9.3 A külső tájékozás

A felvétel ortorektifikációjához ismernünk kell a fényképezési geometriának az optikai középponttól a tárgy felé eső részét is. Tudnunk kell, hogy honnan és milyen irányban fényképeztünk. Vagyis szükség van a vetítési középpont 3 térbeli koordinátájára a terepi vonatkozási rendszerben valamint 3 szögértékre. Két szöggel adhatjuk meg a kameratengely térbeli helyzetét, egy szögadattal pedig a sugárnyaláb tengely körüli elfordulását a felvételkészítés pillanatában.

Amennyiben ezt a légifényképezéskor mérni akarjuk, a helymeghatározáshoz fedélzeti GPS-műszert kell használnunk, a szögek meghatározásához pedig inerciális rendszert. A GPS adatai azonban csak bizonyos korrekciókkal használhatók. A folyamatos adatrögzítési módban levő GPS-műszer adataiból interpolálnunk kell a kép pontos rögzítési idején érvényes pozíciót. Emellett figyelembe kell venni (és ez sohasem lesz teljesen pontos), hogy a GPS-antenna és az optikai középpont nem esik egybe. Pozíciójuk a repülőgéphez rögzített rendszerben változatlan lesz egymáshoz képest, de a külső koordináta-rendszerbeli különbségvektort a repülőgép haladási iránya, oldalgása és bólintása is befolyásolja.

Utóbbiak természetesen lényegesek magának a képi geometriának a leírására is, így fedélzeti meghatározásuk is megkísérelhető. Ehhez giroszkópot használhatunk, amely a felszállás előtt beállított referencia-irányokhoz képest értelmezett tájékozást, az elfordulási szögeket (irány, billenés, bólintás) méri. Ebben az esetben is megoldandó, hogy a felvétel rögzítési időpontjában érvényes tájékozási szögértékeket kapjuk meg. A pozíció három és a tájékozás másik három számadatát beírhatjuk az ortorektifikációt végző térinformatikai rendszerbe.

A georeferálási gyakorlatban azonban ezek az adatok a legritkább esetben állnak – akár közelítő pontossággal is – rendelkezésünkre. Szerencsére a külső tájékozás elemei nem pótolhatatlanok: azokat földi illesztőpontok segítségével utólag is számíthatjuk – sőt, e becslés esetenként pontosabb eredményt szolgáltat, mint a beépített mérőrendszer. A térinformatikai szoftverek általában fel vannak készítve erre: a külső tájékozás hat adatának megadása helyett felajánlják azok becslésének lehetőségét is.

Ehhez földi illetszőpontoknak a majdan kívánt (de mindenképp vetített, tehát nem földrajzi) koordinátarendszerben érvényes helyét és magasságát kell megadnunk, továbbá azonosítanunk kell ezen pontokat a légifelvételen is. A pontok magasságának megfelelő pontosságú megadása itt nagyon lényeges, az nagyban befolyásolja a paraméterbecslés pontosságát. A pontmagasságok becsülhetők domborzati modellből, de leolvashatók domborzati térképekről is. Készüljünk fel arra, hogy az illesztőpontokból történő paraméterbecslés kifejezetten „babra munka”, sok-sok pontosítással, nehéz pontazonosításokkal, már felvett pontok ki- és bekapcsolásával a becslési folyamatban (55. és 56. ábrák).

Illesztőpontok légifényképen

55. ábra. Illesztőpontok definiálása orto-rektifikációnál. A legjobban illeszkedő pontok megválasztása sokszor hosszadalmas munkát igényel.

Illesztőpontok táblázatos adatai

56. ábra. Orto-rektifikációnál az illesztőpontok magassági helyzetét is meg kell adnunk.

A bevitt pont-adatok (tehát pontonként a három pozíció-adat és a két kép-koordináta) és a már megadott belső tájékozás alapján a szoftver kiszámítja a külső tájékozás hat paraméterét, és azt meg is adja nekünk. A paraméterbecslést azonban sokszor komoly hiba terheli, így minél sűrűbb és a teljes képre kiterjedő, és valóban egyértelmű illesztőpont-hálózatot kell kijelölnünk. A becslés pontossága annál jobb lesz, minél közelebb állt a kamera optikai tengelye a függőlegeshez – a horizontot is tartalmazó felvételhez a külső tájékozás elemei a legritkább esetben becsülhetők meg! (Ez nem jelenti azt, hogy a horizontot is tartalmazó részt digitálisan levághatjuk; ezzel ugyanis a belső tájékozási adatokat veszítenénk el).