دستور کار آموزشی فتوگرامتری تحلیلی با مقدمه‌ای بر فتوگرامتری پهپاد

پیش‌گفتار ت‌
فهرست علائم اختصاری ‌ف
فصل اول: مقدمه‌ای بر فتوگرامتری 1
1-1 چرا باید از فتوگرامتری استفاده کرد؟ 2
1-2 ردپای فتوگرامتری در علوم مختلف 3
1-3 مثال‌های عملی از کاربردهای فتوگرامتری 4
1-4 هدف و دامنۀ این کتاب 6
بخش 1. مبانی فتوگرامتری تحلیلی
فصل 2 : مفهوم مختصات و انتقال مختصات 9
2-1 سیستم مختصات 9
2-1-1 سیستم مختصات دستگاهی - رقومی 10
2-1-2 سیستم مختصات عکسی 10
2-1-3 سیستم مختصات مدل 12
2-1-4 سیستم مختصات شیء 12
2-1-5 سیستم مختصات جغرافیایی 12
2-2 تبدیل سیستم مختصات 13
2-2-1 مقیاس 13
2-2-2 انتقال 14
2-2-3 دوران 14
2-2-3-1 دوران‌های دوبعدی 15
2-2-3-2 دوران‌های سه‌‌بعدی 18
2-2-3-3 صورت دیگر ماتریس دوران سه‌‌بعدی 23
2-2-4 تبدیل‌های ریاضی مختصات 25
2-3 تبدیل مختصات دوبعدی 26
2-3-1 تبدیل هم‌شکل دوبعدی 26
2-3-2 تبدیل افاین 27
2-3-3 تبدیل پروژکتیو 28
2-3-4 تبدیل چندجمله‌ای 30
2-4 تمرین‌های فصل 2 32
2-5 دستور کارهای اجرایی فصل 2 33
فصل 3 : توجیه داخلی و خطاهای عکسی 39
3-1 فلسفۀ توجیه داخلی 39
3-2 توجیه داخلی عکس متریک 41
3-2-1 پالایش مختصات عکسی 42
3-2-1-1 خطای کشیدگی یا تغییر بعد فیلم 43
3-2-1-2 خطای جابهجایی نقطۀ اصلی 44
3-2-1-3 خطای اعوجاج عدسی 44
3-2-1-4 خطای انکسار 49
3-2-1-5 خطای انحنای زمین 51
3-3 توجیه داخلی عکس غیرمتریک 53
3-4 کالیبراسیون دوربین‌های متریک 54
3-5 تمرین‌های فصل 3 57
3-6 دستور کارهای اجرایی فصل 3 58
فصل 4 : توجیه خارجی 61
4-1 مقدمه 61
4-2 مدل فیزیکی: معادلات شرط هم‌خطی 62
4-2-1 فرم خطی معادلات شرط هم‌خطی 65
4-3 ترفیع فضایی 66
4-3-1 مقادیر اولیۀ مجهولات در ترفیع فضایی 67
4-4 تقاطع فضایی 70
4-4-1 مقادیر اولیۀ مجهولات در تقاطع فضایی 71
4-5 ترفیع و تقاطع فضایی همزمان 71
4-6 خودکالیبراسیون 74
4-6-1 دوربین‌های فیش‌آی 76
4-7 مدل ریاضی: معادلات تبدیل خطی مستقیم (DLT) 78
4-7-1 ترفیع فضایی با DLT 79
4-7-2 تقاطع فضایی با DLT 79
4-8 مدل ریاضی: معادلات ضرایب چندجمله‌ای گویا (RPC) 80
4-9 توجیه نسبی 81
4-9-1 توجیه نسبی با استفاده از معادلات شرط هم‌خطی 84
4-9-2 توجیه نسبی با استفاده از معادلات شرط هم‌صفحه‌ای 85
4-10 توجیه مطلق 89
4-10-1 توجیه مطلق هفتپارامتری 91
4-10-2 توجیه مطلق دومرحله‌ای 92
4-11 معرفی مثلث‌بندی هوایی 93
4-12 تمرین‌های فصل 4 95
4-13 دستور کارهای اجرایی فصل 4 96
بخش 2. گردش کار فتوگرامتری پهپاد
فصل 5 : مبانی فتوگرامتری با پهپاد 101
5-1 فتوگرامتری با پهپاد 101
5-1-1 اصول ایمنی پرواز 102
5-1-1-1 اصول ایمنی قبل از پرواز 102
5-1-1-2 اصول ایمنی هنگام پرواز 103
5-1-2 عوامل اختلال پرواز 104
5-1-2-1 تغییر زاویۀ دوربین 105
5-1-2-2 از دست رفتن سیگنال GPS 105
5-1-2-3 خارج شدن پهپاد از مسیر پرواز 105
5-1-2-4 از دست رفتن سیگنال بین خلبان و پهپاد 105
5-1-2-5 مشکل باتری پهپاد 106
5-2 طرح ساماندهی پهپادهای غیرنظامی در ایران 107
5-2-1 ثبت پهپاد و مراحل اخذ مجوز 108
5-3 حریم‌های هوایی و مناطق پرواز ممنوع 110
5-3-1 کریدورهای هوایی 113
5-3-2 کریدور هوایی در نقشۀ واسط برنامهنویسی کاربردی (API) 113
5-4 انواع پهپاد 114
5-5 تمرین‌های فصل 5 119
5-6 دستور کارهای اجرایی فصل 5 120
فصل 6 : طراحی پرواز 123
6-1 تعیین محدودۀ پرواز 123
6-2 تعیین پارامترهای GRD و GSD 123
6-3 تعیین میزان پوشش‌های عرضی و طولی 125
6-4 تعیین باز هوایی و فاصلۀ بین باندها 126
6-5 تعیین تعداد عکس‌ها و باندهای پرواز 126
6-5-1 پارامترهای مؤثر در تعداد عکس‌ها و باندهای پرواز 127
6-6 طراحی اندکس پرواز 129
6-7 انواع نقاط در فتوگرامتری 131
6-7-1 طراحی نقاط کنترل زمینی 131
6-8 تمرین‌های فصل 6 133
6-9 دستور کارهای اجرایی فصل 6 136
فصل 7: محصولات فتوگرامتری 137
7-1 تفاوت عکس و نقشه 137
7-2 ترمیم و ارتوفتو 139
7-2-1 نیازهای محاسباتی: برقراری تبدیل ریاضی 140
7-2-2 درون‌یابی: پیدا کردن درجۀ خاکستری پیکسل‌های جدید 142
7-3 ملاحظات کیفیت ارتوفتو 145
7-3-1 برخی از مشکلات تصویری در تهیۀ ارتوفتو و موزائیک 146
7-4 مقدمه‌ای بر تهیۀ نقشه از عکس‌های فتوگرامتری 151
7-4-1 تهیۀ نقشه از عکس، مسیر فتوگرامتری و مسیر SFM 151
7-4-2 مراجعی برای فهم مبانی و استانداردهای ترسیم نقشه‌های فتوگرامتری 153
7-5 تمرین‌های فصل 7 155
7-6 دستور کارهای اجرایی فصل 7 156
بخش 3. پیوست‌ها
پیوست الف: خودکارسازی فرآیند فتوگرامتری 159
الف-1 نرم‌افزار Agisoft Metashape 159
الف-2 نرم‌افزار MeshLab 165
الف-3 نرم‌افزار Recap 167
پیوست ب : نرم‌افزارهای شبیه‌ساز پرواز 177
ب-1 نرم‌افزار Absolute RC Heli Sim 177
ب-2 نرم‌افزار Freerider 180
پیوست پ : نرم‌افزارهای کمکی طراحی پرواز 183
پ-1 نرم‌افزار PIX4Dcapture 183
پ-2 نرم‌افزار Map Pilot 186
پ-3 نرم‌افزار 3Dsurvey Pilot 188
پ-4 قرائت مختصات نقاط کنترل در نرم‌افزار Agisoft Metashape 190
پیوست ت: نرم‌افزارهای تولید محصولات فتوگرامتری 197
ت-1 انجام ترمیم با نرم‌افزار Photoshop 197
ت-2 ساخت ارتوفتو 199
ت-2-1 ساخت ارتوفتو با نرم‌افزار Agisoft Metashape 199
ت-2-2 ساخت ارتوفتو با نرم‌افزار Pix4Dmapper 202
ت-2-3 ساخت ارتوفتو با نرم‌افزار Zephyr 207
پیوست ث: نکاتی در رابطه با الگوریتم و برنامه‌نویسی 213
ث-1 مقدمه 213
ث-2 فراخوانی یک فایل و نوشتن (ذخیرۀ) یک فایل 214
ث-3 ترسیم 214
ث-4 لیست‌ها 214
ث-5 سرشکنی کمترین مربعات 215
ث-6 مفهوم Overfitting در برنامه‌نویسی 217
ث-7 برنامۀ قرائت مختصات 217
پیوست ج: لیست مختصات مورد نیاز در دستور کارها 219
پیوست چ: دستورالعمل تهیۀ نقشه و اطلاعات مکانی با روش فتوگرامتری پهپاد 223
پیوست ح: تبدیل مختصات در فضای همگن 227
پیوست خ: دسترسی به نرم‌افزارهای داخل کتاب 231
واژه‌نامۀ تخصصی 233
منابع و مآخذ 241