aulas i - 2013 - princípios de fotogrametria.ppt [modo de...

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Már

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Rei

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Luz

Lop

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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Mário Luiz Lopes ReissMário Luiz Lopes ReissProf. Dr. Em Ciência CartográficasProf. Dr. Em Ciência CartográficasESPECIALIDADE: FOTOGRAMETRIA E COMPUTAÇÃO DE IMAGENSESPECIALIDADE: FOTOGRAMETRIA E COMPUTAÇÃO DE IMAGENS

Universidade Federal do Rio Grande do SulUniversidade Federal do Rio Grande do SulInstituto de GeociênciasInstituto de Geociências

Már

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ssM

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Luz

Lop

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21/03/2013 03:57:35 2

FOTOFOTOGRAMGRAMMETRIAMETRIA

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:

Már

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Rei

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Luz

Lop

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21/03/2013 03:57:35 3

FOTOFOTO ==PHOTOSPHOTOS =LUZ =LUZ

GRAMGRAM ==GRAMMAGRAMMA =DESENHO=DESENHO

METRIAMETRIA ==METRONMETRON =MEDIDA=MEDIDA

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:

Már

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Rei

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Luz

Lop

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21/03/2013 03:57:35 4

MEDIDAMEDIDA por meio dopor meio do

DESENHO DESENHO dada

LUZ LUZ

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:

Már

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Rei

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Luz

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21/03/2013 03:57:35 5

É É POSSIVELPOSSIVEL MEDIR MEDIR

QUAISQUER OBJETOS POR QUAISQUER OBJETOS POR

MEIO E FOTOGRAFIASMEIO E FOTOGRAFIAS

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:

Már

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Rei

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Luz

Lop

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21/03/2013 03:57:35 6

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:

Már

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opes

Rei

ssM

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Luz

Lop

es R

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21/03/2013 03:57:35 7

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:

Már

io L

uz L

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Rei

ssM

ário

Luz

Lop

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21/03/2013 03:57:35 8

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:

Már

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Rei

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Luz

Lop

es R

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21/03/2013 03:57:35 9

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

PrincípiosPrincípios de Fotogrametría:de Fotogrametría:

Már

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Rei

ssM

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Luz

Lop

es R

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21/03/2013 03:57:35 10

Várias são dos sistemas de reconstrução de modelos:Várias são dos sistemas de reconstrução de modelos:

AAnimação nimação Arqueologia Arqueologia Arquitetura Arquitetura Odontologia Odontologia Jogos Jogos Desenho industrialDesenho industrialMedicina Medicina Cinematografia Cinematografia Engenharia reversa Engenharia reversa Indústrias de brinquedosIndústrias de brinquedosReprodução de esculturasReprodução de esculturas

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Már

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Rei

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ário

Luz

Lop

es R

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21/03/2013 03:57:35 11

AerofotogrametriaAerofotogrametria::

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Már

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Luz

Lop

es R

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VantagensVantagens

• Fotogrametria/LASER:– Medição indireta, propícia em lugares de difícil acesso ou

que não ofereçam segurança;– Reduzido tempo de aquisição de dados em relação ao

exigido para a realização de um levantamento (cartográfico ou arquitetônico);

– Precisão confiável e homogênea, podendo ser aumentada conforme necessidades específicas de cada projeto;

– Medição de movimentos, bem como monitoramento periódico de deformações;

– Grande quantidade de informações geométricas e semânticas, ou seja, relativas a dimensões, formas e cores.

Már

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Luz

Lop

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21/03/2013 03:57:35 13

AerofotogrametriaAerofotogrametria::

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Már

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Luz

Lop

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21/03/2013 03:57:35 14

X

Y

Z Coordenadas de pontos medidas

nas imagens

Centros perspectivosdas câmaras

Sist ema de re ferênciado espaço obje to

Pontos de apoiono espaço obje to

Ponto determinadopor intersecção fotogramétrica

Zona de superposiçãodas imagens

CP’ CP”

p’ p”

P

Pro

duçã

o: M

ário

Lu

iz Lo

pes

Rei

ß

z’y’

x’

z”y”

x”

Base entre as imagens

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Princípio da Restituição FotogramétricaPrincípio da Restituição Fotogramétrica

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21/03/2013 03:57:35 15

PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria

RESTITUIÇÃO RESTITUIÇÃO –– MAPA MAPA –– ESTAÇÃO FOTOGRAMÉTRICAESTAÇÃO FOTOGRAMÉTRICA

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21/03/2013 03:57:35 16

PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria

FotoindiceFotoindice

Már

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Luz

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21/03/2013 03:57:35 17

PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria

OrtofotoOrtofoto

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Luz

Lop

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ORTOFOTOORTOFOTO

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Luz

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21/03/2013 03:57:35 19

ORTOFOTOORTOFOTO

Már

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Luz

Lop

es R

eiss

OrtofotosOrtofotos

GEOMETRIA ORTOGONAL E PERSPECTIVA GEOMETRIA ORTOGONAL E PERSPECTIVA ––DESLOCAMENTO DEVIDO AO RELEVODESLOCAMENTO DEVIDO AO RELEVO

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Luz

Lop

es R

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21/03/2013 03:57:35 21

PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria

Deslocamento devido ao relevoDeslocamento devido ao relevo

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Luz

Lop

es R

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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

21/03/2013 03:57:35 22

REGIÃO DE REGIÃO DE SOBREPOSIÇÃO SOBREPOSIÇÃO LONGITUDINALLONGITUDINAL

Már

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Luz

Lop

es R

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21/03/2013 03:57:35 23

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

FototriangulaçãoFototriangulação

Már

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Rei

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ário

Luz

Lop

es R

eiss

FototriangulaçãoFototriangulação

21/03/2013 03:57:35 24

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

Már

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Rei

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Luz

Lop

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21/03/2013 03:57:35 25

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

FototriangulaçãoFototriangulação

Már

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Lop

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21/03/2013 03:57:35 26

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

FototriangulaçãoFototriangulação

Már

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Rei

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Luz

Lop

es R

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21/03/2013 03:57:35 27

INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

FototriangulaçãoFototriangulação

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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO

ProjetoProjeto FotogramétricoFotogramétrico

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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria

Már

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Luz

Lop

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21/03/2013 03:57:35 30

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

RecobrimentoRecobrimento Fotogramétrico,Fotogramétrico,

Már

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Luz

Lop

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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

-- DistânciaDistância ObjetoObjeto

DfZ ⋅=

foto da escala dar denominado o écâmara da focal distância a é

objeto distância a é

DfZ

Z

f

CP

a bo

P

Positivo

Eixo óptico

Terreno

A B

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

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-- AltitudeAltitude dede vôovôo ouou planoplano médiomédio dodo objetoobjeto

mhZH +=

objeto do média altitude a éobjeto distância a é

médio plano ao distânciaou vôode altitude a é

mhZH

H

f

CP

a

bo

P

Terreno

A B

hmin

hmaxhmedhAB

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

Már

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-- QuadroQuadro focalfocal

Quadro focal da câmaraQuadro focal da câmara

xq

yq

xQ

yQ

Cobertura de um foto no objeto Cobertura de um foto no objeto

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

Már

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Luz

Lop

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Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamentoFotogramétricoFotogramétrico

-- QuadroQuadro focalfocal

DqQ xx ⋅=

DqQ yy ⋅=

foto da escala dar denominado o é terrenodo escala na focal quadro do tamanhoo é

câmara da focal quadro do tamanhoo é

DQq

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

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ElementosElementos dodo PlanejandoPlanejando FotogramétricoFotogramétrico

-- DenominadorDenominador dada escalaescala dada fotofoto

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

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ElementosElementos dodo PlanejandoPlanejando FotogramétricoFotogramétrico

-- DenominadorDenominador dada escalaescala dada fotofoto

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Elementos do Planejamento FotogramétricoElementos do Planejamento Fotogramétrico

-- AerobaseAerobase

S longB

Q X

Linha de vôo

S long

B

Q X

B

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

-- BaseBase

S longB

Q X

Linha de vôo

S long

B

Q X

B

xlong Q

SB ⋅⎟⎟

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

1001

allongitudin ãosobreposiç a é terrenodo escala na focal quadro o é

aerobase a é

long

x

SQB

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Luz

Lop

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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

-- DistânciaDistância entreentre asas faixasfaixas

S lat

Q X DFX

DFX

Faixa 2

Faixa 1

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

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S lat

Q X DFX

DFX

Faixa 2

Faixa 1

ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

-- DistânciaDistância entreentre asas faixasfaixas

yLat

FX QSD ⋅⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=

1001

lateral ãosobreposiç a é terrenodo escala na focal quadro o é

faixas as entre distância a é

lat

y

FX

SQD

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

-- IntervaloIntervalo dede ExposiçãoExposição

Linha de vôo

B

E1 E2

VBIE =

aeronave da e velocidada éaerobase a é

exposição de intervalo o é

VBIV

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

-- TempoTempo dede ExposiçãoExposição

Arrastamento

E1Linha de vôo

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

-- TempoTempo dede ExposiçãoExposição

Arrastamento

E1Linha de vôo

DVrTE ⋅=

aeronave da e velocidada éfoto da escala dar denominado o é

filme do resolução a éexposição de tempoo é

VDrTE

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria

ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

-- NúmeroNúmero dede faixasfaixas

FAIXAFX

FX NSD

N +⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

dimensão)min(int

torecobrimen ogarantir para segurança de número o é1faixas as entre distância a é

faixas de número o é

>FAIXA

FX

FX

NsDN

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PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria

ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

-- NúmeroNúmero dede fotosfotos porpor faixafaixa

( )FOTOFFX NS

BN +⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

dimensãomaxint

torecobrimen ogarantir para segurança de número o é1aerobase é

faixaspor fotos de número o é

>FOTO

FFX

NsBN

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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamento FotogramétricoFotogramétrico

-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Lop

es R

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ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamentoFotogramétricoFotogramétrico

-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Rei

ssM

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21/03/2013 03:57:35 49

ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamentoFotogramétricoFotogramétrico

-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Rei

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21/03/2013 03:57:35 50

ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamentoFotogramétricoFotogramétrico

-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Lop

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21/03/2013 03:57:35 51

ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamentoFotogramétricoFotogramétrico

-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Rei

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Lop

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21/03/2013 03:57:35 52

ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamentoFotogramétricoFotogramétrico

-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Rei

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Lop

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21/03/2013 03:57:35 53

ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamentoFotogramétricoFotogramétrico

-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Rei

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Lop

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21/03/2013 03:57:35 54

ElementosElementos dodo PlanejamentoPlanejamentoFotogramétricoFotogramétrico

-- NúmeroNúmero dede pontospontos dede apoioapoio

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Rei

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21/03/2013 03:57:35 55

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Luz

Lop

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21/03/2013 03:57:35 56

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

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Rei

ssM

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Luz

Lop

es R

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21/03/2013 03:57:35 57

Projeto FotogramétricoProjeto Fotogramétrico

Már

io L

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Luz

Lop

es R

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21/03/2013 03:57:35 58

PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria

ExercíciosExercícios::

DadaDada umauma áreaárea dede 5050 xx 1010 m,m, umauma câmaracâmara comcom quadroquadrofocalfocal comcom 42724272xx28482848 ((qyqy xx qxqx)) píxelspíxels,, comcom tamanhotamanho dede00..00520052 mmmm ee focalfocal nominalnominal dede 2020 mm,mm, calculecalcule ososelementoselementos dodo planejamentoplanejamento fotogramétricofotogramétrico parapara umumpíxelpíxel nono terrenoterreno dede 11 cmcm.. SobreposiçãoSobreposição longitudinallongitudinal dede6060%% ee laterallateral dede 2020%%..

Már

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Luz

Lop

es R

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21/03/2013 03:57:35 59

PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria

ExercíciosExercícios::

DadaDada umauma áreaárea dede 3030xx1515 km,km, umauma câmaracâmara comcom quadroquadrofocalfocal dede 2323xx2323cmcm ee focalfocal nominalnominal dede 152152 mm,mm, calculecalculeosos elementoselementos dodo planejamentoplanejamento dede vôovôo parapara umauma escalaescaladede vôovôo dede 11::1010..000000

VelocidadeVelocidade dada AeronaveAeronave:: 300300km/hkm/h

ResoluçãoResolução dodo sensorsensor dede 00..0202 mmmm

SobreposiçãoSobreposição longitudinallongitudinal dede 6060%% ee laterallateral dede 3030%%

Már

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Rei

ssM

ário

Luz

Lop

es R

eiss

21/03/2013 03:57:35 60

PrincípiosPrincípios dede FotogrametriaFotogrametria

ExercíciosExercícios::DadaDada umauma áreaárea dede 902902,,88 xx 500500,,33 m,m, umauma câmaracâmara comcom quadroquadro focalfocaldede 66,,1717 xx 44,,5555 mmmm ee focalfocal nominalnominal dede 44mm,mm, comcom 40004000 xx 30003000 pixeispixeisemem larguralargura ee “altura”“altura” respectivamente,respectivamente, calculecalcule osos elementoselementos dodoplanejamentoplanejamento dede vôovôo parapara umauma parapara umum pixelpixel nono terrenoterreno dede 55 cm,cm,considerandoconsiderando aa menormenor dimensãodimensão dodo quadroquadro focalfocal orientadaorientadaparalelamenteparalelamente emem direçãodireção àà linhalinha dede voovoo..

VelocidadeVelocidade dadaAeronaveAeronave:: 1010 m/sm/s

SobreposiçãoSobreposição longitudinallongitudinal dede 7070%% ee laterallateral dede 6060%%

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