تفسیر عکس هوایی: به امور تخصصی و کارتوگرافی گفته می شود که طی این فرایند عکس هوایی خام در سیستم مختصات یو تی ام قرار داده می شود و جهت امور ثبتی و حل اختلافات املاک و اراضی مورد استفاده قرار می گیرد. به صورت کلی فرایند تفسیر عکس هوایی شامل تهیه و تحلیل عکس های هوایی آنالوگ، دیجیتال و تصاویر ماهواره ای می شود. تفسیر عکس های هوایی برای اموری همچون حل اختلافات حد و مرز املاک و اراضی، بررسی سابقه احیا و قدمت بنا مورد استفاده قرار می گیرد. به صورت خلاصه با تفسیر عکس هوایی که در واقع وضعیت یک منطقه را در دهه های 20-30-40-50 را ثبت کرده اند مورد بررسی قرار می دهیم.
تفسیر عکس هوایی
تفسیر عکس هوایی یا تصاویر ماهواره ای شامل دو مرحله تهیه عکس هوایی و تفسیر عکس هوایی می باشد. تهیه عکس هوایی بنا بر نیاز پروژه و کارفرما و تاریخ مورد نظر تهیه می شود. در گام اول می بایست اندکس عکس های هوایی سازمان نقشه برداری و سازمان جغرافیایی در سنوات گذشته بررسی شود که عکس آنالوگ یا زوج عکس هوایی چه سالی قابل دسترس است. پس از مشخص کردن تاریخ مورد نظر به عنوان مثال زوج عکس هوایی سال 1335 سفارش داده می شود. زوج عکس های هوایی به صورت فایل tiff تهیه شده و برای تفسیر آماده می شود. در فرایند تفسیر عکس هوایی می بایست عکس هوایی تهیه شده را در سیستم مختصات یو تی ام قرار دهیم. توجه داشته باشید که عکس های هوایی در سیستم مختصات قرار ندارند و اصلاحا ارتوفتو نیستند.
می بایست طی عملیات کارتوگرافی و ژئو رفرنسینگ در سیستم مختصات یو تی ام قرار داده شوند. جهت انجام این امور تخصصی به نقاط کنترل زمینی و نقشه هوایی نیاز داریم. همچنین برای ارتوفتو دقیق باید از dem منطقه نیز استفاده کنیم. انجام امور تفسیر عکس هوایی توسط نرم افزار های تخصصی از جمله arc gis pro و pci geomatica انجام می شود. پس از انجام ژئورفرنس عکس هوایی و قرار دادن در سیستم مختصات یو تی م، موقعیت ملکی که نیاز به بررسی اختلاف می باشد روی عکس هوایی جانمایی شده و امور تخصصی تفسیر و تثبیت حد و مرزها انجام می شود. تفسیر عکس هوایی جهت نیاز های مختلفی انجام می شود که در ادامه مقاله مورد بررسی قرار می گیرد.
بیشتر بخوانید: کارشناس تفسیر عکس هوایی
تفسیر عکس هوایی چیست؟
تفسیر عکس هوایی یا تصویر ماهواره ای به روند یا پروسه ای گفته می شود که امروزه بیشترین کاربرد را برای حل اختلافات در حدود اربعه املاک و اراضی دارد. کارشناس رسمی مفسر عکس هوایی در ابتدا اقدام به تهیه عکس هوایی یا تصویر ماهواره ای در سنوات گذشته یا تاریخ قدیمی ملک مورد نظر از سازمان نقشه برداری یا سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح می کند.
پس از تهیه و دریافت زوج عکس هوایی یا ماهواره ای به بررسی وضعیت ملک و تغییرات حاصل شده از زمان گذشته تا کنون می پردازد و نتایج را به صورت گزارش کارشناس رسمی تفسیر عکس هوایی ارائه می دهد. تفسیر یا تحلیل و بررسی عکس هوایی چندین مرحله را در بر خواهد داشت. توجه داشته باشید که صرفا تهیه و سفارش عکس هوایی به معنای انجام تفسیر عکس هوایی نمی باشد. در ادامه مقاله تفسیر عکس هوایی مراحل این امور تخصصی را که در صلاحیت کارشناسان رسمی می باشد را تشریح می کنیم.
مراحل تفسیر عکس هوایی
- تهیه مختصات برای کارشناس رسمی
- بررسی اسناد و مدارک
- تهیه عکس هوایی آنالوگ
- تفسیر و جانمایی عکس هوایی
اولین گام تهیه مختصات و یا نقشه یو تی ام زمین یا مورد نظر جهت تفسیر عکس هوایی می باشد. پس از ارسال مختصات یو تی ام یا نقشه یو تی ام محدوده ملک مورد نظر جهت تفسیر عکس برای کارشناس رسمی دادگستری، سنوات یا سال هایی که برای منطقه مورد تعرفه عکس هوایی آنالوگ موجود است بررسی می شود و به متقاضی اطلاع رسانی می شود. ارائه کلیه اسناد و مدارک مستند به کارشناس رسمی دادگستری یا مفسیر عکس هوایی، گام بعدی تهیه و سفارش زوج عکس هوایی می باشد.
کارشناس رسمی دادگستری مفسر عکس هوایی که صاحب صلاحیت تفسیر عکس هوایی می باشد (کارشناس رسمی دادگستری رشته کشاورزی) در این مرحله با بررسی اسناد و مدارک و اطمینان از صحت آن ها اقدام به تهیه زوج عکس هوایی آنالوگ متناسب با نیاز متقاضی می کند. به عنوان مثال اگر اختلاف متقاضی با سازمان منابع طبیعی باشد می بایست از عکس های هوایی آنالوگ دهه 40 استفاده کنیم. عکس های هوایی آنالوگ به صورت زوج عکس هوایی در سازمان نقشه برداری کشور و سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح نگهداری و فروخته می شوند. برای سفارش عکس هوایی متناسب با سال مورد نیاز می بایست به صورت مراجعه حضوری و یا خرید اینترنتی از این سازمان ها تهیه شود. سفارش و تهیه عکس های هوایی پس از 10 الی 14 روز کاری آماده به دست متقاضی می رسند.
عکس هوایی آنالوگ چیست؟
عکس های هوایی آنالوگ سازمان نقشه برداری که به صورت عامیانه به آنها عکس هوایی قدیمی گفته می شود، از اواسط دهه 30 تا اواخر دهه 80 از کشور ایران تهیه شده اند و امروزه کاربرد های فراوان در حوزه های مختلف از جمله جانمایی پلاک ثبتی حدود اربعه املاک در ایران پیدا کرده اند. شایان ذکر است که در یک دوره دهه 20 نیز عکس برداری های از شهر تهران و برخی شهرها انجام شده است.
دسترسی به این عکس ها مشکل است به دلیل عدم وجود آرشیو در داخل کشور. عکس های هوایی آنالوگ هر ملک (عکس های هوایی قدیمی املاک) که جهت دعاوی ملکی مورد استفاده قرار داده می شوند، برای ارائه به مراجع قضایی از جمله دادگاه می بایست توسط کارشناس رسمی دادگستری متخصص، ژئورفرنس، جانمایی و تفسیر عکس هوایی ارائه شوند.
تفسیر عکس هوایی آنالوگ
تفسیر عکس های هوایی آنالوگ به صورت کلی اموری است که برای بررسی و تجزیه و تحلیل عکس های اخذ شده از مناطق مختلف انجام می شود. با تفسیر عکس هوایی در واقع عوارض سطح زمین شناسایی (تحلیل-بررسی) و ارتباط آن ها با یکدیگر تعیین می شود. اکثرا امور تفاسیر عکس هوایی برای امور قضایی جهت حل اختلافات املاک مورد استفاده قرار داده می شوند.
کارشناس رسمی دادگستری مفسر عکس برای تفسیر عکس های هوایی می بایست آشنایی کامل با ساختار عکس و اجزای تشکیل دهنده عکس ها داشته باشد. عکس برداری هوایی تا به امروز به دو روش دیجیتال و آنالوگ انجام شده است. در این مقاله بیشتر راجع به تفسیر عکس های هوایی آنالوگ که به شکل اسکن شده در اختیار سازمان نقشه برداری کشور و سازمان جغرافیایی نیروی های مسلح قرار دارند و امروزه بیشتر از آن ها استفاده می شود، تشریح می کنیم.
هدف از تفسیر عکس هوایی
هدف از تفسیر عکس های هوایی و ماهواره ای تشخیص و شناسایی عارضه ها، خروجی دیتا کارشناسی و تعیین حد ها بر روی عکس هوایی می باشد. اندازهگیری کردن همه ویژگی های هندسی عارضه ها از جمله؛ طول، عرض، مساحی و ارتفاع از سطح دریا. در تهیه و تفسیر عکس هوایی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. کارشناس رسمی دادگستری در تهیه و تفسیر عکس های هوایی می بایست دقت مکفی را در تهیه و تفسیر عکس هوایی به کار بگیرد. در تفسیر عکس ها هوایی سازمان نقشه برداری، باید مشخص شود که مقیاس عکس هوایی، سال تصویر برداری. تایم تهیه عکس مربوط به چه فصلی از سال می باشد، همچنین ساعت تصویر برداری چه تایمی از ساعت روزانه بوده است.
جهت شناسایی عارضه های روی عکس هوایی می شود از علائم و معیارهای مختلفی استفاده نمود. تخصص تهیه و تفسیر عکس هوایی و ماهواره ای در صلاحیت کارشناس رسمی دادگستری رشته نقشه برداری می باشد. متقاضی تهیه و تفسیر عکس هوایی می بایست با مراجعه به کارشناسان رسمی نقشه برداری با تجربه در تفسیر عکس هوایی سفارش خویش را ثبت کند. شناسایی عارضه ها روی عکس هوایی پس از تفسیر عکی هوایی توسط کارشناس رسمی دادگستری نقشه برداری و تحلیل برخی ویژگیهای موجود در محل. همچون رطوبت موجود در خاک، ناخالصی آبها، جنس سنگ، نوع محصولات زراعی، کیفیت ساختمان ها و بسیاری دیگر موارد،. برای مهندسین و کارشناس رسمی نقشه برداری تفسیر عکس هوایی بسیار با اهمیت تر از ابعاد هندسی موجود در عوارض عکس های هوایی میباشد.
عکس هوایی مناطق فاقد پوشش
در برخی مناطق متاسفانه هیچ عکس یا تصویر هوایی در آرشیو سازمان نقشه برداری و جغرافیایی موجود نمی باشد. علت این موضوع به دلیل عدم نقشه برداری هوایی جهت تهیه عکس هوایی می باشد. به عنوان مثال این مناطق تحت پوشش اندکس های عکس هوایی و نقشه هوایی سازمان نقشه برداری نمی باشند. در این مواقع تیم تخصصی کارشناسان رسمی حد نگار اقدام به تهیه عکس هوایی و تصاویر ماهواره ای از جمله ماهواره کرونا از وبسایت ها و منابع خارج از کشور می نماید.
تفسیر و جانمایی عکس های هوایی نیازمند تخصص و تجربه فنی علوم فتوگرامتری و تخصصی کارتوگرافی دارد. به این دلیل بررسی و تفسیر عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای می بایست توسط متخصصین با تجربه در این حوزه انجام شود. اظهار نظر کارشناسی، تفسیر و جانمایی اشتباه عکس های هوایی علاوه بر خسارت های مالی سنگسن ممکن است موجب خطا در روند کلی پرونده دعاوی ملکی شود. در نهایت پس از بررسی ها و پردازش های انجام شده روی عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای ، گزارش کارشناسی نهایی آماده می شود و در اختیار متقاضی قرار داده می شود و یا به ارگان مربوطه ارسال می شود.
تفسیر عکس هوایی زمین کشاورزی
تفسیر عکس هوایی زمین کشاورزی جهت بررسی قدرت کشاورزی یک بخش فهمیدن، رطوبت و بافت خاک اراضی کشاورزی مهمتر از ابعاد مزارع میباشد. در بررسی های شهری علاوه بر اندازه سازه ها و خیابانها، کیفیت این بنا ها از نظر جنس مصالح موجود، چینش و شکل هر کدام در نظام کلی شهر ها از اهمیت برخوردار است.
در مورد فنی دیگر که بسیار مهم است میزان انعکاس و وجود نوع ابرهای باران زا است. در مورد ابرها، رطوبت و ظرفیت بارشی مشخص کننده است نه اندازه سایز ابرها. در برخی نقاط ابرهای سیروس آسمان را میپوشانند بدون تولید بارش باران. اما در نقظه دیگر ابر کومولونیموس رگبار شدید و بارش زیادی به وجود می آورد. این بارش باعث بروز سیل و حوادث تلخی می شود. متخصصین تهیه و تفسیر عکسهای هوایی و ماهواره ای می بایست اطلاعات دقیق راجع به ابعاد، و ویژگی های عوارض موجود بر روی عکس های هوایی را کسب نمایند.
موارد ویژه در تفسیر عکس هوایی
قبل از تحلیل و بررسی عارضه های عکس هوایی موارد ذیل باید در تفسیر عکس هوایی بررسی شود. باند عکسبرداری عکس هوایی جهت تهیه عکس بر اساس میزان انعکاس عکس برداری میشوند. اندازه انعکاس یک عارضه مشخص، در باندهای مختلف طیف های الکترو مغناطیسی متفاوت می باشد. به عنوان مثال در مشاهده باند آبی، پوشش گیاهی روشن تر از خاک است، در باند قرمز خاک ها روشن تر از پوشش گیاهی مشاهده میشوند. در صورتی که باند تصویر برداری مشخص نباشد ممکن است که در تشخیص عوارض دچار اشتباه شویم. توجه داشته باشید که اکثر عکسهای هوایی تهیه شده در باند مرئی تهیه میگردند. تعداد اندکی در باند نامرئی مادون قرمز فاصله نزدیک تهیه میشود. می شود فرض کرد که باند تمامی عکس های هوایی موجود در باند مرئی تهیه شده اند.
مقیاس و زمان عکس برداری هوایی
مقیاس عکس هوایی در اندازه عوارض ثبت شده تاثیر میگذارد. به عنوان نمونه ممکن است یک مرکز خرید در عکس با مقیاس به شکل یک خانه معمولی ثبت شود. برای تشخیص مرکز خرید از خانه های اطراف باید از عکس هوایی با مقیاس مناسب استفاده کنیم. در نمونه دیگر گله گاو در عکسهای هوایی به گله گوسفند ها شباهت دارند تا به گله گاو ها. بدین علت ها مقیاس عکس بر روی اندازه عوارض ثبت شده در عکس هوایی تاثیر میگذارد. برای شناسایی و تفسیر عارضه ها در عکس هوایی باید به اندازه نسبی عوارض در مقیاس عکس توجه کرد.
زمان عکس برداری در تهیه و تفسیر عکس هوایی شامل فصول و زمان عکس برداری میشود. برای تصویر برداری جهت پروژه خاص باید فصل مناسبی را جهت تهیه و تفسیر عکس هوایی انتخاب کنبم. به عنوان نمونه جهت تشخیص انواع پوشش گیاهی در تفسیر عکس هوایی در فصل تابستان و برای تشخیص رطوبت موجود در خاک در فصل بهار عکس هوایی تهیه میکنیم. اثر فصول در تصویر برداری هوایی بر روی انعکاس عوارض مشهود است در تفسیر رنگ عارضه در عکس هوایی باید فصل عکس هوایی را در نظر گرفت.
عکس هوايي چیست؟
عکس هوایی، به یک عکس دیجیتال یا آنالوگ گفته می شود که، جهت ثبت عوارض و جزئیات در یک منطقه توسط هواپیما عکس برداری می شود. به صورت کلی عکس های هوایی به دو دسته رقومی و آنالوگ تقسیم بندی می شوند. تهیه عکس های هوایی دیجیتال و رقومی توسط سازمان های نقشه برداری و جغرافیایی تهیه شده اند. عکس های هوایی آنالوگ یا قدیمی که مورد توجه کارشناسان رسمی جهت تفسیر عکس هوایی است، در این مقاله بررسی می شوند.
با توجه به نیاز کارشناسان رسمی نقشه برداری و امور ثبتی، جهت تهیه و تفسیر عکس هوایی در یک منطقه خاص، ابتدا می بایست اندکس عکس های هوایی تهیه شده و سال تهیه را در آرشیو سازمان نقشه برداری یا سازمان جغرافیایی بررسی کرد. پس از بررسی عکس هوایی و موجود بودن عکس در دوره زمانی در دهه های 30،40،50،60 می توان زوج عکس را سفارش داد. تاریخجه اولین عکس برداری در کل کشور جمهور اسلامی ایران در طول سالهای 1334 تا 1336، توسط شرکت های آمریکایی با مقیاس 1/50000 انجام شده است. دومین دوره عکس برداری کلی و پوششی کشور با مقیاس 1/20000 در شروع سال 1343 شمسی تهیه شد. شایان ذکر است که این دوره از عکس برداری در ایران طی 10 سال زمان انجام شد.
تاریخچه عکس برداری هوایی ایران
سومین دوره عکس برداری در ایران در سال 1370 با مقیاس های 1/40000 و 1/70000 انجام شد. هدف از تهیه عکس های هوای در این سالها در کشور ایران جهت گرد آوری نقشه های هوایی با مقیاس 1/25000 انجام شد. عکس برداری های سازمان های اشاره شده جهت تهیه عکس های هوایی به جهت شناسایی و استخراج وضعیت زمین در سالهای گذشته انجام شده است. عکس های هوایی تهیه شده، اطلاعات هندسی مفیدی از جمله ابعاد و مساحی املاک و همچنین ارتفاع اراضی و املاک را در خود ثبت کرده اند. موارد اشاره شده ثبت شده در عکس های هوایی، در امورر ملکی و اختلافات ثبتی مورد استفاده کارشناسان رسمی قرار می گیرد.
همان گونه که اشاره شده، عکس های هوایی در مقیاس های مختلفی تهیه شده است، همچنین عکس های هوایی اطلاعاتی شامل سال عکس برداری، ساعت عکس برداری، ارتفاع پرواز را در خود ثبت کرده اند. کارشناسان رسمی جهت امور مختلف از جمله بررسی اختلافات ملکی در دادگاه، از تهیه و تفسیر عکس هوایی استفاده می کنند. عکس های هوایی قدیمی مورد استفاده کارشناسان رسمی در دادگاه یا همان عکس های آنالوگ، پس از تهیه می بایست طی عملیات فتوگرامتری تفسیر شوند. تفسیر عکس های هوایی بر مبنای نیاز پرونده دادگاه در روش های گوناگونی انجام می شود. به عنوان نمونه بررسی سابقه احیا در عکس هوایی با جانمایی پلاک ثبتی روی عکس هوایی متفاوت است.
ارگان تهیه کننده عکس هوایی
از جمله اصلی ترین مسئولیت های سازمان نقشه برداری، تهیه عکس های هوایی از کل کشور می باشد. تهیه عکس های هوایی توسط سازمان نقشه برداری با هدف ثبت شکل رقومی و توپوگرافی املاک و اراضی در کل کشور می باشد. توسط عکس های هوایی می توان پوشش گیاهی را ثبت کرد و در موارد مورد نیاز از این عکس ها توسط کارشناسان مفسر عکس هوایی استفاده کرد. عکس های هوایی اخذ شده، مبنای ایجاد نقشه های یو تی ام UTM در مقیاس های مختلف مورد نیاز در امور نقشه برداری می باشد. با استفاده از این نقشه های می توان عکس های هوایی را ژئورفرنس کرد. با زمین مرجع کردن عکس هوایی می توان پس از ثبت نقشه یو تی ام وضع موجود یک منطقه روی عکس، اطلاعات کارشناسی بدست آورد.
عکس هوایی رقومی یا دیجیتال
در مقاله تفسیر عکس هوایی انواع عکس هوایی رقومی و دیجیتال را بررسی می کنیم. همچنین به چگونه و چرایی امور رسمی تفسیر عکس هوایی توسط کارشناس رسمی و بررسی تاریخچه این امور در دنیا و سپس در ایران می پردازیم. سپس در مورد انواع عکس هوایی آنتلوگ و دیجیتال و نحوه تهیه و کاربرد آنها توضیح می دهیم. در ادامه مقاله به خصوصیات و علائم موجود در عکس هوایی آنالوگ قدیمی اشاره می کنیم و پس از آن در حد کافی سیستم برجسته بینی و نحوه دید برجسته عکس هوایی را تشریح می کنیم. همچنین عوامل موثر بر تفسیر عکس هوایی و نحوه محاسبه مقیاس عکس هوایی را تشریح می کنیم. آشنایی با امور تفسیر در مراحلی که در ادامه به آن می پردازیم به منظور تفسیر عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای لازم و ضروری می باشد.
تکنولوژی ثبت و ضبط عکس های هوایی متناسب با تکنولوژی تصویر برداری در حال پیشرفت بوده و این عامل بر یکدیگر تاثیر گذار هستند. پیشرفت های علوم تصویر برداری هوایی و ثبت تصاویر به صورت مستقیم در عکسب رداری هوایی یا فتوگرامتری تاثیر گذار بوده و برعکس نیاز ها و پیشرفت های عکسب رداری هوایی شتاب دهنده ای برای پیشرفت تصویر برداری بوده است . به صورت کلی همان طور که در سال های گذشته تصویر برداری توسط دوربین های آنالوگ قدیمی(سیاه و سفید) انجام می شد، برای عکس برداری هوایی نیز از همین تکنولوژی استفاده می شده. در تصویر برداری آنالوگ، یک دوربین آنالوگ در زیر هواپیمای تصویر برداری هوایی نصب و در باند عکس برداری هوایی در فواصل منظم عکس برداری انجام می شده است . پس از عکس برداری هوایی، فیلم ها در تاریک خانه تبدیل به نگاتیو یا دیاپوزیتیو شده و سپس بر روی کاغذ مخصوص پرینت یا چاپ شده است.
عکس برداری هوایی دیجیتال
عکس برداری هوایی به صورت دیجیتال با ورود فناوری تصویر برداری دیجیتال، مورد استفاده قرار گرفت. فناوری عکس برداری هوایی دیجیتال به مرور جایگزین دوربین های عکس برداری آنالوگ در هواپیما های تصویر برداری یا نقشه برداری هوایی شد. این امر تحول شگرفی در کیفیت و دقت فتوگرامتری یا نقشه برداری هوایی ایجاد نمود. مضاف بر این امر، تکنولوژی تصویر برداری دیجیتال به علت امکان ذخیره، بازیابی و اصلاحات نوری تصاویر که در اختیار کاربر قرار می دهد، باعث سرعت بخشی به امور تبدیل عکس هوایی به ارتوفتو و نقشه هوایی در پروژه های عظیم نقشه برداری و کاداستر شده است. در کشور ایران نیز دوربین های رقومی فتوگرامتری معروف به Ultracam در حدود سال 87 شمسی توسط سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح و سال 90 شمسی توسط سازمان نقشه برداری کشور مورد استفاده قرار گرفت.
این دو سازمان دولتی تاریخ های اشاره شده تصویر برداری هوایی یا نقشه برداری هوایی را بر اساس تکنولوژی عکس برداری رقومی انجام داده اند. در تصویر برداری رقومی به دلیل کاهش چشمگیر محدودیت های فضای فیزیکی ذخیره عکس های هوایی، امکان ثبت ، ذخیره و نگهداری تعداد به مراتب زیادتری از عکس های هوایی وجود دارد. بدین جهت اختیار عمل تیم نقشه برداری هوایی و فتوگرامتری جهت افزایش میزان هم پوشانی عکس های هوایی به مراتب بالاتر می رود. در عکس برداری رقومی به دلیل عدم وجود محدودیت ابعاد نگاتیو ، با تقویت عدسی و سایر پارامتری های تصویر برداری هوایی امکان ثبت تصاویر با رزولیشن و کیفیت بالا با سطح پوشش بیشتری را میسر می سازد.
زوج عکس هوایی یا یکی در میان
زوج عکس های هوایی یا عکس یکی در میان در تفسیر عکس هوایی مورد استفاده قرار می گیرند. در تهیه یا تفسیر عکس های هوایی با واژه هایی همچون زوج عکس، یکی در میان ، تک عکس هوایی، برجسته بینی توسط اسریوسکوپ یا نرم افزار آرک جی آی اس آشنا شده اید. جهت اطمینان از این که منطقه مورد نظر در عکس هوایی موجود باشد و ضمنا برای برجسته بینی جهت تفسیر عکس (ایجاد دید سه بعدی برای کمک به تفسیر عکس هوایی) نیازمند تهیه یک زوج عکس می باشیم. در این بخش مقاله یا محتوا به صورت کلی روش برجسته بینی توسط زوج عکس هوایی و تفاوت آن با تک عکس هوایی را بررسی می کنیم.
نوار پرواز در عکس هوایی چیست؟
جهت تصویر برداری یا عکس برداری هوایی (نقشه برداری هوایی)، هواپیمای نقشه برداری یا پهپاد مجهز به دوربین های عکاسی در مسیری هدایت می شوند که به آن نوار یا رن پرواز ، استریپ می گوییم. در واقع رن پرواز در نقشه برداری هوایی جهت تهیه عکس هوایی به مسیر مستقیمی گفته می شود که هواپیما بر روی آن رن پروازی هدایت می شود و صورت متوالی و به فاصله های حساب شده عکس برداری یا امور نقشه برداری هوایی را انجام می دهند. نوار پرواز در نقشه برداری هوایی با توجه به منطقه مورد نیاز جهت تهیه عکس هوایی طراحی می شود.
هم پوشانی طولی و عرضی در عکس هوایی
هر عکس هوایی تهیه شده با عکس یا تصویر هوایی بعدی خود می بایست منطقه مشترکی را پوشش بدهند. در واقع در تصویر برداری هوایی از یک منطقه می بایست حداقل در دو عکس هوایی وجود داشته باشد. به اندازه ای که هر عکس هوایی با عکس بعدی خود هم پوشانی داشته باشد به اصطلاح همپوشانی طولی در نقشه برداری هوایی گفته می شود که حدودا می بایست 60 درصد باشد. در هم پوشانی عرضی می بایست هواپیمای نقشه برداری هوایی بعد از ثبت عکس های هوایی نوار پرواز، شروع به تصویر برداری از نوار بعدی کند. این دو نوار عکس برداری هوایی می بایست با یکدیگر هم پوشانی داشته باشند که به آن هم پوشانی عرضی می گویند که می بایست در حدود 30 درصد باشد.
زوج عکس و تک عکس هوایی چیست؟
زوج عکس هوایی به دو عکس هوایی پشت سر هم گفته می شود. به عنوان نمونه اگر در یک نوار پرواز عکس های هوایی یک تا صد را شامل بشود، عکس های هوایی یک و دو تشکیل یک زوج عکس هوایی را می دهند. همین طور عکس های هوایی دو و سه تشکیل زوج عکس بعدی را می دهند. لذا چنان چه کارشناس رسمی مفسر عکس هوایی نیاز به برجسته بینی و تفسیر عکس هوایی از یک منطقه را داشته باشد، می بایست زوج عکس آن منطقه را تهیه کند. در صورتی که کارشناس رسمی تنها نیاز به مطالعه و مشاهده محدوده یک منطقه را داشته باشد می تواند از عکس های یکی در میان یا تک عکس هوایی استفاده کند. در صورتی که محدوده مورد مطالعه کارشناس محدود باشد در این حالت تهیه تنها یک عکس هوایی یا تک عکس کفایت می کند.
زوج عکس هوایی چه کاربردی دارد؟
هر عکس هوایی عوارض را به شکل مسطحاتی یا دو بعدی نمایش می دهد. جهت بررسی های دقیق کارشناسی رسمی دادگستری مخصوصا در مواردی که نیاز به تشخیص اختلاف ارتفاع داشته باشیم می بایست از زوج عکس هوایی جهت برجسته بینی استفاده کنیم. برجسته بینی به شکل دستی با تجهیزاتی همچون استریوسکوپ انجام می شود در صورتی که عکس به صورت پرینت باشد. در صورتی که زوج عکس را به صورت فایل در دسترس داشته باشیم با استفاده از افزارهایی همچون INFO -Soft Copy-LPS-AGI Soft یا ARC GIS PRO برجسته بینی و تفسیر عکس هوایی را انجام می دهیم.
با توجه به این که تمام مناطقی که توسط عکس هوایی پوشش داده می شوند دقیقا در زیر هواپیمای نقشه برداری قرار نمی گیرند و با خط قائم آن زاویه دارند، لذا عوارض در دو عکس متوالی یا زوج عکس با زوایای مختلف عکس برداری می شوند که سبب می شود تشخیص برخی عوارض در دو عکس پشت سر هم با هم اختلاف داشته باشند. در این موارد ممکن است یکی از عکس های هوایی عارضه مورد نظر را بهتر نمایش دهد. جهت برجسته بینی داشتن حداقل ۲ عکس متوالی یا زوج عکس هوایی الزامی است. اندکس پرواز در سالهای خیلی دور دقت کمی دارند و ممکن است نقطه ای که به عنوان مرکز عکس مشخص گردیده است با نقطه عکس برداری هواپیما فاصله داشته باشد. در برخی موارد دیگر نیز ممکن است با وجود دقت در انتخاب عکس هوایی مناسب، عارضه یا زمین مورد نظر در عکس هوایی قرار نگیرد. در املاک و اراضی که وسعت زیادی دارند ممکن است بخشی از زمین در یک عکس هوایی قرار نگیرد.
تاریخچه عکس های هوایی
تصویر برداری هوایی یا نقشه برداری هوایی جهت تهیه عکس هوایی با کاربرد مهم در زمینه فتوگرامتری و تفسیر عکس هوایی دارای قدمت زیادی ندارد. تاریخ نقشه برداری هوایی جهت تهیه عکس هوایی هم زمان با پیدایش علوم عکاسی و تصویر برداری و همچنین ، صنعت هوانوردی می باشد. اولین گزارش مکتوب اختراع فنون عکاسی و تصویر برداری در سال 1839 توسط Daguerre و Niepce و اولین گزارش نهایی پرواز هواپیمای تصویر برداری نیز مربوط به سال ۱۹۰۳ توسط یکی از برادران wright می باشد. اولین تصویر برداری هوایی جهت تهیه عکس هوایی از قاره اروپا (کشور فرانسه)، توسط G.S.Tournachon در سال 1858 در شهر پاریس انجام شد و همزمان با با عکس برداری هوایی، یعنی مجددا در همان سال، فرد دیگری به نام Laussedat با دوربین عکاسی و فیلم های شیشه ای که با خویش در بالن داشت، از دهکده ای نزدیک پاریس عکس برداری کرد.
این شخص توانست از عکس های هوایی اخذ شده، نقشه توپوگرافی آن منطقه را تهیه کند. فرد دوم نیز، موفق به تجزیه و تحلیل ریاضی برای برگردان معکوس تصاویر پرسپکتیو به تصویر ارتوفتو گردد. قشر ژلاتین در سال ۱۸۷۲ به وسیله Madox و فیلم به صورت حلقه در ۱۸۸۵ توسط Eastman به تهیه و تولید شد. دوربین های تصویر برداری هوایی با پیشرفت های چشم گیر در صنعت و هنر ساختمان عدسی ها به حد بسیار بالایی رسید. ساختار انواع فیلم های سفید و سیاه به صورت پانکروماتیک و مادون قرمز توسعه یافت و فیلم رنگی نیز از ۱۹۳۵ به صورت كداکرم عرضه شد . فیلم های رنگی کاذب نیز کاربردی فراوان در تفسیر عکس هوایی پیدا کرد. استفاده زیاد از عکس های هوایی با هدف امور نظامی و در جنگ جهانی اول رونق یافت و برای امور غیر نظامی و تحقیقاتی از جنگ جهانی دوم به طور وسیع آغاز شد.
تاریخچه عکس هوایی در ایران
تصویر برداری هوایی یا نقشه برداری هوایی در کشور ایران جهت استفاده عمومی، قدمت چندان بالایی ندارد و اولین پارت عکس برداری هوایی ایران از در سال 1955 انجام شده است. اولین عکس هوای از شهر تهران به مقیاس یک ده هزارم دارای تاریخی معادل بیست و دوم اردیبهشت سال ۱۳۳۵ برابر با ۱۲ مه ۱۹۵۶ می باشد. البته نقشه برداری هوایی از شهر تهران در سال 1320 و 1321 نیز انجام شده است که این عکس های هوایی در داخل کشور موجود نیست.
همزمان عکس برداری هوایی در سال 1955، عکس برداری هوایی بزرگ مقیاس از شهرهای بزرگ آن تاریخ در کشور ایران انجام شده است. اولین عکس برداری هوایی جهت تهیه نقشه هوایی پوششی ایران با مقیاس ۱:۵۵۰۰۰ توسط شرکتهای آمریکایی از ایران تهیه شده است. تهیه این عکس های هوایی سه سال یعنی از سال 1334 تا 1336 طول کشیده است و به جز برخی از بخش های مرزی در شمال و غرب کشور، از سرتا سر ایران عکس هوایی شده است. پس از گذشت چندین سال نواقص عکس برداری هوایی در شمال و غرب ایران نیز برطرف گردید است.
سومین پارت تصویر برداری هوایی از کشور ایران نیز عکس برداری پوششی دهه 70 می باشد. این تصویر برداری هوایی در مناطقی از جنگل های شمال کشور دارای گپ می باشد و در مقیاس 1:40000 عکس برداری شده است. هدف این تصویر برداری تهیه و تولید نقشه های هوایی با مقیاس 1:25000 بود. از دهه 30 شمسی تا کنون به منظور و هدف مختلف عکس برداری های موردی نیز از مناطق مختلف ایران نیز صورت گرفته است که برخی از آن ها در دسترس عموم و قابل تهیه می باشند.
کاربرد فنی عکس هوایی
با استفاده از عکس های هوایی، در تهیه نقشه های هوایی ۱:۵۰،۰۰۰ پوششی و تکمیل نقشه های ۱:۲۵۰،۰۰۰ استفاده شده است و اکنون اینز این نقشه های هوایی مورد استفاده قرار می گیرند. فیلم ها و مدارک این عکس برداری هوایی در اختیار آرشیو سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح می باشد. دومین پارت تصویر برداری هوایی با مقیاس یک بیست هزارم از سرتا سر کشور ایران است که از اسفند سال ۱۳۴۳ شروع و تا 10 سال بعد بخش اعظمی از کار به اتمام رسیده بود ولی تا مدتی از قسمتی از نقاط ایران از جمله بخشی از جنگل های شمال کشور عکس برداری نشده و به صورت گپ عکس برداری نشده باقیمانده بود.
دلیل پیدایش تفسیر عکس هوایی
احتمالا این سوال در ذهن افراد پیش می آید که هدف از تهیه و تفسیر عکس هوایی چیست؟ تهیه و تفسیر عکس هوایی یا تصاویر ماهواره ای از حدود 150 سال پیش تا کنون برای اهداف مختلف از جمله تعیین حد و مرز املاک و اراضی، حل تداخلات ملکی، اهداف نظامی مورد استفاده قرار گرفته است. مقصود از تفسیر عکس هوایی و ماهواره ای بهره بردن از سبک هایی جهت تشخیص و تعیین حد و مرز پدیده ها و عوارض مختلف با استفاده از عکس های هوایی قدیمی و مطابقت با وضع فعلی در روی زمین می باشد. در کشور ایران نیز تفسیر عکس هوایی با توجه به قانون ملی شدن اراضی توسط دولت، با همکاری کارشناس رسمی دادگستری در رشته کشاورزی و منابع طبیعی که افراد متخصص در این حوزه جهت تعیین حد و مرز املاک و اراضی و همچنین حل اختلافات ملکی عمده ترین کاربرد را دارد.
قانون ملی شدن اراضی از سال 1341 به تصویب رسیده مبنی بر این که کلیه جنگل ها، بیشه زار ها و مراتع در مالکیت دولت می باشند و به همین علت عکسهای هوایی قدیمی آنالوگ دهه 40 (که به عکس های هوایی مورد تایید قانون معروف هستند) بیس و مبنای جدا سازی مستثنیات از اراضی ملی قرار گرفته اند. کارشناسان رسمی دادگستری رشته کشاورزی و منابع طبیعی فعال در حوزه تهیه و تفسیر عکس های هوایی جهت تعیین حدود اربعه املاک که وضعیت دقیق آن در حال حاضر مشخص نیست، می بایست عکس های هوایی دهه های گذشته را تهیه کنند و بعد از ژئورفرنس، عکس های هوایی را تفسیر و سپس موقعیت دقیق زمین را در نقشه یو تی ام وضع موجود مشخص می کنند که به این امور در اصلاح جانمایی می گویند. پس از جانمایی وضعیت ملک از نظر داشتن سابقه احیا یا کشت و زرع مشخص می شود.
انواع عکس برداری های هوایی
به صورت کلی و جامع ، عکس های هوایی بر مبنای این که محور دوربین آنالوگ یا دیجیتال عکس برداری، نسبت به سطح زمین عمود یا مایل قرار گرفته باشد، به دو دسته عکس های هوایی قائم و افقی تقسیم بندی می شود. عکس های هوایی قائم در عکس برداری هوایی زمانی تهیه می شود که محور دوربین عکس برداری عمود بر سطح زمین باشد. یا به عبارت بهتر، صفحه فیلم جهت ذخیره عکس هوایی در حالت افقی دارد. عکس های هوایی مایل در واقع عکس های هوایی کمی مایل می باشد که ، محور دوربین تصویر برداری با خط قائم بر سطح زمین تشکیل زاویه داده باشد، ولی افق در این عکس هوایی دیده نمی شود. عکس هوایی خیلی مایل، تمایل محور دوربین عکس برداری زیاد بوده، به شکلی که افق در این نوع عکس ها مشاهده می گردد.
از انواع مختلف اشاره شده عکس هوایی در پروژه های مختلف استفاده می شود. بیشترین کاربرد در بین عکس های هوایی رقومی و آنالوگ مربوط به عکس های هوایی قائم می باشد. این عکس ها در امور ثبتی جهت بررسی اختلاف بین حد و مرز زمین ها و بررسی سابقه احیا در اراضی کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع عکس هوایی و خصوصیات
به صورت کلی، تصاویر و عکس های هوایی، از نظر هندسی به دو دسته موازی و مرکزی تقسیم بندی می شوند. تشریح هر کدام ، جداگانه، در ادامه بررسی می شود. تصوير یا عکس موازی: زمانی خطوطی که نقاط یک جسم را بر روی یک صفحه تصویر کنیم موازی یکدیگر باشند، به این تصویر، موازی می گوییم. تصویر یا عکس عمودی یا قائم: این عکس مشابه تصویر موازی می باشد، با این تفاوت که خطوط خالق تصویر، بر سطح صفحه تصویر عمود می باشند. تصویر یا عکس مرکزی: در صورتی که خطوطی که نقاط یک جسم را بر روی صفحه تصویر منعکس می نمایند از نقطه ای به نام مرکز تصویر عبور کنند، تصویر مرکزی را تشکیل می دهند.
تفاوت عکس هوایی و نقشه از لحاظ تصویر
نقشه به یک تصویر عمودی از سطح زمین گفته می شود که به یک نسبت مشخص (مقیاس نقشه) کوچک شده است. بدین معنا که خطوطی که نقاط روی زمین را بر سطح تصویر منعکس می کنند موازی یکدیگر باشد و تصویر بوجود آمده ، به نسبت مقیاس نقشه، کوچک شده باشد. عکس هوایی یک تصویر یا عکس مرکزی می باشد و شعاع هایی که نقاط روی زمین را بر روی فیلم دوربین عکس برداری هوایی تصویر می کنند، همه از یک نقطه به نام مرکز تصویر ( مرکز پرسپکتیو) عبور می کنند و همین تصویر مرکزی است که مبنا دید سه بعدی بوده و اندازه گیری اختلاف ارتفاع بین نقاط را، با استفاده از عکس هوایی، بوجود می آورد.
به صورت کلی شاخص ترین اختلاف و تفاوت میان نقشه های قدیمی و عکس های هوایی آنالوگ و همچنین نقشه های دیجیتال و عکس های هوایی دیجیتال در تشریح یا نمایش جزئیات می باشد که در عکس های هوایی تمامی عوارض به صورت حقیقی و همان گونه که هستند بر صفحه فیلم تصویر می شوند و برای مسائل حقوقی یا اختلاف ملکی می توان به تجزیه تحلیل و تفسیر آن ها توسط کارشناس رسمی پرداخت.
اطلاعات حاشیه ای عکس های هوایی
اطلاعات حاشیهای که در کنار عکسهای هوایی قرار دارد، نقش مهمی در کمک به مفسرین ایفا میکند. این اطلاعات، به مفسران این امکان را میدهد که با دقت بیشتری به تحلیل دادهها بپردازند و از صرفاً خواندن عکسها فراتر بروند. شناخت کیفیت، مقیاس، دقت و زمان تهیه عکسها به مفسران کمک میکند تا تجزیه و تحلیلهای دقیقتری انجام دهند.
شماره عکس یکی از اطلاعات کلیدی است که میتواند از عدد یک یا هر عدد دیگری شروع شود و در یک بلوک یا نوار قرار بگیرد. فاصله کانونی نیز که معمولاً بر حسب میلیمتر در حاشیه عکس نوشته میشود، به محاسبه مقیاس عکس و تنظیم عکسها در نقشهبرداری کمک میکند. علائم کناری عکسها، مانند ضربدرها یا شکافهای مثلثی، به شناسایی مرکز عکس یا نقطه اصلی آن یاری میرسانند.
آلتیمتر که برای نشان دادن ارتفاع پرواز هواپیما نسبت به سطح دریا به کار میرود، میتواند به تعیین ارتفاع نسبت به زمین کمک کند، اگر ارتفاع زمین از سطح دریا مشخص باشد. همچنین، ثبت زمان دقیق عکاسی، که معمولاً با ساعت انجام میشود، برای تحلیل سایهها و تعیین فاصله زمانی بین عکسها اهمیت دارد.
تراز مدور موجود در دوربینهای عکاسی هوایی نیز به تخمین میزان انحراف دوربین کمک میکند. در تحلیلهای دقیقتر، شماره دوربین و شماره کنتور آن میتواند مشخصکننده تعداد عکسهای گرفته شده باشد. شایان ذکر است که اطلاعات حاشیهای عکسهای هوایی با توجه به نوع دوربین و پروژههای مختلف، متفاوت است و این تغییرات در هر بار عکسبرداری در حاشیه عکسها ثبت میشود.
برجسته بینی در تفسیر عکس هوایی
برجسته بینی در تفسیر عکسهای هوایی به معنای توانایی مشاهده و تحلیل تصاویر در ابعاد مختلف است. یکی از روشهای موثر در این زمینه، استفاده از تصاویر استریوگرام میباشد که به مفسران این امکان را میدهد تا عکسها را به صورت سه بعدی مشاهده کنند. این تکنیک به ویژه زمانی کاربرد دارد که از استریوسکوپهای جیبی یا صحرایی بهرهبرداری میشود.
در فرآیند تفسیر، مفسران معمولاً به کمک عکسهای هوایی مربوط به منطقه مورد مطالعه و با استفاده از استریوسکوپ صحرایی، اقدام به تحلیل دقیقتری از ویژگیهای جغرافیایی و محیطی میکنند. در این حالت، کار تفسیر تنها به مشاهده عکسها محدود نمیشود، بلکه با حضور در محل و بررسی مستقیم، اطلاعات بهدستآمده از عکسها غنیتر و عمیقتر میشود. این ترکیب بین مشاهده میدانی و تفسیر عکسها، درک بهتری از ویژگیهای منطقه و روابط آنها با یکدیگر فراهم میآورد.
استریوسکوپ چیست؟
استریوسکوپهای آینهای و رومیزی به دلیل ابعاد بزرگ و مشکلاتی که در جابجایی آنها وجود دارد، بیشتر در محیطهای اداری و آزمایشگاهی استفاده و نگهداری میشوند. برای مشاهده و تفسیر عکسها با دید برجسته، لازم است که پوشش طولی بین عکسها ۶۰ درصد باشد و تصاویر از دو ایستگاه متفاوت تهیه شده باشند. این عکسها باید در یک خط پرواز قرار گیرند. دید برجسته بینی یک فرآیند فیزیولوژیکی است که با کمک دو چشم با قدرت دید تقریبا مساوی امکانپذیر میباشد.
یکی از تفاوتهای عمده عکسهای هوایی، که برای تحلیل و نقشهبرداری گرفته میشوند، قابلیت تشخیص بعد سوم، یعنی تفاوت ارتفاع، از طریق آنهاست. برای این منظور، عکسهای هوایی به طور معمول دارای ۶۰ درصد پوشش مشترک پشت سر هم و ۳۰ درصد پوشش مشترک جانبی با نوارهای مجاور هستند. این پوشش مشترک به ما این امکان را میدهد که با استفاده از یک جفت عکس پشت سر هم، دید برجسته بینی را تجربه کنیم. برای درک بهتر این مفهوم، بررسی سیستم بینایی انسان کمک شایانی خواهد کرد.
برجسته بینی با استریوسکوپ
ساختمان چشم انسان به گونهای طراحی شده است که مشاهده اجسام با یک چشم به سختی امکانپذیر است و تشخیص فاصله آنها دشوار میباشد. با این حال، اگر اندازه جسم مشخص باشد، میتوان با توجه به زاویهای که جسم ایجاد میکند، فاصله آن را برآورد کرد. انسان به طور طبیعی میتواند با توجه به جزئیات و روشنایی تصویر، فاصله اجسام را حدس بزند. مشاهده یک عکس هوایی به تنهایی مشابه حالتی است که با یک چشم برای تشخیص فاصله عمل میشود.
عمق و ارتفاع اجسام، یا به عبارتی پستی و بلندیها، تنها زمانی قابل شناسایی و اندازهگیری هستند که با استفاده از دید سهبعدی به آنها نگاه شود. حداقل زاویهای که هر فرد میتواند مشاهده کند، به عنوان معیاری برای درک عمق به شمار میرود. در این حالت، هر چشم به طور جداگانه یک تصویر با زاویه خاص خود را دریافت کرده و این دو تصویر به صورت یک تصویر کلی در مغز ترکیب میشود. این فرآیند به انسان این امکان را میدهد که ویژگیهای اجسام، فاصله، عمق و اندازه آنها را درک کرده و محاسبات لازم را انجام دهد. البته این امکان در صورتی وجود دارد که فرد بتواند دید عادی و متقاطع دو چشم را به دید موازی و جدا از هم تبدیل کند و از هر تصویر یا شکل، یک تصویر مستقل از هر چشم به مغز ارسال کند.
اصول برجسته بینی در تفسیر عکس هوایی
برای ایجاد دو تصویر که قابلیت برجسته بینی داشته باشند، لازم است چهار شرط اصلی در مورد آنها رعایت گردد. نخست، هر دو تصویر باید یک منطقه مشخص را پوشش دهند. دوم، مقیاس هر دو تصویر باید تقریبا برابر باشد. سوم، محورهای دوربین در هر دو تصویر باید در یک صفحه قرار داشته باشند. در نهایت، فاصله بین دو ایستگاه عکاسی باید نسبت به فاصله دوربین از تصاویر متناسب باشد.
با توجه به موارد ذکر شده، اگر دو تصویر که ممکن است از نوع هوایی یا زمینی باشند، بر روی یک میز در محلی با نور مناسب قرار داده شوند و فاصله یک نقطه معین روی هر دو تصویر به اندازه فاصله بین دو مردمک چشم (تقریبا ۶۵ میلیمتر) تنظیم گردد، و سپس از طریق عدسیهای دستگاههای استریوسکوپی که به همین فاصله تنظیم شدهاند، به آنها نگریسته شود، نتیجهای که مشاهده خواهد شد، تصویری است که به طور تقریبی شبیه به آنچه در طبیعت وجود دارد، خواهد بود. این فرآیند به بیننده این امکان را میدهد که عمق و بعد جدیدی از تصاویر را تجربه کند و حس واقعیتری از محیط را دریافت نماید.