ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ: ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΑΕΡΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ( A / Φ )

1. ΓΕΝΙΚΑ

Η Φωτογραμμετρία ( ΦΩΤΟ - ΓΡΑΜΜΗ - ΜΕΤΡΩ ) είναι μια σημαντική επιστήμη με πολλές εφαρμογές .

Ασχολείται με μετρήσεις στις φωτογραφίες , οι οποίες έχουν σκοπό τη σύνταξη χάρτη ( Οριζοντιογραφικό , Υψομετρικό ή Υψομετρικής Οριζοντιογραφίας ) αλλά και την άντληση σημαντικών πληροφοριών . Χάρη στην τεχνολογική πρόοδο και τη χρήση των υπολογιστών , οι παραγόμενοι χάρτες έχουν πλέον εξαιρετική ακρίβεια .

Διακρίνεται σε Επίγεια ( λήψεις στο έδαφος ) και σε Εναέρια , γνωστή και ως Αεροφωτογραμμετρία ( λήψεις στον αέρα ) .

Η Αεροφωτογραμμετρία δίνει την Αεροφωτογραφία ( Α / Φ ) .

2. ΟΡΙΣΜΟΙ - ΚΟΣΤΟΣ

Αεροφωτογραφία Α / Φ σημαίνει φωτογραφία τραβηγμένη στον αέρα , από ειδικό αεροπλάνο εφοδιασμένο με κατάλληλη φωτογραφική μηχανή .

Κατακόρυφη σημαίνει , ο οπτικός άξονας της κάμερας να είναι κατακόρυφος ή όσο το δυνατόν ( σχήμα 1 ) . Οι δε πτήσεις , πραγματοποιούνται με ευνοϊκές καιρικές συνθήκες .

Γενικά είναι μια δαπανηρή διαδικασία , κατά την οποία απαιτείται και πολύ καλή οργάνωση . Ο επιστήμονας που θα ασχοληθεί , δεν έχει να κάνει την εργασία που κάνει ένας τοπογράφος στο ύπαιθρο . Η πολύ δουλειά γίνεται στο γραφείο , το οποίο είναι εξοπλισμένο με σύγχρονα , ακριβά φωτογραμμετρικά μηχανήματα .

Τις Α / Φ , οι οποίες καλύπτουν όλη την Ελλάδα , αγοράζουμε από τη

Γεωγραφική Υπηρεσία Στρατού ( Γ.Υ.Σ. ) Μετάβαση σε ασφαλή εξωτερικό σύνδεσμο : Γ.Υ.Σ.

3. ΚΛΙΜΑΚΑ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗΣ Α/Φ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΕΔΑΦΟΣ

Οι μετρήσεις πραγματοποιούνται πάνω στα θετικά των φωτογραφιών τετραγωνικής μορφής , πλευράς ίση με 24 εκ .

Κλίμακα της κατακόρυφης φωτογραφίας πάνω από επίπεδο εδάφος είναι , η αναλογία της μετρημένης απόστασης αβ στη φωτογραφία προς , την αντίστοιχη απόσταση ΑΒ στο έδαφος ( σχήμα 1 ) .

Αυτή η αναλογία , εκφράζεται και από την εστιακή απόσταση φ , προς το ύψος πτήσεως Υ ( όμοια τρίγωνα ) :

κ = αβ / ΑΒ

κ = φ / Υ ⇒

κ = αβ / ΑΒ = φ / Υ

Παράδειγμα :

Ελήφθη κατακόρυφη Α / Φ , πάνω από επίπεδο έδαφος , με εστιακή απόσταση κάμερας φ = 152.4 χιλ. και Ύψος Πτήσεως 2000 μ . Ποιά είναι η κλίμακα της φωτογραφίας ;

Λύση :

Απλή εφαρμογή του τύπου και έχουμε

152.4 χιλ = 15.24 εκ

κ = φ / Υ

κ = 15.24 εκ / 2000 μ

κ = 1 : 131

Δηλαδή 1 εκατοστό στη φωτογραφία αντιστοιχεί σε 131 μέτρα στο έδαφος .

4. ΚΛΙΜΑΚΑ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗΣ Α / Φ ΣΕ ΜΕΤΑΒΛΗΤΟ ΕΔΑΦΟΣ

4.1 ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΗ ΚΛΙΜΑΚΑ ΣΕ ΚΑΘΕ ΣΗΜΕΙΟ

Στην περίπτωση λήψης κατακόρυφης Α / Φ πάνω από μεταβλητό έδαφος , όπως φαίνεται στο σχήμα 2 , κάθε σημείο της φωτογραφίας θα έχει διαφορετική κλίμακα . Δηλαδή μια φωτογραφία , άπειρα σημεία , άπειρες κλίμακες . Έτσι , για κάθε σημείο το οποίο έχει υψόμετρο υ στο έδαφος , θα ισχύει :

κ = φ / ( Υ - υ )

κ = κλίμακα

φ = εστιακή απόσταση

Υ = Ύψος Πτήσεως

υ = Υψόμετρο σημείου

4.2 ΜΕΣΗ ΚΛΙΜΑΚΑ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑΣ

Πολλές φορές είναι βολικό , να χρησιμοποιούμε μια Μέση Κλίμακα . Δηλαδή θα ισχύει :

κμ = φ / ( Υ - υμ )

κμ = Μέση Κλίμακα

υμ = Μέσο Υψόμετρο

Η Μέση Κλίμακα είναι ακριβείας , μόνο για σημεία εδάφους που βρίσκονται στο Μέσο Υψόμετρο . Για την υπόλοιπη περιοχή της φωτογραφίας , θα είναι μια προσεγγιστική κλίμακα .

4.3 ΚΛΙΜΑΚΑ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΙΣ ΑΠΟΣΤΑΣΕΙΣ

Υπάρχει περίπτωση να γνωρίζουμε , την απόσταση δύο σημείων Α , Β στο έδαφος και να εντοπιστούν τα ίδια σημεία α , β στην Α / Φ . Η κλίμακα είναι απλά :

κ = αβ / ΑΒ

Θα αναφέρεται δε μόνο στην ευθεία ΑΒ .

Αν τα σημεία βρίσκονται σε κεκλιμένο έδαφος , η κλίμακα θα αναφέρεται στο Μέσο Υψόμετρο αυτών .

4.4 ΚΛΙΜΑΚΑ ΜΕ ΒΑΣΗ ΑΠΟΣΤΑΣΗ ΣΕ ΧΑΡΤΗ

Μια άλλη περίπτωση είναι , να έχουμε την απόσταση ΑΒ σε ένα χάρτη γνωστής κλίμακας και την ίδια απόσταση , να μπορούμε να μετρήσουμε στην Α / Φ μας . Θα είναι :

κ = ( αβ / ΑΒ ) * κλίμακα χάρτη

4.5 ΚΛΙΜΑΚΑ ΜΕ ΓΝΩΣΤΟ ΜΗΚΟΣ

Τέλος , χωρίς να έχουμε κάποια απόσταση μετρημένη στο έδαφος ή κάποιον χάρτη ή άλλα στοιχεία , αλλά να φαίνεται στην Α / Φ μας , ένα γνωστό μήκος ( σταθερής τιμής ) π.χ. η πλευρά ενός γηπέδου , μπορούμε να βρούμε την κλίμακα της Α / Φ .

Θα μετρήσουμε την πλευρά του γηπέδου στην Α / Φ . Η κλίμακα θα είναι , πλευρά γηπέδου Α / Φ προς σταθερή τιμή πλευράς γηπέδου .

5. ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ ΕΔΑΦΟΥΣ ΑΠΟ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ Α / Φ

Στο σχήμα παρατηρούμε δύο συστήματα :

Το ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων χοψ στην Α / Φ .

Το αυθαίρετο σύστημα συντεταγμένων ΧΟΨ στο έδαφος .

Δηλαδή , παράλληλα συστήματα και η αρχή των αξόνων τους , βρίσκονται στην ίδια κατακόρυφη ευθεία , η οποία διέρχεται από το κέντρο του φακού της φωτογραφικής μηχανής .

ΔΕΔΟΜΕΝΑ : Μετράμε τις συντεταγμένες των σημείων στην Α / Φ ( χα , ψα , χβ , ψβ ) . Γνωρίζουμε την εστιακή απόσταση φ και το ύψος πτήσεως Υ , της κάμερας και του αεροσκάφους αντίστοιχα . Τα υψόμετρα των σημείων εδάφους Α και Β ( υΑ και υΒ ) , είτε μετρούνται στο έδαφος , είτε υπολογίζονται από άλλους υψομετρικούς χάρτες .

ΖΗΤΟΥΜΕΝΑ : Οι συντεταγμένες των σημείων Α και Β ( ΧΑ , ΨΑ , ΧΒ , ΨΒ ) στο έδαφος και η μεταξύ τους απόσταση ΣΑΒ . Για τον υπολογισμό τους , χρησιμοποιούμε τους τύπους :

ΧΑ = xα * ( ( Υ - υΑ ) / φ )

ΨΑ = ψα * ( ( Υ - υΑ ) / φ )

ΧΒ = xβ * ( ( Υ - υΒ ) / φ )

ΨΒ = ψβ * ( ( Υ - υΒ ) / φ )

ΣΑΒ = √ ( ( XΒ-XΑ ) ² + ( YΒ - YΑ ) ² )

6. ΕΦΑΡΜΟΓΗ

Οι συντεταγμένες χ , ψ των σημείων ( α και β ) της κατακόρυφης Α / Φ δίνονται σε εκατοστά . Αρχή των αξόνων του συστήματος είναι το κέντρο της Α / Φ .

Η Εστιακή Απόσταση ( φ ) δίνεται σε εκατοστά . Το Ύψος Πτήσεως ( Υ ) και τα υψόμετρα των σημείων ( υΑ και υΒ ) , σε μέτρα ή πόδια . Για τα υΑ και υΒ , έχουν δοθεί ως προεπιλεγμένες τιμές υΑ = 0 και υΒ = 0 .

Υπολογίζονται , οι συντεταγμένες Χ , Ψ των σημείων ( Α και Β ) εδάφους και η μεταξύ τους απόσταση ΣΑΒ , ανάλογα με την εισαγωγή δεδομένων , σε μέτρα ή πόδια .

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΩΝ ΑΠΟ ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ Α/Φ

―