Írta: Alabér László
              MH Térképészeti Kht.

Korszerű távérzékelési eljárások

1.     Légifényképezés és űrtávérzékelés

Szövegdoboz:  A terepi információk gyűjtésének leghatékonyabb módja a távérzékelési anyagok alkalmazása. Jelenleg a nagyméretarányú topográfiai térképkészítésben még meghatározó a mérőkamerás légifényképek alkalmazása. Ezzel párhuzamosan rohamos léptekkel fejlődik az űrtávérzékelés. Ez egyrészt a felvételek egyre nagyobb felbontásában jelentkezik – ma már elterjedtek az 1 m pixel nagyságú felvételek és elérhetőek az 50–60 cm pixel nagyságú felvételek is. A fejlődés másik következménye lehet a közeljövőben az űrfelvételek árának dinamikus csökkenése. Robertson – az AirPhoto USA elnöke – szerint a következő néhány évben az egy négyzetmérföld területet ábrázoló légifelvételek ára egy dollár alá fog csökkenni, ami jóval 100 Ft/km2 alatti árat jelent.[1] Összehasonlításképpen az EROS műhold által készített 1 méteres felbontású felvételek ára 2001-ben még elérte a 10 000 Ft/km2 értéket[2], a 0,6 méter felbontású pankromatikus és 2,4 méter felbontású multispektrális felvételekből összeállított 1:10 000 méretarányú ortofotók ára (meglévő DMM és illesztőpontok esetén) 22 000 Ft/km2.[3] A 2002. decemberében készített kalkulációim alapján az 1:25 000 méretarányú légifényképek készítése, majd azokból 0,45 méter felbontású színes ortofotó előállítása 13-14 000 Ft/km2 áron oldható meg. Bár a számok már nem állnak olyan messzire egymástól, nem szabad figyelmen kívül hagyni, hogy a fenti példában szereplő űrfelvétel árak egyszeri felhasználási jogra vonatkoznak, míg a légifelvételek és az azokból előállított ortofotók forgalmazhatók. „Jelen pillanatban a fotogrammetria olcsóbbnak és így versenyképesebbnek tűnik a nagyfelbontású űrfelvételeknél. Idővel az űrbejuttatás és üzemeltetés biztonságosabbá válásával, a gyorsabb adattovábbítással az űrfelvétel olcsóbbá válhat, és így megnyerheti a piaci versenyt.”[4] Egyetértve Papp-Váry Árpád megállapításával, azt azzal egészítem ki, hogy bizonyos esetekben már ma is célszerű lehet az űrtávérzékelés felhasználása a topográfiai térképezési – és egyéb védelmi célú – feladatok megoldása során. Ilyen lehet például a határmenti területek térképezése.


[1] ROBERTSON J.R.: Feeding the Flames Airborne Imagery Fuels Gis Growth. – GEOWorld ‑ 2001. – www.geoplace.com – p. 3.

[2] WAGNER Mary Jo: Evaulating the EROS-A1 Sattelite – Geoinformatics 2001. november, www.geoinformatics.com – p. 9.

[3] DigitalGlobe 2002. május 1.-től érvényes árai. (www.digitalglobe.com)

[4] PAPP-VÁRY Árpád: Nagyfelbontású űrfelvételek – In. Geodézia és kartográfia, 2002. november, LIV. évf. 11. szám – p. 39., – ISSN 0016-7118

Az űrfelvételek készítése mellett ma már komoly projektere van szükség a felvételek tárolására és szolgáltatására. Ilyen például az Egyesült Államok mintegy 2–3 Mrd. $ költségvetésű TPED programja (Tasking Processing Exploitation Dissemination – Tervezés (irányítás) – Konvertálás felhasználható formátumba – Adat egyesítés – Adat mozgatás és tárolás). Ennek fő eleme az űrfelvételek adta lehetőségek maximális kihasználása. Amellett, hogy a NIMA hatalmas mennyiségű polgári űrfelvételt szerez be, 2000. augusztusában egy 1 Mrd. $–os titkos program keretében új típusú felderítő műhold fellövésére került sor. Az űrtávérzékelési adatok interneten keresztüli közzétételére megkezdték a National Information Library (Nemzeti Információs Könyvtár) létrehozását. A könyvtárban öt évre visszamenőleg elérhetőek lesznek a digitális űrfelvételek. A rendszer 25 millió felvételt fog tárolni, ami összesen 6 600 TerraByte adatmennyiséget jelent. A napi lekérdezések várható mennyisége eléri majd a 80 000-et, és a rendszer 15 – 20 másodperces reakcióidővel napi 5 TerraByte letöltését teszi majd lehetővé.[1] A TPED-del párhuzamosan folyamatban van egy másik jelentős program az Egyesült Államok Képfeldolgozó és Térinformációs Szolgáltatása (U. S. Imagery and Geospatial Information Service™ – USIGS ™) néven. Az USIGS magában foglalja a felderítő közösség és a védelmi minisztérium azon szervezeteit, amelyek az Egyesült Államok részére távérzékelési és képfelderítési adatokat, térinformációs adatokat szolgáltatnak az információs fölény megszerzéséhez. Az USIGS funkcionális területei a tervezés, az adatgyűjtés, a feldolgozás, a hasznosítás, az előállítás és a terjesztés. Működését tekintve az USIGS egy teljes folyamat ciklust ölel fel, amely a felhasználók igényeinek és napi felderítő, távérzékelési, térinformációs követelményeinek megfogalmazásával kezdődik. Ezen követelmények kielégítése a képi és térinformációk, valamint az azokból előállított termékek gyűjtésével feldolgozásával, hasznosításával és végül terjesztésével történik.

2.     Új távérzékelési eljárások 

Az űrtávérzékelés mellett a hagyományos fotogrammetriának egyre komolyabb más vetélytársai is helyet követelnek a terepre vonatkozó adatok gyűjtésében. A gyors (operatív) hadszíntér megjelenítés ma már nem nélkülözheti olyan korszerű technológiai eszközök alkalmazását, mint a LIDAR (Light Detection and Ranging – fény érzékelés és távmérés) és IFSAR (Interferometric Syntetic Aperture Radar – szintetikus nyílású interferencia radar). Ezek az eszközök alkalmasak nagyfelbontású digitális domborzatmodellek (angolul: Digital Terrain Modell – DTM, amely a topográfiai felszín tereptárgyak nélkül mért magassági adatait tartalmazza[2]) és digitális felszín modellek (angolul: Digital Elevation Modell, amely magában foglalja a tereptárgyak magasságát is.) előállítására, objektumokra vonatkozó adatok kinyerésére. A LIDAR és IFSAR alkalmazhatóságát és előnyeit jól szemléltette Precision Strike Demonstration Project Office által 1996-ban Fort Belvoir-ban folytatott kísérletek, amelyek bizonyították, hogy a DHC-7 repülőgépre telepített LIDAR és IFSAR eszközökkel kielégíthetők a korszerű hadműveleti követelmények. Ennek megfelelően a rendszer alkalmas arra, hogy 18 óra alatt 400 km2-ről, illetve 72 óra alatt 8 100 km2-ről Level 4 és 5 szintű (3 illetve 1 méteres pixelnagyság) domborzat modellt, valamint 12 nap alatt 90 000 km2-ről Level 3 szintű (10 m) domborzatmodellt biztosítson.[3]


[1] SEFFERS George I.: NIMA: Imagery is Evrithing – www.nima.mil

[2] Esetenként az angol nyelvű szakirodalom használja a Digital Surfece Modell – DSM kifejezést is.

[3] BERGMAN Kenneth R. – SARIGIANIS Steven M. Rapid Terrein Visulisation; Meeting the Need for Contigency Data Sets. www,peoiews.monmouth.army.mil/jpsd/rtv.htm – p.1-5.

Szövegdoboz:  A LIDAR technológia egy repülőgép, egy lézertávmérő és a GPS navigációs rendszer házasságából született, amely egyes rendszereknél még inerciális navigációs rendszerrel is kiegészül. A LIDAR felvételek egyre szélesebb körű alkalmazást nyernek a polgári életben is. A 90-es évek végétől kezdték el alkalmazni a komplex LIDAR topográfiai térképező rendszereket.[1] Ezek különösen jól alkalmazhatók építkezések tervezéséhez, árvízvédelmi elemzések készítéséhez, rádióhullám terjedés (GSM-rendszerek) modellezéséhez. A LIDAR felvételezés eredményei alapján nagypontosságú digitális domborzatmodell, digitális felület modellés szintvonalak egyaránt előállíthatóak. A LIDAR rendszerek felhasználásával előállított domborzatmodellek pontossága eléri a repülési magasság 1/8 000 részét. Így például 1 200 méter repülési magasság esetén 15 cm, 6 000 méter esetén 75 cm pontosság érhető el. A LIDAR-nak a pontosság mellett számos más előnye is van. A technológia lényegesen kevésbé időjárásfüggő, mint a hagyományos mérőkamerás légifényképezés. A LIDAR felvételeket bármelyik napszakban elkészíthetjük, azok minősége nem függ a napállástól (árnyéktól), sőt az éjszaka kimondottan kedvező a munkák számára.

A korszerű LIDAR rendszerek képesek több visszaverődést regisztrálni. Ez lehetővé teszi, hogy a rendszer egyaránt rögzítse a „puszta” felszín és a fakorona magasságot. Különösen kedvező a rendszer a magas épületekkel beépített városi területek felmérésére.[2] További előnye, hogy megfelelő technológia alkalmazásával alkalmas távvezetékek háromdimenziós megjelenítésére egyidejűleg rögzítve a felszín a fakorona és a vezeték magasságát.[3] A rendszer ára meglehetősen magas (1 millió $ felett) és termelékenysége viszonylag alacsony: 90 km2 /óra nagy pontosságú felmérés esetén. Az adatok feldolgozása általában a felvételezési idő háromszorosát igényli.[4] Amennyiben nem szükséges szélső pontosság elérése, úgy a termelékenység fokozható és ezzel párhuzamosan a fajlagos költségek csökkenthetők. Míg a régebbi rendszerek felvételezési sávszélessége 600 és 1500 méter között volt,[5] addig az Optech cég új ALTM 2033 berendezésével akár 4000 méter feletti sávszélességet is el lehet érni, miközben a magasságmodell várható pontossága jobb mint 0,5 méter.[6]


[1] BOOTH Jeffrey T.: LIDAR A 3-D Perspective for the Future. SO/LIC NEWS 2000 január, 10. évfolyam 1. szám – Special Operations/ Low-Intensity Conflict Division – www.ndia.org – p.2.

[2] HILL Jhon M. – GRAHAM Lee A. – HENRY Robert J. – COTTER Daniel M. – YOUNG Dana: Wide-Area Topographic Mapping and Applications Using Airborne Light Detection and Ranging (LIDAR) Technology. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing 2000. augusztus 66. évfolyam. 8. szám – www.asprs.org

[3] Airborne Laser Altimetry Mapping System ‑ www.eurosense.com

[4] LOHANI Barat: Airborne altimetric LIDAR for Topographic Data Collection: issues and applications.  – Varanasi: 2001. ‑ Department of Civil Engineering Banaras Hindu University

[5] BOOTH Jeffrey T.: LIDAR: A 3-D Perspective for the Future. SO/LIC NEWS 2000 január, 10. évfolyam 1. szám – Special Operations/ Low-Intensity Conflict Division – www.ndia.org – p.2.

[6] Laserscanner Surveys. www.infoterra.com

A termelékenység további jelentős növekedése várható a holografikus képalkotó berendezések megjelenésétől. A jelenlegi katonai fejlesztések olyan kisméretű (40 cm x 40 cm x 45 cm és 50 kg súly alatti) holografikus képalkotók előállítására irányulnak, amelyek nagyobb repülési magasság mellett is alkalmazhatók és pilóta nélküli repülő eszközökön is elhelyezhetőek.[1] A LIDAR technológia alkalmazhatóságát bizonyíja, hogy míg 1995-ben csak három ilyen rendszer üzemelt a világon, addig 2000-ben számuk elérte az 53-at.[2] Összességében elmondható, hogy a LIDAR technológia a hagyományos (vagy digitális) mérőkamerás légifényképezés kombinálásával kiváló információforrás a nagyméretarányú térképezési feladatok megoldásához.[3] A topográfiai méretarány azonban nem követeli meg ilyen nagyfelbontású és pontosságú domborzatmodell előállítását, amely ráadásul jelenleg még rendkívül költséges. A jelenlegi rendszerekkel ezek a költségek meghaladhatják a 100 000 Ft/km2-t.[4] Az Ordonance Survey által forgalmazott termékek esetében 1 km2-re eső terület 15 cm pontosságú digitális domborzatmodellje, digitális felszínmodellje és szintvonalmodellje együttesen 140 000 Ft-ba kerül 

A másik korszerű távérzékelési eljárás a rádiólokációs elven működő IFSAR eszközök használatán alapul. A képalkotó radarokat már régóta alkalmazzák a katonai felderítésben. Ezen eszközök fejlődése – a radarok felbontásának növekedése lehetővé tette – a térképezési célú felhasználásukat. Az IFSAR a LIDAR-hoz hasonlóan elsősorban a digitális domborzatmodell és digitális felszín modell létrehozására alkalmas. Az elkészült radarfelvétel ugyanakkor lehetővé teszi topográfiai információk kinyerését is, különösen a vízrajz és az úthálózat elemeire vonatkozóan.[5] Az IFSAR technológia topográfiai célú hasznosíthatóságát jól szemlélteti Venezuela topográfiai térképezési programja, valamint az Egyesült Államok térképezési programja a Panama-csatorna övezetében[6]. Venezuela új topográfiai térképét teljes egészében IFSAR felvételek alapján készítették el, mivel az őserdők feletti páraréteg nagyon megnehezítette volna a hagyományos légifelvételek elkészítését, viszont a radarfelvételek problémamentesen előállíthatóak voltak. A korszerű eszközök nagypontosságú termékek előállítását teszik lehetővé.

Szövegdoboz:  Az IFSAR technológiával előállított termékek lényegesen olcsóbbak, mint a LIDAR produktumok. A GLOBAL Terrain cég által Észak-Amerika területére összeállított árjegyzék alapján 1 km2 terület digitális domborzat modellje, digitális felszín modellje és radarfelvétele együttesen mintegy 1600 – 2000 Ft-ba kerül.



[1] BOOTH Jeffrey T.: LIDAR: A 3-D Perspective for the Future. SO/LIC NEWS 2000 január, 10. évfolyam 1. szám – Special Operations/ Low-Intensity Conflict Division – www.ndia.org – p.4.

[2] WILLEM van der Vegt – HOFFMAN Andrea: Airborne Laser Scanning Reaches Maturity – Geoinformatics 2001. szeptember, www.geoinformatics.com – p. 32.

[3] BRINKMAN Robert F. – O’NEILL Chris: A Powerfull Combination: LIDAR and Photogrammetric mapping. The Millitary Engineer – 2000. május-június.

[4] STIES Manfred – KRÜGER Susanne – MERCER Bryan J. – SCHNICK S.: Comparison of Digital Elevation Data from Airborne Laser and Interferometric SAR Systems – ISPRS vol. XXXIII, 2000. Amsterdam – p. 7.

[5] XIAOPENG Ii – Baker Bruce A. Dickson George: Accuracy Assesment of Mapping Products Produced from the STAR-3i Airborne Ifsar System. – Intermap Technologies Corp. Kanada

[6] CORBLEY Kevin P.: U.S. Military Maps Panama Canal with Airborne Interferometry in Preparation for Transition – www.intermaptechnologies.com.

Természetesen ez nem az előállítás költsége, hanem a termék szolgáltatásának ára. 2000-ben a teljes tulajdonjog megszerzése esetén az ár 7 800 – 20 800 Ft/km2 volt.[1] Ugyanakkor Nagy-Britannia NextMap Britain programjának keretében az Intermap cég 3,2 M $-ért készítette el 158 700 km2 terület 0,5 – 1 méter pontosságú digitális domborzatmodelljét, digitális felszínmodelljét, digitális szintvonalmodelljét és 1,25 méter felbontású „ortoradarfelvételét”. Ez mintegy 5 300 Ft/km2 árnak felel meg tehát Magyarország teljes területére ezek a termékek kevesebb mint 500 M FT költséggel előállíthatók.[2] Természetesen ezek nyugat-európai, illetve amerikai árak, amelyek jelentős mértékben változhatnak a különböző projektekben. Összehasonlításképpen az Egyesült Államokban jelenleg egy km2 ortofotó ára 1 000 forint körül van légiháromszögelés és domborzatmodell előállítása nélkül.[3] Az IFSAR technológiához nagyon hasonló technológiával hajtotta végre a NASA és a NIMA globális felmérési programját: Shuttle Radar Topographic Mapping – SRTM néven. A program eredményeként a Föld kontinentális területeinek döntő többségére 30 méter pontosságú digitális domborzat modell áll rendelkezésre.[4]

 

Teljesen újszerű távérzékelési eszközt fejlesztett ki 1997-ben a német Űrkutatási Központ (DLR). A HRSC (High Resolution Stereo Kamera – nagyfelbontású sztereó kamera egyszerre öt pánchromatikus (sztereo) felvételt és négy infraspektrális felvételt készít. A digitális felvételek felbontása 24 cm-től 1 m-ig terjedhet, pontosságuk eléri a 20 cm-t.[5] A HRSC kamerát nagyon hatékonyan lehet alkalmazni sűrűn beépített települések térképezésére, a települések telekommunikációs hálózatának tervezésére. A rendszerhez tartozó szoftverek segítségével az ortofotók mellett digitális felszín modellek is előállíthatók. Az eszköz érzékenysége lehetővé teszi kedvezőtlen meteorológiai körülmények között is az alkalmazását. A feldolgozó szoftverek gyakorlatilag teljesen automatizálják a képfeldolgozás folyamatait, beleértve a képek abszolút tájékozását, a felszín modell előállítását és az ortofotó készítést is. A jelenlegi fejlesztések a felvételek interpretálásának automatizálására irányulnak. A Holland Katonai Térképész Szolgálat (Topografische Dienst) eredményes kísérleteket végzett a HRSC felvételek felhasználására a topográfiai adatbázis tartalmának helyesbítésére. Ezen belül megoldották az épületek automatikus detektálását.[6]

3.     Automatizált objektum felismerés 

A térképészeti munkák automatizálásának egyik legperspektivikusabb területe az automatizált objektum-felismerés. Számos digitális képfeldolgozó szoftver már ma is rendelkezik ilyen kezdetleges funkcióval, amely lehetővé teszi az azonos képpontok felismerését a szomszédos felvételeken. Természetesen az optimális megoldás az lenne, ha a távérzékelési anyagok információjából a szoftver képes lenne az objektumok felismerésére, a vektoros adatbázis előállítására.


[1] STIES Manfred – KRÜGER Susanne – MERCER Bryan J. – SCHNICK S.: Comparison of Digital Elevation Data from Airborne Laser and Interferometric SAR Systems – ISPRS vol. XXXIII, 2000. Amsterdam – p. 7.

[2] www.intermaptechnologies.com. és www.GLOBALTerrain.com)

[3]FOWLER Robert A.: Concepts and Applications of Digital Ortophotos – www.intermaptechnologies.com. p.4.

[4]COVAULT Craig: NIMA Infotech Retools U.S. Space Recon Ops. Awiation Week & Space Technology 2000. augusztus 7. 4.p ‑ www.nima.mil

[5]RENOUARD Laurent – LEHMANN Frank: Digital aerial survey data for telecoms network planning: Practical experience with a high-resolution three-view stereo camera

[6]LEHMANN Frank: The HRSC Digital Airborne Imager – Geoinformatics 2001 április – www.geoinformatics.com – p.25.

Bár erre jelenleg még egyetlen szoftver sem képes, több biztató gyakorlati eredményről már beszámol a szakirodalom. A topográfiai térképtartalom szempontjából igen fontosnak ítélem az épületek automatikus felismerésében elért eredményeket. Ennek egyik példája a Német Űrkutatási Központ, a Terra Imaging cég és a Holland Térképész Szolgálat közös pilot projektje, amelyben a HRSC multispektrális felvételekből előállított DDM és ortofotóalapján, a képszegmentáció és az objektum orientált megközelítés alkalmazásával sikeresen oldották meg az épületek automatikus detektálását.[1]

Szövegdoboz:

Az Egyesült Királyság Védelmi Minisztériuma 1999 – 2001-ben hajtotta végre az ALFIE (Automatic Linear Feature Identification and Extraction) programot, amelynek célja a vonalas tereptárgyak (vasút, út, folyók) automatikus felismerésére irányult. A projekt eredménye egy rugalmas és gyors eljárás kifejlesztése volt. Alapanyagként nagyfelbontású űrfelvételeket és kiegészítő anyagként Vmap Level 1 és 2, DTED Level 1 és 2 adatbázisokat használtak.[2]

 

 

 

4.     A távérzékelés jelentősége a topográfiai térképek készítésében 

A topográfiai térképek (adatbázisok) elsődleges információforrását a légifényképek jelentik. Ezt indokolja egyrészt, hogy a jelenleg rendelkezésre álló topográfiai térképek információ tartalmának aktualitása nem felel meg a követelményeknek, másrészt a távérzékelési anyagok, a megfelelő paraméterekkel rendelkező mérőkamerás légifényképek lehetővé teszik a DITAB objektumai geometriai és részben minőségi jellemzőinek megállapítását, a DDM-ek (DFM-ek) elkészítését.

 

A nemzetközi tapasztalatok heterogén képet mutatnak a felhasználandó távérzékelési anyagok paramétereire vonatkozóan. Ausztriában az 1:10 000 méretaránynak megfelelő digitális topográfiai adatbázis alapanyagaként 1: 30 000 méretarányú légifelvételekből előállított 1:10 000 méretarányú ortofotókat alkalmaznak, de a települések felmérését 1:15 000 méretarányú felvételek térfotogrammetriai feldolgozásával végzik.[3] Svájc 1995–1996-ban végrehajtott légifelmérési programjában a hegyvidéki területek légifényképeit 1:55 000, az egyéb területek légifényképeit 1:22 000 méretarányban készítették el.


[1]LEHMANN Frank: The HRSC Digital Airborne Imager – Geoinformatics 2001 április – www.geoinformatics.com – p.25.

[2] Wallace S. J. - Hatcher M. J. - Priestnall G. Morton - R. D.: Research into a framework for automatic linear feature identification and extraction – www.laser-scan.com 10 p.

[3] Aaustria report 2001 for EuroGeographics – Bundesamt für Eich- und Veressungwessen, 2001. p. 5.

Ezeket a felvételeket alkalmazták az 1:10 000 méretaránynak megfelelő topográfiai adatbázis feltöltéséhez.[1] A színes felvételeket 25 m felbontással szkennelték, ami 1,3 illetve 0,6 méter terepi felbontásnak felel meg. A digitális ortofotókat 75 cm és 62,5 cm terepi felbontással készítették el. Finnországban az állami földmérés a topográfiai adatbázis felújítására 1:31 000 méretarányú fekete-fehér légifényképeket készít, amelyek soron belüli és a sorok közötti(!) átfedése 60 %. A felvételek szkennelését 20 m felbontással történik. Egyidejűleg készülnek az 1:16 000 méretarányú kataszteri célú fekete-fehér légifényképek.[2] Nagy-Britannia MAPS (Millenium Aerial Photographic Survey – Milleniumi Légifotó Felmérés) programjának keretében 130 000 km2 területről készítettek 1:10 000 méretarányú színes légifényképet. A felvételek többségét 60 % soron belüli és 20 % sorok közötti átfedéssel készítették. A magas beépítettségű területeken a perspektív torzulások csökkentése érdekében nagy fókusztávolságú (300 mm) kamarákat és nagyobb soron belüli átfedést alkalmaztak. A felvételeket 1 200 dpi (~ 21 m) felbontással szkennelték, biztosítva a minimálisan 25 cm terepi felbontást.[3] 2001. február 19-én a francia kormány döntött arról, hogy 2007-ig létre kell hozni Franciaország négy elemből álló referencia adatbázisát. Ez a kataszteri adatbázis, a címadatbázis és az 1 méter pontosságú topográfiai adatbázis mellett színes ortofotókból fog állni. A sűrű beépítésű területeken az ortofotók 12,5 cm felbontással 25 cm-es pontossággal készülnek. Az egyéb területekről 50 cm felbontású, 1 méter pontosságú felvételek készülnek.[4] A nemzetközi tapasztalatok alapján három általános következtetést vonok le:

        az új távérzékelési eszközök (LIDAR, HRSC, IFSAR) fokozódó elterjedése mellett, a „hagyományos” légifényképek jelentősége nem csökkent az országos térképezési programok végrehajtásában;

        annak ellenére, hogy tisztán fotogrammetriai meggondolások alapján a légifényképezés méretaránya akár négy – ötszöröse is lehetne a létrehozandó térkép (adatbázis) méretarányának, a gyakorlatban a légifényképezés méretaránya meghaladja az elméletileg indokolt mértéket;

        az országos légifelmérési projekteket jellemzően két méretarányban végzik, ennek során a sűrűn beépített területek légifényképezési méretaránya kettő – kettő és félszer meghaladja az egyéb területek légifényképezési méretarányát, továbbá a beépített területek légifényképezését a képek közötti megnövelt átfedéssel hajtják végre. 

A technológiai lehetőségek, a távérzékelési anyagok többcélú felhasználhatóságának célszerűsége és a nemzetközi tapasztalatok alapján a topográfiai térképrendszer megújítása során egyaránt lehetségesnek tartom a hagyományos légifényképezést differenciált méretarányban illetve a komplex légitávérzékelési adatgyűjtést. 

A hagyományos légifényképezési eljárás előnye, hogy technikai, technológiai feltételei jelen pillanatban is adottak, nem igényel különösebb fejlesztést. A légifényképezést a terep jellegétől függően két eltérő paraméterekkel rendelkező „tömbben” célszerű végrehajtani a városi (magas beépítésű) és az egyéb területeken.


[1] KERSTEN Thomas O’SULLIVAN Wiliam: Images of desire – GEOEurope 2000. június p.38-40. – ISBN 0926-3403

[2] Lämsä Jyrki: Producing digital orthoimages at the National Survey of Finland – www.nls.fi

[3] SIMMONS Georg: UK1s Largest Aerial Photographic Survey – GeoInformtics 200/3. január/február p. 18 – 21.

[4] Accompanying measure to support the setting up of European Territorial Management Information Infrastructure, Technical report on reference data 3.1.1., ETeMII-GISFORM Palermo, 2001. – www.eurogeographic.org –p. 28.

A légifényképezési paraméterek véglegesítése során a topográfiai térképezési igények mellett figyelembe kell venni a távérzékelési anyagok egyéb irányú rendszeres felhasználói igényeket is (erdészeti, vízügyi, környezetvédelmi). A javasolt paramétereket az 1. táblázat tartalmazza.

1. táblázat

Légifényképek jellemzői

Városi területek

Egyéb területek

Méretarány

1:20 000 (15 000)

1:25 000 (1:30 000)

Soron belüli átfedés

80 %

60 %

Sorok közötti átfedés

60 %

20 %

Elérhető vízszintes pontossága jól azonosítható terepelemekre (20 m)

0,4 m (0,3 m)

0,5 m (0,6 m)

Elérhető magassági pontosság (σH = ± 0,25 ‰ h)

0,8 m (0,6 m)

1 m (1,15 m)

A komplex légitávérzékelési adatgyűjtés a korszerű légitávérzékelési eljárások széleskörű igénybevételén alapul. A komplex eljárás alkalmazása legfontosabb feltételének a távérzékelési feladatok széleskörű összehangolását tekintem. Ezzel a módszerrel nagyobb mértékben figyelembe lehet venni az eltérő ágazati igényeket, viszont lényegesen bonyolultabb az optimális költség-hatékony megoldás kialakítása. A LIDARfelvételek készítése extrém magassági pontosság szükségessége esetén célszerű. 10 – 15 cm megkövetelt magassági pontosság esetén a LIDAR technológia költsége 25 – 33 %-kal kisebb, mint a hagyományos fotogrammetria alkalmazásáé.[1] Ilyen nagyobb területre kiterjedő felvételezési igénye lehet az árvízvédelemnek az árterek és védművek felmérése során. Az IFSAR technológia alkalmazása abban az esetben indokolt, amikor felmerül az egész ország területére készítendő 0,5(1) méter pontosságú DDM létrehozásának szükségessége. Ugyancsak elképzelhetőnek tartom IFSAR felmérés készítését az új Vásárhelyi terv keretében létrehozandó víztározók tervezése során. A topográfiai térképrendszer átalakítása szempontjából legperspektivikusabb eszköznek a HRSC multispektrális sztereókamerát tartom, különös tekintettel a felvételek alapján történő automatizált objektum felismerő eljárások fejlődésére. A HRSC-t ideális eszköz a nagyvárosi területek légifelmérésére. Mindhárom technológia alkalmazásának komoly problémája, hogy jelenleg Magyarországon még nem állnak rendelkezésre a megfelelő eszközök, technológia és tapasztalat, de meggyőződésen, hogy nemzetgazdasági szinten az új eszközök beszerzése gyorsan megtérülne.


[1] EM 1110-1-1000 Engineering and Design - Photogrammetric Mapping – 2002. július, http://www.usace.army.mil/usace-docs/eng-manuals/em1110-1-1000/entire.pdf, p.11-4.

Ezen meggondolások alapján az optimális komplex légitávérzékelési adatgyűjtés a következőket foglalhatja magában: 

1.)             Az ország teljes területének IFSAR felmérése 1 méter pontosságú homogén DDM, DFM és DSZM előállítása céljából. A felmérési program járulékos terméke az 1 méter felbontású ortofotóA termék később jól hasznosítható az ortofotó transzformátumok előállítására, telekommunikációs, közlekedési, vízügyi létesítmények tervezéséhez. A létrehozott magassági modellek pontossága különösen az erdős-hegyes területeken fogja meghaladni a jelenleg meglévő DDM-ek pontosságát. Az IFSAR termékek kiválóan alkalmazhatók szimulációs célokra, mit például a repülési szimulátorok.

2.)             A magas beépítésű települések HRSC felmérése 20-30 cm-es felbontással. Az elkészült termék lehetővé teszi „valódi”, holtterek nélküli ortofotók előállítását, jól hasznosítható a különböző tervezési és településfejlesztési feladatok végrehajtása során. Az előállított felvételek alkalmasak az objektumok (kiemelten az épületek) automatizált felismerésére. (Lásd: holland tapasztalatok.)

3.)             A nagyfelbontású DDM-et igénylő területek LIDARfelmérése. Jelenleg Magyarországon a nagyobb folyók árterülete mintegy 1 500 km2, az ősi árterek területe pedig eléri a 21 000 km2-t. A felmérendő terület nagysága valahol e két szám között van. A felmérés eredményeként előállított 10 – 15 cm pontosságú DDM (és DFM) jelentős mértékben javítaná az árvízvédelmi munkák tervezésének műszaki feltételeit. 

Az „új” távérzékelési eljárások alkalmazása nem válthatja ki teljes egészében a hagyományos légifelvételeket. A komplex légitávérzékelési adatgyűjtés során is szükség van 1:30 000 (1:40 000) méretarányú színes légifényképek készítésére interpretációs célokra. Perspektivikusan előtérbe kerülhet a nagyfelbontású űrfelvételek topográfiai célú felhasználásának lehetősége, amelyet ma még a légi távérzékelési eljárásokat jelentősen meghaladó költségek akadályoznak. Bár a mai magyar realitások alapján a hagyományos légifényképek minősíthetők a topográfiai térképezés legfontosabb alapanyagainak, törekedni kell a korszerű légitávérzékelési eljárások mielőbbi meghonosítására.

IRODALOMJEGYZÉK

 

BERGMAN Kenneth R. – SARIGIANIS Steven M. Rapid Terrein Visulisation; Meeting the Need for Contigency Data Sets. www,peoiews.monmouth.army.mil/jpsd/rtv.htm – 5 p..

BOOTH Jeffrey T.: LIDAR A 3-D Perspective for the Future. SO/LIC NEWS 2000 január, 10. évfolyam 1. szám – Special Operations/ Low-Intensity Conflict Division – www.ndia.org – pp.2-4.

BRINKMAN Robert F. – O’NEILL Chris: A Powerfull Combination: LIDAR and Photogrammetric mapping. The Millitary Engineer – 2000. május-június.

CORBLEY Kevin P.: U.S. Military Maps Panama Canal with Airborne Interferometry in Preparation for Transition – www.intermaptechnologies.com.

COVAULT Craig: NIMA Infotech Retools U.S. Space Recon Ops. Awiation Week & Space Technology 2000. augusztus 7. 4.p ‑ www.nima.mil

DigitalGlobe 2002. május 1.-től érvényes árai. (www.digitalglobe.com)

EM 1110-1-1000 Engineering and Design - Photogrammetric Mapping – 2002. július, http://www.usace.army.mil/usace-docs/eng-manuals/em1110-1-1000/entire.pdf, p.11-4.

FOWLER Robert A.: Concepts and Applications of Digital Ortophotos – www.intermaptechnologies.com. 4 p.

HILL Jhon M. – GRAHAM Lee A. – HENRY Robert J. – COTTER Daniel M. – YOUNG Dana: Wide-Area Topographic Mapping and Applications Using Airborne Light Detection and Ranging (LIDAR) Technology. Photogrammetric Engineering & Remote Sensing 2000. augusztus 66. évfolyam. 8. szám – www.asprs.org

LEHMANN Frank: The HRSC Digital Airborne Imager – Geoinformatics 2001 április – www.geoinformatics.com – p.25.

LOHANI Barat: Airborne altimetric LIDAR for Topographic Data Collection: issues and applications.  – Varanasi: 2001. ‑ Department of Civil Engineering Banaras Hindu University

PAPP-VÁRY Árpád: Nagyfelbontású űrfelvételek – In. Geodézia és kartográfia, 2002. november, LIV. évf. 11. szám – pp. 36-39., – ISSN 0016-7118

RENOUARD Laurent – LEHMANN Frank: Digital aerial survey data for telecoms network planning: Practical experience with a high-resolution three-view stereo camera 7 p.

ROBERTSON J.R.: Feeding the Flames Airborne Imagery Fuels Gis Growth. – GEOWorld ‑ 2001. – www.geoplace.com – 5 p.

SEFFERS George I.: NIMA: Imagery is Evrithing – www.nima.mil

STIES Manfred – KRÜGER Susanne – MERCER Bryan J. – SCHNICK S.: Comparison of Digital Elevation Data from Airborne Laser and Interferometric SAR Systems – ISPRS vol. XXXIII, 2000. Amsterdam – 7 p.

WAGNER Mary Jo: Evaulating the EROS-A1 Sattelite – Geoinformatics 2001. november, www.geoinformatics.com – pp. 6-9.

Wallace S. J. - Hatcher M. J. - Priestnall G. Morton - R. D.: Research into a framework for automatic linear feature identification and extraction – www.laser-scan.com 10 p.

WILLEM van der Vegt – HOFFMAN Andrea: Airborne Laser Scanning Reaches Maturity – Geoinformatics 2001. szeptember, www.geoinformatics.com – pp. 32-39.

www.intermaptechnologies.com. és www.GLOBALTerrain.com)

XIAOPENG Ii – Baker Bruce A. Dickson George: Accuracy Assesment of Mapping Products Produced from the STAR-3i Airborne Ifsar System. – Intermap Technologies Corp. Kanada – 9 p.

Tartalomjegyzék       Vissza a lap elejére