دانلود مقاله فتوگرامتری

بخشی از مقاله

فتوگرامتري
(Photogrammetry)

فتوگرامتری فرآیند اندازه گیری مختصات هندسی اجسام از روی عکسهای هوایی است. به‌عبارت دقیق تر فتوگرامتری عبارتست از هنر، دانش و فن‌ تهیه اطلاعات درست عوارض از طریق اندازه گیری، ثبت و تفسیر بر روی عکس و یا سایر مدارکی که در بر دارنده اثری از انرژی الکترومغناطیس بازتابیده شده باشد.
عکس مهم‌ترین منبع اطلاعاتی در این علم می باشد و اصول کار در فتوگرامتری بر روی عکسهای هوایی است.

عموماً فتوگرامتری را به دو شاخه فتوگرامتری متریک و فتوگرامتری تفسیری تقسیم بندی می کنند.
در فتوگرامتری متریکی، اندازه گیریهای کمی مطرح است، یعنی با استفاده از اندازه گیریهای دقیق نقاط از طریق عکس می توان فواصل حجم، ارتفاع و شکل زمین را تعیین کرد، که معمولترین کاربردهای این شاخه از فتوگرامتری تهیه نقشه های مسطحاتی و توپوگرافی از روی عکسهاست. اما فتوگرامتری تفسیری خود به دو شاخه تفسیر عکس و سنجش‌از‌‌دور تقسیم می‌شود.

در قسمت تفسیر عکس بیشتر مطالعات کیفی بر روی عکس انجام می گیرد، به‌عنوان مثال وضعیت پوشش گیاهی یک منطقه و یا میزان جمعیت یک شهر را از طریق عکس مورد مطالعه و تحقیق قرار می دهند.
عکسهای هوایی امروزه حداقل در دو رشته بزرگ علمی یعنی فتوگرامتری به معنی کلی تهیه نقشه از عکسهای هوایی و دیگری تفسیر به معنی شناسایی و تشخیص عوارض و اشیاء از روی تصویر به کار می روند و دارای شروع و تاریخ هم‌زمانی می باشند که بتدریج و با پیشرفتهای تکنولوژی، این دو رشته توسعه یافته و در نتیجه، استفاده و ابزار برای دو گروه کم کم از هم فاصله گرفته و در هر یک، تخصص های جداگانه ای به وجود آمده و بتدریج نیز اضافه خواهد شد.

عکسبرداری هوایی برای هر دو مصارف فوق دارای قدمت چندان زیادی نیست، بلکه تاریخ آن کم و بیش مقارن با پیدایش هنر و علم عکاسی و همچنین، صنعت هوانوردی است. اولین گزارش کتبی اختراع عکسبرداری به علوم آکادمی علوم و هنرهای فرانسه به سال ۱۸۳۹ باز می گردد. این عکسبرداری توسط دو فرانسوی به نامهای داگر و نیپس انجام گرفت. اولین گزارش قطعی پرواز هواپیما نیز مربوط به ۱۷ دسامبر ۱۹۰۳ به‌وسیله برادران آمریکایی رایت می باشد، بنابراین باید توجه نمود که تاریخ عکسبرداری هوایی به زمان بینابین دو تاریخ فوق برمی گردد. اولین عکسبرداری

هوایی از اروپا (فرانسه) به وسیله G.S.Tournachon که بعداً Nadar نامیده شد، در ۱۸۵۸ در پاریس انجام گردید و مقارن با او، یعنی مجدداً در همان سال شخص دیگری به نام Laussedat با دوربین عکاسی و فیلمهای شیشه ای که با خود در بالن داشت، از دهکده ای نزدیک عکسبرداری نمود. او توانست از عکسها نقشه توپوگرافیک تهیه نماید و دومی موفق به تجزیه و تحلیل ریاضی برای برگردان تصویر پرسپکتیو به تصویر ارتوفتو شد. در آمریکا، اولین عکس هوایی که با بالن گرفته شد، به تاریخ ۱۳ اکتبر ۱۸۶۰ ثبت گردید. این عکس از ارتفاع ۱۲۰۰ پایی (۳۶۵ متری) از بندر بوستون گرفته شده و در اتحاد جماهیر شوروی سابق، تاریخ اولین عکسبرداری هوایی به سال ۱۸۸۶ بر می گردد.

اولین فیلمبرداری هوایی به‌وسیله ویلبر رایت در ۱۹۰۹ با هواپیما از چنتوچیلی ایتالیا انجام شد. ولی استفاده عظیم از عکسهای هوایی، در ارتش و از جنگ جهانی اول بود، در حالی که برای مصارف غیر نظامی، از جنگ جهانی دوم به طور وسیع آغاز گردید. با پیشرفت در صنایع شیمیایی و تهیه فیلم بهتر و همچنین تکنولوژی هوایی، در مجموع، این شاخه از علوم توسعه پیدا نمود. دوربینهای

عکسبرداری هوایی با پیشرفتهای شگرف در صنعت و هنر ساختمان عدسیها به حد بسیار مرغوب رسید. ساختمان انواع فیلمهای سفید و سیاه بصورت پانکروماتیک و مادون قرمز توسعه یافت و فیلم رنگی نیز از ۱۹۳۵ بصورت کداکرم عرضه گردید. فیلمهای رنگی کاذب نیز کاربردی عظیم در تفسیر پیدا نمود.

تاریخچه مختصر فتوگرامتری
پايه گذار علم فتوگرامتري يک سرگرد فرانسوي به نام لوسدا (A. Laussedat)، بود. او در سال 1859 براي کميسيون آکادمي علوم پاريس نشان داد که انسان چطور ميتواند با استفاده از زوج عکس، مختصات نقاط را محاسبه کند. در همين زمان در آلمان شخصي به نام مايدن باور (A. Meydenbaver)، اولين آزمايش موفق خود را تحت عنوان فتوگرامتري ساختمان پشت سر گذاشت. اين علم در اتريش از تاريخ 1887 تاکنون مورد استفاده قرار گرفته و همچنين دو مهندس اتريشي به نامهاي هافرل (Hefferl) و ماورر (Maurer) اولين طرح دستگاه فتوگرامتري را جهت استفاده در راهسازي و آبرساني به انجام رساندند.

بعد از اينکه در سال 1901 پالفريش (Pulfrich) مقدمات علم استريوفتوگرامتري را ارائه کرد، راه را براي مخترع با ذوقي به نام اورلز (Orels) در سال 1909 که دستگاه استريواتوگراف را اختراع کرد، هموار ساخت.
- فتوگرامتری طی سالهای 1480 تا 1980
1480 بررسی های اولیه اصول پرسپکتیو توسط لئوناردو داوینچی
1837 ابداع روش Daguerrotypie توسط Daguerre and Niepce
1851 ابداع اولین روش های فتوگرامتری توسط Aime Laussedat که اولین فتوتئودولیت ( 1867 ) را اختراع نمود و می توان وی را پدر فتوگرامتری نامید. وی تلاش های برای تهیه عکس هوایی توسط بالن و کایت نیز داشته است.

1858 تاسیس اولین انیسیتو فتوگرامتری توسط یک معمار آلمانی به نام Meydenbauer.
1885 اولین ثبت آثار باستانی به روش فتوگرامتری ( جالب است که این بنا ، تخت جمشید خودمان است )
1889 انتشار اولین کتاب جامعه فتوگرامتری به زبان آلمانی
1896 اختراع اولین دستگاه تبدیل تصاویر به نقشه (stereoscopical ) توسط Eduard Gaston و Daniel Deville
1901 اختراع اولین Stereokomparator توسط Pulfrich
1903 اختراع Perspektograph توسط Theodor Scheimpflug
1910 تاسیس ISP (International Society for Photogrammetry) که حالا تحت عنوان ISPRS شناخته می شود
1911 اختراع اولین دستگاه ترمیم تصاویر توسط Th. Scheimpflug. وی اولین کسی بود که اصول فتوگرامتری را بر تصاویر هوایی اعمال کرد.
1913 اولین کنفرانس فتوگرامتری در وین که تو

سط ISP تشکیل شد.
1957 اختراع استروپلاتر توسط Helava
1964 استفاده از دوربین های استرومتریک در تهیه نقشه های معماری توسط Carl Zeiss, Oberkochen and Hans Foramitti
1968 اولین کنفرانس بین المللی در مورد فتوگرامتری کاربرد در باستانشناسی در پاریس
1970 تاسیس CIPA (Comité International de la Photogrammétrie Architecturale)
دهه 1970 توسعه سریع دانش فتوگرامتری در زمینه های مختلف
دهه 1980 شروع عصر فتوگرامتری تحلیلی وسپس فتوگرامتری رقومی

فتوگرامتري چيست؟

فتوگرامتري به معناي عمليات اندازه گيري روي عكس مي‌باشد كه شامل عكسبرداري از اشيا، اندازه گيري تصاوير اشيا روي عكس ظاهر شده و تبديل اين اندازه‌ها به شكلي قابل استفاده(مثلا نقشه‌هاي توپوگرافي) مي‌شود. امروزه فتوگرامتري به دو شكل استفاده مي‌شود .

(1 شكل كلاسيك آن عبارت است از اندازه گيري‌هاي كمي روي عكس كه حاصل آن تعيين موقعيت مسطحاتي و ارتفاعي نقاط، مساحات و احجام بوده و در نتيجه آن، نقشه‌هاي مسطحاتي و توپوگرافي به دست مي‌آيد.

(2 دومين شكل استفاده از فتوگرامتري، تفسير عكس است كه در آن عكس‌ها به صورت كيفي بررسي و از آن‌ها به عنوان مثال در زمين‌شناسي، خاك‌شناسي، تخمين سطح زير كشت در كشاورزي، تشخيص آلودگي آب و بسياري موارد ديگر استفاده مي‌شود. در عمليات فتوگرامتري و تفسير عكس‌هاي هوايي، عكس مناسب چه از نظر مقياس و چه از نظر ساير مشخصات اهميت ويژه‌اي دارد. در واقع عكس‌هاي هوايي اساس كليه عمليات اجرايي است و به همين دليل براي

انجام عكسبرداري هوايي، مطالعه كامل براي تعيين مشخصات عكس، از هر نظر لازم است. بعلاوه چون بيشتر اوقات علاوه بر تهيه نقشه‌هاي توپوگرافي، از عکس‌ها به منظورهاي مطالعاتي نيز استفاده مي شود، در تعيين مشخصات عكسبرداري هوايي علاوه بر ملاحظات فني نقشه برداري، ضوابط مربوط به تفسير عكس‌هاي هوايي نيز مدنظر قرار مي گيرد.

اين عوامل عبارتند از :
الف) محدوده يا مسير عكسبرداري
ب(مقياس عكس يا نقشه مورد تقاضا
ج) مقدار پوشش طولي و عرضي هنگام تنظيم زاويه عدسي دوربين
د) نوع فيلم
ر) تاريخ، فصل و يا ساعت عكسبرداري

درحال حاضر سازمان نقشه برداري كشور با در اختيار داشتن يك فروند هواپيماي جت فالكن(Falcon) و چهار فروند هواپيماي دورنير(Dornier)، توانايي تهيه عكس‌هاي هوايي را در هر نقطه از كشور دارد. اين هواپيماها با برد پروازي 5/6 ساعت و ارتفاع پرواز بين 500 الي 42000 پا، عكسبرداري از هر نقطه و با هر مقياس لازم را ممكن مي‌سازند.

سازمان نقشه برداري كشور علاوه بر تهيه عكس‌هاي پوششي(در مقياس 1:40000) براي توليد نقشه‌هاي بنيادي كشور و عكس‌هاي مطالعاتي و اجراي بسياري از پروژه هاي بزرگ عمراني بطور قائم در مقياس‌هاي متفاوت، تهيه عكس‌هاي مايل رنگي و سياه و سفيد از مكان‌هاي مقدس و مذهبي، بناهاي تاريخي، پروژه هاي عمراني، كارخانجات صنعتي و مراكز اقتصادي و بازرگاني در مقياس‌هاي بزرگ توانايي لازم را دارد.

فرآيندهاي فتوگرامتري :

نقشه برداري فتوگرامتري بواسطه 4 فرآيند کلي انجام ميشود. اين 4 فرآيند شامل

(1ثبت تصوير
2)ثبت اطلاعات ايستگاه هاي زميني
3) تطبيق دقيق تصوير با زمين
4)مجموعه عوارض حاصل از مراحل فوق عموما هر پروژه فتوگرامتري يک کار واحد است.

هر پروژه بوسيله مجموعه‌اي از داده‌هاي مکاني توصيف مي‌شود که اين داده‌ها مربوط به بخش واحدي از زمين، با نيازمندي‌هاي مجموعه عوارض ويژه مي‌باشند. نيازمندي‌هاي مجموعه تصاوير شامل انواع دقت‌ها و عوارض مي‌باشد. هر قسمت از فرايندهاي فوق شامل تعدادي زير مرحله پردازشي است که بر اساس نيازمندي‌هاي مجموعه عوارض براي هر پروژه مخصوص ميباشد

ثبت تصاوير:

تصاويري که براي نقشه‌برداري فتوگرامتري استفاده مي‌شود مي‌تواند به دو سطح کلي تقسيم شود.
(1تصاوير مربوط به موقعيت افقي و عمودي عوارض و جزئيات اشکال که با استفاده از عکس‌هاي هوايي نزديک به عمود با رنگ طبيعي يا تک رنگ(سياه و سفيد) يا از تصاوير رقومي ماهواره‌اي بدست مي آيند.

(2ديگر انواع تصاوير از قبيل عکس‌هاي هوايي مادون قرمز، تصوير اسکنر حرارتي، تصاوير ريز موج‌ها، تصاوير ماهواره‌اي چند طيفي و فراطيفي عموما براي تعيين داده‌هاي عوارض تکي به غير از موقعيت و جزئيات تصوير استفاده مي‌شوند. اين نوع از تصاوير مي‌تواند وارد يک سيستم اطلاعات جغرافيايي شده و با ديگر اطلاعات زمين مرجع به كار رود .

عکس‌هاي هوايي عمودي:

عکسبرداري هوايي نزديک به عمود که براي نقشه برداري پلانيمتري و توپوگرافي استفاده ميشود، عموما بصورت جفت عکس‌هاي برجسته نمايي(Stereo pair) جمع آوري ميشود. هر عکسي با عکس بعدي که در همان مسير پرواز برداشت ميشود، همپوشاني دارد. برداشتن عکس‌ها بصورتي است که هر عکس با عکس جلويي خود 60 درصد و با عکس پاييني خود 30 درصد همپوشاني داشته و اين پارامتر کمک مي‌کند که بتوان عکس‌ها را بصورت برجسته مشاهده کرد.

عموما عوارض پلانيمتري(ساختمان‌ها، جاده‌ها و ...) و توپوگرافي(نقاط جرمي، خطوط شکسته و کانتورها) از عکسبرداري هوايي نزديک به عمود با رنگ طبيعي يا سياه و سفيد جمع آوري مي‌شوند. نقشه‌برداري پلانيمتري و توپوگرافي عموما دسته داده‌هاي نقشه‌اي پايه، براي يک سيستم GIS يا دسته داده‌هاي مهندسي مي‌باشد، زيرا درستي محاسبات و استعلامات بر اساس درستي و کامل بودن اين داده‌هاي پايه مي‌باشد.

تصوير طبقه بندي عوارض( Feature Classification Imagery ) :

تصوير طبقه بندي عوارض شامل عکسبرداري هوايي مادون قرمز، تصاوير ماهواره اي(چند طيفي و فرا طيفي) و اسکنرهاي رقومي(حرارتي، ريزموج‌ها و ...) مي‌باشد. اين نوع تصاوير ميتواند با ديگر تصاوير پايه يا مبنا تصحيح شده و در تحليل‌هاي GIS مورد استفاده قرار گيرد. استفاده اوليه از تصاوير مادون قرمز در تحليل سلامتي گياهان و تعيين استتار بوده است. اين تصاوير ميتوانند رنگي و يا سياه و سفيد بوده و نمي توانند تغييرات حرارتي را مشخص کنند. تصاوير مادون قرمز سياه و سفيد در مقايسه با مادون قرمز رنگي داراي تصاويري با توان تفکيک درشت هستند، بنابراين بطور مستمر مورد استفاده قرار نمي گيرند.
کنترل زميني :

کنترل زميني در فتوگرامتري جهت تصحيح تصاوير با زمين ضروري بنظر مي‌رسد. دقت‌هاي کنترل زميني بايد عموما خيلي بيشتر از دقت مورد نياز در نقشه برداري فتوگرامتري باشد. کنترل زميني بايد بر اساس روش اصلاح تصاوير که براي پروژه مورد استفاده قرار مي‌گيرد، برنامه‌ريزي شود. يک تيم ماهر مشتمل بر فتوگرامترها با ابزارهاي نقشه برداري و مهندسين مساح بايد بر اين برنامه

نظارت داشته باشند. کنترل زميني بايد در اطراف منطقه مورد نقشه برداري باشد. نقاط کنترلي نيز در بخشهايي از عوارض زميني موجود که در عکس‌ها ديده خواهد شد، مستقر مي شوند و بقيه نقاط هم بر اساس نياز در مجاورت عوارض زميني موجود قرار مي‌گيرند. پيشرفت‌هاي امروز در زمينه فن آوري GPS هوابرد باعث شده که جمع آوري موقعيت‌هاي افقي و عمودي مرکز هر عکس که در حين عمليات عکسبرداري برداشت شده، ميسر شود. تعداد ايستگاه هاي زميني بر اساس

روش‌هاي اصلاح تصاوير تعيين مي‌شوند. در پروژه‌هاي مناطق بسيار کوچک از روش‌هاي قراردادي براي اصلاحات استفاده مي‌شود. اين روش نياز به حداقل 3 نقطه کنترلي افقي و 4 نقطه کنترلي عمودي در هر جفت عکس برجسته نما(Stereo pair) دارد. مثلث‌بندي هوايي يک روش پردازش رياضي است.

تطبيق تصوير با زمين:
فرآيند تطبيق عکس هوايي با زمين براي دقت نقشه نهايي حياتي است. امروزه بيشتر پروژه ها با استفاده از روش مثلث‌بندي هوايي تطبيق داده مي‌شوند. اين روش به نقاط کنترل زميني کمتري نسبت به روش‌هاي تطبيق قراردادي نياز دارد. در روش مثلث بندي از نرم افزارهاي کامپيوتري براي کنترل کيفيت نقاط انتخاب شده در تمام طول پروژه استفاده مي‌شود. اين روش نيازمند آن است که تصاوير گرفته شده ابتدا بلوک بندي شوند، بنابراين براي اجراي پروژه در مناطق بزرگ، مي تواند مورد بررسي قرار گيرد. سرعت و کيفيت کنترلي بالاي اين روش باعث شده که براي پروژه هاي مناطق کوچک هم مورد استفاده قرار گيرد.

جمع آوري عوارض:

عوارض در نقشه برداري فتوگرامتري عموما شامل 4 دسته مي‌باشند:

(1عوارض توپوگرافيکي
(2عوارض پلانيمتري
(3ارتوفتوگرافي
(4کاربري زمين اين نوع عوارض مي‌توانند با دقت از روي جفت تصاوير برجسته نما(Stereo pair) جمع آوري شوند

(1عوارض توپوگرافيک:
اين عوارض شامل دو دسته اند:
الف) نقاط جرمي Mass point: که شامل موقعيت افقي و عمودي نقاط ويژه روي زمين است.
ب) خطوط شکسته Breaklines: خطوطي هستند که بيانگر تغيير شديد در ارتفاع هستند مثل عوارض آبراهه‌اي و يا لبه جاده‌ها.

دو عارضه فوق در چندين نوع مدل ارتفاعي مورد استفاده قرار مي‌گيرند و بصورت مدل عوارض زمين رقومي(Digital Terrain Model) يا (DTM) براي ساختن مدل ارتفاعي رقومي که تنها به نقاط جرمي براي ساختن آن نياز است به كار مي‌روند. مدل TIN بصورت يک مدل سطحي ايجاد مي‌شود و توسط کامپيوتر مورد پردازش قرار گرفته و خطوط کانتور را ايجاد مي‌کند. همچنين از اين مدل براي طراحي و ايجاد داده‌هاي مقاطع عرضي در منطقه مورد مطالعه‌(مثل مسير رودخانه ها براي تحليل‌هاي هيدوليکي) استفاده مي‌شود

(2عوارض پلانيمتري:

عوارض پلانيمتري ساختمان‌ها، جاده ها، راه آهن و ... را شامل مي‌شود. اين عوارض معمولا بصورت چندضلعي‌هايي مبتي بر پيرامون عوارض، جمع آوري مي‌شوند. اين عوارض بايد در عکسبرداري هوايي ديده شوند. عوارض زيرزميني بطور فتوگرامتريکي جمع آوري نمي‌شوند. ميزان جزئيات پلانيمتري عموما توسط مقياس عکسبرداري جمع آوري ميشود، مثلا نقشه برداري با

مقياس 1:600 عموما مسير پياده روها، تيرهاي چراغ برق، پرچينها، جاده ها، جدول‌ها، مسيرهاي فاضلاب، آبگيرها و شکل ساختارهاي مجزا را در اختيار قرار مي‌دهد. ولي در نقشه‌اي با مقياس 1:16800 موارد ذکر شده فوق ديده نخواهند شد و ساختمان‌ها با سمبول‌هاي خاص نشان داده مي‌شوند. هر چه مقياس نقشه‌برداري فتوگرامتري بزرگ‌تر باشد به عکس‌هاي هوايي بيشتري با مقياس بزرگتر نياز است. زيرا جزئيات بيشتري از عوارض پلانيمتري که قابل ديد و چاپ هستند بايد جمع آوري شود

(3 ارتوفتوگرافي:

براي بيشتر پروژه ها فراهم مي‌کند. ارتوفتوگرافي فرآيندي است که توسط آن انحراف‌هاي حاصل در سيستم دوربين و انحراف‌هاي حاصل از تغييرات ارتفاع را در عکس‌هاي هوايي اوليه از بين مي‌رود. مقياس عکس‌هاي هوايي بايد با مقياس افقي ارتوفتو نهايي و دقت و قدرت تفکيک پيکسل زميني نهايي متناسب باشد. بنابراين اسکن عکس‌هاي هوايي بايد با قدرت تفکيک بسيار بالا انجام شود

. مدل ارتفاعي رقومي بدست آمده از عکس‌هاي هوايي نيز بايد اسکن شود. اين مدل براي ايجاد خطوط کانتور يا مدل‌سازي سطح زمين مورد استفاده قرار مي‌گيرد. نرم‌افزارهاي کامپيوتري، DEM و تصاوير اسکن شده را ادغام نموده و فايل‌هايي با تصاوير ارتوفتو را ايجاد مي‌کنند. اين فايل‌هاي

تصويري دوباره مورد بازبيني قرار گرفته و تصحيحات مربوط به ناهنجاريهاي راديومتريک روي آن‌ها انجام مي‌شود. از ديگر تصحيحات انجام شده، مي‌توان به تصحيح مربوط به تغييرات ارتفاع پل‌ها و روگذرها با زمين اشاره کرد. تغييرات ارتفاعي مربوط به ساختمان‌هاي بلند معمولا انجام نمي‌شود مگر اينکه بطور ويژه در پروژه مطرح شده باشد .

سنجش از دور چيست ؟

سنجش از راه دور تكنولوژي كسب اطلاعات و تصويربرداري از زمين با استفاده از تجهيزات هوانوردي مثل هواپيما ، بالن يا تجهيزات فضايي مثل ماهواره است .
به عبارتي ديگر سنجش از راه دور عبارتست از علم و هنر كسب اطلاعات فيزيكي و شيميايي از پديده هاي زميني و جوي از طريق ويژگي هاي امواج الكترومغناطيسي بازتابي يا منتشر شده از آن ها و بدون تماس مستقيم با پديده هاي مذكور مي باشد

• اولين ماهواره چه زماني به فضا پرتاب شد؟
اولين ماهواره پرتابي به فضا اسپوتينك بودكه توسط آمريكا،در 4اكتبر1957به فضا پرتاب شد به و از آن تاريخ تا كنون بيش از 18000شي پرنده در اطراف زمين به گردش در آمده است .

• اولين ماهواره منابع زميني چه نام داشت و در چه زماني به فضا پرتاب شد؟
اولين ماهواره منابع زمينيlandsat1بود كه در سال 1973 پرتاب شد و از هر نقطه زمين هر 18 روز يكبار تصويربرداري مي كرد . آمريكا با پرتاب landsat1 توانست در آن سال ميزان سطح كشت گندم و توليد آن را در دنيا به دست آورد و از راه فروش و توليد گندم به نقاط مورد نياز تمام هزينه هاي landsatرا تأمين كندlandsatداراي سنجنده جاروبگر چند طيفي MSS_multi spectral scannerبود و در 4 باند الكترومغناطيسي در نواحي مرئي و مادون قرمز تصويربرداري مي كرد . كه اين امر يك تحول و موفقيت بزرگ براي كارشناسان زمين شناسي و معدن به شمار مي رفت

• در مورد ماهواره ايراني زهره چه مي دانيد؟
ماهواره زهره يک ماهواره غير نظامی و مخابراتی است که قرار داد ساخت و پرتاب آن در بهمن ماه سال 1383 به مبلغ 132 ميليون دلار بين ايران و روسيه منعقد گرديد.
مدت قرارداد سی ماه پيش بينی شده و قرار است ماهواره از پايگاه فضايی قزاقستان پرتاب و در يکی ازنقاط مداری متعلق به ايران قرار گيرد.
طراحی و ساخت ماهواره توسط روسيه و با همکاری کشورهای آلمان و فرانسه صورت خواهد گرفت. ساخت بيس ماهواره و مونتاژ قطعات آن بعهده روسيه می باشد.
عمر اين ماهواره 15 سال و محل استقرار آن در ارتفاع 36000 کيلومتری از زمين خواهد بود. اين ماهواره قابليت ارائه خدمات در زمينه ارتباطات تلفن، ارتباطات داده ها (ديتا)، نمابر و پخش برنامه هاي راديو و تلويزيوني در تمام نقاط ايران را دارد وداراي 12 ترانسپوندر(8 ترانسپوندر 36 مگاهرتزی و 4 ترانسپوندر 72 مگاهرتزی) می باشد که قابليت پخش سيگنالهای آنالوگ و ديجيتالی تلفن، تصوير تلويزيونی، اطلاعات ماهواره و هر اطلاعات ديگری را دارد. ماهواره زهره داراي پنج بخش غير قابل تفكيك مي باشد.
▪ ماهواره
▪ ايستگاه تست براي رديابي ماهواره
▪ ايستگاه کنترل براي تله متری و رديابي ماهواره
▪ ايستگاه تست در مدار برای آزمايش سيستم ها و پارامترهاي مخابراتي ماهواره
▪ شبيه ساز ماهواره اي براي مدل سازي مركز كنترل ماهواره و آموزش
▪ ايستگاه بهره برداری و ايستگاه جايگزين

• كاربردهاي سنجش از دور در مطالعات زمين شناسي را توضيح دهيد؟
با استفاده از داده هاي ماهواره اي مي توان مرزهاي بسياري از سازندهاي زمين شناسي را از يكديگر تفكيك كرد، گسله ها را مورد مطالعه قرار داد ونقشه هاي گوناگون زمين شناسي تهيه كرد. از جمله نقشه هاي زمين شناسي گوناگون كه با استفاده از داده هاي ماهواره اي مي توان تهيه كرد، نقشه گسله ها و شكستگي ها، نقشه سازندهاي سنگي مختلف، نقشه خاكشناسي و نقشه پتانسيل ذخاير تبخيري سطحي را ميتوان نام برد. افزون براين با توجه به گستره بسيار وسيع زير پوشش هر تصوير ماهواره اي، چنين تصاويري براي مطالعات كلان منطقه اي براي زمين شناسان بسيار مفيد است.

• نرم افزارهاي متداول دورسنجي چه نرم افزارهايي هستند؟
ERDAS_Imaging (1
ER_Mapper (2
PCI_Geomatica (3
ENVI (4
SOCE_SET (5

• انواع داده هاي معمول مورد استفاده در مطالعات زمين شناسي چه داده هايي هستند؟
ـ اكونوسIKONOS
ـ اسپاتSPOT
ـ لندستLANSAT
ـ آي آر اسIRS-ان وي ستENVISAT
ـ رادارست RADARSAT
- كوئيك بردQUICKBIRD
-استرASTER

• داده هاي رادار چه مزايايي دارند؟
چون از پوشش گياهي عبور ميكند براي مناطق داراي پوشش گياهي وسيع مثل اروپا ونواحي مشابه بسيار مناسب است
به دليل بلند بودن طول موج، امواج آن چند متر در زمين نفوذ ميكند بنابر اين براي تشخيص منابع معدني سطحي مناسب است
محدوديت شب وروز ندارند (كاربردهاي نظامي(

SRTMچيست؟
SRTM• مختصر كلمات زير:
Shuttle Radar Topography Mission
به معناي : ماموريت شاتل رادار براي تهيه نقشه هاي توپوگرافي ميباشدSRTM ، يك پروژه مشترك بين NASA وNIMA است. هدف در نظر گرفته شده براي اين پروژه ، توليد داده هاي توپوگرافي رقومي براي %80 سطح زمين بوده است

• مزاياي داده هايSRTMچيست؟
داده هاي SRTM چند مزيت مهم دارند . اول آنكه اين گونه داده هاي DEM در مناطق وسيع كه از يك منبع به دست آمده باشند ( مثلSRTM) بسيارمورد نياز هستند ؛ زيرا پايدار بوده و در مناطق بزرگ قابل استفاده هستند ، در حالي كه ديگر DEM هاي با قدرت تفكيك بالا از منابع متغيري مثل زوج تصاوير ماهواره اي به دست مي آيند. همچنين از آنجا كه اشعه رادار از ابر عبور ميكند، سنجنده هاي راداري محدوديتي از نظر پوشش ابر ندارند

• روش اينفرامتري در سنجش از راه دور چيست؟
SRTM براي تهيه داده هاي سه بعدي از روشي براي تداخل سنجي راداري استفاده ميكند. در اين روش دو تصوير راداري ازدو نقطه با اختلاف مكاني كم گرفته ميشوند . از اختلاف ميان اين تصاوير ، ارتفاع نقاط زمين يا تغييرات آن قابل محاسبه است. تداخل سنجي ، مطالعه الگوهاي تداخلي است كه از تركيب دو مجموعه سيگنال راداري حاصل ميشوند . اگر تا كنون يك گودال اب با لايه نازكي از روغن روي ان ديده باشيد ، احتمالا نوارهاي رنگي روي سطح آن را ملاحظه نموده ايد. اين نوارهاي

رنگي به وسيله شعاعهاي نور منعكس شده از سطح صاف روغن و آب زير آن كه الگوهاي تداخلي را ايجاد كرده اند ، به وجود ميايند. براي اخذ دو تصوير راداري از دو منظر متفاوت ، سيستم SRTM ، شامل يك آنتن رادار در داخل دستگاه و يك آنتن رادار ثانويه نصب شده در انتهاي يك دكل به طول 60 متر (195فوت( در خارج دستگاه است
SRTM از روش تداخل سنجي با باز ثابت استفا

ده ميكند . يعني دو مجموعه داده راداري در يك زمان اخذ ميشوندو آنتنهايي كه اين داده ها را جمع آوري ميكنند

تهيه نقشه از يک عکس هوايي
عناصر اصلي در تفسير عکس‌هاي هوايي:

مفسران تازه کار اغلب در مواجه با اولين عکس هوايي با اشکال مواجه مي‌شوند. بطور كلي عکس‌هاي هوايي داراي سه تفاوت عمده با ديگر عکس‌ها مي‌باشند:

1. عکس‌ها از يک موقعيت هوايي و ناآشنا به تصوير کشيده شده‌اند.
2. بيشتر مواقع، طول موج‌هاي مادون قرمز ثبت مي‌شوند.
3. عکس‌ها با مقياسي گرفته مي‌شوند که براي بيشتر مردم غير عادي است.

عناصر پايه‌اي که به تشخيص اشياء روي عکس‌هاي هوايي مي‌توانند کمک نمايند، عبارتند از :
1. تن(Tone) :
تن عکس که ظاهر يا رنگ نيز ناميده مي‌شود، اشاره به درخشندگي نسبي يا رنگ عناصر روي عکس دارد. شايد اين مهمترين قسمت تفسير عناصر موجود روي يک عکس باشد زيرا بدون تفاوت در تن ها هيچ عنصري قابل تشخيص نيست. اندازه(Size): 2) اندازه اشياء بايد در مقياس عکس در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، مقياس به ما کمک مي کند تا يک تالاب ذخيره آب با يک درياچه روي عکس متمايز شود. شکل(Shape): 3) اشاره به نماي ظاهري و عمومي اشياء دارد. اشکا

ل با شکل هندسي منظم معمولا نشانگر حضور و استفاده انسان مي‌باشند. بعضي از اشياء تقريبا فقط بر اساس شکل آنها قابل شناسايي هستند. مثل ساختمان پنتاگون، ميدا‌ن‌هاي فوتبال.
2. بافت(Texture) :

درک همواري يا ناهمواري سيماي تصاوير بعلت فراواني تغيير در تن عکس‌ها است که بوسيله يکسري اشکال ريز که قابل تفکيک نيستند، ايجاد مي‌شوند. علف‌ها، سيمان‌ها و آب معمولا بصورت هموار، در حالي که پوشش جنگلي بصورت ناهموار ظاهر مي‌شوند. الگو(Pattern) : الگو يا آرايش مکاني بوسيله اشياء در عکس‌ها قابل تشخيص هستند. مثلا: الگوي تصادفي که توسط قرار گرفتن نامنظم درختان در يک ناحيه بوجود آمده يا باغي که در آن درختان در فواصل منظم در رديف‌هاي مختلف قرار گرفته‌اند

3. سايه(Shadow) :

سايه‌ها در زمينه تعيين ارتفاع اشياء در عکس‌هاي هوايي به مفسران کمک مي کنند، هر‌ چند که اشياء تيره در تصاوير فريب‌دهنده هستند. جايگاه(Site) : اشاره به موقعيت توپوگرافي و جغرافيايي دارد. اين خصوصيت در عکس‌ها اهميت ويژه‌اي در تشخيص انواع پوشش گياهي و ريخت زمين دارد. به عنوان مثال، فرورفتگي‌هاي بزرگ دايره‌اي در زمين به آساني بصورت يک گودال مثلا در مرکز فلوريدا، جاييکه سنگ بستر آن ماسه سنگي است در نظر گرفته مي‌شود. هرچند در جاهاييکه پوشش زمين گرانيتي است تشخيص مشکل مي‌شود.

4. تجمع (Association)

بعضي از اشياء در اجتماع با ديگر اشياء يافت مي‌شوند. زمينه يک شيء بيانگر آن است که آن شيء چيست. مثلا معمولا تاسيسات انرژي هسته‌اي در کنار يا در ميان محوطه‌هاي مسکوني قرار ندارد

مزاياي عکس‌هاي هوايي در مشاهدات زميني:

عکسهاي هوايي نکات اصلاح شده بهتري را پيشنهاد مي کند. عکسهاي هوايي داراي توانايي توقف فعاليت‌ها مي‌باشند (در بررسي پروژه‌هاي بزرگ اعم از اکتشافي، ساختماني ) آنها يک سند پايدار را ثبت ميکنند(عکس به عنوان سندي است وضعيت محل عکسبرداري را در زمان عکسبرداري نشان ميدهد) آنها داراي حساسيت طيفي وسيعتري نسبت به چشم انسان هستند. آنها داراي قدرت تفکيک مکاني و صحت هندسي بهتري نسبت به روش‌هاي سنجش زميني هستند

انواع عکس‌هاي هوايي:
.1 سياه و سفيد
.2رنگي
.3 مادون قرمز رنگي

در سال 1903 يا 1904 اولين فيلم مادون قرمز سياه و سفيد و قابل اطمينان در آلمان ساخته شد. اين فيلم معمولي حساس به طول موج‌هايي از انرژي بود که کمي بلندتر از طول موج نور قرمز و فقط ماوراي محدوده رنگي چشم انسان بودند. در دهه 1930، فيلم‌هاي مادون قرمز سياه و سفيد براي مطالعات ريخت زمين بکار گرفته شد و از سال 1930 تا 1932 انجمن ملي جغرافيا، مسئول دريافت عکس‌هاي برداشت شده توسط بالونهاي هوايي شده است. در سراسر دهه 1930 و 1940، ارتش در زمينه توسعه فيلم‌هاي مادون قرمز رنگي بسختي کار کرد و اشتياق به استفاده از آنها براي مقاصد تجسسي بيشتر شد. در اوايل دهه 1940 ارتش موفق شد فيلم‌هايي را تهيه کند که قابليت تشخيص ابزارهاي استتار شده با پوشش گياهي اطراف خود را داشتند. فيلم‌هاي مادون

قرمز رنگي اغلب فيلم‌هاي False-color ناميده مي‌شوند. اشيايي که معمولا قرمز هستند به رنگ سبز، اشياء سبز (بجز براي پوشش گياهي) به رنگ آبي و اشياء مادون قرمز که بطور طبيعي به هيچ وجه قابل رويت نيستند به رنگ قرمز بنظر مي‌آيند. استفاده اوليه عکس‌هاي مادون قرمز رنگي در مطالعه پوشش گياهي بوده است. به اين دليل که پوشش گياهي سالم سبز رنگ، بازتاب دهنده‌اي بسيار قوي براي تابش مادون قرمز بوده و در عکس‌هاي مادون قرمز رنگي، بصورت قرمز روشن ديده مي‌شود.

طرحهاي پژوهشي فتوگرامتري و سنجش از دور
( and Remote Sensing (Photogrammetry

1.تهية دستورالعمل‌هاي کاري فتوگرامتري برد کوتاه
در حال حاضر فعاليتهاي پراکنده‌اي در زمينة فتوگرامتري برد کوتاه در حال انجام است که به دليل وجود ديدگاههاي متفاوت مجريان، محصولات داراي مشخصات يکسان و استانداردی نيستند. بدين منظور پيشنهاد مي‌شود يک گروه تحقيقاتي متشکل از دست‌اندرکاران اين امور نسبت به استاندارد سازي محصولات و تهية دستورالعمل‌هاي مربوط اقدام نمايند.

2.تلفیق سيستم‌هاي اسکنر ليزري با GPSو دوربین فتوگرامتری و ارزیابی نتایج آن
با ظهور سيستم‌هاي اسکنر ليزري زميني، امر برداشت اطلاعات سه ‌بعدي عوارض زميني دچار تحول بزرگي شده که کاربردهاي آن مي‌تواند امر تهية نقشه از آثار باستاني بطريقة فتوگرامتري برد کوتاه را متحول سازد. استفاده از اين سيستمها منوط به شناسايي دقيق نيازها و بررسي مقايسه‌اي سيستمهاي موجود است. نتيجة اين تحقيق نحوه تلفیق این سیستم با اطلاعات GPS و تصاویر فتوگرامتری است.

3.استخراج پارامترهاي کاليبراسيون دوربين‌هاي هوايي به روش تجربي
با توجه به هزينه‌هاي بالاي کاليبراسيون آزمايشگاهي دوربينهاي هوايي، ‌استفاده از تجربيات موجود در زمينة استخراج پارامترهاي کاليبراسيون دوربينهاي هوايي بطريق تجربي مي‌تواند در کاهش هزينه‌ها و اطمينان از کيفيت محصولات خروجي نقش بسزايي داشته باشد.
4.تهية دستورالعمل‌هاي کاري مثلث‌بندي هوايي عکسهاي جديد با استفاده از عکس‌هاي قديمي در بهنگام سازي نقشه‌هاي شهري
يکي از مسائل پيش رو در زمينة بهنگام سازي نقشة هاي بزرگ مقياس شهري، چگونگي استفاده از نتايج مثلث‌بندي قبلي و نقشه‌هاي رقومي موجود براي کاهش يا حذف عمليات زميني براي مثلث‌بندي هوايي عکس‌هاي جديد است. تهية دستورالعمل‌هاي کاري مناسب مستلزم انجام بررسي‌هاي مختلف بر روي نمونه‌هاي موجود مي‌باشد.

5.تهية کتاب جامع آموزشي فتوگرامتري رقومي به زبان فارسي
با توجه به کمبودهاي موجود در زمينة متون درسي دانشگاهي (بخصوص در دوره‌هاي پايين‌تر از کارشناسي ارشد)، تهية يک کتاب جامع در اين زمينه توسط اساتيد اين رشته بسيار کارساز خواهد بود.
6.تهية دستورالعمل‌هاي کاري بهنگام سازي نقشه‌هاي 1:25000 با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي با قدرت تفکيک بالا
در گذشته دستورالعمل کلي بازنگري نقشه‌هاي 1:25000 در سازمان تهيه شده است. با توجه به فرارسيدن زمان مناسب براي آغاز فعاليت جدي در اين زمينه و وجود تصاوير ماهواره‌اي مناسب براي اين کار، بررسي‌هاي نهايي و تهية دستورالعملهاي کاري بازنگري اين اطلاعات با استفاده از تصاوير ماهواره‌اي بطور اخص بسيار مفيد خواهد بود. دستورالعمل مورد نظر بايد شامل تمامي مراحل گوياسازي، اعمال تصحيحات و استخراج اطلاعات باشد.
7.تعيين روش و تهية نرم افزارهاي تعیین Deformation عوارض با استفاده از فتوگرامتري برد كوتاه