PixoView a PanoramaGIS

Tags: Software

...aneb systém nové generace pro prostorovou dokumentaci území

Převážná většina uživatelů mapových podkladů dnes pracuje s klasickými mapami, ať už v papírové či digitální podobě, nebo používá ortofotomapy vytvořené ze svislých leteckých snímků. Tyto mapy přinášejí uživatelům možnost dívat se na krajinu přímo shora. Pozorovatel je tak víceméně omezen pouze na jeden klasický pohled na terén, což na jednu stranu ulehčuje orientaci, ale na druhou stranu je tím ochuzen o značné množství informací, které kolmý pohled nenabízí. Možnost změny zavedených trendů slibují hned dvě nové technologie. Jedná se o PixoView a PanoramaGIS, oba systémy vyvíjí a nabízí firma Geodis Brno, spol. s r. o.

PixoView

První zmiňovanou technologií je systém šikmých snímků PixoView. Aplikace přináší oproti klasickým mapovým podkladům netradiční šikmý pohled, jako by se pozorovatel díval z okénka letadla. Do této aplikace lze v současné době načíst snímky svislé, terestrické a v neposlední řadě také panoramatické, pořízené mobilními mapovacími systémy, jak bude v článku dále popsáno.

Snímky jsou pořizovány z letadla speciálně upraveného pro fotogrammetrickou činnost, které je vybaveno integrovaným kamerový systémem GbCAM, jenž byl vyvinut společností Geodis Brno. Tento kamerový systém je tvořen pěti digitálními kamerami. Jedna z nich je umístěna v „klasické“ svislé poloze, zatímco ostatní jsou od svislice vykloněny do čtyř stran a slouží tak k pořizování šikmých snímků. Rozlišení snímků závisí na zvoleném typu objektivu a výšce letu. Pro účely dokumentace zastavěných částí území se standardně nabízí rozlišení 5–10 cm v nadiru (kolmém pohledu). Vzhledem k tomu, že se jedná o snímky šikmé, je měřítko a rozlišení snímků proměnlivé. Nejvyššího rozlišení je dosaženo svisle pod letadlem a nejmenšího v místech snímku, které jsou nejblíže horizontu, tedy nejdále od kamery.
 
V aplikaci se pracuje s databází snímků, které pokrývají zájmové území. V důsledku pečlivého plánování snímkovacího letu je každý objekt na zemském povrchu zachycen hned na několika snímcích. Uživatel má možnost prohlédnout si zvolený objekt ze všech světových stran a pod různým úhlem a vybrat si ten snímek, kde je objekt zachycen dle jeho požadavku. Kromě prohlížení snímků jsou v aplikaci PixoView nástroje umožňující měření délek a výšek jakýchkoliv objektů na snímcích (budovy, stromy, stožáry, atd.), změření plochy, určení polohy objektů v souřadnicích a ty exportovat v textovém souboru. Neméně důležitou funkcí je pak možnost připojit ve formě dalších vrstev soubory obsahující popisné informace a doplnit tak snímky o názvy ulic a polohu významných objektů. Také lze připojit jakákoliv vektorová data, například mapu ulic, digitální katastrální mapu či technickou mapu města. Do snímků je možné zobrazit 3D modely existujících i nově navržených objektů, u kterých je možné studovat funkční vztahy na stávající přilehlé okolí a infrastrukturu.
 

 Obr. 1 Možnosti měření a projekce vektorové kresby v aplikaci PixoView

PanoramaGIS

Stejně jako v předchozím systému PixoView je aplikace PanoramaGIS postavena na databázi digitálních snímků. Těmi jsou v tomto případě snímky panoramatické, které zachycují mapované území, např. ulice, z pohledu projíždějícího vozu.

Snímky jsou pořizovány mobilním mapovacím systémem, který se skládá z digitálních kamer, laserových skenerů, zařízení pro určování přesné polohy a orientace systému. V tomto případě je k tomuto účelu použit svazek speciálních digitálních kamer, které jsou schopny zachytit v každém okamžiku celé své přilehlé okolí a složit ho do jednoho panoramatického snímku s vysokým rozlišením, cca 12 Mpx. Mobilní mapovací systémy se zpravidla umísťují na automobily, ale i jiné dopravní prostředky, kterými mohou být kola, motocykly, čtyřkolky nebo i lodě.
 

Jednotlivé snímky se pořizují ve zvoleném intervalu, aby co nejlépe pokrývaly vybranou část území. Jejich největší výhodou je, že věrně zachycují své okolí a dávají tak uživateli možnost pohlédnout na dokumentované území, jako by se v daném místě přímo nacházel. K dispozici jsou rovněž nástroje měření založené na aplikaci metod pozemní fotogrammetrie. Systém umožňuje např. odměřit šířku oken, podjezdnou výšku mostů, polohu dopravního značení apod. Vzhledem k tomu, že jsou snímky plně georeferencovány, je možné do panoramatických pohledů promítnout další mapové vrstvy a sledovat například průběh vlastnických hranic či inženýrských sítí přímo v terénu.
 

 Obr. 3 Možnost projekce vektorové kresby v aplikaci PanoramaGIS

Propojení obou aplikací

Pozornému čtenáři určitě neunikla jistá podobnost mezi oběma aplikacemi, čímž se jejich propojení více než nabízí. Uživatel získá tímto spojením naprosto unikátní databázi snímků, kde šikmé letecké snímky poskytují přehled o zájmovém území jako celku a v případě nutnosti podrobnějšího detailu má možnost si zvolit snímky panoramatické.
 

 Obr. 4 Porovnání stejného území na obou typech snímků v aplikaci PixoView

Využití tohoto nového způsobu dokumentace území se najde v různých oborech lidské činnosti. Jen samotným prohlížením šikmých snímků lze zjistit mnoho poznatků ohledně prostorového uspořádání zachycených objektů a studovat vzájemné vztahy mezi sousedními budovami či komunikacemi, vazby vchodů do budov na okolní infrastrukturu, atd.

S možností měření objektů zobrazených na snímcích získáme velké množství informací, které se dají následně využít při územním plánování, urbanistických studiích a logistických analýzách, a to vše z pohodlí kanceláří, čímž se šetří čas a náklady a zvyšuje se efektivnost lidské činnosti. Panoramatické snímky se dají využít pro pasport dopravního značení a zařízení, stejně tak inženýrských sítí nebo zeleně. Snímky lze využít i pro realistické texturování (opláštění) 3D modelů budov i celých měst, a jejich vizualizace. Společně s výhodami systému je možné data použít pro potřeby integrovaných záchranných systémů, kde poskytují cenné informace o reálné prostorové situaci za denního světla, například pro potřeby protipožárních jednotek, záchranné služby, policie, jednotek odstraňujících poruchy nebezpečného úniku plynu, apod. Důležitým faktorem je i aktuálnost a detail takovýchto podkladů. Aktualizace je možná v horizontu týdnů, což je v porovnání s cyklem obnovy v řádech let u určitých mapových děl neporovnatelný luxus, na který si bude možno lehce zvyknout.