نقشه برداری هوایی

عکس برداري هوايي تکنيکي نسبتا جديداست که تاريخ ان کم وبيش مقارن با پيدايش هنروعلم عکاسي وهم چنين صنعت هوانوردي است.اولين گزارش کتبي اختراع فن عکاسي به آکادمي علوم وهنرهاي فرانسه به سال ۱۸۳۹بازميگردد .براي اولين بار فردي فرانسوي به نام لوئيس داگور(Louis Daguerre) روش استفاده فن عکاسي رااختراع کرد . چند سال بعد ،تکنيک عکاسي اوتوسط شخص انگليسي به نام ويليام فوکس تالبوت (Willam Fox Talbot) تکامل يافت ،به طوري که امروزه اصول اوليه اي که که او در عکاسي به وجودآورد ،هنوز مورد استفاده قرار مي گيرد. اولين گزارش قطعي پرواز هواپيما نيز مربوط به ۱۷ دسامبر ۱۹۰۳ به وسيله يکي از برادران رايت (Wright) بود که توانست با موتوري با۱۲ اسب بخار وسنگين تر از هوا به پرواز درآورده وفاصله اي حدود ۲۶۰ متر را در مدت ۵۹ ثانيه طي کند .اولين عکس هوايي که در دنيا گرفته شد از طريق بالون وبه وسيله شخصي به نام نادار (nadir) در سال ۱۸۵۸ ميلادي صورت گرفت .با اختراع هواپيما و جنگنده هاي نضامي وپيشرفت هاي هوايي در طول جنگ هاي اول ودوم جهاني و نياز به تهيه نقشه هاي دقيق به منضور هدفهاي نظامي ،عکس برداري هوايي رو به توسعه گذاشت . گفتني است که استفاده عظيم از عکس هاي هوايي در امور نظامي در طول جنگ جهاني اول بود ،در حالي که براي مصارف غير نظامي از جنگ جهاني دوم به طور وسيع آغاز شد.

باتوجه به نيازهاي روزافزون سازمانهاي نظامي ونقشه برداريبه نقشه مناطق مختلف بعدازسال۱۹۵۰ميلادي علم فتوگرامتري روبه پيشرفت نهاد وتکنيک هاي جديد تبديل عکس به نقشه به وجودامد،به طوري که امروزه تقريباً کليهً کشورهاازعکسهاي هوايي براي تهيه انواع نقشه در سطوح مختلف استفاده ميکنند.درايران نيز تهيه عکسهاي هوايي وتبديل عکس به نقشه ازهمان زمان شروع شد.سازمان جغرافياي نيروهاي مصلح وسازمان نقشه برداري کشور،بزرگترين سازمانهاي دولتي هستند که عهده دار تهيه نقشه هاي سراسر کشور در سطوح مختلف وبراي هدفهاي نظامي وغير نظامي مي باشد.

نقشه برداری و فتوگرامتری با مولتی روتورها به دو روش صورت می گیرد:

۱- روش اول : استفاده از سامانه ارتباط داده های مکانی ( DATA LINK ) و یک دوربین دیجیتال با قابلیت عکاسی در لحظه ( تایم لپس ) :

در این روش با استفاده از یک دوربین دیجیتال با قابلیت عکاسی در لحظه ( تایم لپس ) و یک سامانه ارتباط داده های مکانی ( DATA LINK ) روی مولتی روتور نصب شده است عملیات نقشه برداری را انجام می دهیم ، لازم به توضیح است سامانه دیتا لینک دارای یک گیرنده و یک فرستنده است که بخش گیرنده بر روی مولتی روتور نصب می شود و قسمت فرستنده به ایستگاه کنترل زمینی ( grand station ) نصب می گردد ، مختصات منطقه ای که قرار است عملیات فتوگرامتری در آنجا انجام گردد را از روی نقشه گوگل ( google map ) انتخاب نموده (هر نقطه دارای طول و عرض جغرافیایی می باشد) و این مختصات را وارد نرم افزار سامانه ایستگاه کنترل زمینی می نماییم .

سامانه ایستگاه کنترل زمینی مولتی روتور ( grand station )

نرم افزار با استفاده از سامانه فرستنده ، اطلاعات را وارد گیرنده نصب شده بر روی مولتی روتور می نماید. این گیرنده بطور مستقیم با فلایت کنترل پرنده ارتباط دارد که مسیر پرواز، با استفاده از نقشه گوگل مشخص می شود با وارد کردن مختصات به فلایت کنترل پرنده و با شروع پرواز ، پرنده بطور خودکار بر روی نقاطی که در نقشه گوگل از پیش مشخص نموده ایم شروع به پرواز می نماید.

سامانه گیرنده – فرستنده اطلاعات ( DATA LINK – LK900 ) با شعاع عملیاتی ۵ کیلومتر

نقشه مختصات جغرافیایی گوگل Google Map

در نهایت عکس هایی که از منطقه مورد نظر گرفته شده را وارد نرم افزار نقشه برداری می نماییم و فایل خروجی ابر و نقطه ( orthophoto ) مخصوص نقشه برداری دریافت می نماییم.

نمونه عکس orthophoto مورد استفاده در صنعت نقشه برداری

۲- روش دوم : استفاده از یک دوربین دیجیتال و سامانه اسکن لیزری VELODYNE

VELODYNE چیست ؟ ولوداین یک سامانه اسکن لیزری پرتو بالا می باشد که برای یافتن مختصات جغرافیایی دقیق یک منطقه از آن استفاده می شود. این سامانه می تواند در هر ثانیه نزدیک به ۳۰۰۰۰۰ نقطه در سطح زمین را با ارسال پرتوهای لیزری خود اسکن نماید و مختصات جغرافیایی آنها را مشخص نماید.

در روش دوم با استفاده از یک دوربین دیجیتال کار عکاسی صورت می پذیرد سامانه ولوداین نصب شده روی مولتی روتور کار اسکن لیزری دقیق منطقه را بر عهده دارد در این روش دو کار بطور همزمان صورت می پذیرد اول اینکه مختصات جغرافیایی منطقه با سامانه ولوداین دقیقا مشخص می شود و این سامانه که با دوربین دیجیتال ارتباط داده شده مختصات بدست آمده را بر روی عکس ها قرار می دهد و در نهایت نقاط به شکل ابر و نقطه که مخصوص نقشه برداری است در می آید.