a distância focal e o mapeamento da distorção da lente para obter as coord. do centro de colimação 4

5 2) Orientação relativa Reconstroem-se as posições geométricas das fotografias (par a par) relativamente ao momento em que foram efectuados os disparos através de rotações e translacções sobre as imagens Orientação relativa Paralaxe é o deslocamento aparente da posição de um objecto em relação a uma dada referência. É causado pela mudança de posição de observação. Remove a componente py Como a componente de paralaxe em x (px) é função apenas da elevação pode ser removida baixando ou subindo a marca de referência, considerando os pontos de van Gruber Orientação relativa: pontos de von Gruber 3) Orientação absoluta O resultado da orientação relativa é um modelo tridimensional, após a orientação relativa: sem sistema de coord. cartográficas, e sem referência altimétrica Pontos fotogramétricos segue-se um ajuste por mínimos quadrados Fazer medidas sobre as fotografias e com coordenadas ligadas à rede geodésica pretendida Orientação externa Um método alternativo à sequência OI OR OA é a sequência OI OE necessita das coordenadas-terreno do centro de projecção (N) (levantados com outros métodos de posicionamento e disponíveis previamente (sabe-se a altimetria) pontos de passagem, que identificam o mesmo objecto num modelo (par de fotografias) 6 elementos: 3 translacções X Y Z / 3 rotações φ, ω, κ 5

6 Triangulação aérea Fotogrametria Fotogrametria Fotogrametria restituição mecanismo de arrasto do filme Processo de produção cartográfica a partir de fotogrametria 6