تصاویر ماهواره ای

تاریخ بازبینی ۱۳۹۴/۰۶/۳۰

ردیابی تصاویر یک راه آسان و قدرتمند برای کمک به OSM است. استفاده از تصاویر برای رسم نقاط، خطوط و اشکال روی زمین دیجیتالیزه کردن نامیده می‌شود. اغلب می‌توان آنرا از عمل جمع‌آوری داده ویژگیهای روی زمین، که ground-truthing نامیده می‌شود، جدا دانست. تصاویر دیجیتالی می‌تواند اسکلت نقشه‌های OSM را فراهم کند، که باعث می‌شود مردم روی زمین درباره ground-truthing آنها راحت‌تر عمل کنند. در این فصل، ما کمی بیشتر درباره نحوه کار تصاویر هوایی یاد خواهیم گرفت.

درباره تصاویر ماهواره ای

لغت تصوير هوایی توصیف عکس هایی است كه از آسمان گرفته می شوند. این تصاویر می‌تواند به وسیله هواپیما، هواپیمای بدون سرنشین، هلیکوپتر یا حتی بادبادک و بالن گرفته شوند، اما شایع‌ترین منبع تصویربرداری، ماهواره‌های در حال چرخش در مدار زمین می‌باشد.

در فصلمربوط به GPS، ما در مورد دهها ماهواره در مدار زمین که اجازه می‌دهند گیرنده های GPS ما طول و عرض جغرافیایی‌مان را شناسایی کنیم، آموختیم. علاوه بر این ماهواره های GPS نیز ماهواره‌هایی هستند که عکس‌های زمین را می‌گیرند. این عکسها پس از آن دستکاری می‌شوند تا در نرم افزار GIS (نقشه برداری) مورد استفاده قرار گیرند. تصویر هوایی بینگ از عکس های ماهواره ای تشکیل شده است.

دقت

تمام عکس‌های دیجیتال از یکسری پیکسل تشکیل شده‌اند. اگر روی یک عکس بسیار بزرگنمایی انجام دهید، متوجه خواهید شد که تصویر شروع به تار شدن می‌کند، و در نهایت خواهید دید که یک تصویر از هزاران مربع کوچک ساخته شده است که هر کدام یک رنگ متفاوت هستند. این مورد در همه مواردی که عکس با یک دوربین دستی، یک تلفن همراه یا یک ماهواره مدار زمین گرفته شده صدق می‌کند.

Image resolution

رزولوشن به تعداد پیکسل های عرض در ارتفاع تصویر گفته می‌شود. پیکسل بیشتر به معنای رزولوشن بالاتر است، به این معنی که شما قادر به دیدن جزئیات بیشتر در عکس هستید. رزولوشن در دوربین های دستی اغلب در مگاپیکسل اندازه‌گیری می‌شود. بیشتر مگاپیکسل دوربین شما قادر به ضبط است، هرچه دوربین‌تان قادر باشد که مگاپیکسل بیشتری ضبط کند، تصاویرتان رزولوشن بیشتری دارند.

تصاویر هوایی نیز به مهمی صورت هستند، با این تفاوت که معمولاْ درباره رزولوشن آنها به طور متفاوت صحبت می‌کنیم. در عکس‌های هوایی اندازه‌گیری امر مهمی است - چونکه، یک پیکسل نشان دهنده یک فاصله مشخصی روی زمین است. ما معمولاْ تصاویر را به عنوان چیزی شبیه “تصاویر با دقت دو متر” توصیف می کنیم، یعنی یک پیکسل برابر با دو متر روی زمین است. رزولوشن یک متری رزولوشن بالاتر از این است و رزولوشن ۵۰ سانتیمتری نیز حتی بالاتر خواهد بود. این به طور کلی محدوده تصاویری است که توسط بینگ ارائه می‌شود، هرچند که در مکانهای مختلف متفاوت بوده و در بسیاری از موارد حتی بدتر از دو متر است، در این صورت به سختی می‌توان اشیاء را در تصویر شناسایی کرد.

Comparison of low and high resolution imagery

هرچه دقت وضوح تصویر هوایی بالاتر باشد استفاده از آن برای کشیدن نقشه راحتتر است.

زمین مرجع (ژئورفرنس) کردن

هر پیکسل یک تصویر هوایی یک اندازه‌ و یک موقعیت جغرافیایی دارد،‌ همانطور که در بالا ذکر شد، علت این امر این است که تصاویر هوایی ژئورفرنس شده‌اند.

یک پیکسل در یک تصویر هوایی درست همانند یک نقطه GPS دارای طول و عرض جغرافیایی است. با این حال، همانطور که وضوح ضعیف می تواند چالش‌هایی را برای نقشه‌کشی ایجاد کند، به همین مقدار هم تصاویری که بد ژئورفرنس شده باشند در نرسم صحیح نقشه اختلال ایجاد میکنند.

بیایید چند لحظه در مورد روش ژئورفرنس کردن تصاویر و اینکه این کار تا چه حد چالش برانگیز است، فکر کنیم. وقتی کسی تصویری را ژئورفرنس می‌کند، ابتدا چند پیکسل روی تصویر را که مکان کاملاْ شناحته شده‌ای ست را شناسایی میکند. اگر یک عکس مربع شکل داشته باشیم، ابتدا مختصات چهارگوشه آنرا شناسایی کرده و با استفاده از آنها میتوانیم تصویر را به طور صحیح در محل قرار دهیم.

این کاربه نظر ساده می‌رسد. اما این را در نظر داشته باشید که: زمین گرد است؛ لنزهای دوربین گرد هستند، با این حال عکس‌ها مسطح و دو‌بعدی هستند. این بدان معنی است که هنگامی که یک تصویر مسطح بر روی زمین گرد به عنوان نقشه قرار بگیرد، همیشه مقداری کشش و اعوجاج تصویر صورت می‌گیرد. تصور کنید که سعی کنید پوست پرتقال را صاف کنید. هیچگاه به صورت کاملاْ مستطیل در نخواهد آمد. به دلیل این مشکل، تمام پیکسل ها در یک تصویر هوایی ممکن است کاملاْ در محل خود قرار نداشته باشند.

خوشبختانه، برخی از مردم واقعاْ هوشمند، الگوریتم‌های هوشمندانه‌ای را برای حل این مشکل طراحی کرده‌اند و بنابراین تصاویری که در بینگ مشاهده می‌کنید بسیار دقیق هستند. در اغلب مکان‌ها، اشتباه قابل توجهی وجود ندارد و مطمئناْ برای ساخت نقشه‌ها مناسب است. شایع‌ترین مناطق برای نادرست بودن تصاویر در مناطق تپه‌ای و کوهستانی است. در [فصل تصحیح افست تصاویر] (/fa/josm/correing-imagery-offset) خواهیم دید که چگونه این مشکل را اصلاح می‌کنیم.

CC0
Official HOT OSM learning materials