IZDELAVA DIGITALNI 
v 
UDK (UDC) 528. 7(084.JJ.681.3 
061.3(497.12-2) Radenci „1994":528 
O TOFOTO A RTOV N 
FOTO RAMET Č EM 
SISTE U LEICA-HELAVA 
Tadeja Vengar 
Geodetski zavod Slovenije, Ljubljana 
Prispelo za objavo: 16.9.1994 
Izvleček 
Opisane so praktične izkušnje pri izdelavi digitalnih ortofoto 
načrtov na delovnih postajah Leica-Helava DSW 100 in 
DPW 770 s poudarkom na posameznih fazah delovnega 
procesa in možnostih prilagoditve izdelka specifičnim 
zahtevam različnih uporabnikov. 
Ključne besede: digitalna fotogrametrična postaja, digitalni 
ortofoto, Geodetski dan, natančnost, postopki, programska 
oprema, Radenci, 1994 
Abstract 
Described are some practical experiences of digital 
orthophoto maps elaboration on the workstation 
Leica-Helava digital scanning workstation DSW 100 and 
digital photogrammetric workstation DPW 770. The 
emphasis is on individual phases of the working process and 
possibilities of adapting the product to specific requirements 
of individual users. 
Keywords: accuracy, digital orthophoto, digital 
photogrammetric workstation, Geodetic workshop, processes, 
Radenci, software, 1994 
l. UVOD 
V lanskem letu smo na Geodetskem zavodu Slovenije kupili digitalno 
fotogrametrično postajo in skaner Leica-Helava. Omogočata izpeljati celoten proces, 
od skaniranja analognih posnetkov, avtomatskega generiranja digitalnega modela 
reliefa (DMR), izdelave mozaika do končnega produkta izdelave ortofota, pa tudi 
digitalizacijo karakterističnih linij, superimpozicijo, stereoskopsko gledanje in 
opremljenje kart. 
2. OPIS DSW 100 in DPW 770 
DSW 100 je digitalna fotogrametrična postaja s skanerjem, ki opravlja dve nalogi, 
natančno geometrično in radiometrično skaniranje črno-belih in barvnih diapozitivov 
ali negativov do formatov 250x250 mm in avtomatsko merjenje veznih in kontrolnih 
Geodetski vestnik 38 ( 1994) 4 
točk za aerotriangulacijo. Poleg tega pa tudi kalibracijo skanerja, uporabo 
kalibracijskih poročil snemalnih kamer pri notranji orientaciji posnetka, skaniranje 
celega posnetka in dela posnetka ter prenos podatkov prek mreže ali magnetnega 
traku. 
Strojna oprema sistema: 
o PC 486 z 32 MB RAM-a in diskom z 3,2 GB spomina 
o dva barvna monitorja z grafično kartico VGA 
o 8-mm tračna enota - 2GB 
o miš 
o digitalnik 
o skaner s kontrolno enoto. 
Skaner omogoča skaniranje črno-belih in barvnih posnetkov do velikosti 250 mm, z 
geometrično ločljivostjo 2-3 min radiometrično 256 sivih vrednosti. Vgrajeni skaner 
ima dve kameri CCD, ki omogočata skaniranje z dvema resolucijema: 1 250 in 2 000 
dpi. S spreminjanjem razdalij kamere CCD od slikovne ravnine lahko spreminjamo 
velikost piksla. Ker je osvetlitev pri skaniranju filmov pomemben element, ki vpliva 
na metričnost, je pri SDW 100 izvor svetlobe v posebni kontrolni enoti. Hladna 
svetloba se prenaša po optičnem kablu, s tem film tudi po večkratnem skaniranju ne 
spremeni dimenzij. 
Programska oprema DSW 100: 
o UNIX operacijski sistem 
o X Windows/Motif uporabniški vmesnik 
o prevajalnik za programski jezik C 
o programski moduli: 
- SCAN ( omogoča skaniranje) 
- DCCS ( avtomatizirano merjenje veznih točk za aerotriangulacijo) 
- VIEW ( omogoča gledanje skaniranih slik na dva načina: mono in slika ob 
sliki) 
- MAINT ( omogoča kalibracijo skanerja) 
- ALBANY (aerotriangulacija - blokovna izravnava s snopi). 
DPW 770 je digitalna fotogrametrična postaja, ki omogoča izdelovanje vseh klasičnih 
fotogrametričnih produktov. Podatke, ki so skanirani analogni posnetki ali SPOT 
slike, uporabi za izdelavo podatkovne baze in izdelkov, kot so DMR, ortofoto, 
vektorska baza, rastrske karte ali mozaik. Vsebuje prek štirideset funkcij, ki v 
medsebojni povezavi sestavljajo delovni proces od vnosa slik, avtomatske izdelave 
DMR-ja, interaktivnega editiranja DMR-ja, digitalizacije karakterističnih linij reliefa, 
3D merjenja točk, tonske izboljšave slik, izdelave ortofota, mozaika, do izhoda 
izdelkov v formatih TIFF, TARGA, VITec, Tiled, plain raster, Helava scanner, JFIF, 
COT, DGN in Sun Raster. 
Strojna oprema DPW 770: 
o Sun SPARCstation 10, 32 MB spomina in disk 5,3 GB spomina 
o 8-mm tračna enota - 5GB 
o 19-colski 8-bitni barvni zaslon 
Geodetski vestnik 38 (1994) 4 
o barvni stereo zaslon Tektronix 625-G z Vitec slikovnim procesorjem, 16 MB 
spomma 
o sledilna krogla 
o miš. 
Stereoskopsko opazovanje omogoča pasivna polarizacija z uporabo polarizacijskega 
zaslona in očal. Prek grafičnega zaslona je nameščen polarizacijski filter. Zaslon 
prikazuje sliki s frekvenco 120 Hz, kar pomeni, da vsako oko zazna svojo sliko s 
frekvenco 60 Hz. Leva slika je polarizirana v eni smeri, desna pa pravokotna na to, 
očala, ki jih nosi operater, so polarizirana tako, da prepuščajo v levo oko samo levi 
posnetek in v desno samo desni posnetek, kar omogoča stereoskopsko gledanje. 
Programska oprema DPW 770: 
o Unix operacijski sistem 
o X Windows/Motif uporabniški vmesnik 
o prevajalnik za programski jezik C 
o programski moduli: 
- CORE ( osnovne fotogrametrične operacije) 
- SPOT ( obdelave slik SPOT) 
- TERRAIN (izdelava in popravljanje DMR-ja) 
- ORTHOIMAGE (izdelava ortofota in mozaika) 
- FEATURE/GIS (zbiranje podatkov za GIS). 
Maximalna velikost slike, ki jo še lahko obdelujemo, je 2 GB. Črno-bela slika je 
shranjena in prikazana z 256 sivimi vrednostmi. Slikovne piramide omogočajo 
povečave in pomanjšave. Superimpozicijo omogoča združenje rastrskih in vektorskih 
podatkov na stereo in kontrolnem monitorju. Na delovni postaji imamo lahko hkrati 
prikazane štiri slike ( dve na stereo in dve na kontrolnem monitorju), ki jih lahko 
neodvisno obdelujemo. Kvaliteto slik izboljšamo s spreminjanjem kontrasta ali 
svetlosti. Slike lahko opazujemo stereoskopsko, mono ali sliko ob sliki (split screen). 
Stereoskopsko opazovanje modelov nam omogoča opravljanje funkcij, kot so 
priprava za avtomatsko izdelavo DMR-ja, 3D pozicioniranje, editiranje DMR-ja, izris 
karakterističnih linij v 3D, 3D digitalizacija. 
3. ZAPOREDJE POSTOPKOV NA DELOVNIH POSTAJAH DSW rno in DPW 770 
OD SKANIP~NJA ANALOGNIH POSNETKOV DO IZDELA VE ORTOFOTA 
Skaniranje in orientacijo posnetkov naredimo na DSW 100. Za notranjo orientacijo, s 
katero določimo povezavo med slikovnimi koordinatami in skanerjem, potrebujemo 
koordinate robnih mark iz kalibracijskega poročila kamere. Relativna orientacija se 
izvaja v ozadju v času zajemanja podatkov za aerotriangulacijo. Za absolutno 
orientacijo, s katero vzpostavimo odnos med terenskimi in slikovnimi koordinatami, 
potrebujemo terenske koordinate kontrolnih točk. Vezne in kontrolne točke operater 
na posnetku identificira le enkrat, na naslednjih posnetkih so te točke najdene 
avtomatsko ali polavtomatsko z delno pomočjo operaterja na podlagi navzkrižne 
korelacije. Orientacijske elmente (Gauss-Kruegerjeve koordinate projekcijskih 
centrov in vse tri zasuke) izračunamo z aerotriangulacijo. Skanirane slike prenesemo 
prek mreže na DPW 770, kjer jih paroma normaliziramo, t.j. orientiramo sliki v 
epipolamo ravnino, kar pomeni, da vrstice v slikah tečejo vzporedno z x-osjo. S tem 
Geodetski vestnik 38 (1994) 4 
povečamo natančnost avtomatskega izračuna DMR-ja, operaterju pa olajšamo stereo 
opazovanje. 
Določitev točk DMR-ja je najpomembnejši proces, saj je le-ta pomemben za 
postopke izdelave digitalnega ortofota in določanje karakterističnih linij. Izdelovanje 
poteka v dveh fazah, avtomatski izračun in interaktivno popravljanje. 
V prvem delu določimo le območje, strategijo in gostoto točk. Strategijo določevanja 
izberemo glede na vrsto terena: raven, razgiban ali hribovit. Na enem modelu lahko 
določimo več območij z različnimi strategijami in različno gostoto točk. Izračunane 
DMR-je iz enega ali večih modelov lahko med seboj združujemo (prevzame se 
največja gostota točk), zgoščujemo (inerpolacija) ali redčimo (srednja vrednost). 
Vsaka točka DMR-ja dobi poleg višine oznako, ki nam pove, ali je bilo avtomatsko 
merjenje dobro, vprašljivo ali slabo. S superimpozijo DMR-ja v obliki plastnic, točk 
ali mreže prek stereomodela pregledamo DMR in ga po potrebi popravimo z 
različnimi editorji: 
• statični ( točko po točko), najbolj natančni editor, zahteva pa veliko časa; 
uporabljamo ga predvsem na poraščenih terenih in tam, kjer drugi odpovedo, 
• glajenje po območjih (glede na višino, okolico poligona, konstantno vrednost, 
interpolacijo), če lahko na večjem območju uporabimo isto metodo, 
• določevanje skladnosti z geomorfološkimi oblikami, če imamo razgiban, 
hribovit teren, popravljamo teren po padnicah, grebenih. 
Največ časa porabimo prav za popravljanje DMR-ja. Za izdelavo digitalnega 
ortofota potrebujemo digitalno sliko in DMR V proces lahko vključimo le en DMR 
(če jih imamo za določeno območje več, jih predhodno združimo). Glede na ločljivost 
vhodne slike, merila snemanja in namena končnega izdelka določimo velikost piksla 
ortofota. Velikost ortofota omejimo z vnosom vogalnih koordinat, drugače je 
prevzeta velikost DMR-ja. Ortofoto se orientira vedno po DMR-ju, t.j S-J. Če kot 
vhodni podatek za izdelavo ortofota izberemo več digitalnih slik, lahko izbiramo med 
dvema možnostima: 
• ortofoto naredi iz prve slike, ki je na seznamu. Naslednjo iz seznama izbere, 
če je območje ortofota večje kot prva slika, 
• izbere podatek iz slike, ki mu je bližja (most nadir). Tki. avtomatski mozaik 
je zelo hiter, geometrično natančen, ne naredi pa tonske izravnave. Z 
mozaL1<:om združimo skupaj več ortofotov. Med dvema ortofotoma določimo 
linijo, vzdolž katere bo potekala združitev, omejimo območje na ortofotu, ki 
bo vključen v mozaik, in določimo širino pasu, kjer se bo izvajalo 
geometrično in radiometrično usklajevanje. Združimo lahko poljubno število 
ortofotov, seveda v okviru zmogljivosti diska ali tračne enote. Z vnosom štirih 
vogalnih koordinat definiramo končni ortofoto. 
4. ZAKLJUČEK 
Izdelava digitalnega ortofota na DSW 100 in DPW 770 je enostaven, hiter in 
natančen postopek. Že v nekaj urah lahko dobimo iz analognega posnetka digitalni 
ortofoto načrt. Natančnost, ki jo dosežemo, je zadovoljiva. Zavedati se moramo, da je 
odvisna od mnogih dejavnikov: kalibracije kamere, atmosferske refrakcije, 
spremembe filma od ekspozicije do skaniranja, optike oz. mehanizma skanerja, 
Geodetski vestnik 38 (1994) 4 
izbrane resolucije skaniranja, terenskih točk, aerotriangulacije, izkušenosti 
operaterja, korelacije pri avtomatski izdelavi DMR-ja ... 
Če privzamemo, da so terenske koordinate določene v mejah zahtevane natančnosti, 
nam sistem zagotavlja natančnost planimetričnih koordinat 1,0-3,0 x ločljivost slike in 
višinsko 0,4-2,0 x ločljivost slike. Pri preverjanju natančnosti pri naših izdelkih smo 
ugotovili, da je natančnost izdelanega digitalnega ortofota enaka lastni natančnosti 
vektorskih kart in načrtov v izbranem merilu. To pomeni, da ga lahko uporabljamo 
tako skupaj z vektorskimi kartami za izdelovanje in reambulacijo le-teh in samostojno 
za interpretacijo različnih vsebin enako kot same aeroposnetke. 
Viri: 
Helava, DPW, Users Manual. 
Helava, DSW, Maintenance Manual. 
Helava, DSW, Users Manual. 
Recenzija: Mojca Kosmatin-Fras 
Irena Poženel 
Vodenje strojev TBM v predoru 
pod okavskim prelivom 
Kot geodet ste se gotovo kdaj vprašali, kako poteka sodoben način gradnje velikih 
predorov. Predor pod Rokavskim prelivom je kot eden največjih gradbenih projektov 
20. stoletja zadnji vrhunec na tem področju. Prav v dneh, ko boste brali ta članek, naj 
bi predvidoma po predoru stekel tudi potniški promet. 
Gradnja predora pod Rokavskim prelivom, ki se ga je že prijelo ime Chunnel 
(skovanka iz besed CHannel tUNNEL), je bil ogromen projekt, ki je poleg samega 
predora vključeval tudi izgradnjo potniških in tovornih terminalov na obeh straneh 
predora, izgradnjo priključnih cest in dovozov in podobno. Članek se omejuje le na 
geodetska dela v zvezi s predorom s posebnim poudarkom na kratkem opisu 
postopka avtomatiziranega vodenja strojev TBM za vrtanje predorov. Chunnel 
sestavljajo trije predori. Oba glavna predora imata premer 7,6 metra in sta med seboj 
oddaljena približno 30 metrov. Na sredini med njima je servisni predor premera 4,8 
metra. Vsi trije predori so med seboj povezani s prečnimi prehodi na vsakih 375 
metrov. Poleg tega sta glavna predora na vsakih 250 metrov povezana s kanali za 
izravnavo zračnega tlaka, ki kompenzirajo spremembe zračnega tlaka zaradi vožnje 
hitrih vlakov. Od skupne dolžine približno 50 km leži približno 37 km predora pod 
morsko gladino, 10 km pod površjem na angleški in 3 km na francoski strani predora. 
Izvedena geodetska dela pri izgradnji Chunnela lahko razdelimo v pet glavnih skupin: 
1. Določitev mreže fiksnih točk na površju v primernem koordinatnem sistemu, ki so 
služile za vzpostavitev kontrolnih geodetskih točk ob obeh vhodih v predor. 
2. Prenos geodetske mreže s površja v predor. 
3. Usmerjanje vrtalnih strojev. 
Geodetski vestnik 38 (1994) 4