ابرنقاط

امروزه تصاویر قائم از محصولات پرکاربرد در حوزه اطلاعات مکانی هستند که غالباً از تصاویر هوایی یا ماهواره ای تهیه می شوند به طوری که توجه به دقت و کیفیت تصاویر قائم به دلیل دارا بودن هم زمان اطلاعات هندسی و رادیومتریک از اهمیت بالایی برخوردار است. عوامل متعددی در کیفیت تهیه این تصاویر تاثیرگذار هستند که در این میان ابرنقاط و مدل رقومی سطحی که از آن تهیه می شوند را می توان به عنوان مهمترین موارد برشمرد. به سبب نقص ابرنقاط در لبه های ساختاری ساختمان ها تصاویر قائم حقیقی دارای اعوجاج ها و تضاریسی بر روی این لبه ها می باشند. این مشکل بر روی تصاویر قائم به دست آمده از تصاویری که با پهپادها در نواحی شهری اخذ می شوند به علت آنکه از ارتفاع پایین تری برخوردارند بیشتر است. در این حالت به سبب افزایش میزان جابجایی های مسطحاتی ناشی از عوارض مرتفع با ارتفاع پرواز پایین نسبت به هواپیماهای باسرنشین لازم است تا ابرنقاط مربوطه بهبود یافته و از مدل رقومی سطحی دقیق تری برای انجام تصحیحات استفاده شود. علاوه بر این روش های تهیه ابرنقاط که بر مبنای تناظریابی میان تصاویر است به علت وجود نواحی پنهان و تغییرات رادیومتریکی میان تصاویر همپوشان قادر به تولید ابرنقاط کامل نبوده و دارای نقص هایی به ویژه بر روی لبه های عوارض هستند. در این مطالعه علاوه بر اینکه برای تکمیل ابرنقاط استفاده از شبکه یادگیری عمیق آموزش دیده در بهبود ابرنقاط برای تهیه تصاویر قائم پیشنهادشده است موفقیت نتایج حاصل از آن با جدیدترین روش پیشنهادی بهبود تصویر قائم حکایت از بهبود حدود 62 و 55 درصدی تضاریس نقاط واقع بر لبه های ساختاری و حفظ دقت مختصاتی آن ها دارد.

ایجاد مدل های دیجیتال با دقت و جزئیات مناسب از راه ها و جاده ها یکی از نیازهای رو به رشد در حوزه مدیریتی و اجرایی مرتبط با راه است. پل ها اجزای مهمی در زیرساخت های ترافیکی هستند که ماهیت سه بعدی آن ها در فرآیند برداشت، بازرسی و نگهداری نقش اساسی دارد. بر این اساس، مقاله حاضر با هدف مدل سازی سه بعدی مکانی و دیجیتالی پل های جاده ای، با استفاده از استاندارد CityGML  و به وسیله تکنیک های نقشه برداری، فتوگرامتری وGIS  انجام شده است. برای این منظور عناصر کلیدی ساختاری پل مانند پیلون ها و مهاربندها با برچسب BridgeConstructionElement  و سایر اجزاء مانند رمپ ها، نرده ها و آنتن ها با برچسب BridgePart و BridgeInstallation در قالب ماژول Bridge در  استاندارد CityGML تعریف شده اند. مدل سه بعدی پل در سطح جزئیات LOD3 اجرا شده است که برای مدل سازی رویه های خارجی سازه ها مانند ساختمان ها و پل استفاده می شود. به علاوه مدل سه بعدی عوارض مرتبط با پل شامل توپوگرافی، مبلمان شهری، کاربری زمین و عوارض آبی در سطح جزئیات مربوطه از سطح 1 تا سطح 3 تعریف و اجرا شده اند. به عنوان نمونه مطالعاتی یک پل جاده ای با نام خیرودکنار واقع در محور آمل-چالوس در شهرستان نوشهر عکسبرداری شده و سپس با استفاده از الگوریتم SfM ابر نقاط و بدنبال آن اجزای پل استخراج شده اند. به این ترتیب، مدل سه بعدی پل براساس مدل توسعه داده شده CityGML ایجاد شده است. نتایج نشان می دهند که استاندارد CityGML امکان ایجاد مدل های سه بعدی از پل ها را به صورت یکپارچه با سایر عوارض محیطی فراهم می آورد. مدل حاصله ویژگی های لازم برای نمایش سه بعدی وانجام تحلیل های هندسی و توپولوژیک برای کمک به مدیریت یکپارچه سازه، عارضه آبی و روند ترافیکی پل ها را دارد. روش پیشنهادی که مبتنی بر عکسبرداری است امکان مدل سازی با دقت 5 سانتی متر برای پل های با طول دهانه بزرگتر از 4 متر و ارتفاع آزاد بالاتر از 2 متر را فراهم می نماید.