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GDS Orthophoto è il modulo di GCARTO che consente di ortoproiettare le immagini aeree in base ai dati di orientamento interno ed esterno ed in base alla descrizione morfologica del terreno, cioè il DTM.
La produzione delle ortofoto avviene solitamente in maniera batch, attraverso un ambiente di rettifica che lavora in background.
Durante la fase di ortorettifica, il programma determina autonomamente l’ingombro a terra di ogni singolo fotogramma e può provvedere ad applicare una riduzione percentuale a tale ingombro, in modo da evitare di rettificare zone inutili del fotogramma (come le marche fiduciali) oppure per diminuire la zona di sovrapposizione tra foto adiacenti. In questa fase è possibile attivare anche la correzione anti vignetting per compensare la caduta di luminosità ai bordi dei fotogrammi.
Tutte le attività successive avvengono in maniera integrata con gli altri moduli all’interno dell’Editor Grafico di GCARTO.
In particolare, è possibile :
- ricalcolare in ogni momento una porzione di ortofoto, per aggiornare l’immagine in seguito ad una correzione del DTM;
- applicare effetti cromatici a porzioni dell’immagine, come per esempio la variazione di luminosità e contrasto, la modifica della colorazione, ecc.;
- comprimere e decomprimere le ortofoto, per convertire da TIFF/TFW a ECW oppure a GeoTIFF;
- ricampionare le ortofoto esistenti a diversa risoluzione e/o con diverso taglio delle immagini;
- generare dati per il motore direndering 3D di GCARTO per poter effettuare il sorvolo, la texture (spalmatura) delle immagini sul DTM e l’analisi stereoscopica (stereoortofoto).
Grazie alla tecnologia proprietaria  BigIMG, tutto il sistema di produzione, editing e visualizzazione delle ortofoto è ottimizzato per manipolare in tempi molto ridotti immagini di grandi dimensioni, con una gestione avanzata della RAM disponibile, senza degrado delle prestazioni e senza la necessità di generare immagini piramidali.
Per tutte le immagini è prevista la possibilità di intervenire sulla curva radiometrica di visualizzazione, per modificare la linearità e il bilanciamento del bianco, fondamentali per l’impiego con le nuove camere digitali a più di 8 bit per canale, come per esempio la DMC della Intergraph Z/I, la UltraCam della Vexcel/Microsoft o il sensore ADS40 della Leica Geosystems.
Tipi di dati supportati
Il sistema GDS supporta progetti di tipo aereo, terrestre (close range) e da satellite.
Per quanto riguarda i sensori aviotrasportati, è previsto anche l’impiego, attraverso un modulo opzionale, delle immagini prodotto del sensore Leica ADS40.
Le immagini di partenza possono avere risoluzione radiometrica compresa tra 8 e 16 bit per ogni canale (RGB).
Il DTM gestito è di tipo TIN, in modo da ottenere nell’ortofoto sempre la massima precisione possibile in corrispondenza delle break lines impostate. Eventuali DTM organizzati a griglia regolare possono essere sempre convertiti ed eventualmente integrati con ulteriori break lines.
Sistemi di coordinate
Allo scopo di garantire sempre la massima precisione nei dati prodotti con il sistema GDS (siano essi ortofoto oppure mappe vettoriali ottenute per restituzione stereoscopica), il modulo GDS Orthophoto supporta la conversione di coordinate on the fly attraverso i reticoli di correzione prodotti dall’Istituto Geografico Militare Italiano.
In altre parole, è possibile mantenere i dati di volo (es. prodotti con i sistemi Applanix) e la conseguente triangolazione aerea nel sistema di coordinate WGS84 e specificare in fase di ortorettifica delle immagini qual è il sistema di coordinate finale in cui produrre le ortofoto (per esempio UTM oppure Gauss Boaga).
Il programma, attraverso i files *.GR1 e *.GR2 (acquistabili dall’IGMI) provvede a trasformare per ogni pixel le coordinate da un sistema all’altro per poi applicare le correzioni di prospettiva necessarie a raddrizzare l’immagine prospettica di partenza.
In questo modo, l’inquadramento del volo è sempre standard (WGS84) e sganciato dal contesto applicativo in cui vengono utilizzati i dati (in questo caso le ortofoto) mantenendo tuttavia la massima precisione nella conversione di coordinate.
Il bilanciamento e la mosaicatura con GDS Image Balance
Se la precisione delle ortofoto è determinata dalla qualità del DTM e degli algoritmi di GDS Orthophoto, la produttività del sistema è fortemente condizionata dalle attività di bilanciamento radiometrico e di mosaicatura delle immagini.
Per queste attività , all’interno di GDS Image Balance sono stati sviluppati degli algoritmi sofisticati, che consentono di ottenere un prodotto di altissima qualità attraverso una interfaccia estremamente facile da usare.
Il bilanciamento globale si avvale di una tecnica di correzione radiometrica che non "appiattisce" i colori delle immagini del mosaico ma mantiene il range dinamico locale provvedendo a equalizzare le immagini adiacenti sotto l’aspetto della luminosità e del contrasto per ogni singolo canale R,G,B.
Il risultato quindi non dipende dalla quantità delle immagini o dalla variabilità cromatica della zona.
Questo algoritmo proprietario di bilanciamento è stato applicato con successo anche nelle zone più critiche, come per esempio montagne parzialmente innevate, zone costiere di mare o di lago, ecc. con ottimi risultati e senza interventi di correzione da parte dell’Utente.
Per quanto riguarda l’attività di mosaicatura, particolarmente impegnativa quando utilizzano camere digitali a piccolo formato come quelle impiegate a volte in abbinamento al LiDAR, GDS Orthophoto e GDS ImageBalance mettono a disposizione dei tools estremamente potenti e nello stesso tempo semplici ed intuitivi.
Il programma infatti è in grado di cercare automaticamente ed in modo efficace le linee ideali di taglio tra le immagini adiacenti, evitando di passare nelle zone in cui vi sia elevata differenza radiometrica oppure elevata differenza prospettica.
L’Utente ha sempre la possibilità di controllare il processo sia preventivamente, attraverso indicazioni di massima sulle zone da preferire o evitare nella ricerca, sia successivamente editando il poligono di taglio calcolato e visualizzando in tempo reale l’anteprima della mosaicatura.
Ovviamente, essendo all’interno dell’Editor Grafico di GCARTO, l’Utente ha a disposizione una serie enorme di comandi di editing geometrico dei poligoni e di import/export dei dati.
Una volta convalidate le linee di taglio, il sistema produce il mosaico finale, applicando lungo tali linee una ulteriore funzione di attacco radiometrico locale tra le immagini adiacenti.
Questa funzione di correzione radiometrica, basata su Bspline tridimensionali, permette di mascherare completamente il punto di passaggio e consente di ottenere un continuo territoriale di eccellente qualità radiometrica.
Terminata la mosaicatura, è sufficiente fornire al programma una copertura vettoriale con il taglio delle tavole da produrre, ed esso in modo totalmente batch provvederà a ricampionare le immagini alla risoluzione desiderata e produrrà i files finali di consegna.
GDS Image Balance, attraverso un flusso di lavoro guidato, semplice ed intuitivo, permette anche agli Utenti meno esperti di essere immediatamente produttivi.
Il sorvolo in 3D e la visione stereoscopica
Abbinando i pixel delle ortofoto alle quote di un DTM, è possibile creare un dataset per la navigazione 3D all’interno di GCARTO.
La vista 3D di GCARTO permette quindi di sovrapporre a questo set di dati una eventuale mappa vettoriale e di navigare all’interno di questo modello tridimensionale per analizzare i dati, cercare errori, ecc.
Dal modello tridimensionale, GCARTO è in grado di estrarre anche viste stereoscopiche per una più realistica rappresentazione del terreno.
Gli algoritmi impiegati sono in grado di ottimizzare le risorse impiegate (memoria RAM, scheda video, ecc.) per consentire sempre una navigazione fluida in qualsiasi condizione.
Le funzioni di base di GCARTO come la Vista 3D permettono quindi, assieme ai vari moduli GDS, di allestire una postazione fotogrammetrica veramente completa e performante.
L’integrazione totale dei moduli all’interno di un unico ambiente, quale è GCARTO, riduce le curve di apprendimento degli Utenti, che hanno un unico software ed un unico supporto tecnico per tutte le loro attività e ottimizza il ritorno di investimento (ROI) dell’Azienda.
L'ortofoto digitale
L’ortofoto digitale è ormai uno dei prodotti più richiesti nell’ambito della fotogrammetria, poichè rappresenta uno degli strati informativi di base dei GIS, dei WebGIS e delle applicazioni LBS. La diffusione del LiDAR ha risolto molti problemi legati al reperimento di informazioni altimetriche attendibili (DTM) necessarie per la ortorettifica delle immagini aeree e da  satellite. I software di triangolazione automatica come GDS Automatic AT hanno consentito di abbattere i tempi di orientamento e di aumentare notevolmente la precisione di georeferenziazione. Per quanto riguarda le riprese, la notevole diffusione di camere digitali ha aumentato l’aspettativa degli Utenti in termini di qualità radiometrica delle singole immagini, di continuità tra immagine ed immagine e di risoluzione a terra (ground sample distance). Tuttavia, queste moderne apparecchiature di ripresa, se basate su tecnologia a "frame", presentano sempre un basso abbracciamento al suolo per cui i problemi e i tempi di elaborazione legati all’attività di bilanciamento e mosaicatura sono molto amplificati. GDS Orthophoto e GDS Image Balance sono i due moduli del sistema GDS che, all’interno di GCARTO consentono di eseguire tutto il flusso di lavoro legato alla ortorettifica, al bilanciamento e alla mosaicatura con particolare attenzione alla qualità del prodotto finale e alla massima produttività . Torna all'inizio |
