فتوگرامتري
تعريف فتوگرامتري:
فتوگرافي بنا به تعريف عبارتست از هنر , عم و فن آوري تهيه اطلاعات قابل اعتماد درباره عوارض فيزيكي و محيطي از طريق ثبت , اندازه گيري بر روي عكس و روي ساير مداركي كه در بر دارنده نقشي از انرژي الكترومغناطيسي تابشي ثبت شده باشند . به طوريكه در اين تعريف ديده مي شود اين علم به طور كلي بر تجزيه و تحليل عكسي استوار است . اگر چه امروزه علم فتوگرامتري گسترش يافته و ساير مدارك غير عكسي نظير پديده هاي مغناطيسي و صوتي عوارض را در بر مي گيرد , لكن هنوز عكس مهم ترين منبع اطلاعاتي اين علم به شمار مي رود . بر مبناي تعريف فوق , فتوگرامتري به دو شاخه ي متريك و تفسيري تقسيم بندي مي شود . فتوگرامتري متريكي اندازه گيري هاي دقيق نقاط از طريق عكس يا ساير منابع اطلاعاتي را شامل مي شود كه تعيين فواصل , زوايا , مساحت , حجم , ارتفاع , اندازه و شكل عوارض را ميسر مي سازد . معمول ترين كاربرد فتوگرامتري متريكي تهيه نقشه هاي مسطحاتي و توپوگرافي از عكسها مي باشد . عكس ها نيز به دو صورت عمده هوايي ( تهيه شده توسط هواپيما ) و عكسهاي زميني ( تهيه شده توسط دوربين مستقر در روي زمين ) مي باشند . فتوگرامتري تفسيري هم به طور كلي با شناسايي و تشخيص عوارض و قضاوت درباره اهميت آنها از طريق تجزيه و تحليل منظم سرو كار دارد . فتوگرامتري تفسيري خود به دو شاخه تفسير عكس و سنجش از دور تقسيم مي شود . در حالي كه تفسير عكس به بررسي و مطالعه به وسيله عكس مربوط مي شود , در سنجش از دور كه علم جديدتري است علاوه بر عكس از سنجيده هاي ديگر نظير دوربين هاي چند طيفي , سنجيده هاي مادون قرمز , حرارتي و رادار بهره گيري مي شود . ابزار سنجش از دور كه معمولا در فاصله دورتري از اشياء مثل ماهواره ها تعبيه مي شوند , قادرند هم اطلاعات كمي و هم اطلاعات كيفي از عوارض ارائه دهند . در حال حاضر , با توجه به اهميت نگهداري از منابع طبيعي و محيطي , تفسير عكس سنجش از دور تواما به طور روز افزون به عنوان ابزاري براب مديريت و برنامه ريزي مورد استفاده قرار مي گيرند .
تاريخچه فتوگرامتري :
تحولات مربو ط به علم فتوگرامتري امروزي , سالها قبل از پيدايش عكاسي روي داده است . ارسطو حدود سال 350 قبل از ميلاد به تصوير كردن اشياء با استفاده از نور دست يافت . اوايل قرن هيجدهم دكتر بروك تايلور كتابي در زمينه پرسپكتيو خطي چاپ نمود و بلافاصله بعد از آن جي لامبوت پيشنهاد كرد كه اصول پرسپكتيو را مي توان در تهيه نقشه استفاده نمود . در واقع فتوگرامتري واقعي با پيدايش عمليات عكاسي تحول واقعي يافت . در سال 1839 ميلادي لويس داگور فرانسوي دستيابي به عمليات عكاسي را اعلام نمود . سطحي را كه او به عنوان سطح حساس استفاده نمود , صفحه اي فلزي آغشته به يدور نقره بود . امروزه اساس عكاسي همين عملياتي است كه اين شخص فرانسوي كشف نموده است . يكسال بعد يكي از ژئودزين هاي عضو آكادمي علوم فرانسه به كارگيري عكس را در نقشه برداري توپوگرافي به معرض نمايش گذاشت . اولين آزمايش واقعي به كارگيري فتوگرامتري در تهيه نقشه هاي توپوگرافي توسط سرهنگ فرانسوي به نام آيم لوسدات در سال 1849 صورت گرفت . از جمله كارهاي او استفاده از كايت و بالن براي عكسبرداري هوايي بود . به دليل وجود مشكلات در تهيه عكس هاي هوايي , او كوشش هاي خود را در تهيه نقشه از عكس هي زميني متمركز نمود . بالاخره او در سال 1859 موفق شد كه كاربرد عكس را در نقشه برداري به اثبات برساند و به خاطر همين كار عظيمي كه انجام داده و براي قدر داني از زحمات او لقب (( پدر فتوگرامتري )) به او اختصاص يافت .
تهيه نقشه با بهره گيري از فتوگرامتري در سال 1886 به وسيله كاپيتان دويل نقشه بردار كانادايي به آمريكاي شمالي معرفي شد . او دريافت كه نظر يات لوسدات براي تهيه از مناطق كوهستاني غرب كانادا مناسب است . سازمان ژئودزي و ساحلي آمريكا در سال 1894 براي نقشه برداري از مرز كانادا و آلاسكا از فتوگرامتري بهره گيري نمود . با تحولات حاصل در ابزار و وسايل به ويژه در مورد دوربين و فيلم , در فتوگرامتري هم پيشرفت هايي به وجود آمد . در سال 1861 عمليات عكاسي رنگي معرفي شد و تهيه فيلم هاي حلقه اي در سال 1891 كامل گرديد . آزمايشات مربوط به بهره گيري از يك زوج عكس براي برجسته بيني در سال 1909 به وسيله دكتر پت فريك آلماني آغاز شد . كارهاي او به تحولات بسيار زيادي در ابزار و تكنيك هاي فتوگرامتري امروزي منتهي گرديد .
اختراع هواپيما در سال 1902 ميلادي توسط برادران رايت بزرگترين رويدادي بود كه منجر به پيدايش فتوگرامتري هوايي نوين گرديد . تا آن زمان به دليل عدم وجود امكانات لازم براي عكسبرداري هوايي , تقريبا تمام عكسهايي كه براي مقاصد تهيه نقشه استفاده مي شد , عكس هاي زميني بودند . در طول جنگ جهاني اول عكسهاي هوايي به مقدار قابل توجهي جهت مقاصد اطلاعاتي و شناسايي مورد استفاده قرار گرفت . در فاصله بين دو جنگ جهاني , بهره گيري از فتوگرامتري هوايي براي تهيه نقشه چنان رشد نمود كه منجر به توليد نقشه انبوه گردبد . در همين فاصله بود كه تعدادي از شركت هاي خصوصي و سازمانهاي دولتي در اروپا و آمريكاي شمالي رسما كار فتوگرامتري را آغاز نمودند .
در سالهاي جنگ جهاني دوم , روشهاي فتوگرامتري به دليل نياز زمان , به مقدار بسيار زيادي در خدمت تهيه نقشه در آمد . از تقسير عكس هوايي بيش از هر زمان ديگر در كارهاي اطلاعاتي و جاسوسي استفاده شد . تحولات زيادي در روش ها و ابزار فتوگرامتري حاصل گرديد . در چند دهه گذشته تحولات در مورد وسايل و روشها آنقدر زياد بوده است كه بر شمردن آنها را مشكل مي سازد . روز به روز تكنيكها و ابزار دقيق تر , پر قدرت تر و بهتر مي شوند . از فتوگرامتري در بخشهاي ديگر علوم هم استفاده مي شود .
انواع عكس :
تقسيم بندي عكسهاي مورد مصرف در علم فتوگرامتري عبارتست از : عكسهاي زميني و عكسهاي هوايي . عكس هاي زميني به وسيله دوربين هايي تهيه مي شوند كه روي زمين مستقرند و موقعيت آنها در لحضه عكسبرداري مشخص مي شود . دوربين هاي زميني داراي انواع مختلف از نظر دقت و تسهيلات موجود در آنها هستند . فتوتئودوليت وسيله اي است كه آميخته از دوربين عكاسي و تئودوليت نقشه برداري بوده كه پس از نصب روي سه پايه جهت تهيه عكس هاي زميني از آن بهره گيري مي شود و وجود تئودوليت , استقرار دوربين عكاسي را در يك زاويه معين ميسر مي سازد و اندازه گيري موقعيت و ارتفاع را امكان پذير مي سازد . ن.ع ديگر دوربين زميني , دوربين بالستيك است . اين دوربين بزرگ روي ايستگاه زميني مستقر شده و براي عكسبرداري از ماهواره هاي مصنوعي كه در مدار زمين واقع شده اند مورد استفاده قرار مي گيرد . اين عكس ها براي تعيين مسير گردش ماهواره , اندازه , شكل و نيروي ثقل زمين و همچنين محاسبه موقعيت دقيق ايستگاه عكسبرداري به كار مي رود . از اين دوربين ها براي كنترل و تعيين موقعيت نسبي قاره ها , جزاير اقيانوسي و غيره بهره گيري مي شود .
عكس هوايي معمولا به دو گروه عمده قائم و مايل طبقه بندي مي شود . در عكسبرداري قائم , محور نوري دوربين كاملا قائم است . اگر محور فوق قائم نباشد در آن صورت عكس را غير قائم گويند . اين كجي ناخواسته كه ناشي از حركت هاي جزئي هواپيما مي باشد معمولا كمتر از 1 درجه و به ندرت از سه درجه تجاوز مي نمايد . در خيلي از كارهاي عملي فتوگرامتري , عملياتي كه روي عكس هاي قائم صورت مي گيرد را مي توان روي عكس هاي غير قائم انجام داد و در نتيجه نهايي كار اثر زيادي نخواهد گذاشت . نوع ديگر عكسبرداري به صورت مايل مي باشد در اين حالت محور نوري دوربين بست به امنداد قائم داراي زاويه مي باشد . به صورت كلي سه حالت عكسبرداري قائم , مايل و خيلي مايل وجود دارد . ( نوع جديد عكس ماوراء زميني وجود دارد كه توسط سفينه فضايي از سطح ساير كرات گرفته مي شود)
عكسبرداري قائم :
در عكسبرداري قائم , عكس ها در جهت يك سري خطوط موازي اخذ مي شوند كه به آن نوار پرواز مي گويند . نحوه عكسبرداري به صورت است كه عكس ها داراي هم پوشاني نسبت به قبل و بعد از خود هستند كه اين هم پوشاني در جهت طولي را پوشش طولي مي نامند و همين منطقه مشترك بين دو عكس باعث برجسته بيني شده و به همين منظور به آن منطقه پوششي برجسته اطلاق مي شود . يك زوج عكس هوايي متوالي را زوج برجسته مي نامند و مقدار پوشش طولي معمولا بين 55 تا 65 درصد است .موقعيت دوربين در هر لحضه عكسبرداري را ايستگاه عكسبرداري نامند و به ارتفاع هواپيما در لحضه پرواز و اخذ عكس ارتفاع پرواز گويند .
نوارهاي پروازي طوري انتخاب مي شوند كه هر نوار با نوار مجاور داراي پوشش 30 درصدي باشد و به آن پوشش عرضي گويند . چنانچه منطقه اي داراي دو پوشش عرضي يا بيشتر باشند بلوك عكس ناميده مي شود .
تهيه عكس هاي هوايي :
مفسران عكس و فتوگرامتريست ها و ساير استفاده كنندگان عكس مي توانند به يكي از دو روش زير به عكس دسترسي پيدا كنند :
- خريد عكس
- سفارش براي عكسبرداري جديد
در ايران دو مركز بزرگ تهيه نقشه يعني سازمان جغرافيايي نيروهاي مسلح و سازمان نقشه برداري كشور مسئوليت عكسبرداري مملكتي را به عهده دارند كه براي تهيه عكس مي بايست به اين دو مركز مراجعه نمود .
كاربرد فتوگرامتري :
در سالهاي نخست پيدايش فتوگرامتري , از آن براي تهيه نقشه هاي توپوگرافي استفاده مي شد كه اين امر هنوز هم در بخش مهمي از فعاليت هاي فتوگرامتري استفده مي شود .دو محصول فتوگرامتري تحت نام هاي اورتوفتو يا نقشه هاي عكسي و مدل ارتفاعي رقومي با هم و يا به تنهايي مي توانند جايگزين نقشه هاي توپوگرافي شوند . عكس نقشه نوعي عكس هوايي است كه مقياس آن در سراسر عكس يكنواخت است . عكس نقشه معدل نقشه هاي مسطحاتي است . با اين تفوت كه در نقشه عوارض با خط و نماد نمايش داده مي شوند در حاليكه در عكس نقشه عوارض با شكل واقعي شان ظاهر مي شوند .
فتوگرامتري ابزار با ارزشي براي نقشه برداري زميني است . از عكس هاي هوايي براي مشخص كردن حد و مرز زمينها نيز استفاده مي شود . اگر رئوس قطعه زمين با توجه به عوارض زميني بتواند روي عكس هوايي شناسايي شود در آن صورت كل قطعه را مي توان روي عكس مشخص نمود . با علامت زدن قبلي گوشه هاي زمين روي عكس از روي مدارك و اسناد موجود زماني كه در منطقه حضور مي يابيم و هنگام نقشه برداري زميني , به راحتي مي توان آنها را پيدا نمود . با برجسته بيني قادر خواهيم بود قطعه زمين مورد نظر را روي عكس برجسته ببينيم .
فتوگرامتريست ها قادرند بدون حضور در محل , از آن منطقه نقشه تهيه نمايند . در خيلي از مواقع پلان نيمرخ مربوط به بزرگراهها از عكس هاي هوايي به دست مي آيد . اطلاعات فتوگرامتري به عنوان اصلي ترين خوراك نرم افزار GIS قابل بهره برداري خواهد بود .
فتوگرامتري به روايت تاريخ :
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 ) توسطEduard 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 توسط 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
پایه گذار علم فتوگرامتری یک سرگرد فرانسوی به نام لوسدا (A. Laussedat)، بود. او در سال 1859 برای کمیسیون آکادمی علوم پاریس نشان داد که انسان چطور میتواند با استفاده از زوج عکس، مختصات نقاط را محاسبه کند.
در همین زمان در آلمان شخصی به نام مایدن باور (A. Meydenbaver)، اولین آزمایش موفق خود را تحت عنوان فتوگرامتری ساختمان پشت سر گذاشت.
این علم در اتریش از تاریخ 1887 تاکنون مورد استفاده قرار گرفته و همچنین دو مهندس اتریشی به نامهای هافرل (Hefferl) و ماورر (Maurer) اولین طرح دستگاه فتوگرامتری را جهت استفاده در راهسازی و آبرسانی به انجام رساندند.
بعد از اینکه در سال 1901 پالفریش (Pulfrich) مقدمات علم استریوفتوگرامتری را ارائه کرد، راه را برای مخترع با ذوقی به نام اورلز (Orels) در سال 1909 که دستگاه استریواتوگراف را اختراع کرد، هموار ساخت
كليد واژه ها:
'شركت نقشه برداري' , 'مهندسين مشاور نقشه برداري' , 'مشاور نقشه برداري' , 'مشاوره نقشه برداري' , 'مشاور نقشه بردار' , 'مهندس نقشه بردار' , 'مهندس نقشه برداري' , 'پيمانكار نقشه بردار' , 'پيمانكار نقشه برداري' , 'آموزش نقشه برداري' , 'تهيه نقشه' , 'دفتر نقشه برداري' , 'ماده147' , 'ماده 147' , 'تهيه نقشه UTM' , 'مشاورين نقشه برداري' , 'مشاورين نقشه بردار' , 'نقشه برداري' , 'نقشه بردار'