Fotogrametria i teledetekcja I

stacjonarne

I stopnia

W 16/+, L 14/+ , godziny bezkontaktowe 18

W16/+, L 14/+, P 16/# , godziny bezkontaktowe 50

W 16/X, L 14/+ , godziny bezkontaktowe 26

fizyka i matematyka - podstawowe zagadnienia związane z geometrią przestrzenną, optyka

Rachunek wyrównawczy - wyrównanie, rachunek błędów

geodezja i kartografia / Wszystkie specjalności

dr hab. inż. Michał Kędzierski

Program obejmuje podstawowe i rozszerzone zagadnienia związane z fotogrametrią i teledetekcją. Dobór i zakres treści kształcenia ukierunkowany jest na znajomość podstawowych metod, technik, narzędzi i materiałów stosowanych przy opracowaniach fotogrametrycznych na podstawie danych teledetekcyjnych i fotogrametrycznych.

Wykłady /metody dydaktyczne: Wykłady są realizowane metodą podającą lub konwersatoryjną z wykorzystaniem materiałów poglądowych związanych z ich tematyką.

Tematy kolejnych zajęć:

SEMESTR I:

1. Pojęcie fotogrametrii. Definicje. Zalety i ograniczenia fotogrametrii. Rodzaje opracowań fotogrametrycznych. Produkty finalne i główne zastosowanie. Rys historyczny rozwoju fotogrametrii. Stan aktualny i kierunki rozwoju.

2. Charakterystyka ogólna zdjęć lotniczych. Skala zdjęć lotniczych, zniekształcenie obrazu, kryterium terenu płaskiego i zdjęcia pionowego. Przenoszenie obiektów ze zdjęć na mapę metodami graficznymi i optycznymi. Zastosowania;

3. Rzut środkowy. Obiektyw kamery fotogrametrycznej. Dystorsja obiektywu.

4. Widzenie monokularne i stereoskopowe. Wady, zalety i możliwości. Ostrość stereoskopowego widzenia, jego zasięg i dokładność. Stereoskopy soczewkowe i zwierciadlane. Rodzaje efektu stereoskopowego i ich praktyczne wykorzystanie. Stereoskopowe określenie przewyższeń obiektów terenowych przy pomocy śruby mikrometrycznej. Sposób strojenia zdjęć, pomiaru paralaksy podłużnej i dokonywanie obliczeń. Zależność pomiędzy współrzędnymi tłowymi i współrzędnymi terenowymi dla przypadku zdjęć normalnych;

5. Warunek kolinearności i komplanarności.

6. Elementy orientacji wewnętrznej, wzajemnej i bezwzględnej;

7. Zniekształcenia obrazu terenu na zdjęciach lotniczych; Rozdzielczości układów optycznych;

8. Podstawowe elementy teledetekcji.

SEMESTR II:

1. Fotogrametria lotnicza. Budowa i zasada działania nowoczesnych kamer pomiarowych. Stożki kamer. System FMC, platformy stabilizacyjne bazujące na systemach inercyjnych, dGPS, INS. Filmy i filtry lotnicze. Rodzaje wykonywanych zdjęć. Samoloty fotogrametryczne;

2. Plany nalotu: tradycyjny oraz z wykorzystaniem GPS lub dGPS. Nalot fotogrametryczny. Ocena jakości wykonanego bloku zdjęć. Czynniki wpływające na zniekształcenie obrazu. Wpływ krzywizny Ziemi i refrakcji na zniekształcenia obrazu i metody ich eliminowania;

3. Aerotriangulacja cyfrowa, , zakładanie osnowy fotogrametrycznej, sygnalizowane i niesygnalizowane punkty osnowy fotogrametrycznej, korelacja obrazów;

4. Numeryczny Model Terenu i Numeryczny Model Pokrycia Terenu;

5. Ortorektyfikacja, ortofotomapa, mozaikowanie;

6. Opracowania fotogrametryczne;

7. Lotniczy Skaning Laserowy – podstawy;

8. Podstawowe wiadomości z fotogrametrii bliskiego zasięgu.

SEMSTR III:

1. Podstawy fotogrametrii satelitarnej i teledetekcji. Orbity teledetekcyjne SSZ i ich parametry. Systemy satelitarne, parametry, definicje, produkty;

2. Satelity HRS, IKONOS, zastosowanie, orientacja scen satelitarnych - korekcja geometryczna;

3. Satelity QUICKBIRD, IRS, SPOT, WORLDVIEW, EROS, GEOEYE, LANDSAT7 i 8;

4. Systemy mini-satelitów, projektowanie orbit, system PLEIADES, projekt polskiego satelity;

5. Korekcja radiometryczna zobrazowań satelitarnych;

6. Zobrazowania radarowe - definicja, produkty, zastosowanie;

7. Interferometria radarowa;

8. Współczesne opracowania fotogrametryczne;

Laboratorium /metody dydaktyczne: Laboratorium - prowadzone w formie ćwiczeń laboratoryjnych. Studenci samodzielnie wykonują opracowanie fotogrametryczne na dostarczonych lub samodzielnie pozyskanych danych. Studenci samodzielnie wykonują laboratorium z elementami poznawczymi i pracowni problemowej.

Tematy kolejnych zajęć:

SEMESTR I:

1. Rektyfikacja pojedynczego zdjęcia naziemnego;

2. Orientacja stereogramu.

SEMESTR II:

1. Aerotriangulacja bloku zdjęć lotniczych;

2. Generowanie NMPT i NMT;

3. Generowanie ortoobrazów.

SEMESTR III:

1. Orientacja pojedynczego zobrazowania satelitarnego

2. Ortorektyfikacja scen stereo z HRS

3. Generowanie NMT z obrazów radarowych

Projekt /metody dydaktyczne: Projekt w formie laboratoryjnej - prowadzone w formie tradycyjnej na specjalistycznym oprogramowaniu fotogrametrycznym. Studenci samodzielnie wykonują opracowanie fotogrametryczne na dostarczonych danych. Studenci samodzielnie wykonują zadanie z elementami poznawczymi.

Temat zajęć:

SEMESTR II:

1. Opracowanie ortofotomapy cyfrowej z bloku cyfrowych zdjęć lotniczych.

podstawowa:

- Edward M. Mikhail , James S. Bethel, J. Chris McGlone, Introduction to Modern Photogrammetry, 2001

- T. Schenk, Digital Photogrammetry, TerraScience, 1999;

- Z. Sitek, Fotogrametria Ogólna i Inżynieryjna, PPWK, 1991;

- Z. Kurczyński, Zdjęcia lotnicze i satelitarne, 2001, PW;

- Butowtt, R. Kaczyński, Fotogrametria, skrypt WAT, Warszawa, 2003;

- Z. Sitek, Wprowadzenie do teledetekcji lotniczej i satelitarnej, 1997;

- R. Kaczyński, Fotogrametria – instrumenty stereofotogrametryczne, skrypt WAT, 1980;

- Z.Kurczyński, R. Preuss, Podstawy fotogrametrii, skrypt Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 1988;

- A. Linsenbartth, Fotogrametria naziemna i specjalna, 1974.

uzupełniająca:

- Opracowanie zbiorowe, „Manual of photogrammetry”, 2004;

- GUGIK, Wytyczne techniczne K - 2.7, 1999;

- GUGiK, Wytyczne techniczne K – 2.8, 2001.

W1 / Ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu fotogrametrii i teledetekcji: podstawy obrazowych systemów lotniczych i satelitarnych, charakterystyka zobrazowań fotogrametrycznych i teledetekcyjnych oraz podstawowe metody ich przetwarzania, analiza dokładności produktów / G1A _W04

W2 / Ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu współczesnych opracowań fotogrametrycznych i teledetekcyjnych / G1A _W05

W3 / Ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, w tym sensorów i systemów obrazujących wykorzystywanych do pozyskiwania zobrazowań fotogrametrycznych i teledetekcyjnych, a także instrumentów wykorzystywanych do pomiaru osnowy fotogrametrycznej / G1A _W06

W4 / Zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu fotogrametrii i teledetekcji / G1A _W07

U1 / Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł w zakresie fotogrametrii i teledetekcji; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie / G1A_U01

U2 / Potrafi posługiwać się specjalistycznym oprogramowaniem fotogrametrycznym właściwym do realizacji orientacji zobrazowań naziemnych, lotniczych i satelitarnych. Ma umiejętność opracowania podstawowych produktów fotogrametrycznych. Potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować opracowanie boku zdjęć fotogrametrycznych. Potrafi przetwarzać zobrazowania lotnicze i satelitarne używając właściwych metod, technik i wytycznych technicznych / G1A_U07

K1 / Ma świadomość odpowiedzialności za pracę własną oraz wykazuje gotowość podporządkowania się zasadom prac geodezyjnych i podnoszenia kwalifikacji zawodowych nieustannego dokształcania się / G1A_K01

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: zaliczenia na ocenę (semestr I i II) oraz egzaminu (semestr III). Zaliczenia przeprowadzane są w formie pisemnej, a egzamin pisemnej i ustnej. Warunkiem przystąpienia do zaliczenia/egzaminu jest pozytywna ocena z zajęć laboratoryjnych i projektu.

WYKŁADY

Efekty:

W3, W4 - I i II semestr są sprawdzane podczas zaliczenia pisemnego - kolokwium

W1, W2 - III są sprawdzane podczas egzaminu w formie pisemnej i ustnej

Zaliczenie i egzamin prowadzone są w postaci pytań teoretycznych i problemowych sprawdzających wiedzę wyuczoną oraz poznane metody przetwarzania fotogrametrycznych danych obrazowych. Pytania obejmują zakres tematyki kolejnych wykładów oraz mają charakter otwarty. Efekty uznaje się za osiągnięte, jeśli student uzyska minimum 60% punktów. Gradacja ocen:

<60-65 %) – dostateczny

<65–75 %) – dostateczny plus

<75-85%) – dobry

<85-95%) – dobry plus

<95-100%> – bardzo dobry

LABORATORIUM

Efekty U1 i U2 – sprawdzane są równolegle podczas ćwiczeń laboratoryjnych realizowanych na I , II i III semestrze przedmiotu

Warunkiem zaliczenia jest samodzielne wykonanie wskazanych przez prowadzącego zadań i przygotowanie sprawozdań z wykonanych prac oraz zaliczenie sprawdzianów kontrolnych.

Efekty oceniane łącznie uznaje się za osiągnięte, jeśli student pozytywnie odpowiedział na pytania sprawdzające zadawane podczas zajęć i poprawnie wykonał wszystkie zadania wraz z prawidłowo wykonanymi sprawozdaniami uzasadniającymi dobór metod, analiz danych oraz poprawnie wyciągniętymi wnioskami. Wytyczne do wykonania zadań podaje prowadzący zajęcia.

Kryteria oceniania:

3.0 – formalnie poprawne wykonanie zadań;

3.5 – dodatkowo student potrafi odpowiedzieć na pytania wyjaśniające dotyczące wykonania zadań;

4.0 – jw. oraz student potrafi wyjaśnić, dlaczego wybrał konkretne rozwiązanie;

4.5 – jw. oraz student potrafi podać rozwiązanie alternatywne i krytycznie ocenić uzyskane wyniki;

5.0 – jw. oraz student potrafi opisowo i graficznie poprawnie udokumentować wykonanie zadania.

PROJEKT

Efekty U2, K1 – są sprawdzane podczas projektu;

Efekt U2 – na podstawie wykonanego zadania projektowego;

Efekt K1 – na podstawie wykonanej dokumentacji w postaci operatu.

Warunkiem zaliczenia jest opracowanie ortofotomapy oraz sporządzenie dokumentacji wykonanych prac w postaci operatu technicznego.

Efekty oceniane łącznie uznaje się za osiągnięte jeśli student poprawnie wykonał zadanie projektowe oraz operat, uzasadniając w tym dobór metod, analiz danych oraz poprawnie wyciągając wnioski. Wytyczne do wykonania zadania podaje prowadzący zajęcia.

Kryteria oceniania:

3.0 – formalnie poprawne wykonana ortofotomapa (zgodnie z wytycznymi technicznymi K 2.7 i K 2.8) oraz operat techniczny;

3.5 – dodatkowo student potrafi odpowiedzieć na pytania wyjaśniające dotyczące wykonania zadań;

4.0 – jw. oraz student potrafi wyjaśnić dlaczego wybrał konkretne rozwiązanie;

4.5 – jw. oraz student potrafi podać rozwiązanie alternatywne i krytycznie ocenić uzyskane wyniki;

5.0 – jw. oraz student potrafi podać rozwiązanie rozszerzonego problemu projektowego wraz z uzasadnieniem wyboru metod i narzędzi.