در این مطلب بسیار کامل و جامع که با عنوان آموزش نقشه برداری با پهپاد ارائه شده است قصد دارم بطور مفصل سامانه پهپاد فتوگرامتری را معرفی و در مورد آن مطالبی شرح دهم. لطفا اگر به دنبال آن هستید که بدانید نقشه برداری هوایی با پهپاد چیست؟!، چه اجزا و کاربردهایی دارد؟!، از چه پرنده هایی می توانید برای تصویربرداری هوایی استفاده کنید؟!، چه دوربینی برای پهپاد نقشه برداری احتیاج است؟! و سوالاتی از این قبیل با من همراه باشید.
همانطور که می دانیم هدف اصلی از علم مهندسی ژئوماتیک تهیه نقشه و یا جمع آوری اطلاعات مکانی از تمامی عوارض بر روی سطح زمین می باشد. این اجسام و عوارض می توانند به بزرگی یک کره زمین و یا فراتر از آن تا به کوچکی یک دندان یا کوچکتر از آن باشد. برحسب ابعاد و اندازه جسم، برحسب روش های مختلف برای جمع آوری داده و تهیه اطلاعات و همچنین بر حسب تجهیزات مورد استفاده، از روش های مختلفی برای تهیه نقشه و یا بهتر بگوییم برای تولید اطلاعات استفاده می شود. همین تنوع در مواردی که ذکر شد باعث ایجاد شاخه های مختلف در علم مهندسی ژئوماتیک گردید.
از گرایش های مختلف مهندسی ژئوماتیک می توانیم به علم ژئودزی، فتوگرامتری، سنجش از دور، هیدروگرافی و GIS (سامانه اطلاعات مکانی) اشاره کنیم. در علم مهندسی ژئودزی و هیدروگرافی هدف اصلی تعیین شکل و بررسی تغییرات سطح زمین در ابعاد و وسعت زیاد است. در بحث سنجش از دور همانگونه که از اسم آن پیداست با استفاده از سنجنده هایی که در فواصل بسیار زیاد از زمین داده هایی را اخذ می کنند، به بررسی وضعیت زمین می پردازند. سنجنده های مختلفی از قبیل سنجنده های مرئی و غیر مرئی بر روی سکوهای فضایی نصب می شوند و داده های مختلفی از سطح زمین و حتی از زیر سطح زمین برداشت می شود.
یکی از علومی که در کشور ما از حساسیت بالایی برخوردار است علم مهندسی هیدروگرافی است. با استفاده از علم هیدروگرافی می توان به اعماق دریاها و آب ها دست یافت و از وضعیت توپوگرافی زیر سطح دریاها داده های بسیاری را جمع آوری نمود. به هر طریق با استفاده از داده هایی که به روش های مختلف علم مهندسی ژئوماتیک بدست می آید، می توان آنالیزهای بسیار جالب و کاربردی با استفاده از سامانه اطلاعات مکانی (GIS) انجام داد. در علم GIS هدف اصلی آنالیز داده ها و تولید اطلاعات مکانی است. از آنجایی که در تولید اطلاعات، داده های مختلفی می تواند دخیل باشد، این گرایش از مهندسی ژئوماتیک در بین علوم دیگر نیز از اهمیت بالایی برخوردار است.
برای درک بهتر علم فتوگرامتری بهتر است تعریف صحیحی از آن بیان کنیم. بطور کلی فتوگرامتری را علم، فن و هنر اندازه گیری و تعیین شکل جسم با استفاده از تصاویر آنالوگ و دیجیتال می نامند. پس در فتوگرامتری ابزار اندازه گیری ما دوربین تصویربرداری و تصویر است. بر همین اساس فتوگرامتری را به سه بخش فتوگرامتری فضایی، هوایی و زمینی (برد کوتاه) تقسیم بندی می کنند.
در فتوگرامتری فضایی با استفاده از آنالیز و پردازش تصاویر ماهواره ای مرئی، می توان به اطلاعات مکانی از یک منطقه وسیع دست یافت. از تصاویر ماهواره ای در حوزه فتوگرامتری فضایی برای کاربردهایی نظیر تهیه نقشه های کوچک مقیاس از مناطق وسیع و تصمیم گیری های کلان استفاده می شود. معمولا سنجنده هایی که بر روی فضاپیماها جهت تصویربرداری فضایی نصب می شوند از ارتفاع چندهزار کیلومتری تصاویری با کیفیت و در رزولوشن های مختلف از سطح زمین اخذ می کنند.
اگر ارتفاع پرواز را کمتر کنیم و سنجنده (دوربین تصویربرداری) در زیر یک هواپیمای سرنشین دار قرار دهیم، می توانیم تصاویری از ارتفاع چندهزار متری سطح زمین اخذ کنیم. به مجموعه فعالیت هایی که بر روی تصاویر هوایی صورت می گیرد تا به نقشه برسیم، فتوگرامتری هوایی می گویند. در فتوگرامتری هوایی معمولا مناطقی در حد یک شهر و استان درنظر گرفته می شود. اما برای کشوری با وسعت ایران هر چند دهه یکبار تصاویری کامل از سطح کشور نیز اخذ می شود. از آنجایی که در کشور ما متولیان تصویربرداری هوایی سازمان نقشه برداری کشور و سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح می باشند. بدیهی است که این دو سازمان نمی توانند پاسخگوی نیازهای شرکت های مختلف برای مناطقی با وسعت چند هکتار و یا چند هزار هکتار باشند. به همین دلیل می بایست سیستمی بوجود می آمد تا چنین نیازهایی را بتواند برطرف کند.
از طرف دیگر وجود بروکراسی های اداری جهت درخواست تصویربرداری هوایی از ارگان های دولتی و همچنین کمبود سیستم های تصویربرداری هوایی در کشور به دلیل وجود تحریم ها، باعث گردید تا سامانه ای بوجود آید که بتواند نیازهای متقاضیان در این خصوص را برطرف نماید. این سیستم چیزی نبود جز سامانه پهپاد فتوگرامتری.
شاخه دیگری از علم فتوگرامتری که از اهمیت و کاربردهای ویژه ای برخوردار است، فتوگرامتری زمینی یا برد کوتاه نامیده می شود. علت این نامگذاری این است که فاصله دوربین تصویربرداری تا جسم بسیار کم شده و در حد چند صد متر تا چند سانتیمتر می باشد. بطور کلی بسته به وضعیت منطقه و یا جسم، دوربین در حالت برد کوتاه یا می تواند بر روی یک پرنده بدون سرنشین نصب شده و از بالای یک منطقه تصویربرداری کند. و یا اینکه دوربین دست یک شخص باشد و یا بر روی وسیله ای بر روی زمین نصب شود و از یک منطقه کوچک و یا یک جسم کوچک تصویربرداری کند.
فتوگرامتری برد کوتاه بر اساس نوع کاربرد می تواند به دو دسته فتوگرامتری توپوگرافی و غیر توپوگرافی دسته بندی شود.
در فتوگرامتری توپوگرافی، هدف تهیه نقشه های توپوگرافی یا منحنی میزان، تولید DEM ، DSM و … از یک منطقه است. در فتوگرامتری غیرتوپوگرافی هدف تهیه اطلاعات مکانی و انجام اندازه گیری های خاص از اجسام صنعتی، پزشکی و یا عوارضی از این دست است. حال که با وضعیت فتوگرامتری برد کوتاه بطور کلی آشنا شدیم، متوجه شدیم که استفاده از پرنده های بدون سرنشین در تصویربرداری هوایی در زمره محاسبات و پردازش های فتوگرامتری برد کوتاه قرار می گیرد. به همین دلیل اکثر نرم افزارهای مورد استفاده در بحث پهپاد فتوگرامتری، جهت مدلسازی اجسام و عوارض کوچکتر هم استفاده می شود.
اکنون که با جایگاه سامانه پهپاد فتوگرامتری یا پهپاد نقشه برداری آشنا شدیم، به بررسی مفصل تر این سامانه می پردازیم.
برای مطالعه ادامه مقاله اینجا کلیک کنید: آموزش نقشه برداری با پهپاد
