Interpretacja zdj lotn 2010, AGH, fotogrametria I, teoria
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Interpretacja zdjęć lotniczych
Krótka charakterystyka problemu odczytania i interpretacji obrazów
Pod pojęciem odczytywania obrazów rozumie się wykrywanie obiektów, zjawisk
jedynie na podstawie oznak widocznych bezpośrednio na obrazie. Jeśli do procesu
odczytywania zostaną włączone wskaźniki szersze, nie zarejestrowane na obrazie, wówczas
mamy do czynienia z interpretacją. To rozróŜnienie dobrze oddaje przykład: z obrazu
odczytujemy gatunek lasu, a na tej podstawie interpretujemy typ gleby, na której ten las
rośnie.
Odczytywanie opiera się na
bezpośrednich cechach rozpoznawczych
, które charakteryzują
obiekt pod względem: geometrii, struktury, właściwości optycznych i spektralnych
1.
Kształt
– oprócz prostych skojarzeń geometrycznych wskazuje na genezę obiektu:
a.
regularny – duŜe prawdopodobieństwo, Ŝe obiekt powstał w wyniku
działalności człowieka,
b.
nieregularny - duŜe prawdopodobieństwo, Ŝe obiekt jest pochodzenia
naturalnego.
2.
Wielkość obiektu
– jest zaleŜna od skali obrazu, rozdzielczości obrazu cyfrowego
i rzeczywistych wymiarów obiektu. Znajomość skali obrazu lub wymiaru kilku
zarejestrowanych obiektów stanowi odniesienie dookreślenia wymiarów innych
obiektów (autostrada – zwykła jezdnia asfaltowa - droga polna lub inny przykład
samochód cięŜarowy (Tir) – dostawczy – osobowy)
3.
Ton obrazu
– jest funkcją ilości promieniowania odbitego od obiektu, które dotarło
do sensora i zostało zarejestrowane. Ilość promieniowania zaleŜy od: jasności obiektu,
kąta padania promieni słonecznych, charakteru powierzchni, połoŜenie obiektu
w stosunku do punktu głównego, pogody w momencie rejestracji obrazu, parametrów
sensora.
Na zdjęciu kolorowym tej cesze odpowiada
barwa.
4.
Struktura obrazu
– oddaje charakter powierzchni zarejestrowanego obiektu
i przedstawia wykształcenie róŜnych elementów tworzących obraz. MoŜe być:
amorficzna (gładka), drobnoziarnista, gruboziarnista, itd.
5.
Tekstura (wzorzec)
– jest to uporządkowanie elementów obrazu w określony wzór:
bezładna, uporządkowana, smugowa, plamista, liniowa. Przykładem tekstury moŜe
być szachownica pól uprawnych lub liniowe ułoŜenie bruzd na zaoranym polu.
Fotointerpretacja wykorzystuje dodatkowo
cechy pośrednie.
Są one oznakami
logicznymi wymagającymi od interpretatora odpowiedniej wiedzy i znajomości zjawisk i
procesów które na podstawie danych obrazów chce się wykryć. Do cech pośrednich
zaliczamy:
1.
Cień rzucany przez obiekt
– ułatwia rozpoznanie obiektu, gdyŜ przedstawia jego
profil. Wzmacnia wraŜeni plastyczności w odwzorowaniu form terenowych.
UmoŜliwia określenie wysokości obiektów i ułatwia wykrycie i rozpoznanie obiektów
słabo widocznych. ZaleŜy od połoŜenia słońca (jego wysokości nad horyzontem
i azymutu), morfologii terenu i usytuowania obiektu na obrazie.
2.
Rozmieszczenie topograficzne obiektu i jego powiązanie z innymi elementami
terenu
– pozwala drogą dedukcyjną po rozpoznaniu pewnej ilości obiektów
zdefiniować trudniej rozpoznawalną treść na podstawie wzajemnej współzaleŜności
między obiektami (np. rzeka – most, zabudowa wiejska – sad).
Interpretacja zdjęć lotniczych –
przebieg zajęć
Zajęcia głównie polegają na prowadzeniu badania zawartości informacyjnej zdjęć
lotniczych.
Zajęcia I
(laboratoryjne)
-
Omówienie cech interpretacyjnych
-
Badanie zawartości informacyjnej zdjęć lotniczych w funkcji wielkości
piksela terenowego dla zdjęć monoskopowych i stereoskopowych.
1. Analiza wykonywana jest najpierw na zdjęciach monoskopowych w tonacji
szarości a następnie ten sam fragment na barwnych. Kolejność obrazów:
najpierw piksel 0.6 m, potem 0.1 m, na końcu 0.03 m. Analizę treści obrazów
naleŜy przeprowadzić „od ogółu do szczegółu”. Obrazy naleŜy oglądać
początkowo w całości, przy rozpoznawaniu szczegółowym powiększać. Do
wyświetlania obrazu naleŜy wykorzystywać program Gimp 2. NaleŜy
wyświetlać naraz wszystkie obrazy o danej wielkości piksela, ale najpierw
monochromatyczne (szare) a następnie barwne.
Obrazy:
d:\Tify\fotointerpretacja\fotointerpretacja_mono
2. Dla porównania zawartości informacyjnej zdjęć monoskopowych i
stereoskopowych naleŜy najpierw analizować zdjęcie monoskopowe, potem
stereoskopowe. Obrazy te oglądamy parami (mono – stereo) poczynając od tych
o największym pikselu (0.67 m).
Obrazy:
d:\tify\Fotointerpretacja\Porownanie_mono-stereo
Zajęcia II
(projektowe)
-
Wprowadzenie: piksel obrazu, piksel skanowania, wielkość piksela a
skala zdjęcia, charakterystyka procesu odczytywania i interpretacji
obrazów;
-
Dyskusja na temat wyników poprzednich zajęć laboratoryjnych
Pytania do dyskusji na zajęciach:
1.
Co to jest rozdzielczość geometryczna?
2.
Zasady wyznaczania terenowego rozmiaru piksela skanowanych zdjęć lotniczych.
3.
Porównaj w jaki sposób wielkość piksela terenowego wpływa na moŜliwość
rozpoznania obiektów liniowych i obiektów punktowych (budynki, itp.)?
4.
Na jakich zdjęciach łatwiej jest wyróŜnić obiekty pochodzenia antropogenicznego?
5.
Wymień i krótko scharakteryzuj bezpośrednie cechy rozpoznawcze w
fotointerpretacji.
6.
Wymień i krótko scharakteryzuj pośrednie cechy rozpoznawcze w fotointerpretacji.
7.
Czym się róŜni odczytywanie od interpretacji obrazu.
8.
Co to jest struktura i tekstura – podaj przykłady.
9.
Jakie znaczenie przy odczytaniu zdjęcia moŜe mieć cień obiektu - podaj przykłady?
10.
Jakie znaczenie przy odczytaniu zdjęcia moŜe mieć zaleŜność topograficzna obiektów
- podaj przykłady?
11.
Jakie cechy rozpoznawcze są pomocne przy odróŜnieniu drzew liściastych od
iglastych.
12.
Jakie cechy rozpoznawcze są pomocne przy odczytaniu rodzaju uŜytków rolnych –
podaj przykłady.
13.
Jakie dostrzegasz walory obserwacji stereoskopowej?
14.
Jakie cechy krajobrazu są łatwiej rozpoznawalne na zdjęciach stereoskopowych?
15.
W jakich rejonach zdjęcia moŜna określić ilość kondygnacji budynku?
16.
Co umoŜliwia rozpoznawanie form geomorfologicznych?
17.
Wpływ barwy na wyniki fotointerpretacji.
Zawartość sprawozdania
(wspólne dla zajęć I – II):
a)
Wypełnione tabele z zestawieniem końcowym w procentach oceny przydatności
interpretacyjnej obrazów lotniczych dla poszczególnych wielkości piksela
terenowego z podziałem na zobrazowania w skali szarości i barwne i
monoskopowe i stereoskopowe.
b)
Omówienie uzyskanych rezultatów odczytania treści obrazów z podkreśleniem
funkcji wielkości piksela terenowego jako wyróŜnika walorów interpretacyjnych.
Porównanie moŜliwości interpretacyjnych dla zobrazowań w skali szarości i
barwnych oraz zobrazowań mono i stereoskopowych.
[ Pobierz całość w formacie PDF ]