Аерофотознімки

Редакція 2015-09-21

Креслення по знімках – це найпростіший та найдієвіший спосіб участі в OSM. Використання знімків для додавання точок, ліній та полігонів на мапу називається оцифровування. Цей процес може відбуватись незалежно від процесу збору інформації на місцевості, який доволі часто називають ground-truthing. оцифровування зображень допомагає створити кістяк для мап OSM, що потім має спростити додавання інформації, зібраної безпосередньо на місцевості. В цьому розділі ви дізнаєтесь про те як створюються та обробляються аерофотознімки.

Що таке аерофото?

Аерофотознімки – термін, який широко використовується для опису знімків зроблених згори. Це можуть бути знімки отримані за допомогою літаків, гвинтокрилів, дронів, та навіть повітряних зміїв чи повітряних куль, але найпоширенішими залишаються знімки отримані супутниками на навколоземній орбіті.

В розділі, присвяченому GPS ви дізнались про велику кількість супутників, що знаходяться на навколоземній орбіті, що дозволяють нашим GPS-приймачам визначати їх координати (довготу та широту). На додачу до супутників системи GPS, також існують супутники, які роблять знімки земної поверхні. Потім ці знімки обробляються і ми можемо використовувати їх в програмах GIS (для створення мап). Знімки Bing аерофото створені саме зі супутникових знімків.

Розподільча здатність знімків

Всі цифрові фотографії складаються з точок – пікселів. Якщо ви зробити дуже велике збільшення, ви можете помітити, що фото спочатку втрачає чіткість, а потім перетворюється на мозаїку, утворену великою кількістю маленьких квадратиків різних кольорів. Це працює і для фотографій отриманих з допомогою звичайних цифрових камер, зроблених на камеру мобільного телефона, і для знімків отриманих з космічних супутників.

Image resolution

Розподільча здатність знімків говорить нам про кількість пікселів, що утворюють фото. Більша кількість – краща розподільча здатність, що означає більше деталей на знімку. Розподільча здатність камер вимірюється в мегапікселях, які матриця камери може захопити. Чим більшу кількість пікселів ваша камера може записати, тим краща якість ваших фото.

З супутниковими знімками все те саме, за виключенням того, як ми говоримо про розподільчу здатність. Вимірювання відстаней – одне із головних призначень аерофотознімків, отже кожен піксель покриває певну відстань на поверхні землі. Коли ми характеризуємо такі знімки, ми кажемо “двометрові знімки”, що означає, що один піксель на фото дорівнює двом метрам на землі. Звісно, що метрові знімки матимуть більше деталей, а 50см – ще більше. Це, як правило, діапазон зображень, який надає Bing, хоча він змінюється від місця до місця, а в багатьох місцях він гірший за два метри, і тоді вже стає важко ідентифікувати об’єкти на зображенні.

Comparison of low and high resolution imagery

Чим вища розподільча здатність знімків, тим легше їх використовувати для створення мап.

Прив’язування знімків до місцевості

Кожен піксель на знімку крім того що він має розмір, він також має власне положення на місцевості. Як ми вже згадували вище, аерофотознімки прив’язані до певної місцевості.

Так само, як точка GPS має довготу та широту, кожен піксель знімка також представляє певну точку на поверхні. Однак, чим гірша розподільча здатність, тим важче правильно прив’язати знімки до їх положення на місцевості.

Давайте на мить подумаємо про те, як відбувається прив’язування знімків, і чому це складно зробити. Коли хтось прив’язує знімки, він спочатку ідентифікує кілька пікселів на них, координати яких вже відомі. Якщо у нас є прямокутна фотографія, ми можемо визначити координати всіх чотирьох кутів, і таким чином все зображення можна правильно розмістити.

Виглядає просто, чи не так. Але пригадайте що: Земля кругла, оптика камери також є опуклою, але фото пласкі та двовимірні. Значить, коли ми намагатимемось зіставити плаский знімок з опуклою поверхнею Землі, предмети на знімках завжди будуть розтягуватись та викривлятись. Це легко продемонструвати з допомогою шкірки апельсина, вам ніколи не вдасться зробити її прямокутною. Через це, всі пікселі на аерофотознімках можуть знаходитись не зовсім там де треба.

На щастя, дійсно розумні люди винайшли алгоритми, які дозволяють розв’язати цю проблему, і тому знімки які ми бачимо на Bing досить непогано прив’язані до місцевості. В багатьох місцях помітити неточності майже неможливо, і це добре для створення мап. Найбільш проблемними місцями залишаються пагорби та гори. В розділі Виправлення зсуву зображень ми розкажемо, як можна впоратись з цим.

 Повернутись до початку сторінки