| KRAUS, Karl | VÚGTK 7 992 |
Laserové skenování : Paradigmatická změna ve fotogrammetrii |
| [Laser-Scanning : Ein Paradigma-Wechsel in der Photogrammetrie] |
|
| Přeložil P. Vyskočil (zkráceno). |
| Zdiby: VÚGTK, 2003. - 2 s. |
| In:
Vermess. Photogram. Kult.-Techn. - ISSN 0252-9424. - Roč.100, č.10 (2002), s.602-624 : 5 obr. - Res. něm.,
franc. a ital. - Lit.22. |
Klíčová slova: fotogrammetrie, laserové skenování, GPS, snímkování, dálkový průzkum, souřadnice,
vyrovnání
Úvod
Mnoha čtenářům není zcela jasný pojem paradigma. Thomas Kuhn (1922-1996) rozlišil v přírodních vědách v roce 1962 dvě fáze vývoje vědecké
činnosti, a to normální a revoluční fázi. Normální
fáze je vedena paradigmaty, které mají prostřednictvím vzdělání a praxe zvláštní statut. V revoluční
fázi dochází k úplné změně paradigmatu. Paradigmatická změna v technických a přírodních vědách
nastala zavedením počítačů. V souvislosti s fotogrammetrií užívá prof. Ackermann v roce 1995 termínu paradigmatický skok nebo paradigmatický
posun. Podle mínění autora lze však laserové skenování ve fotogrammetrii považovat za paradigmatickou změnu.
Paradigma fotogrammetrie a laserové skenování
Podle mínění autora je nejvýznamnějším paradigmem ve fotogrammetrii geometrická rekonstrukce
objektu v trojrozměrném prostoru z nejméně dvou
snímků. Objektový bod je v trojrozměrném prostoru
rekonstruovatelný, jestliže je zasažen nejméně ze
dvou směrů. Tyto prvky jsou registrovány pasivním
sensorem. V souvislosti s pojednáním je nyní otázkou, které paradigma je zdůrazněno při laserovém
skenování. Také v tomto případě je to trojrozměrná
rekonstrukce objektu, avšak ne nejméně ze dvou
snímků, ale nejméně jen z jednoho. Prosředkem
určení jsou směry a vzdálenosti, tzn. vektory. Namísto pasivního sensoru vstupuje zde aktivní sensor a
určování polohy GPS a IMU orientace. Paradigma
laserového skenování je již delší čas paradigmatem
dálkového průzkumu.
Příspěvek fotogrammetrie k laserovému skenování
V Evropě má laserové skenování mnoho pochybovačů. Je mu věnována řada výzkumných prací
i publikací s negativními i pozitivními názory.
Do druhého okruhu lze jmenovat příspěvek Ústavu
pro fotogrammetrii a dálkový průzkum TU Vídeň
(I.P.F.), kde je již dlouhou dobu užíván algoritmus
pro interpolaci modelu terénu z fotogrammetrických
údajů a filtrování chyb. Tento algoritmus byl aplikován na specifika laserového skenování. Vyšších
přesností (v průměru ±7 cm) je dosaženo při konstrukci modelu terénu ve městě. Na ulicích bez
provozu lze dosáhnout přesnosti až ±1 cm.
Určení polohy GPS a IMU orientace dovolují,
při jedné známé referenční stanici a při znalosti
geoidu přímé napojení na pozemní referenční systém
(georeferencing). Různé vlivy jako např. drift v IMU
orientaci vedou k systematickým chybám. Ve fotogrammetrii jsou takové vlivy známy z triangulace
v letových pásech. V I.P.F. vzor takové triangulace
převzali pro simultánní lícování pásů laserového
skenování do pozemního souřadnicového systému.
Také pro terestrický laserový skener nabízí fotogrammetrie zajímavý vyhodnocovací postup. V pozemní fotogrammetrii je přímé měření stanovisek
fotokomory nahrazováno blokovou triangulací s lícovacími a spojovacími body. Blokové vyrovnání
"nezávislými modely" lze také využít pro stanoviska
laserového skenování. Přitom model odpovídá jednomu stanovisku laserového skeneru s polárními
souřadnicemi. Takového postupu bylo použito např.
při mapování vnitřních prostor zámku Schönbrunn.
Při odvozování strukturních prvků z údajů
laserového skenování se např. v současné době
I.P.F. zabývá určením (extrakcí) pootočení terénu
z údajů laserového skenování. Takové určení nelze
provést metodou digitálního zpracování dvojrozměrného obrazu, avšak jsou sledovány metody pro
2,5 rozměrné určení tohoto pootočení.
Společné paradigma pro fotogrammetrii a dálkový průzkum
Hledáme-li společné paradigma pro fotogrammetrii a dálkový průzkum, je nutné sjednotit obě
paradigmata, reprezentovaná prostorovou rekonstrukcí objektu ze dvou (pasivní sensory) nebo
jednoho (aktivní sensor) snímku. Elektromagnetické
záření jako nosič informací stojí uprostřed. Je to
sjednocení dosavadního paradigmatu fotogrammetrie
a nového paradigmatu fotogrammetrie. Čistě geometrický pohled se spojuje s fyzikálním pohledem.
Naposledy aktualizováno:10.9.2003
