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Ortofoto Digitale a colori 2007

Ortofoto 2007L'aspetto innovativo dell'ortofoto 2007 della Regione Abruzzo consiste nel basarsi su ripresa aerofotogrammetrica realizzata con una camera digitale DMC Zeiss-Intergraph, pertanto viene superata la fase di scansione, questo comporta una geometria di acquisizione di qualità superiore a quelle delle camere analogiche tradizionali, in grado, fra l'altro, di operare anche in condizioni meteo e di illuminazione sfavorevoli. Tra i principali vantaggi di questa tecnologia, che si ripercuotono sui prodotti derivati dalle riprese stesse: maggiore risoluzione radiometrica, riduzione degli effetti di opacità atmosferica, miglioramento del bilanciamento dei colori assicurato da un applicativo software di post-processing integrato nella camera, eliminazione del processo di scansione e immediato import dei file negli applicativi fotogrammetrici.
I velivoli impiegati nella ripresa (Partenavia P68, CESSNA 402 o similari) sono dotati di strumentazione satellitare GPS per la navigazione e per la determinazione delle coordinate dei centri di presa dei fotogrammi, rispettivamente, i sistemi impiegati per i due scopi sono il TRACK'AIR o analoghi e l'INS/GPS (Applanix o analoghi).
La camera da presa digitale DMC usata, avente focale pari a 120 mm, si basa sulla tecnologia CCD, l'acquisizione dell'immagine avviene attraverso quattro sensori pancromatici e quattro sensori a colori (verde, rosso, blu e infrarosso) dai quali si ottiene un'immagine ricampionata formata da 7680×13824 pixel, ciascuno avente dimensione 12 µm × 12 µm, (pertanto le dimensioni dell'immagine reale sono di circa 9x16 cm), con una risoluzione radiometrica di 12 bit, ricampionata in fase di post-processing a 16 bit.
La metodologia di distribuzione delle strisciate è consistita in strisciate principali rettilinee e parallele, per quanto possibile parallele alla linea di costa, rafforzate da strisciate trasversali ai bordi e al centro delle strisciate principali. La copertura stereoscopica dell'intero territorio regionale ha richiesto 16688 fotogrammi. Le riprese sono state effettuate tra il 29/06/2007 e il 01/10/2007, ad una quota compresa tra 1007m e 4011m, ed utilizzando anche una unità di misura inerziale facente parte del sistema della camera digitale stessa.
Tale sistema Applanix ha consentito di determinare in ogni istante della ripresa l'assetto della camera, pertanto, integrando le misure dell'unità inerziale con quelle dei GPS a terra è stato possibile determinare le coordinate del centro di presa di ogni fotogramma (X0,Y0,Z0) ed i parametri angolari rotazionali (?,f,?). Tuttavia non è stata seguita la strada del direct georeferencing, modalità di rilevamento del territorio in cui l'orientamento esterno del sensore, invece di essere stimato a posteriori, con un problema inverso, è misurato direttamente; infatti i parametri di orientamento esterno importati nel blocco di lavoro, mediante l'utilizzo di un file opportunamente strutturato, sono comunque derivanti da una Triangolazione Aerea nella quale sono stati utilizzati oltre alle coordinate di centro lastra e dagli assetti di presa ottenuti in sede di ripresa aerea dal sistema INS/GPS con piattaforma inerziale anche i punti della rete topografica regionale. Per il calcolo della TA è stato usato il programma a stelle proiettive Leica LPS con modulo ORIMA di aerotriangolazione.
Il modello digitale del terreno, con passo di campionamento di 1 metro, utilizzato nelle operazioni di ortorettifica è stato generato direttamente dal Sistema Informativo Regionale della Regione Abruzzo per interpolazione utilizzando la Carta Tecnica Regionale 1:5000 (anno 2001-2005), in particolare sono state usate le curve di livello come softlines mentre strade, scarpate e idrografia come hardlines.
L'ortofoto realizzata è riferita al sistema UTM con inquadramento WGS84, il taglio si è basato sul Sistema Geografico europeo unificato ED 1950, ovvero ogni elemento è stato ottenuto dividendo in 64 parti un foglio 1:50.000 dell'I.G.M. L'elemento dell'ortofoto è contraddistinto da un numero a sei cifre, in cui le prime tre si riferiscono al foglio alla scala 1:50.000, la quarta e la quinta invece alla sezione all'interno del foglio, la sesta cifra designa l'elemento. L'elevata qualità geometrica e radiometrica dei fotogrammi, accanto al rilevante livello di dettaglio del DEM utilizzato, hanno consentito di richiedere un ricampionamento (Cubic Convolution) dell'ortofoto con risoluzione a terra pari a 0.2 m, pertanto si possono effettuare ingrandimenti a video fino alla scala 1:600 senza considerevoli decadimenti dell'immagine.
In fase di mosaicatura dei fotogrammi le linee di taglio sono state generate automaticamente solo in rari casi, mentre sono state digitalizzate in modalità manuale laddove si è ritenuta opportuna una selezione dell'operatore. La tolleranza planimetrica, definita come incertezza posizionale massima ammessa per un particolare puntuale individuato nel piano della rappresentazione, soddisfa la seguente relazione: ([N'(p)-N(p)]2+[E'(p)-E(p)]2)1/2 = 2 metri, dove N'(p) e E'(p) sono le coordinate relative ad un punto P' individuato sull'ortofoto, mentre N(p) e E(p) rappresentano le coordinate dello stesso punto P misurate sul terreno. Al termine della realizzazione di ogni elemento vengono effettuate le verifiche di rispetto della tolleranza planimetrica mediante apposita campagna di misura a terra.
Nella fase di mosaicatura si sono presentate le maggiori criticità che hanno richiesto sia interventi di tipo geometrico (in presenza di viadotti) sia interventi di "image enhancement":
  • parallasse: al fine di minimizzare gli effetti di distorsione della parallasse si è proceduto ad una accurata selezione dell'area di utilizzo di ogni singola ortoimmagine;
  • disomogeneità radiometrica: talvolta il mosaico laterale tra strisciate contigue ha richiesto molteplici prove di bilanciamento dei colori, esse infatti molto spesso hanno presentato notevoli differenze di saturazione nei colori, luminosità e contrasto, pertanto è stato necessario agire con i possibili interventi di Histogram Matching e Balance, invece sulla disomogeneità delle ortofoto relative alla zona di costa si è operato il Feathering esclusivamente sull'area marittima, opportunamente ritagliata, ed in seguito si è proceduto con l'overlay sul territorio;
  • viadotti: dall'utilizzo di un DEM con passo di campionamento di 1 metro si è presentato il problema della distorsione dei viadotti, l'effetto che ne risulta è evidente in Fig.8. Per risolvere questa anomalia si è adottato un intervento temporaneo consistente nell'utilizzo di un DEM avente passo di campionamento di 40 metri (Fig.9), tuttavia si sta procedendo alla soluzione definitiva di tale criticità con la realizzazione di un Digital Surface Model (DSM) il quale, per le sue proprie caratteristiche include le informazioni sulla vegetazione, sugli edifici e sulle strade, contrariamente al DEM che, come noto, ne è privo.
L'ortofoto oltre ad essere consultabile in sede verrà pubblicata su Internet, per tale scopo tutti gli elementi dell'ortofoto saranno mosaicati in un unico raster file che subirà inoltre una compressione in formato ECW e sarà quindi emesso sull'infrastruttura di pubblicazione dati geospaziali (Sistema WebGis) della Regione Abruzzo, ove si avrà la possibilità di una consultazione dinamica e veloce.