عکس برداری هوایی چیست

تکنیکی که برای ثبت عکس از سطح زمین از نقاط مرتفع یا هوا به کار گرفته می شود عکس برداری هوایی گفته می شود . اغلب این اصطلاح را فقط برای عکس هایی که از هوا گرفته شده ، به کار می بریم . عکس های هوایی شامل تصاویر واقعی از عوارض و خصوصیات ظاهر سطح زمین هستند ؛ که به وسیله هواپیما و کوادکوپتر با دوربین های عکاسی هوایی گرفته می شوند .

معمولا برای بررسی و مطالعه زمین شناسی ، جاده سازی ،کشاورزی ، حفاظت از محیط زیست ، مدیریت منابع طبیعی و بسیار مهم تر از همه برای اهداف نظامی و امنیتی استفاده می گردد . البته نمی توانیم ازجنبه تفریحی و شخصی آن چشم بپوشانیم .

تفاوت عکس های هوایی با عکس های ماهواره ای

وسعت پوشش منطقه اولین وجه تمایز عکس های هوایی از عکس ماهواره ای است . در عکس های ماهواره ای جزئیات کمتر به چشم می خورند ؛ زیرا مناطق را به صورت واید تحت پوشش قرار می دهد . و کاربردش در حوزه نظامی و جغرافیایی است و در پروژه های عمرانی کاربرد چندانی ندارد .

عکس های ماهواره ای دارای ابزار های پیشرفته تری نسبت به عکس های هوایی هستند ، طبیعتا دوربین هایی که در زمینه نقشه برداری هوایی به کار می روند قابلیتی بیشتر از یک دوربین معمولی دارند . اما به دلیل نیازمند بودن به مجوز ، در بر گرفتن هزینه های زیاد و پیچیده بودن برای عکس های هوایی که مورد نیاز هستند استفاده نمی شود .

انواع دوربین برای عکسبرداری هوایی

امکان عکس برداری هوایی با هر دوربینی وجود دارد بسیاری از عکس های هوایی که در حال حاضر که در دسترس و قابل استفاده است ، از طریق هواپیما های سبک به وسیله دوربین های سی و پنج میلی متری گرفته می شود . سادگی و هزینه ی بسیار کم عکسبرداری از طریق دوربین های  سی و پنج میلی متری و نیز آنالیز نواحی کوچک ، آن را به یک ایده آل تبدیل کرده است .

البته در برخی موارد از دوربین های هفتاد میلی متری استفاده می شود . به طور خلاصه در عکس برداری های هوایی  از دوربین هایی استفاه می گردد که دقت بسیار بالایی دارن و به طور عام این دوربین ها با ویژگی هایی تنظیم شده است که امکان عکسبرداری به تعداد زیاد و پشت سر هم را با همگونی هندسی خاص فراهم می کند .

در حال حاضر و با پیشرفت تکنولوژی بیشتر از صد نوع دوربین وجود دارد که مورده استفاده قرار می گیرد و به چهار گروه اصلی تقسیم  می گردد :

1. دوربین های تک فریم
2. دوربین های استریپ
3. دوربین های پانورامیک
4. دوربین هایی با فریم چند لنزی

عکس برداری هوایی از گذشته تا به امروز

در گذشته برای عکسبرداری هوایی نیاز به یک هلکوپتر یا هواپیما به همراه تیم عکاسی و پرواز بود که وقت و هزینه زیادی را در برمی گرفت و در انتها نیز تصویر مطلوب و مورد نظر دریافت نمیشد . ولی امروزه با پیشرفت تکنولوژی و با استفاده از هلکوپترهای کنترل از راه دور در هر زمان و ارتفاعی که بخواهیم عکاسی مورد نظرمان را انجام می دهیم .

این هلکوپتر های فیلمبرداری از راه دور به چند نوع مختلف تقسیم می شوند از جمله :

• مولتی روتور یا پهباد
• سینگل کوپتر یا پهباد تک نفره
• دوال کوپتر یا پهباد دوموتوره
• کوال کوپتر یا پهباد چهار نفره
• نتا کوپتر یا پهباد 5 موتوره

تبدیل عکس هوایی به نقشه

بعد از اینکه عکسبرداری هوایی انجام شد شروع به استخراج نقشه و اطلاعات مکانی از داده های عکسی خواهند کرد . این فرآیند کاربرد های مهم و گسترده ای دارد که توسط دستگاه های سه بعدی تبدیل عکس به نقشه صورت می گیرد . دستگاه های تبدیل کننده عکس به نقشه ، وضعیت و موقعیت طبیعی پدیده ها و عوارض و اشیا سطح زمین را روی موقعیت نقاط عکس به وجود می آورند.

عناصر اصلی در تفسیر عکس‌های هوایی

مفسران تازه کار اغلب در مواجه با اولین عکس هوایی با اشکال مواجه می‌شوند. بطور كلی عکس‌های هوایی دارای سه تفاوت عمده با دیگر عکس‌ها می‌باشند:

• عکس‌ها از یک موقعیت هوایی (و ناآشنا) به تصویر کشیده شده‌اند.
• بیشتر مواقع، طول موج‌های مادون قرمز ثبت می‌شوند.
• عکس‌ها با مقیاسی گرفته می‌شوند که برای بیشتر مردم غیر عادی است.

عناصر پایه‌ای که به تشخیص اشیاء روی عکس‌های هوایی می‌توانند کمک نمایند، عبارتند از :

تن(Tone)  : تن عکس که ظاهر یا رنگ نیز نامیده می‌شود، اشاره به درخشندگی نسبی یا رنگ عناصر روی عکس دارد. شاید این مهمترین قسمت تفسیر عناصر موجود روی یک عکس باشد زیرا بدون تفاوت در تن ها هیچ عنصری قابل تشخیص نیست.

انداز(هSize) : اندازه اشیاء باید در مقیاس عکس در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، مقیاس به ما کمک می کند تا یک تالاب ذخیره آب با یک دریاچه روی عکس متمایز شود.

شکل(Shape) :  اشاره به نمای ظاهری و عمومی اشیاء دارد. اشکال با شکل هندسی منظم معمولا نشــانگر حضور و استفــاده انسان می‌باشند. بعضی از اشیــاء تقریبا فقط بر اساس شکل آنها قابل شناسایی هستند. مثل ساختمان پنتاگون، میدا‌ن‌های فوتبال.

بافت(Texture)  : درک همواری یا ناهمواری سیمای تصاویر بعلت فراوانی تغییر در تن عکس‌ها است که بوسیله یکسری اشکال ریز که قابل تفکیک نیستند، ایجاد می‌شوند. علف‌ها، سیمان‌ها و آب معمولا بصورت هموار، در حالی که پوشش جنگلی بصورت ناهموار ظاهر می‌شوند. الگو(Pattern) : الگو یا آرایش مکانی بوسیله اشیاء در عکس‌ها قابل تشخیص هستند. مثلا: الگوی تصادفی که توسط قرار گرفتن نامنظم درختان در یک ناحیه بوجود آمده یا باغی که در آن درختان در فواصل منظم در ردیف‌های مختلف قرار گرفته‌اند

سایه(Shadow)  : سایه‌ها در زمینه تعیین ارتفاع اشیاء در عکس‌های هوایی به مفسران کمک می کنند، هر‌ چند که اشیاء تیره در تصاویر فریب‌دهنده هستند. جایگاه(Site) : اشاره به موقعیت توپوگرافی و جغرافیایی دارد. این خصوصیت در عکس‌ها اهمیت ویژه‌ای در تشخیص انواع پوشش گیاهی و ریخت زمین دارد. به عنوان مثال، فرورفتگی‌های بزرگ دایره‌ای در زمین به آسانی بصورت یک گودال مثلا در مرکز فلوریدا، جاییکه سنگ بستر آن ماسه سنگی است در نظر گرفته می‌شود. هرچند در جاهاییکه پوشش زمین گرانیتی است تشخیص مشکل می‌شود.

تجمع (Association) : بعضی از اشیاء در اجتماع با دیگر اشیاء یافت می‌شوند. زمینه یک شیء بیانگر آن است که آن شیء چیست. مثلا معمولا تاسیسات انرژی هسته‌ای در کنار یا در میان محوطه‌های مسکونی قرار ندارد.

مزایای عکس‌های هوایی در مشاهدات زمینی

عکسهای هوایی نکات اصلاح شده بهتری را پیشنهاد می کند. عکسهای هوایی دارای توانایی توقف فعالیت‌ها می‌باشند (در بررسی پروژه‌های بزرگ اعم از اکتشافی، ساختمانی  ) آنها یک سند پایدار را ثبت میکنند(عکس به عنوان سندی است وضعیت محل عکسبرداری را در زمان عکسبرداری نشان میدهد)  آنها دارای حساسیت طیفی وسیعتری نسبت به چشم انسان هستند. آنها دارای قدرت تفکیک مکانی و صحت هندسی بهتری نسبت به روش‌های سنجش زمینی هستند.

انواع عکس‌های هوایی

۱) سیاه و سفید

۲)رنگی

۳) مادون قرمز رنگی

در سال 1903 یا 1904 اولین فیلم مادون قرمز سیاه و سفید و قابل اطمینان در آلمان ساخته شد. این فیلم معمولی حساس به طول موج‌هایی از انرژی بود که کمی بلندتر از طول موج نور قرمز و فقط ماورای محدوده رنگی چشم انسان بودند.

در دهه 1930، فیلم‌های مادون قرمز سیاه و سفید برای مطالعات ریخت زمین بکار گرفته شد و از سال 1930 تا 1932 انجمن ملی جغرافیا، مسئول دریافت عکس‌های برداشت شده توسط بالونهای هوایی شده است. در سراسر دهه 1930 و 1940، ارتش در زمینه توسعه فیلم‌های مادون قرمز رنگی بسختی کار کرد و اشتیاق به استفاده از آنها برای مقاصد تجسسی بیشتر شد.

در اوایل دهه 1940 ارتش موفق شد فیلم‌هایی را تهیه کند که قابلیت تشخیص ابزارهای استتار شده با پوشش گیاهی اطراف خود را داشتند. فیلم‌های مادون قرمز رنگی اغلب فیلم‌های False-color نامیده می‌شوند. اشیایی که معمولا قرمز هستند

به رنگ سبز، اشیاء سبز (بجز برای پوشش گیاهی) به رنگ آبی و اشیاء مادون قرمز که بطور طبیعی به هیچ وجه قابل رویت نیستند به رنگ قرمز بنظر می‌آیند. استفاده اولیه عکس‌های مادون قرمز رنگی در مطالعه پوشش گیاهی بوده است. به این دلیل که پوشش گیاهی سالم سبز رنگ، بازتاب دهنده‌ای بسیار قوی برای تابش مادون قرمز بوده و در عکس‌های مادون قرمز رنگی، بصورت قرمز روشن دیده می‌شود.

جمع بندی

تکنیکی که برای ثبت عکس از سطح زمین از نقاط مرتفع یا هوا به کار گرفته می شود عکس برداری هوایی گفته می شود . در متن اشاراتی به تفاوت عکس های هوایی با عکس های ماهواره ای کردیم که در عکس های هوایی جزئیات بیشتر به چشم میخورند و از طرف دیگر عکس های ماهواره ای نیازمند ابزار پیشرفته و پیچیده تری هستند .

بیان داشتیم که عکس های هوایی توسط دوربین هایی با دقت بالا گرفته می شوند که این دور بین ها بیشتر از صد نوع مختلف هستند که به یک دسته بندی کلی 4 تایی تقسیم می شوند .

از سهولت عکس برداری در عصر جدید به واسطه پیشرفت تکنولوژی سخن گفتیم و به معرفی چند هلکوپر و دوربین هوایی کنترل از راه دور پرداختیم و در اخر بازگو کردیم که چطور مجموعه عکس های هوایی تبدیل به نقشه گویا و خوانا می شوند و در دستررس ما قرار می گیرند .