Snímkové triangulace (aerotriangulace) • Nutnost získávání souřadnic vlícovacích bodů stále významně ovlivňuje jak přesnost, rychlost i hospodárnost fotogrammetrických prací. • Pro projekty mapování zpracovávající více než dva snímky je využití výše zmíněných technik zpětného protínání (metoda pro jeden snímek se třemi vlícovacími body) a prostorového protínání vpřed (metoda pro překrývající se dvojici snímků s využitím kolineárních rovnic) omezené. • Prvky vnější orientace nemusí být dostatečně přesně známy pro všechny snímky, metody vyžadují velký počet GCP, někdy na snímku nelze nalézt vhodné GCP body, … Princip aerotriangulace (AT) • Snímkové triangulace řeší, jak se vyhnout měření velkého množství bodů, případně jak překlenout území bez vlícovacích bodů. • AT využívají tzv. vázacích bodů (tie points) • U metod snímkové aerotriangulace jsou parametry vnější orientace určeny pro všechny snímky v bloku vyrovnáním metodou nejmenších čtverců. • Definuje se vztah mezi všemi snímky v bloku, kamerou a terénem. • Hledá se řešení s nejmenší možnou chybou, která je zároveň rozdělena (distribuována) do všech vyrovnávaných GCP bodů (a tedy i snímků). • Výpočet pro blok snímků je přesnější, ekonomická výhodnost • Manuální a automatické postupy AT Vázací body (tie points) • Body, jejichž geodetické souřadnice nejsou známy • Jsou však dobře lokalizovatelné a tedy změřitelné na překrývajících se částech dvou či více snímků. • Reálné souřadnice těchto bodů jsou vypočteny v procesu aerotriangulace. • Mohou být určovány manuálně i automatickým vyhledáváním. • Musí být definovány na všech snímcích a to v místech s dobrým kontrastem obrazu (rozložení – von Gruberovo schéma) Výstupy z AT • Prvky vnější orientace všech snímků • Geodetické souřadnice bodů Základní postupy AT • Etapové řešení • Komplexní řešení – svazkové vyrovnání bloku (bundle adjustment) • Komplexní řešení s podporou GPS/IMS Etapové řešení analytické aerotriangulace Jednotlivé snímky se postupně sestavují do jednoho bloku řešením jejich vzájemné orientace. Snímkové souřadnice ze všech snímků se transformují do soustavy prvního snímku. • základní jednotka – stereomodel (relativně orientovaný) •vyrovnání a spojení jednotlivých projekčních center • posunutí, pootočení a změna měřítka jednotlivých stereomodelů Komplexní řešení analytické aerotriangulace (bundle adjustment) Všechny snímky se orientují současně metodami relativní a absolutní orientace s využitím vyrovnání souřadnic vlícovacích bodů. • základní jednotka – snímek Svazkové vyrovnání bloku (block bundle adjustment).  Výpočet probíhá na základě kolineárních rovnic iteračním postupem (přímý vztah mezi snímkovými a geodetickými souřadnicemi)  Neznámými jsou jednak prvky vnější orientace, jednak souřadnice nově určovaných bodů.  Postup vyžaduje znát na počátku přibližné hodnoty prvků vnější orientace: 1. Přibližné hodnoty neznámých prvků vnější orientace se získávají z měření GPS 2. Souřadnice projekčních center lze v prvním přiblížení určit v projektu snímkového letu (vykreslením do mapy a odečtením souřadnic).  Jedná se o řešení rozsáhlých soustav rovnic, které jsou tzv. „silně přeurčené“. Svazkové vyrovnání bloku (block bundle adjustment). PŘÍKLAD Máme 3 GCP na překrývající se části dvou snímků Lze sestavit 12 kolineárních rovnic (4 rovnice pro každý GCP). 6 vázacích bodů na překrývající se části dvou snímků dává 24 rovnic Celkem je k dispozici soustava 36 rovnic. Počet neznámých • 6 prvků vnější orientace pro levý snímek (Xo1, Yo1, Zo1, 1, 1, 1) • 6 prvků vnější orientace pro pravý snímek (Xo2, Yo2, Zo2, 2, 2, 2) • 18 souřadnic X, Y, Z pro šest vázacích bodů Celkový počet neznámých je tedy 30. 6 nadbytečných rovnic se označuje jako stupně volnosti. Svazkové vyrovnání bloku (block bundle adjustment). Princip vyrovnání lze definovat následovně: svazky paprsků jsou umístěny (XO,YO, ZO) a pootočeny (ω,φ,κ), takže svazky paprsků se protínají, jak je nejlépe možné v navazovacích bodech a procházejí vlícovacími body jak nejblíže je možné. převzato z Hanzl (2006) • pro zajištění přesnosti je potřeba vždy větší než minimální počet vlícovacích bodů • metody vyrovnání musí být robustní k odhalení příp. chyb v souřadnicích vlícovacích bodů • využívá se MNČ Přesnost AT • měřítko snímků • přesnost měření snímkových souřadnic • počet vázacích bodů • počet, poloha a přesnost vlícovacích bodů • použitý matematický model Zpracování bloku snímků • minimálně jeden bod na každý třetí snímek v bloku. • body v místech vícenásobných překryvů. • body na vnějších okrajích bloku AT s podporou GPS GPS se využívá pro 1. Navigace a řízení leteckého snímkování 2. Určování souřadnic vlícovacích bodů 3. Určování přibližných hodnot prvků vnější orientace (souřadnic projekčních center) • V případě AT jsou prvky vnější orientace určeny pomocí GPS jako úvodní hodnoty v iteračním výpočtu (jako tzv. doplňková měření) • GPS přijímač propojen s kamerou • Přijímá data s vysokou frekvencí a z jednotlivých bodů interpoluje dráhu letu (resp. polohu středů promítaní) Hodnoty poskytované metodou svazkového vyrovnání slouží k řešení těchto úkolů: • tvorba stereomodelu • fotogrammetrický sběr dat (feature collection) • přesné určování 3D polohy bodů • extrakce DEM • ortorektifikace Použití AAT • snímkové orientace a následné vyhodnocení • souřadnice množství bodů (např. katastr) • souřadnice kontrolních bodů