فتوگرامتری برد کوتاه چیست و چه کاربردی دارد؟
هدف اصلی در رشته مهندسی نقشه برداری تهیه نقشه از عوارض موجود بر روی زمین است. با توجه به ابعاد عارضه و شرایط پروژه از روش‌های مختلفی برای تهیه نقشه و مدل‌سازی عوارض استفاده می‌شود.
از روش‌های مرسوم می‌توان به نقشه برداری زمینی که زیر شاخه علم ژئودزی است، تهیه نقشه با استفاده از تصاویر ماهواره ای که زیر شاخه علم سنجش از دور است، تهیه نقشه با استفاده از رادارها و اکوساندرها که زیرشاخه علم هیدروگرافی است و همچنین تهیه نقشه با استفاده از تصاویر هوایی و یا بردکوتاه که زیر مجموعه علم فتوگرامتری است، اشاره نمود.
برای ایجاد نقشه های دو یا سه بعدی با روش تصویر برداری هوایی با پهپاد یا همان نقشه برداری هوایی با پهپاد، دوربین بر روی هواپیمای بدون سرنشین نصب می‌شود. معمولاً ثابت کننده دوربین آن را با محور عمودی به سمت زمین نگاه می‌دارد. با استفاده از فتوگرامتری هوایی می‌توان مدل های سه بعدی، تصاویر قائم سازی شده (ارتوفتو)، ابر رنگی نقاط تولید کرد.
از این محصولات می‌توان نقشه‌های توپوگرافی، نقشه های پارسل شهری، کاداستر و سایر نقشه های موضوعی را تولید یا استخراج نمود. دلایل متعددی وجود دارد که چرا نقشه برداران زمینی به طور فزاینده‌ای پرنده‌های بدون سرنشین را به تجهیزات خود اضافه می‌کنند. پروژه‌های بزرگ که زمان زیادی برای نقشه برداری زمینی می‌برند، اغلب می‌توانند در کمترین زمان و با همان کیفیت با عرضه محصولات جانبی بیشتر، نقشه برداری شوند.
تکنولوژی UAV همچنین برای سایت‌هایی که دسترسی دشواری دارند یا مکان‌هایی مانند معادن، دامنه های ناپایدار که برای ارسال نیروی زمینی بسیار خطرناک می باشند، ایده آل است. با این حال این روش نیز چالش های خاص خود را دارد.
طبق تعریف اگر فاصله دوربین شما تا جسم کمتر از ۳۰۰ متر باشد، راهکارهای تهیه نقشه از آن تصاویر در زمره فتوگرامتری برد کوتاه قرار می‌گیرد. به‌عبارتی دیگر اگر تصاویر توسط دوربینی که در دست یک شخص است و از روی زمین (و یا نزدیک به زمین) و نزدیک به جسم تصویربرداری می‌کند اخذ شوند، می‌توان با استفاده از الگوریتم‌های فتوگرامتری برد کوتاه برای تهیه نقشه و مدل‌سازی آن منطقه یا جسم اقدام نمود.
تفاوت اصلی بین فتوگرامتری هوایی و برد کوتاه در نحوه تصویربرداری است که این خود باعث می‌شود که نتوان از الگوریتم های فتوگرامتری هوایی برای برد کوتاه نیز استفاده نمود. همانطور که می دانید در تصویربرداری هوایی با استفاده از هواپیماهای سرنشین‌دار، سعی می‌شود که تصاویر اخذ شده نزدیک به قائم باشند و تصاویر کمترین دَوَران‌ها را در سه محور داشته باشد. علاوه بر این فاصله بین مراکز تصاویر تا حد زیادی با یکدیگر برابر است.
این فرضیات باعث می‌شود که الگوریتم‌های مورد استفاده در پردازش تصاویر هوایی کمی ساده‌تر شده و راحت‌تر عملیات تبدیل تصویر به نقشه انجام شود. اما در فتوگرامتری برد کوتاه چنین فرضیاتی وجود ندارد. اگر توجه داشته باشید در تصویربرداری برد کوتاه، شخص با استفاده از دوربینی که در دستش دارد از زوایای مختلف و بصورت “همگرا” تصویربرداری می کند و این باعث می شود که زاویه تصاویر نسبت به جسم بصورت قائم نبوده و همچنین فاصله مراکز تصاویر با یکدیگرتفاوت داشته باشد. به همین دلیل دیگر نمی‌توان از الگوریتم‌های فتوگرامتری هوایی استفاده نمود. همین موارد باعث می‌شودکه الگوریتم‌های فتوگرامتری کمی تغییر کرده و در نتیجه باعث بوجود آمدن شاخه‌ای به نام فتوگرامتری برد کوتاه می‌شود.
فتوگرامتری برد کوتاه
شاخه دیگری از علم فتوگرامتری که از اهمیت و کاربردهای ویژه‌ای برخوردار است، فتوگرامتری زمینی یا برد کوتاه نامیده می‌شود. علت این نام‌گذاری این است که فاصله دوربین تصویربرداری تا جسم بسیار کم شده و در حد چند صد متر تا چند سانتی‌متر است. فتوگرامتری برد کوتاه بر اساس نوع کاربرد می‌تواند به دو دسته فتوگرامتری توپوگرافی و غیر توپوگرافی دسته بندی شود. در فتوگرامتری توپوگرافی، هدف تهیه نقشه‌های توپوگرافی یا منحنی میزان، تولید DEM ، DSM و … از یک منطقه است.
در فتوگرامتری غیرتوپوگرافی هدف تهیه اطلاعات مکانی و انجام اندازه گیری‌های خاص از اجسام صنعتی، پزشکی و یا عوارضی از این دست است. حال که با وضعیت فتوگرامتری برد کوتاه بطور کلی آشنا شدیم، متوجه شدیم که استفاده از پرنده‌های بدون سرنشین در تصویربرداری هوایی در زمره محاسبات و پردازش‌های فتوگرامتری برد کوتاه قرار می‌گیرد.
به همین دلیل اکثر نرم‌افزارهای مورد استفاده در بحث پهپاد فتوگرامتری، جهت مدل‌سازی اجسام و عوارض کوچکتر هم استفاده می‌شود. درحال حاضر شرکت مهندسین مشاور راه‌یاب ملل به عنوان یکی از شرکت‌های تکنولوژی محور در زمینه استفاده از پهپاد فتوگرامتری تجربیات زیادی را پشت سر گذاشته و تیم مهندسان نقشهبرداری این شرکت به پشتوانه این تجربیات توانسته است موفقیت‌های چشمگیری را در پروژه‌های مرتبط با فتوگرامتری برد کوتاه به ثبت برساند.