Praca dyplomowa - AGH

Akademia Górniczo-Hutnicza
im. Stanisława Staszica w Krakowie
_____________________________________
Wydział Geodezji Górniczej i InŜynierii Środowiska
Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej
Praca dyplomowa
Temat pracy dyplomowej:
Opracowanie fotomapy turystycznej i widoków
perspektywicznych terenu z lotniczych zdjęć wielkoskalowych
dla okolic Klasztoru w Czernej.
Master’s thesis title:
Creating tourist photomap and perspective views of the environs of Monastery
in Czerna using large scale aerial photographs.
Imię i nazwisko:
Kierunek studiów:
Specjalność:
Katarzyna Klejnot
Geodezja i kartografia
Geoinformatyka, Fotogrametria i Teledetekcja
Promotor:
Dr inż. Tomasz Pirowski
Recenzent:
Dr inż. Andrzej Wróbel
Ocena:
……………………...
Kraków, rok akademicki 2009/2010
Oświadczam, świadoma odpowiedzialności karnej za poświadczenie nieprawdy, Ŝe niniejszą pracę dyplomową
wykonałam osobiście i samodzielnie i Ŝe nie korzystałam ze źródeł innych niŜ wymienione w pracy.
.....................................
(czytelny podpis studenta)

Katarzyna Klejnot
Geodezja i kartografia
Geoinformatyka, Fotogrametria i Teledetekcja
Opracowanie fotomapy turystycznej i widoków
perspektywicznych terenu z lotniczych zdjęć wielkoskalowych
dla okolic Klasztoru w Czernej.
Program pracy i praktyki dyplomowej:
1. Zebranie i zapoznanie się z literaturą dotyczącą tematu pracy.
2. Charakterystyka terenu oraz danych potrzebnych do wykonania fotomapy
3. Korekcja geometryczna zdjęć wybranymi metodami.
4. Opracowanie fotomapy oraz widoków perspektywicznych terenu.
5. Analiza wyników badań, ich omówienie i zatwierdzenie przez promotora.
6. Opracowanie redakcyjne pracy.
2

Streszczenie
W pracy przedstawiono kolejne etapy tworzenia fotomapy turystycznej oraz
sposoby wykonania widoków perspektywicznych terenu. Dane wykorzystane do
opracowania to wielkoskalowe zdjęcia lotnicze wykonane w 2004r. Zakres opracowania
obejmuje Dolinę Eliaszówki wraz z Klasztorem Karmelitów w Czernej.
Analizowano róŜne modele korekcji geometrycznej zdjęć oraz ich wpływ na
końcowy produkt. Ortorektyfikację zdjęć przeprowadzono w programie PCI Geomatica,
korzystając z trzech dostępnych modeli: RPC, ścisłego oraz prostego modelu
wielomianowego. Równocześnie badano wpływ rodzaju numerycznego modelu terenu
na dokładność fotomapy. Do korekcji zdjęć zastosowano trzy róŜne modele
wysokościowe: LPIS, DTED2 oraz SRTM3 o rozdzielczości kolejno: 5, 30 oraz 90m.
Analizę dokładności fotomapy zrealizowano w oparciu o pomierzone punkty kontrolne.
Spośród wymienionych metod korekcji oraz modeli wysokościowych wybrano
najbardziej ekonomiczne oraz efektowne rozwiązania.
Jako dodatek do fotomapy wykonano widoki perspektywiczne terenu.
Wykorzystano cztery dostępne programy: Global Mapper, 3DEM, Terragen oraz
OpenEV. Zaprezentowano moŜliwości oprogramowania na przykładzie wykonanych
widoków oraz dokonano ich porównania i oceny. Oceniono je pod względem
dostępnych narzędzi, jakości pracy oraz dostępu do nich.
Końcowym etapem pracy była redakcja kartograficzna fotomapy. Na skorygowane
zdjęcia naniesiono elementy mapy turystycznej, m.in.: sieć dróg i rzek, groty, jaskinie,
ścieŜki rowerowe oraz piesze wraz z odległościami, granice rezerwatu, a takŜe ciekawe
miejsca warte odwiedzenia. Zaprojektowano takŜe okładkę fotomapy oraz
przygotowano całość do wydruku.
3

Summary
This thesis presents the process of creating a tourist photomap and perspective
views. Data used for this work were large scale aerial photographs taken in the year
2004. The range of elaboration includes the Eliaszówka Valley as well as the Discalced
Carmelite Fathers Monastery in Czerna.
The influence of different methods of geometric correction on the final product were
analysed. Photo orthorectification was carried out in PCI Geomatica Software using the
available models: Rational Functions, Rigorous and Polynomial. Studies also highlight
the impact of the type of digital terrain model on the accuracy of photomap. Three types
of digital terrain models were used: LPIS, DTED2 and SRTM3. The most economic and
effective solution was identified by assessing different methods and terrain models.
Perspective views of Czerna were created as an addition to tourist photomap.
Visualization software such as Global Mapper, 3DEM, Terragen and OpenEV were
utilised. The software capabilities were compared and evaluated in terms of available
tools and job quality.
Finally cartographic editing was applied to the photomap. Tourist map elements
were placed on the corrected images, including a network of roads and rivers, grottoes,
caves, bike and hiking paths (along with the distances), the boundaries of the reserve, as
well as notable objects and places of interest. The cover was designed and the whole
photomap was prepared for print.
4

Spis treści
1. Wstęp ............................................................................................................................7
2. Mapy fotograficzne.......................................................................................................8
2.1 Fotomapa .................................................................................................................8
2.2 Ortofotomapa ...........................................................................................................9
2.2.1 Ortorektyfikacja............................................................................................10
2.2.2 Etapy opracowania ortofotomapy.................................................................12
2.2.3 Kontrola dokładności ortofotomapy..............................................................14
2.2.4 Modele korekcji geometrycznej....................................................................15
2.3 Fotomapy turystyczne...........................................................................................15
3. Czerna i okolice ..........................................................................................................21
3.1 Charakterystyka terenu ..........................................................................................21
3.2 Klasztor Karmelitów Bosych w Czernej ...............................................................22
3.3 Okolice klasztoru ...................................................................................................24
4. Dane wykorzystane do opracowania ..........................................................................28
4.1 Zdjęcia lotnicze......................................................................................................28
4.2 Mapy topograficzne ...............................................................................................30
4.3 Numeryczny Model Terenu ...................................................................................31
4.4 Oprogramowanie ...................................................................................................36
5. Korekcja geometryczna zdjęć.....................................................................................38
5.1 Model nieparametryczny .......................................................................................39
5.1.1 Ortorektyfikacja.............................................................................................42
5.1.2 Ocena dokładności.........................................................................................44
5.2 Model ścisły...........................................................................................................44
5.2.1 Ortorektyfikacja.............................................................................................48
5.2.2 Ocena dokładności.........................................................................................48
5.3 Model wielomianowy ............................................................................................48
5.4 Porównanie wybranych modeli korekcji zdjęć......................................................50
5.5. Wpływ dokładności NMT na wynik ortorektyfikacji...........................................53
6. Opracowanie fotomapy...............................................................................................56
6.1 Mozaikowanie........................................................................................................56
6.2 Korekcja radiometryczna.......................................................................................57
5

6.3. Redakcja kartograficzna .......................................................................................58
6.4. Fotomapa Klasztoru..............................................................................................59
6.5 Przygotowanie do wydruku ...................................................................................60
7. Wykonanie widoków perspektywicznych ..................................................................62
7.1 Global Mapper .......................................................................................................62
7.2 3DEM.....................................................................................................................66
7.3 Terragen .................................................................................................................69
7.4 OpenEV .................................................................................................................72
7.5 Wnioski..................................................................................................................74
8. Podsumowanie............................................................................................................75
9. Literatura.....................................................................................................................79
6

1. Wstęp
JuŜ w dawnych czasach znane było powiedzenie: „ jedno zdjęcie - tysiąc słów”.
Zdjęcie w prosty i bezpośredni sposób przemawia do odbiorcy. Struktura obrazu jest
podstawową formą przetwarzania informacji przez zmysł wzroku. Dlatego teŜ zdjęcie,
jako element komunikacji, wykorzystywane jest w wielu dziedzinach Ŝycia, takŜe
kartografii. Autorzy tradycyjnych kreskowych map turystycznych często wzbogacają je
o dodatkowe zdjęcia obiektów, panoramy czy teŜ róŜnego rodzaju widoki. Dzięki temu
turysta szybciej orientuje się w terenie, a cała mapa jest z pewnością duŜo ciekawsza.
Wraz z rozwojem techniki zdjęcia lotnicze oraz zobrazowania satelitarne stają się coraz
bardziej popularne, a fotomapy turystyczne często zastępują tradycyjne mapy kreskowe.
Celem pracy magisterskiej jest wykonanie fotomapy turystycznej oraz widoków
perspektywicznych terenu. Głównym załoŜeniem jest opracowanie produktu
o stosunkowo niskich kosztach. Aby wybrać najbardziej ekonomiczne rozwiązanie
zaplanowano przetestowanie kilku podejść: porównanie i wybór najlepszej metody
korekcji geometrycznej obrazów, a takŜe zbadanie wpływu modelu wysokościowego
terenu na dokładność fotomapy. Jako podstawowe oprogramowanie wybrano program
PCI Geomatica, w którym dostępne są wybrane modele korekcji obrazów: ścisły, RPC
oraz wielomianowy. Jako źródło współrzędnych punktów dostosowania posłuŜy mapa
topograficzna w skali 1:10 000. Jest to zamierzone ułatwienie, nie tylko ze względów
ekonomicznych. Ma takŜe na celu sprawdzenie, jakiej jakości fotomapę moŜna uzyskać
stosując takie rozwiązanie. Nie jest to oczywiście podejście zgodne z obowiązującymi
wytycznymi, jednak ze względu na rodzaj i przeznaczenie fotomapy świadomie
moŜemy załoŜyć obniŜenie wymaganego poziomu dokładności. Bowiem z punktu
widzenia turysty wysoka dokładność nie jest rzeczą priorytetową, w przeciwieństwie do
aktualności i czytelności treści mapy.
Zaplanowano takŜe wykonanie widoków perspektywicznych terenu. Wybrano
cztery programy: Global Mapper, 3DEM, Terragen oraz OpenEV. Aby wskazać
najbardziej optymalne rozwiązanie programy zostaną ocenione pod względem
oferowanych narzędzi oraz uzyskanych efektów.
Jako teren badań wybrano okolice Czernej, ze względu na dostępne zdjęcia oraz
atrakcyjność turystyczną tego regionu. Czerna połoŜona jest blisko Krakowa, dlatego
jest ciekawym miejsce na spędzenie wolnego czasu dla mieszkańców miasta.
7

2. Mapy fotograficzne
Mapy fotograficzne stanowią zapis sytuacyjny powierzchni w postaci płaskiego
obrazu, jakim są zdjęcia fotograficzne. Otrzymuje się je ze zdjęć lotniczych na drodze
przetwarzania. MoŜemy wyróŜnić [1]:
• przetwarzanie konwencjonalne – polegające na przekształceniu rzutowym
płaszczyzny zdjęcia na płaszczyznę mapy,
• przetwarzanie róŜniczkowe – wykorzystujące teorię ortofotografii.
Zdjęcia przetworzone metodą konwencjonalną połączone w sekcje tworzą
fotomapy, natomiast ortofotografie zmontowane w sekcje stają się ortofotomapami.
Obecnie najczęściej uŜywane są ortofotomapy cyfrowe, dawniej wykorzystywano
równieŜ takie formy map jak fotoszkic (mozaika zdjęć) czy fotoszkic ulepszony [3]. Ze
względu na szybki rozwój techniki, duŜe zastosowanie w fotogrametrii znalazły
ortofotomapy uzyskane ze zobrazowań satelitarnych.
2.1 Fotomapa
Zdjęcie lotnicze stanowi wartościowy materiał informacyjny, ale nie jest mapą,
poniewaŜ nie jest ściśle pionowe oraz skala zdjęcia róŜni się od skali mapy.
Przetworzenie
pojedynczego zdjęcia lotniczego w mapę, metodą przekształcenia
rzutowego nazywamy przetwarzaniem konwencjonalnym. Jest ono ścisłe jedynie dla
terenu płaskiego oraz nie wymaga znajomości elementów orientacji zdjęć, ani
wewnętrznej ani zewnętrznej. Efektem takiego przetwarzania jest fotomapa.
Zdjęcie terenu płaskiego i mapa są utworami rzutowymi. Przekształcenie
rzutowe płaszczyzny na płaszczyznę, określają następujące wzory:
Ax + By + C
X =
Dx + Ey + 1
Fx + Gy + H
Y =
Dx + Ey + 1
(1)
Do opracowania mapy ze zdjęcia konieczna jest znajomość 4 odpowiadających
sobie punktów homologicznych (ich współrzędnych w układzie mapy oraz dokładnie
zidentyfikowane ich połoŜenie na zdjęciu), przy czym Ŝadne 3 nie mogą leŜeć na jednej
8

prostej. W takim ułoŜeniu płaszczyzn mapy i zdjęcia moŜemy przerzutować lub
przenieść wszystkie punkty niezbędne do opracowania mapy [1].
Do przetwarzania zdjęć stosowano najczęściej [2]:
• metody graficzne - nie wymagające oprzyrządowania, wykorzystują
własności rzutowe pęków promieni leŜących na płaszczyźnie mapy i
zdjęcia,
• metody optyczne - wykorzystujące do opracowania przetworniki
optyczne lub projektory,
• metody fotomechaniczne - opracowywane na przetwornikach
fotomechanicznych,
• metody analityczne - najdokładniejsze ze wszystkich metod. Wymagają
pomierzenia na zdjęciu współrzędnych tłowych 4 fotopunktów .Mając
dane współrzędne punktów na zdjęciu (x, y) oraz ich odpowiedników w
układzie mapy (X, Y), moŜemy obliczyć nieznane współczynniki A,
B..H równania (1), które wykorzystywane są następnie do obliczenia
współrzędnych dowolnego punktu na mapie.
Obecnie najczęściej stosuje się metody cyfrowe, gdzie przetwarzanie zdjęć
odbywa się na cyfrowych stacjach fotogrametrycznych.
Źródłem błędów sytuacyjnych fotomap była niepłaskość terenu, powodująca
zróŜnicowanie skali zdjęcia - partie terenu połoŜone wyŜej miały skalę większą,
natomiast te połoŜone niŜej skalę mniejszą [4]. Aby sprowadzić zdjęcie do jednolitej
skali mapy, w metodzie fotomechanicznej wykorzystywano przetwarzanie strefowe.
Zdjęcie dzielono na poszczególne strefy i dobierano do nich odpowiedni współczynnik
powiększenia. Nie było to jednak najlepsze rozwiązanie. Oczekiwane efekty przyniosła
natomiast metoda przetwarzania oparta o technikę ortofotografii, w której współczynnik
powiększenia jest płynnie dostosowany do wysokości terenu.
2.2 Ortofotomapa
Ortofotomapa cyfrowa jest ortogonalnym i kartometrycznym obrazem terenu,
który powstał w wyniku cyfrowego przetworzenia skanowanych zdjęć lotniczych
i satelitarnych lub zdjęć cyfrowych. W trakcie przetworzenia usunięte zostają
występujące na zdjęciach zniekształcenia spowodowane geometrią zdjęć i deniwelacją
9

terenu [2]. Ortofotomapa posiada takie same informacje, jakie zawarte są na zdjęciu z
moŜliwością kartometrycznego pomiaru współrzędnych płaskich odfotografowanych
szczegółów. Podstawową formą ortofotomapy jest postać cyfrowa, moŜe być ona
jednak plotowana z atrybutami mapy tradycyjnej. W zaleŜności od potrzeb i celów,
jakim mają słuŜyć, ortofotomapy mogą mieć dowolną postać edytorską, a dołączone do
nich elementy wektorowe oraz elementy legendy mapy mogą być dowolnie
modyfikowane i przyjmować róŜny charakter.
W zaleŜności od skali obrazu ortofotomapy sporządzane ze zdjęć lotniczych,
dzielą się na [1]:
• drobnoskalowe (od 1: 100 000 do 1: 25 000 ), umoŜliwiają badanie
środowiska naturalnego i jego zmian na duŜych obszarach,
• średnioskalowe (od 1:25 000 do 1:10 000), stosowane do sporządzania map
tematycznych,
• wielkoskalowe ( od 1:10 000 do 1:500), wykorzystywane do studiów
urbanistycznych i projektowych.
2.2.1 Ortorektyfikacja
Ortorektyfikacja jest to proces przetworzenia obrazu mający na celu usunięcie
jego zniekształceń powodowanych róŜnicami wysokości powierzchni terenowej oraz
nachyleniem zdjęcia [5]. Polega ona na cyfrowym przetworzeniu kaŜdego piksela
zeskanowanego zdjęcia z wykorzystaniem NMT do nowego połoŜenia na
ortofotoobrazie w przyjętym odwzorowaniu. Podczas generowania ortoobrazu następuje
powtórne przepróbkowanie (resampling), którego wynikiem jest obraz o nowej
geometrii, posiadający georeferencje i nowe wyinterpolowane jasności pikseli.
Ortorektyfikacja polega więc na cyfrowej korekcji geometrycznej, czyli zmianie
połoŜenia piksela, jego wielkości i gęstości optycznej. Do określenia połoŜenia piksela
na ortoobrazie wykorzystuje się elementy orientacji wewnętrznej i zewnętrznej zdjęcia
[2].
MoŜemy wyróŜnić dwa sposoby generowania ortoobrazów:
• projekcja „wprzód”,
• projekcja „wstecz”.
W projekcji „wprzód” korzystając z orientacji zdjęcia wyznacza się przebicie
promienia rzutującego przechodzącego przez środek piksela z powierzchnią NMT,
10

a następnie otrzymane w ten sposób przestrzenne współrzędne rzutowane są na
płaszczyznę ortoobrazu w odpowiednim układzie współrzędnych, Rys.2.1.
Rys. 2.1 Zasada projekcji „ w przód” [2].
W metodzie projekcji „wstecz” załoŜone współrzędne XY piksela na ortoobrazie
rzutowane są na siatkę NMT, gdzie interpolowana jest współrzędna Z. Następnie
obliczane są współrzędne obrazowe na zdjęciu źródłowym. Punkt przebicia zdjęcia nie
pokrywa się z reguły ze środkiem piksela, dlatego konieczna jest interpolacja [6].
Schemat projekcji „wstecz” przedstawiono na Rys.2.2.
Rys. 2.2 Zasada projekcji „wstecz” [2].
11

2.2.2 Etapy opracowania ortofotomapy
Do wykonania cyfrowej ortofotomapy potrzebne są: zdjęcia w postaci cyfrowej,
elementy orientacji wewnętrznej i zewnętrznej zdjęcia oraz Numeryczny Model Terenu.
Technologia wykonania obejmuje kilka zasadniczych etapów:
• skanowanie zdjęć, wykorzystujące specjalistyczne skanery fotogrametryczne,
• odtworzenie orientacji zewnętrznej zdjęć - elementy orientacji zewnętrznej
(EOZ) zostają wyznaczone na drodze kameralnego zagęszczenia osnowy
polowej czyli aerotriangulacji,
• utworzenie numerycznego modelu terenu (NMT), uzyskiwanego na róŜne
sposoby:
- poprzez digitalizację warstwic na istniejących mapach,
- ręczny pomiar fotogrametryczny na autografie,
- automatyczny pomiar NMT ( autokorelacja),
- metodą kombinowaną łączącą róŜne metody,
- pomiar geodezyjny bezpośredni,
- skanowanie laserowe,
- interferometria radarowa.
• przetworzenie cyfrowe zdjęć, czyli generowanie ortofotografii,
• mozaikowanie zdjęć,
• redakcja ortofotomapy i uzupełniających informacji wektorowo-opisowych,
• dystrybucja produktu końcowego: wydruk lub zapis na nośnikach informacji.
Schemat technologiczny procesu tworzenia ortofotomapy przedstawiono na
Rys.2.3. Szczegółowe informacje dotyczące zasad wykonywania ortofotomap zawarte
są w wytycznych technicznych K-2.8. Zgodnie z instrukcją stosuje się dwa zasadnicze
warianty technologiczne ortorektyfikacji:
• cyfrowy, w którym po zeskanowaniu zdjęć następuje kompleksowe
przetwarzanie obejmujące aerotriangulację, pozyskanie NMT i ortorektyfikację,
• analogowo-cyfrowy, w którym do aerotriangulacji oraz pomiaru danych dla
NMT wykorzystuje się zdjęcia w postaci fotograficznej, a tylko czynność
ortorektyfikacji realizowana jest cyfrowo, przy uŜyciu zeskanowanych zdjęć.
12

Etapy procesu technologicznego ortofotomapy
Wykonanie zdjęć
Skanowanie
Obraz cyfrowy
Osnowa polowa
EOZ
Aerotriangulacja
Ortorektyfikacja
NMT
Mozaikowanie
Ortofotomapa
Kontrola jakości
Rys. 2.3 Etapy procesu technologicznego ortofotomapy, opracowano na podstawie [8].
13

2.2.3 Kontrola dokładności ortofotomapy
Zgodnie z wytycznymi K-2.8, kontroli jakości powinny podlegać wszystkie
etapy technologiczne. Na podstawie analiz dokładnościowych uzyskanych z
wyrównania aerotriangulacji moŜna wstępnie oszacować oczekiwaną dokładność
produktu końcowego, czyli ortofotomapy. NaleŜy przyjąć, Ŝe błędy połoŜenia na
ortofotomapie będą około 2-krotnie większe od błędów na fotopunktach oraz 1,5-
krotnie większe od błędów na punktach kontrolnych, nie wchodzących do procesu
obliczeniowego [7].
Kontrola dokładności ortofotomapy dotyczy sprawdzenia wewnętrznej
zgodności łączeń i styków oraz dokładności wyraŜonej przez błąd średni m orto . Aby
określić błąd ortofotomapy konieczne jest wykonanie pomiaru kontrolnego. Do jego
przeprowadzenia zalecane jest stosowanie techniki GPS, natomiast dla ortofotomap w
średnich i małych skalach moŜna wykorzystać dostępne mapy zasadnicze. Porównanie
dokładności z mapami topograficznymi nie jest podstawą obiektywnej oceny, moŜe
mieć jedynie charakter pomocniczo-poglądowy [7]. Na podstawie stwierdzonych
odchyłek (ε), definiowanych jako odległość pomiędzy połoŜeniem elementu
kontrolnego na ortofotomapie a połoŜeniem uznanym za rzeczywiste, moŜemy obliczyć
średni błąd kwadratowy m orto (2). Obliczone błędy nie powinny przekraczać wartości
podanych w Tab.1.
m orto
[ εε ]
= (2)
n
Tab.2.1 Dopuszczalne błędy połoŜenia szczegółów sytuacyjnych na ortofotomapie [7]
Charakter błędu połoŜenia
Skala ortofotomapy 1: M 0
1:1000 1:2000 1:5000 1:10000 1:25000
Średni na ortofotomapie 0.3 mm 0.3 mm 0.3 mm 0.3 mm 0.3 mm
Średni w terenie 0.3 m 0.6 m 1.5 m 3.0 m 7.5 m
Maksymalny na ortofotomapie 0.6 mm 0.6 mm 0.6 mm 0.6 mm 0.6 mm
Maksymalny w terenie 0.6 m 1.2 m 3.0 m 6.0 m 15.0 m
Gdzie: średni błąd kwadratowy- m orto (RMSE); błąd maksymalny (2*m orto ) nie moŜe być
przekroczony przez 95% liczby punktów kontrolnych.
14

2.2.4 Modele korekcji geometrycznej
Podstawą korekcji geometrycznej jest określenie zaleŜności matematycznej
pomiędzy współrzędnymi terenowymi punktów (X ,Y ,Z) a współrzędnymi ich obrazów
(x, y). Istnieje kilka róŜnych podejść, skutkujących róŜnymi modelami geometrycznymi
[9]:
• Model wielomianowy - w tym modelu obraz wpasowywany jest w
płasko potraktowaną powierzchnię terenu, za pomocą transformacji wielomianowej
odpowiedniego stopnia. Niewiadomymi są współczynniki wielomianu, wyznaczane w
procesie wyrównawczym na podstawie fotopunktów. PoniewaŜ model ten nie
uwzględnia wpływu wysokości punktu na jego połoŜenie na obrazie, jego stosowanie
powinno być ograniczone do niewielkich i płaskich obszarów.
• Ilorazowy model wielomianowy - jest to model typu 3D opisujący
zaleŜności pomiędzy terenem a obrazem w postaci ilorazu wielomianów. Poszczególne
wyrazy wielomianu nie mają prostej interpretacji fizycznej czy geometrycznej,
związanej z parametrami kamery i jej orientacją w przestrzeni, dlatego nazywany jest
modelem nieparametrycznym. Model pozwala uwzględnić wysokość punktów
dostosowania. MoŜe być stosowany dla obszarów charakteryzujących się
umiarkowanym zróŜnicowaniem rzeźby terenu i łagodnością form terenowych [10].
Modele ilorazowe znalazły duŜe zastosowanie w korekcji obrazów satelitarnych.
• Model parametryczny – opisuje rzeczywiste relacje między terenem a
obrazem, a jego parametry mają geometryczną interpretację. Dla klasycznego zdjęcia
fotogrametrycznego model ścisły opiera się na fundamentalnym warunku kolinearności
i zawiera elementy orientacji wewnętrznej i zewnętrznej zdjęcia. Warunek kolinearności
jest równieŜ podstawą do budowy ścisłego modelu zdjęć satelitarnych, odnosi się on
jednak nie do całego obrazu, lecz do pojedynczej linii. W porównaniu z wymienionymi
modelami, precyzyjny model daje najbardziej dokładne wyniki, przy względnie małej
liczbie fotopunktów.
2.3 Fotomapy turystyczne
Ortofotomapy zawierają wszystkie informacje przedstawione na zdjęciach,
a jednocześnie są materiałem w pełni kartometrycznym. Są łatwo czytelne i zawierają
znacznie więcej informacji o terenie w stosunku do tradycyjnych map analogowych. Są
15

szczególnie przydatne w takich dziedzinach jak: planowanie przestrzenne, leśnictwo,
rolnictwo, górnictwo odkrywkowe, ochrona środowiska, mogą słuŜyć jako materiał
źródłowy do tworzenia map tematycznych [6].
Ortofotomapy znalazły zastosowanie równieŜ w turystyce. Od kilku lat moŜemy
zaobserwować rosnące zainteresowanie mapami fotograficznymi w tej dziedzinie.
Fotomapa turystyczna jest to połączenie fotografii lotniczej z elementami tradycyjnej
mapy turystycznej. Fotomapy, dzięki swojej barwnej postaci, są łatwo czytelne oraz w
atrakcyjny sposób przedstawiają tereny warte odwiedzenia. Są zatem dobrą promocją
miejsc turystycznych. Pełnią taką samą funkcję jak zwykłe mapy turystyczne: są
przeznaczone do uŜytkowania przez turystów, zawierają wiadomości o przedmiotach
godnych zwiedzenia (zabytkach przyrody i architektury, pamiątkach narodowych),
drogach turystycznych (szlakach wycieczkowych, ścieŜkach rowerowych), ogólnie
dostępnych środkach komunikacji (przystankach autobusowych, stacjach kolejowych)
i urządzeniach turystycznych (schroniskach, campingach).
Przykładem takiej mapy jest wykonana w 2004 roku, ortofotomapa turystyczna
Tatr w skali 1:20 000, opublikowana przez słowackie wydawnictwo VKU (Vojensky
kartograficky ustav). Swoim zasięgiem obejmuje obszar słowackich Tatr Wysokich
i część Polski z Czarnym Stawem, Morskim Okiem i Doliną Pięciu Stawów (Rys.2.4).
Na tło, które stanowi zdjęcie, naniesiono przebieg dróg, trasy linii kolejowych, kolei
linowych, szlaków turystycznych, czasy przejść, wodospady, rzeki, potoki, połoŜenie
punktów informacji turystycznej, parkingów, stacji GOPR, hoteli, schronisk. Ogółem na
ortofotomapie wykorzystano dwadzieścia rodzajów sygnatur. Uzupełnieniem mapy jest
mapa Tatr w skali 1:200 000 i seria trzech panoram widokowych [18].
Rys. 2.4 Fragment ortofotomapy „Tatry Wysokie” [18].
16

Popularnością cieszy się równieŜ polskie opracowanie obszaru Tatr,
ortofotomapa turystyczna „Tatry Wysokie z lotu ptaka”, wykonana w skali 1:25 000.
Została wydana w 2007 roku przez wydawnictwa Sygnatura i Geodis. Zdjęcia
początkowo wykonane były w 2004 roku. Jednak wichura, która 24.11.2004r.
zniszczyła lasy po stronie słowackiej, spowodowała konieczność zaktualizowania
obrazu, dlatego w 2005 roku przeprowadzono nowe naloty, a do opracowania
wykorzystano otrzymane zdjęcia. Na zdjęcie nałoŜona została treść turystyczna taka
jak: szlaki wraz z czasami przejść, schroniska, stacje TOPR, hotele, pensjonaty i wiele
innych. Umieszczono równieŜ poziomice, pełną sieć rzeczną, drogi i koleje [19]. Cała
ortofotomapa jest wywaŜona kolorystycznie, zdjęcie jest dobrze czytelne. Mapa zawiera
równieŜ informator o schroniskach oraz krótki informator turystyczny, wykonany w 3
językach: po polsku, słowacku i angielsku. Fotomapa jest bardzo szczegółowo
i starannie opracowana, zasługuje zatem na duŜą uwagę.
Fotomapy posiadają wiele zalet, które wyróŜniają je wśród licznych
tradycyjnych opracowań. W zaleŜności od rodzaju turystyki jakiej słuŜą, mogą
podkreślać róŜne walory terenu. W turystyce górskiej, są bardzo przydatne, szczególnie
dla początkujących turystów, ułatwiając im orientację w terenie. Podczas wykonania
takiej fotomapy nacisk kładziony jest na dokładne połoŜenie dróg oraz szlaków
turystycznych. Są one najwaŜniejsze dla turysty. W turystyce miejskiej natomiast
fotomapy mogą słuŜyć jako promocja miasta, jego atrakcji. Tutaj najwaŜniejsza jest
informacja o połoŜeniu zabytków, muzeów, zapleczu gastronomicznym oraz
hotelarskim.
Przykładem takiej mapy jest fotomapa turystyczna Krakowa, wykonana w
ramach programu Polska Turystyczna. Została opracowana w 2006 roku, przez zespół
Wydawnictwa BezdroŜa oraz firmy GIS Project. Fotomapa została przygotowana
z myślą zarówno o turystach odwiedzających Kraków, jak i o mieszkańcach miasta.
Turyści łatwo odnajdą hotele, muzea i przede wszystkim puby, kafejki i restauracje,
z których słynie Kraków. Do fotomapy dołączono indeks obiektów, co ułatwia
wyszukiwanie. Dodatkowo zaznaczono miejsca darmowego dostępu do
bezprzewodowego Internetu. Osoby znające Kraków mają okazję do spojrzenia na
ulubione zakątki z zupełnie innej perspektywy, kaŜdego zaciekawi obraz miasta
widzianego z lotu ptaka. Fotomapa przedstawia na jednej stronie Stare Miasto, na
drugiej znaną dzielnicę Krakowa – Kazimierz. Legendy i nazwy podano w języku
polskim i angielskim. Mapa reklamowana jest równieŜ jako miła pamiątka z Krakowa.
17

Jest połączeniem zdjęcia lotniczego, tradycyjnego planu miasta oraz informatora
turystycznego. Twórcy fotomapy mają nadzieję na dalsze rozwinięcie serii. Planowane
jest wykonanie fotomapy turystycznej Wrocławia, Gdańska, Warszawy, Poznania, Tatr
wraz z Zakopanem oraz Ŝeglarskiej fotomapy przedstawiającej Wielkie Jeziora
Mazurskie [18].
Nie jest to jedyna wydana fotomapa turystyczna Krakowa. NaleŜy wspomnieć
równieŜ o wcześniejszym opracowaniu, jakim jest ortofotomapa turystyczna centrum
Krakowa z 1999 roku, wydana przez OPGK Kraków. Zawiera opisy ulic i waŜniejszych
obiektów w rejonie starego miasta. Została opracowana na podstawie zdjęć
wykonanych w ramach programu PHARE. Nie jest jednak tak bogata w szczegóły jak
fotomapa wydawnictwa BezdroŜa.
Ortofotomapa turystyczna Suwalskiego Parku
Krajobrazowego to propozycja dla turystów
zainteresowanych obserwacjami przyrodniczymi, w
tym geologicznymi (Rys.2.5). Opracowanie składa
się z dwóch map w skali 1:25 000: mapy
turystyczno-geologicznej oraz ortofotomapy
turystycznej. Zostały wydane w 2007 roku, przez
Państwowy Instytut Geologiczny w Warszawie. W
opisach obszarów oraz pomników przyrody zostało
scharakteryzowanych wiele obiektów
geologicznych. Dla tych, którzy wybierają się do
Suwalskiego Parku Krajobrazowego, jest to cenna
pomoc [28].
Rys.2.5 Okładka ortofotomapy.
Ortofotomapy to mapy wykonane na podstawie zdjęć lotniczych, zarówno jak
i zobrazowań satelitarnych. PowyŜsze przykłady map turystycznych dotyczyły
opracowań zdjęć lotniczych. Warto zatem wspomnieć o ortofotomapach turystycznych
ze zdjęć satelitarnych.
Dobrym przykładem takiej mapy jest produkt firmy Geosystems - Atlas
Satelitarny Tatry i Podtatrze 1:15 000, wydany w 2005r. (Rys.2.6). Jest to pierwsze w
Polsce i jedno z nielicznych wydawnictw tego typu na świecie [29]. Stanowi
najdokładniejszy wydany drukiem, jednolity obraz całych Tatr i ich podnóŜy. Obraz
satelitarny wykorzystany w Atlasie został zarejestrowany 21.09.2003r. o godz. 10.52
18

przez satelitę SPOT 5, w rozdzielczości terenowej 2,5 metra. Obraz jest całkowicie
bezchmurny zaś pionowa oś obrazowania uwalnia go niemal całkowicie od
zniekształceń. Łączna powierzchnia obszaru objętego opracowaniem to aŜ 2900 km 2
(ok. 3,5 razy więcej niŜ powierzchnia samych Tatr). Atlas składa się z 240 stron,
posiada trójjęzyczną legendę (języki: polski, angielski, słowacki) oraz dwa skorowidze
graficzne arkuszy. Na ortofotomapę naniesiono aŜ 8300 nazw obiektów oraz drugie tyle
pozostałych obiektów terenowych (koleje linowe, schroniska, parkingi, przystanki,
jaskinie itp.). Jego zaleta to najdokładniejsza sieć szlaków – aktualna na rok 2005,
z wyodrębnieniem odcinków trudniejszych technicznie. Dodatkiem do Atlasu jest płyta
CD-ROM z aplikacją Tatry i Podtatrze 3D. Aplikacja bazuje na oprogramowaniu firmy
Leica Geosystems Virtual Explorer, z przeznaczeniem dla systemu Windows. Tatry
i Podtatrze 3D to fotorealistyczna sceneria powstała przez nałoŜenie obrazu
satelitarnego na trójwymiarowy model terenu. UmoŜliwia ona oglądanie Tatr z pułapu
lotniczego z dowolnej wysokości. Jest to bardzo atrakcyjna oferta na rynku, zarówno ze
względu na zakres opracowania jak i jego wysoką jakość.
Rys.2.6 Atlas Satelitarny Tatry i Podtatrze – fragment [19].
Oprócz tradycyjnych map obrazowych - drukowanych, moŜemy znaleźć wiele
ich odpowiedników w postaci cyfrowej. Umieszczane są one najczęściej na stronach
19

internetowych, jako interaktywne mapy, uzupełnione o liczne warstwy tematyczne. Ich
niewątpliwą zaletą jest szybki i bezpłatny dostęp do danych, z dowolnego komputera.
Mapy umieszczone w takich serwisach internetowych słuŜą do promocji miast
i regionów a takŜe jako źródło informacji turystycznej.
Warto na koniec przedstawić bardzo ciekawe opracowanie - ortofotomapę
turystyczną Okręgu Morawsko-Śląskiego w formacie 3D. Jest ona umieszczona na
oficjalnej stronie miasta Ostrawa, wraz z aplikacją TerraExplorer, dzięki której
moŜemy przeglądać cały obraz, wyszukiwać miejsca i obiekty a takŜe udać się na
wirtualną wędrówkę [27]. Celem tego projektu jest promocja potencjału turystycznego
całego regionu Morawsko-Śląskiego. Skupiono się głównie na prezentacji szlaków
turystycznych, wspieraniu balneologii, promocji wybranych miejsc oraz atrakcji
turystycznych, takich jak: muzea, placówki kulturalne i centra turystyczne. Program jest
bardzo łatwy w obsłudze. UŜytkownik, za pośrednictwem internetu, moŜe
przemieszczać się nad krajobrazem Morawsko-Śląskiego regionu i wybrać odpowiednie
dla siebie miejsce na odwiedziny – jest to tzw. „wirtualna turystyka”. Dodatkowym
atutem są dostępne wizualizacje wybranych obiektów w 3D. Jedynym minusem
opracowania jest brak wyboru wersji językowej - całość opracowana jest po czesku.
Rys. 2.7 Fragment ortofotomapy turystycznej pobrany z oficjalnej strony miasta Ostrawa.
20

3. Czerna i okolice
Tematem pracy było wykonanie fotomapy turystycznej dla okolic klasztoru w
Czernej. Czerna to wieś w województwie Małopolskim, gminie Krzeszowice. PołoŜona
jest na WyŜynie Olkuskiej wchodzącej w skład Jury Krakowsko-Częstochowskiej. Ze
względu na piękno krajobrazu i walory przyrodnicze, tereny te włączone zostały do
obszaru Parku Krajobrazowego Dolinki Krakowskie, obfitującego w liczne doliny
będące popularnym miejscem turystyki i rekreacji. Czerna znajduje się w Dolinie
Eliaszówki, w której utworzono rezerwat przyrody Dolina Eliaszówki.
3.1 Charakterystyka terenu
Dolina Eliasza zwana równieŜ Doliną Eliaszówki (nazwa potoku), jest często
odwiedzanym, charakterystycznym miejscem Ziemi Krzeszowickiej. Nazwa wywodzi
się od imienia proroka Eliasza. Miejsce to jak i jego nazwa związane jest z obecnością
na tym terenie klasztoru, dawnego eremu OO. Karmelitów Bosych, dla których prorok
Eliasz jest ojcem duchowym i wzorem drogi Ŝyciowej [20]. Dolina połoŜona jest
między Czerną i Paczółtowicami, swym zasięgiem obejmuje obszar 109,57ha. Ciągnie
się na długości ok. 4km u podnóŜa klasztoru w Czernej. W celu ochrony roślinności
oraz skał wapiennych o róŜnorodnych formach w 1989 r. utworzono tu rezerwat
przyrody.
Dolina Eliaszówki jest w całości zalesiona, o skalistych zboczach,
zbudowanych z wapienia karbońskiego [21]. Roślinność tworzą głównie: zespoły
buczyny karpackiej i ciepłolubnej, grądu oraz łęgu olszowo – jesionowego. Buczyna
karpacka charakteryzuje się występowaniem oprócz buka, domieszki jodły, rzadziej
jawora i świerka. Wśród roślin chronionych moŜna spotkać tu konwalię majową, lilię
złotogłów, wawrzynek wilczełyko, śnieŜyczkę przebiśnieg i bluszcz zwyczajny. Fauna
ptaków występujących w dolinie jest równie bogata. MoŜna dostrzec tu ptaki związane
z wodą, takie jak krzyŜówka czy pliszka górska. Gniazduje tu równieŜ rzadki gatunek
ptaka górskiego – pluszcz. Jest to jedyny polski śpiewający ptak, który pływa [22].
Swój niepowtarzalny mikroklimat dolina zawdzięcza skałom, roślinności ocieniającej
jej dno oraz potokowi – Eliaszówka. Strumyk ten wypływa ze skał wapiennych
w Gorenicach. Płynąc w kierunku południowym pochłania kilka mniejszych strumyków
21

oraz łączy się z potokiem wypływającym ze źródła proroka Eliasza zwanym „Źródłem
Miłości” [20]. Dolna i środkowa część doliny rozciągająca się między Czatkowicami
i Czerną ma kształt wąwozu. Jego zbocza łączył średniowieczny most, wzniesiony na
wzór rzymskich akweduktów zwany Mostem Diabelskim. Most ułatwiał kontakt z wsią
Siedlec, która była własnością klasztoru. We wschodnim zboczu doliny znajdują się
malownicze wąwozy takie jak Kulenda (nad Źródłem św.Eliasza) i Mazurowe Doły
(nad źródłem św. Elizeusza).
3.2 Klasztor Karmelitów Bosych w Czernej
Zakon karmelitański wywodzi się z Palestyny. ZałoŜyli go w XIII wieku
pustelnicy Ŝyjący na wzgórzach Karmelu. W średniowieczu rozprzestrzenili się po całej
Europie. W XVII wieku zakon został zreformowany przez św. Teresę od Jezusa i św.
Jana od KrzyŜa. Dali oni początek nowej wspólnocie zwanej karmelitami bosymi.
Pierwszy klasztor w Polsce utworzono w Krakowie. Klasztor Karmelitów Bosych w
Czernej pod wezwaniem św. Eliasza, został ufundowany w 1629 r. przez Agnieszkę
Firlejową z Tęczyńskich, wojewodzinę krakowską. Klasztor pełnił rolę eremu – pustelni
dla zakonników do 1805 r. Po wyłączeniu kościoła spod klauzury Czerna stała się
miejscem kultu Matki BoŜej Szkaplerznej i św. Rafała Kalinowskiego.
Zespół budynków usytuowany jest w północno-wschodnim naroŜu wsi Czerna,
na zboczu góry o wysokości około 430 m n.p.m. Składa się z klasztoru zbudowanego w
kształcie czworoboku o wymiarach 70 x 70 m oraz kościoła znajdującego się w jego
centrum [20]. Kościół został wzniesiony na planie krzyŜa łacińskiego w stylu
wczesnobarokowym, ozdobiony jest w piękne ołtarze i portale, wykonane z czarnego
marmuru dębnickiego. Do kościoła przylegają dwie kaplice: św. Jana od KrzyŜa oraz
św. Rafała Kalinowskiego, gdzie umieszczone są jego szczątki. Przy wejściu do
kościoła, pod posadzką, została pochowana fundatorka klasztoru, zgodnie z jej
Ŝyczeniem. W głównym ołtarzu znajduje się obraz olejny przedstawiający proroka
Eliasza, namalowany przez Tomasza Dolabellę, nadwornego malarza króla Władysława
IV. W Kościele wisi równieŜ słynący z łask obraz Matki BoŜej Szkaplerznej,
wzorowany na obrazie Matki BoŜej ŚnieŜnej w Rzymie. Obraz został ukoronowany
koronami papieskimi przez ks. kard. Franciszka Macharskiego w 1988r. [11].
22

Rys. 3.1 Widok na klasztor z punktu widokowego [wyk. własne].
Cały zespół budynków otoczony był murem małej klauzury. Teren wielkiej
klauzury obejmował aŜ 80.5 ha, a otaczający go mur powstały w latach 1640-1672, miał
ponad 4 km długości i 2.5 m wysokości. Do dziś zachowały się jeszcze liczne jego
fragmenty. Na obszarze wielkiej klauzury znajdowało się 12 domków pustelniczych,
zwanych eremitarzami. Pustelnicy udawali się tam na kilka tygodni i prowadzili bardzo
surowy tryb Ŝycia, w eremie obowiązywało ścisłe milczenie. Pozostały ślady jedynie po
4 domkach wybudowanych z kamienia. Inne, drewnianej konstrukcji, uległy
zniszczeniu. Jedna z najlepiej zachowanych pustelni, pod wezwaniem św. Agnieszki
została odbudowana w latach 1966-1969, obecnie wykorzystywana jest przez
zakonników odprawiających rekolekcje [12].
Dziś Czerna to znany ośrodek kultu religijnego. Rokrocznie wzrasta liczba
odwiedzających klasztor pielgrzymów. Lipcowe uroczystości ku czci Matki BoŜej
Szkaplerznej oraz listopadowe związane ze świętem o. Kalinowskiego gromadzą
licznych wiernych i turystów. Przy klasztorze funkcjonuje muzeum składające się
z czterech ekspozycji. Historyczna - obejmuje eksponaty którymi posługiwali się
zakonnicy, misyjna - zawiera przedmioty przywiezione przez karmelitów z misji.
MoŜna zobaczyć równieŜ ekspozycję poświęconą św. Rafałowi Kalinowskiemu oraz
ostatnią zwaną muzeum brata Bernardyna.
23

3.3 Okolice klasztoru
Do waŜnych miejsc w okolicach klasztoru naleŜy cmentarz klasztorny, załoŜony
w 1843 roku. Dwa krzyŜe z brzozy upamiętniają miejsca, w których spoczywali: św.
Rafał Kalinowski (jego szczątki przeniesiono w 1983r. do kaplicy przy Kościele)
i bł. Alfons Maria Mazurek - przeor klasztoru, wyniesiony na ołtarze w gronie 108
męczenników II wojny światowej przez Jana Pawła II (obecnie jego relikwie
spoczywają w Sanktuarium św. Józefa w Wadowicach). W trzech naroŜach cmentarza
znajdują się kapliczki: św. Teresy od Jezusa z barokową statuą świętej, św. Marii
Magdaleny przedstawionej na płaskorzeźbie i św. Józefa ze statuą świętego w stylu
ludowym. W centrum cmentarza mieści się wspólna mogiła, a wokół groby
współcześnie zmarłych zakonników.
W pobliskim parku, nad aleją św. Józefa znajduje się droga krzyŜowa. Została
wyrzeźbiona w kamieniu przez artystę Alfreda Kotkowskiego w latach 1986-1988.
Wykonano ją dla upamiętnienia jubileuszu 350 lat istnienie klasztoru w Czernej. Droga
składa się z XV stacji, usytuowanych w plenerze. Całość składa się z 30
trójwymiarowych rzeźb o wysokości 2 m. Prace wykończeniowe przy aranŜacji
poszczególnych stacji trwały do maja 1990 r.
[11].
Na podwórzu klasztornym, przy
bramie wjazdowej, widoczna jest zabytkowa
studnia z połowy XVII wieku, wykuta przez
zakonników w litej skale. Ma 21,5 m
głębokości i średnicę 2 m. Nad studnią wznosi
się kryta gontem kopuła z latarnią, wsparta na
ośmiu filarach [12]. Warto zobaczyć równieŜ
rzeźbę proroka Eliasza z 1967 roku,
umieszczoną na wysokiej marmurowej
kolumnie. Pomnik otoczony jest ogrodem,
poniŜej którego rozciąga się drugi ogród
obejmujący kilka tarasów, gdzie spotykali się
zakonnicy na tzw. kolacjach duchowych.
Rys. 3.2 Zabytkowa studnia [wyk. własne]
24

W XVII wieku klasztor i jego otoczenie wraz z 80 ha lasu otoczony był murem
klauzurowym. Na tym terenie istniało 12 eremitarzy. Do chwili obecnej zachowały się
ruiny czterech pustelni oraz dawnej furty i mostu pustelniczego. Most powstał w
1691 r., jego budowa trwała dwadzieścia lat. Był bardzo bogato wykonany. Nawet
obecnie, choć w ruinie, jest unikatem tego rodzaju na skalę europejską. Łączył ze sobą
dwa wzgórza oddzielone głębokim jarem, liczył 120 m długości i 9,5 m szerokości.
Rys. 3.3 Ruiny mostu diabelskiego [wyk. własne].
Spoczywał na 11 wysokich arkadach, z których najwyŜsza miała 18 m
wysokości. Zdobiony był figurami świętych. Przez wiele lat słuŜył zakonnikom
i świeckim, uległ jednak zniszczeniu. Od 1889 r. został wyłączony z uŜytkowania. Most
nazywany przez zakonników „anielskim”, miejscowa ludność nazwała „diabelskim”,
tak zostało do dzisiaj. Z jego nazwą wiąŜą się liczne legendy. Jedna z nich mówi, ze pod
mostem diabeł zakopał swój skarb. W Wielki Piątek, gdy zajęty jest kuszeniem
Chrystusa, skarbu nikt nie pilnuje. Ten, kto chce znaleźć skarb, ma na to tylko jeden
dzień, a jeśli nie zdąŜy to czeka go śmierć. Za mostem znajdowała się furta, do której
pukali przybywający goście, a za nią kaplica dla słuŜby oraz miejscowej ludności. Idąc
dalej w kierunku wschodnim, natrafimy na bramę siedlecką, przez którą przez ponad
trzy wieki biegła droga do klasztoru. [12]
Na terenie klauzury, oprócz eremitaŜy znajdują się dwie groty skalne: św.
Onufrego i św. Hilarego. Nad klasztorem istniała jeszcze trzecia grota, przeznaczona na
czytania duchowne. W jej miejscu w 1948 r. zbudowano obecną kaplicę Niepokalanego
Serca NMP. Grota Onufrego, głęboka na kilkanaście metrów jest trudno dostępna, ze
względu na połoŜenie na stromym zboczu góry. Natomiast grota św. Hilarego jest grotą
25

płytką, niewielką, widoczna jest z drogi prowadzącej do klasztoru. Warto wspomnieć
równieŜ o znajdującej się w Czernej „Jaskini Pod Bukami”. MoŜna zobaczyć w niej
bogatą szatę naciekową, draperie, stalaktyty, stalagmity oraz perły jaskiniowe.
Rys.3.4 Plan eremu [11]
W górnej części doliny znajduje się źródło św. Eliasza, zwane Źródłem Miłości
(Rys. 3.5). Omurowane jest w kształcie ogromnego serca. TuŜ przy nim stoi kapliczka z
1848 r. z obrazem proroka Eliasza. Miejsce to miało symbolizować biblijny teren nad
potokiem Kerit, gdzie dawno temu mieszkał święty. Z źródłem Eliasza związana jest
kolejna legenda: wystarczy ponoć obejść serce dookoła, a spełni się marzenie
o nieśmiertelnej miłości. W dolinie znajduje się jeszcze drugie źródło, zwane źródłem
św. Elizeusza, z którego klasztor czerpie wodę dla swoich potrzeb.
W 2005 roku, klasztor zyskał punkt widokowy, połoŜony nad ołtarzem
polowym. MoŜna podziwiać z niego piękna panoramę obejmującą klasztor, dolinę
Eliaszówki oraz kamieniołomy w pobliskich Paczółtowicach. Cały klasztor wraz
z otoczeniem umieszczony jest na liście zabytków pierwszej klasy weryfikacyjnej. Ze
względu na wartości architektoniczne, historyczne i kulturowe podlega opiece
konserwatora zabytków [11].
26

Rys. 3.5 Źródło Św. Eliasza [wyk. własne].
Zwiedzając okolice Czernej warto udać się równieŜ do pobliskich Paczółtowic,
gdzie zobaczyć moŜna XVI wieczny, modrzewiowy kościółek Nawiedzenia NMP.
Paczółtowice to równieŜ miejsce wypoczynku i rekreacji. Ze względu na walory
ukształtowania terenu powstało tutaj jedno z największych w tej części Europy pól
golfowych - Kraków Valley Golf & Country Club - kompleks golfowy o pow. 160ha,
zaprojektowany przez Ronalda Eframa. Do dyspozycji gości są: pola golfowe,
nowoczesna Akademia Golfa a takŜe strzelnica i stadnina koni.
Przez Dolinę Eliaszówki przebiegają szlaki turystyczne: pieszy- Ŝółty szlak
Dolinek Jurajskich oraz rowerowe: niebieski szlak z Krzeszowic oraz czerwony „Szlak
Orlich Gniazd”. Szlaki te przebiegają przez okoliczne miejscowości, dzięki czemu
moŜemy aktywnie zwiedzić nie tylko okolice Czernej, ale i pobliskie Dolinki
Krakowskie.
Okolice Czernej są zatem doskonałym miejscem na wypoczynek. Szczególnie
dla mieszkańców pobliskiego Krakowa, którzy w krótkim czasie mogą przenieść się
z zatłoczonego miasta na łono natury. Jest to miejsce idealnie nadające się na rodzinne
spacery i wycieczki rowerowe. Czerna to równieŜ miejsce odpoczynku dla ducha, gdzie
według przewodników moŜemy poczuć się „430 metrów bliŜej Boga”.
27

4. Dane wykorzystane do opracowania
4.1 Zdjęcia lotnicze
Do opracowania fotomapy wykorzystano 4 barwne zdjęcia lotnicze, obejmujące
swym zasięgiem okolice Czernej wraz z Klasztorem. Zdjęcia uzyskano dzięki
uprzejmości firmy MGGP Aero z Tarnowa, która je wykonała i udostępniła do
wykorzystania w pracy. Nalot został wykonany 10.04.2004 r. o godzinie 10:50
z wysokości 1090 m. Wykorzystano kamerę fotogrametryczną LMK 1000 firmy Carl
Zeiss Jena o ogniskowej 152 mm. Dane dotyczące kamery i jej kalibracji zawarte są w
metryce kalibracji kamery. Zawiera ona między innymi współrzędne znaczków
tłowych, macierz wartości dystorsji, połoŜenie punktu głównego oraz skalibrowaną
ogniskową. Kamera LMK jest kamerą analogową, jej format ramki to 23 × 23cm. Jest
wyposaŜona w system kompensacji rozmazania obrazu FMC (Forward Motion
Compensation), poniŜej przedstawiono podstawowe dane kamery (Tab.4.1):
Tab.4.1 Dane techniczne kamery LMK 1000 [23]
Zeiss LMK 1000
nazwa obiektywu
Lamegon Pl 5.6/300
B
Lamegon Pl 4.5/150
D
Lamegon Pl 5.6/90
C
typ normalnokątny szerokokątny nadszerokokątny
nominalna
odległość obrazowa
305 mm 152 mm 89 mm
kąt widzenia 53° 90° 119°
otwór względny f 1/5.6 ÷ 1/11 f 1/4 ÷ 1/11 f 1/5.6 ÷ 1/11
migawka 1/30 ÷ 1/500 s 1/30 ÷ 1/500 s 1/30 ÷ 1/500 s
Nalot wykonano z północnego-wschodu na południowy-zachód. Zdjęcia
otrzymały kolejno numery: 52, 53, 54, 55 i znajdują się w jednym szeregu. Ich pokrycie
podłuŜne wynosi 57÷60%. Na podstawie otrzymanych danych moŜemy obliczyć
przybliŜoną skalę zdjęć:
1
M
Z
= W
c
K
= 1: 7000
(1)
28

gdzie: M Z –mianownik skali zdjęć; W - wysokość nalotu; c k – ogniskowa.
Zdjęcia zostały zeskanowane z rozdzielczością 12µm i zapisane w formacie *.tif.
PoniŜej przedstawiono zakres terenu odfotografowanego na zdjęciach (Rys.4.1). Jest to
obszar o wymiarach 3,5 × 1,5 km. Rysunek z naniesionym zakresem zdjęć wykonano
w programie Geomedia, wykorzystując jako podkład dane z bazy ATLAS (baza danych
ogólnogeograficznych) Województwa Małopolskiego.
Rys.4.1 Zakres terenu odfotografowanego na zdjęciach.
29

4.2 Mapy topograficzne
Mapy topograficzne otrzymano z Wojewódzkiego Ośrodka Dokumentacji
Geodezyjnej i Kartograficznej w Krakowie, mieszczącego się w Urzędzie
Marszałkowskim. Są to mapy w skali 1:10 000 w układzie „1992”, zapisane jako tzw.
„pliki światowe” – w formacie *.tfw. Otrzymano 4 sekcje, pokrywające opracowywany
obszar: M-34-64-A-c-4, M-34-64-A-d-3, M-34-64-C-a-2 i M-34-64-C-b-1. Praktycznie
tylko 3 z nich zostały wykorzystane, zbędna okazała się sekcja M -34-64-C-a-2, ze
względu na usytuowanie obszaru pokrycia zdjęciami.
Mapy posłuŜyły w pracy, jako źródło współrzędnych punktów dostosowania
GCP (Ground Control Points) oraz punktów kontrolnych CP (Check points),
koniecznych w procesie obliczenia elementów orientacji zewnętrznej zdjęcia.
Wykorzystano je równieŜ do oceny jakości ortorektyfikacji zdjęć. Podczas redakcji
kartograficznej fotomapy, posłuŜyły jako źródło danych. PoniŜej umieszczono fragment
mapy z widocznym klasztorem Karmelitów Bosych w Czernej (Rys.4.2).
Rys.4.2 Fragment mapy topograficznej – klasztor Karmelitów Bosych w Czernej.
30

4.3 Numeryczny Model Terenu
W pracy wykorzystano trzy róŜne modele terenu. Modele te zostały uŜyte
podczas ortorektyfikacji zdjęć, aby później porównać otrzymane wyniki i wybrać
spośród nich optymalne rozwiązanie. Najdokładniejszy model ma oczko siatki
wielkości 5m, kolejne 30m i 90m. Ze względu na róŜne formaty danych bardzo
pomocnym okazał się program Global Mapper, wykorzystano jego narzędzia eksportu
do danego formatu oraz układu współrzędnych.
4.3.1. Model LPIS
Numeryczny model terenu wykonany w ramach projektu LPIS (Systemu
Identyfikacji Działek Rolnych), na stacjach cyfrowych przez wektoryzację na zdjęciach
stereoskopowych. Został opracowany dla obszaru całego kraju, zgodnie z ustalonymi
warunkami realizacji [13]:
• NMT tworzony jest w układzie współrzędnych „1992”.
• Powinien zawierać regularną siatkę punktów o oczku nie większym niŜ 40m,
charakterystyczne punkty terenu, linie strukturalne, zasięgi obszarów planarnych
oraz terenów wyłączonych z pomiaru fotogrametrycznego.
• Dla naturalnych form terenowych dopuszczalny średni błąd wysokości
wyinterpolowanej z wynikowego NMT (RMSNMT) jest mniejszy niŜ 1.5m.
• Na obszarach leśnych naleŜy wykonać pomiar punktów lub linii strukturalnych
w prześwitach, w tym wypadku dopuszczalne jest obniŜenie parametru
dokładności o 50%.
• NMT dla całego obszaru opracowania powinien mieć charakter ciągły. Dzielony
jest na moduły oparte o arkusze mapy w skali 1:10 000 w układzie „1992”.
Model LPIS otrzymano z Wojewódzkiego Ośrodka Dokumentacji Geodezyjnej
i Kartograficznej w Krakowie. Podzielony jest na sekcje pokrywające obszar
opracowania. Są to te same sekcje, dla których otrzymano mapy topograficzne. Oczko
siatki modelu wynosi 5m. Zapisany jest w formacie *.adf (Arc/Info Binary Grid
Format), utworzonym przez firmę ESRI. Format ten nie jest odczytywany przez wersję
7.0 programu PCI Geomatica, w którym planowano wykonać ortorektyfikację. Dlatego
konieczne było wykorzystanie wyŜszej wersji oprogramowania – PCI Geomatica 9.0,
31

w którym dokonano eksportu do formatu *.pix - wewnętrznego formatu programu.
Numeryczny model terenu został połączony w jeden plik o nazwie all.pix wykorzystany
podczas ortorektyfikacji.
4.3.2. Model DTED2
Jest to model utworzony przez SłuŜbę Geograficzną Wojska Polskiego,
w formacie DTED (Digital Terrain Elevation Data). Wszystkie cyfrowe produkty
geograficzne stosowane w Siłach Zbrojnych WP, klasyfikowane są według tzw.
rozdzielczości informacyjnej. KaŜdy z produktów zaliczany jest do umownego poziomu
[13]:
• poziom 0 (DTED 0) odpowiada pod względem dokładności geometrycznej
opracowaniom w skali 1:1 000 000,
• poziom 1 (DTED 1) odpowiada pod względem dokładności geometrycznej
opracowaniom w skali 1:250 000,
• poziom 2 (DTED 2) odpowiada pod względem dokładności geometrycznej
opracowaniom w skali 1:50 000,
• poziom 3 (DTED 3) odpowiada pod względem dokładności geometrycznej
opracowaniom w skali 1:25 000.
NMT w formacie DTED2 przeznaczony jest do zasilania systemów
wymagających szczegółowych danych wysokościowych. Rozdzielczość modelu wynosi
1”x 1”, co w terenie odpowiada ok.30x30m. W zaleŜności od połoŜenia geograficznego
wielkość oczka modelu zmienia się, dla obszaru opracowania wynosi 39x31m.. Jako
układ współrzędnych przyjęto światowy system geodezyjny WGS-84 z poziomem
odniesienia Kronsztadt. DTED2 został opracowany dla terenu całej Polski. Jako
materiał źródłowy wykorzystano zeskanowane diapozytywy map topograficznych w
skali 1:50 000 lub 1:25 000. Dokładność modelu zaleŜy głównie od rodzaju
i dokładności materiału źródłowego, zastosowanego do jego wytworzenia. Teoretyczne
wielkości błędów nie powinny przekraczać (Tab.4.2):
Tab.4.2 Dokładność modelu
Absolutna dokładność DTED 1 DTED 2
pozioma ±50m ±30m
pionowa ±30m ±20m
32

Dokładność modelu zaleŜy od cięcia warstwicowego mapy źródłowej, które z kolei
zaleŜy od rodzaju terenu. W Tab.4.3 podano dokładności dla mapy źródłowej 1:50 000.
Tab.4.3 Dokładność modelu uwzględniająca cięcie warstwicowe mapy źródłowej.
Rodzaj terenu równinny pagórkowaty górzysty
Cięcie warstwicowe 5m 10m 10 lub 20m
Dokładność pozioma 16m 16m 16m
Dokładność pionowa 2m 4m 7m
Dane modelu DTED2 zapisywane są w plikach z rozszerzeniem *DT2. Spośród
dostępnych modeli wybrano plik N50.DT2 dla długości geograficznej wschodniej 19°.
Zawiera on obszar: 19°-20° długości geograficznej wschodniej i 50°-51° szerokości
geograficznej północnej.
4.3.3. Model SRTM
W lutym 2000 roku odbyła się 11 dniowa misja promu kosmicznego Endeavour,
określona jako Radarowa Misja Topograficzna (SRTM - Shuttle Radar Topography
Mission). Jej celem było odtworzenie rzeźby terenu całej powierzchni Ziemi. Do
stworzenia globalnego NMT wykorzystano metodę interferometrii radarowej, do zalet
której zaliczyć naleŜy całkowitą niezaleŜność od warunków atmosferycznych czy
oświetlenia. Misja realizowana była niezaleŜnie przez dwa interferometry: pracujący w
paśmie C (długość fali 5,6cm) oraz pracujący w paśmie X (długość fali 3cm) [24]. W
trakcie misji skanowaniem objęto obszar pomiędzy równoleŜnikami 56° S a 60° N, co
stanowi około 80% powierzchni lądów. Pozyskane dane radarowe posłuŜyły do
opracowania Numerycznego Modelu Pokrycia Terenu w regularnej siatce
geograficznej.
Dane SRTM poddano róŜnym procesom przetwarzania, czego wynikiem jest
kilka ich wersji. Wersja poprawiona udostępniona jest jako wersja 2. Do produktów
misji SRTM moŜemy zaliczyć:
• Model SRTM1 - model o rozdzielczości ∆φ=∆λ= 1” (30m x 30m na równiku)
dla obszaru Stanów Zjednoczonych.
• Model SRTM3 - model o rozdzielczości ∆φ=∆λ= 3” (90x90m na równiku, dla
Polski w przybliŜeniu wynosi 60x90m), globalny.
• Model SRTM30 - model o rozdzielczości ∆φ=∆λ= 30” (ok.1km x 1km).
33

Tab.4.4 przedstawia dane techniczne produktów SRTM dla pasma X oraz C, w
dwóch poziomach. W pracy wykorzystano najdokładniejszy z dostępnych dla Polski
modeli - model SRTM3 wersja 2. Modele udostępnione są bezpłatnie na stronach:
ftp://e0srp01u.ecs.nasa.gov/srtm/ oraz http://seamless.usgs.gov/.
Tab.4.4 Dane techniczne produktów SRTM. Opracowano na podstawie [24] oraz [26].
Parametr
Dokładność: (błędy na poziomie
prawdopodobieństwa 90%)
Pasmo X
Pasmo C
Poziom 2 Poziom 1 Poziom 2
błędy w [m]
sytuacyjna bezwzględna < 20 < 20 < 20
sytuacyjna względna < 15 < 15 < 15
wysokościowa bezwzględna < 16 < 16 < 16
wysokościowa względna < 6 < 10 < 10
Rozdzielczość
30m x 30m
Układ odniesienia poziomego WGS 84
Układ odniesienia
wysokościowego
Format produktów:
Elipsoida WGS 84
Pozycja:
Wielkość modułu:
0° - 50° N-S 1" 1" 3" 3" 1" 1"
50° - 60° N-S 1" 2" 3" 6" 1" 2"
Dane określone są we współrzędnych geograficznych układu odniesienia WGS-
84. Podzielone są na segmenty, z których kaŜdy obejmuje wycinek powierzchni Ziemi o
wymiarach 1º x 1º. Z kolei kaŜdy segment złoŜony jest z komórek o wymiarach ∆φ
=∆λ = 3". Segmenty zapisywane są jako pliki binarne z rozszerzeniem *.hgt. Dla nazw
tych plików przyjęto zasadę, Ŝe zawierają liczby określające równoleŜnik ograniczający
segment od dołu i południk ograniczający go z lewej strony [25]. PoniewaŜ liczby w
nazwie nie mają znaków, początkowa litera określa półkulę. Tym sposobem wybrano
plik N50E019.hgt, odpowiedni dla opracowywanego obszaru. Dane wysokościowe
poddano edycji w programie Global Mapper. Modele DTED2 oraz SRTM3 obcięto do
zakresu opracowania, zmieniono ich układ współrzędnych na układ „1992” i
eksportowano do pliku ASCII. Na Rys.4.3 przedstawiono omawiane modele terenu.
34

a)
b)
c)
Rys.4.3 NMT dla obszaru opracowania: a) LPIS o rozdzielczości 5m, b) DTED2 o rozdzielczości 30m, c)
SRTM 3 o rozdzielczości 90m.
35

4.4 Oprogramowanie
PoniŜej zestawiono oprogramowanie, które wykorzystano podczas realizacji
tematu. Wybrano je ze względu na dostęp do aplikacji, moŜliwość pracy na
otrzymanych danych oraz funkcjonalność. Program PCI Geomatica posłuŜył do
wykonania ortofotomapy, natomiast pozostałe programy, tj. Global Mapper, 3DEM,
Terragen oraz OpenEV wykorzystano do opracowania widoków perspektywicznych
terenu.
PCI Geomatica
Program ten naleŜy do pakietu kanadyjskiej firmy PCI Geomatics. Jest
oprogramowaniem komercyjnym, słuŜącym pracy na danych lotniczych i satelitarnych.
W pracy korzystano z wersji 7.0 Geomatica, obecnie dostępna jest juŜ wersja 10.3.
Program jest bardzo rozbudowany, pozwala m.in. na ortorektyfikację zdjęć,
mozaikowanie, generowanie numerycznego modelu terenu i wiele innych. Jest
zorganizowany na zasadzie modułów, co ułatwia uŜytkowanie. Program jest często
wykorzystywany do korekcji zobrazowań satelitarnych, ze względu na dostępną metodę
RPC. W pracy posłuŜył do ortorektyfikacji zdjęć lotniczych, za pomocą trzech róŜnych
metod: ścisłej, wielomianowej oraz RPC.
Global Mapper
Global Mapper jest programem komercyjnym, naleŜącym do firmy Global
Mapper Software LLC. SłuŜy do wyszukiwania oraz wizualizacji danych rastrowych i
wektorowych. Jest bardzo łatwy w obsłudze. Jego wielka zaletą jest obsługa duŜej ilości
formatów danych, w dowolnych układach współrzędnych. Program posiada szeroką
gamę narzędzi umoŜliwiających przeglądanie i przetwarzanie danych GIS, między
innymi: konwersję do innych formatów, edycję danych, tworzenie nowych obiektów,
zapewnia wsparcie dla GPS. Ponadto, aplikacja oferuje funkcje do obliczeń odległości
i powierzchni, analizy widmowej, kalibracji rastrów, generowania warstwic na
podstawie danych wysokościowych. Global Mapper jest takŜe przeglądarką
internetową, daje moŜliwość bezpośredniego dostępu do wielu źródeł obrazów, map
topograficznych czy trójwymiarowych modeli terenu. Global Mapper jest atrakcyjnym
programem pod względem funkcjonalności oraz stosunkowo niskiej ceny, w
porównaniu z systemami posiadającymi podobne moŜliwości.
36

3DEM
3DEM to program do tworzenia trójwymiarowych scen oraz animacji przelotu
nad terenem. Jest programem bezpłatnym, moŜna go pobrać ze strony
www.hangsim.com/3dem. Autorem programu jest Richard Horne z Visualization
Software LLC. 3DEM umoŜliwia zapis powierzchni terenu do formatów
wykorzystywanych przez inne programy typu GIS, takie jak: *.dem, *.tif, *.bin, *.wrl,
*.ter. Modele terenu moŜna łączyć ze sobą, aby podwyŜszyć rozdzielczość. Program
posiada funkcje odczytu danych z odbiornika GPS oraz ich wizualizacji, jako dodatek
do obrazu 3D bądź animacji. Jest intuicyjny i łatwy w obsłudze.
Terragen
Terragen jest darmową aplikacją pozwalającą na tworzenie fotorealistycznych
krajobrazów i animacji. Wydawcą oprogramowania jest firma Planetside Software. Ze
strony www.planetside.co.uk moŜna pobrać dwie bezpłatne wersje: Terragen Classic
i Terragen2. Dostępna jest równieŜ płatna wersja, do uŜytku komercyjnego,
umoŜliwiająca pracę na obrazach o duŜo wyŜszych rozdzielczościach. Program jest
bardzo popularny, ma wiele zastosowań m.in. w dziedzinach takich jak: telewizja, gry,
ksiąŜki i czasopisma, reklama. Teragen był uŜywany do tworzenia efektów wizualnych
w wielu filmach m.in. The Golden Compass (2007) i The WickerMan (2006).
OpenEV
OpenEV jest darmowym oprogramowaniem słuŜącym do przeglądania
i analizowania danych rastrowych oraz wektorowych. Program naleŜy do pakietu
FWTools, którego autorem jest Frank Warmerdam. FWTools to zestaw narzędzi
przydatnych do pracy z danymi przestrzennymi, który składa się ze zbioru bibliotek
(Gdal/OGR, PROJ) oraz programów (m. in. OpenEV). OpenEV korzysta z biblioteki
GDAL do odczytu plików rastrowych oraz biblioteki OGR do danych wektorowych,
ponadto obsługuje pliki ESRI Shapefiles. Program moŜna pobrać ze strony:
fwtools.maptools.org.
37

5. Korekcja geometryczna zdjęć
Opracowanie mapy wektorowej, ortofotomapy czy Numerycznego Modelu
Terenu z klasycznych zdjęć fotogrametrycznych lub obrazów satelitarnych wymaga
poddania ich procesowi „geometryzacji”, tzn. opisania związków geometrycznych
między obiektem a jego obrazem. Korekcja geometryczna zdjęć, bo o niej mowa,
realizowana jest na róŜne sposoby, zaleŜnie od modelu geometrycznego jaki
wybierzemy. W pracy do tego procesu wykorzystano komercyjne oprogramowanie PCI
Geomatica 7.0 z modułem OrthoEngine. UmoŜliwia on korekcję zdjęć lotniczych oraz
zobrazowań satelitarnych, za pomocą dostępnych modeli:
• Zwykły model wielomianowy
• Ilorazowy model wielomianowy (nieparametryczny)
• Model ścisły (parametryczny)
Wybór modelu uzaleŜniony jest od posiadanych danych, ich rodzaju oraz
oczekiwanych dokładności. W przypadku obrazów satelitarnych opis geometryczny jest
bardziej złoŜony niŜ dla zwykłych zdjęć lotniczych. Wykonanie zdjęcia lotniczego
następuje w ułamku sekundy, a jego geometrię opisuje rzut środkowy. W przypadku
zdjęć satelitarnych jest to proces dynamiczny, obraz tworzy się w miarę ruchu satelity
[9].
Za pomocą dostępnych metod, dokonano korekcji zdjęć lotniczych. Następnie
porównano otrzymane wyniki w celu wyboru optymalnego rozwiązania. Analizowano
je pod kątem uzyskanych dokładności oraz moŜliwości wykorzystania do produkcji
fotomapy. NaleŜy tutaj dodać, iŜ celem jest utworzenie fotomapy turystycznej
o minimalnych kosztach produkcji. Dlatego teŜ, zdecydowano się na takie
uproszczenia, jak wykorzystanie mapy topograficznej, jako źródło współrzędnych
fotopunktów. Ze względu na dalsze porównanie (rozdział 5.5) takŜe wpływu modelu na
wyniki ortorektyfikacji, dla metody RPC oraz ścisłej wykonano trzy projekty, w
kaŜdym z nich korzystając z innego NMT : modelu LPIS, DTED2 i SRTM
o rozdzielczości kolejno 5, 30 oraz 90 metrów. Wyniki korekcji dla poszczególnych
metod przedstawiono dla modelu LPIS, pozostałe wyniki porównawcze wpływu
modelu terenu na ortorektyfikację analizowano w rozdziale 5.5.
38

5.1 Model nieparametryczny
Jako pierwszą metodę kalibracji wybrano model nieparametryczny.
W programie OrthoEngine nosi on nazwę RFM (Rational Function Model). Model
nieparametryczny oparty jest na ilorazowym modelu wielomianowym. Poszczególne
wyrazy wielomianu nie mają prostej interpretacji fizycznej czy geometrycznej
związanej z parametrami kamery czy czynnikami zniekształcającymi obraz, stąd mówi
się, Ŝe jest to model "nieparametryczny". Wielomian ilorazowy pierwszego stopnia
zawiera 7 współczynników, wielomian drugiego stopnia 19 i – odpowiednio - trzeciego
stopnia 39 współczynników. Wartość współczynników określa się w procesie
wyrównawczym na podstawie fotopunktów. Model ilorazowy pozwala opracować
zdjęcia o nieznanej geometrii (gdy nie posiadamy danych na temat orientacji zdjęcia,
metryki kalibracji kamery), w tym zdjęcia niemetryczne [9]. Jest szeroko stosowany do
korekcji zobrazowań satelitarnych. Dystrybutorzy obrazów satelitarnych udostępniają
opis geometrii obrazu w postaci gotowych współczynników wielomianu. UŜytkownik
koryguje samodzielnie zdjęcia, na podstawie otrzymanych współczynników oraz
własnego NMT. MoŜliwe jest równieŜ nabycie obrazów satelitarnych juŜ
przetworzonych, są one jednak bardzo drogie.
Celem pracy jest porównanie róŜnych metod korekcji, ich wpływu na końcowy
produkt, jakim jest fotomapa oraz wybór najbardziej ekonomicznego rozwiązania.
Wybór modelu RPC nie był konieczny, poniewaŜ znamy geometrię zdjęć. Jednak ze
względu na róŜne dane, które mogą być wykorzystywane do tworzenia fotomapy
turystycznej, analizowano takŜe model RPC.
W programie Ortho Engine współczynniki wielomianu, zwane współczynnikami
RPC (Rapid Positioning Capability) mogą być uzyskiwane na dwa sposoby: mogą być
odczytywane z pliku, bądź wyliczane na podstawie pomierzonych punktów
dostosowania (GCP). Współczynniki obliczane są dla kaŜdego zdjęcia niezaleŜnie.
Minimalną liczbę punktów dostosowania określa Tab.5.1. Zgodnie z przewodnikiem
programu OrthoEngine zalecana ilość punktów do korekcji zobrazowań to 19 GCP,
natomiast minimum to 5 GCP. Według Wytycznych Komisji Europejskiej [17]
sugerowana liczba fotopunktów podczas korekcji wysokorozdzielczych zobrazowań
satelitarnych metodą RPC to 16 GCP, natomiast dla scen z dostarczonymi
współczynnikami RPC, od 2 do 4 punktów na scenę. Prace w zakresie korekcji
geometrycznej obrazów satelitarnych prowadzili takŜe pracownicy Zakładu
39

Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej AGH w Krakowie [15]. Analizowano
wpływ ilości fotopunktów na dokładność ortofotomapy satelitarnej. Badania
potwierdziły zalecenia Komisji Europejskiej, zadowalające wyniki osiągnięto juŜ dla 2
fotopunktów na scenę.
Tab. 5.1 Minimalna liczba punktów dostosowania [14].
Model matematyczny
Minimalna
liczba GCP
Zalecana
Zdjęcia lotnicze (model ścisły)
3 lub 4/projekt
3/zdjęcie, dla lepszej
dokładności
Satellite Orbital ( model ścisły dla zdjęć
satelitarnych)
SPOT 1 – 4 4/zdjęcie ZaleŜnie od jakości GCP
SPOT 5 6/zdjęcie ZaleŜnie od jakości GCP
IRS, ASTER, EOC 6/zdjęcie 6-8 /zdjęcie
LANDSAT, QUICKBIRD 6/zdjęcie 10-12 /zdjęcie
IKONOS 8/zdjęcie 10-12 /zdjęcie
Rational Functions ( model ilorazowy):
wyliczany na podstawie fotopunktów 5/zdjęcie* 19 /zdjęcie
uzyskiwany z pliku obrazowego 0
Thin Plate Spline
Polynomial (wielomianowy):
pierwszego stopnia
drugiego stopnia
trzeciego stopnia
czwartego stopnia
3/zdjęcie
4/zdjęcie
7/zdjęcie
11/zdjęcie
16/zdjęcie
piątego stopnia
22/zdjęcie
* w zaleŜności od liczby współczynników których chcemy uŜyć
opcjonalnie, dla IKONOS
Ortho Kit lepsza dokładność z
1 punktem lub więcej
Więcej niŜ minimum uśredni
błędy wynikające z
niedokładnych punktów lub
zmian terenu
W programie OrthoEngine załoŜono projekt, wybrano układ współrzędnych
„1992” oraz wczytano kolejne zdjęcia bloku. Następnie wykonano pomiar punktów
dostosowania. Wykorzystano moŜliwość odczytania współrzędnych fotopunktów
z wyświetlonej jako referencyjna mapy topograficznej. Wysokości fotopunktów oraz
punktów kontrolnych wczytano z Numerycznego Modelu Terenu LPIS.
Teren badań, czyli okolice Czernej, to obszar głównie zalesiony o znacznych
róŜnicach wysokości. Warunki te bardzo utrudniły wybór fotopunktów oraz ograniczyły
ich ilość. Kolejnym utrudnieniem był pomiar punktów na mapie topograficznej.
Powodem była mała skala mapy – 1: 10 000, a co za tym idzie - duŜa generalizacja
40

szczegółów. Skrajne zdjęcia bloku czyli: 52 oraz 55 były łatwiejsze do pomiaru [Zał.1
Rys.1- 4], zawierały więcej szczegółów terenowych, moŜliwych do wykorzystania jako
fotopunkty. Natomiast na zdjęciach 53 oraz 54 trudno było uzyskać nawet minimalną
ilość punktów dostosowania.
Rys.5.1 Przykład moŜliwości identyfikacji fotopunktów na mapie topograficznej i zdjęciu.
Ostatecznie jednak na kaŜdym zdjęciu pomierzono 7 fotopunktów. Starano się
rozmieścić je w miarę równomiernie (Zał.1), jednak ze względu na duŜe obszary
pokryte lasem - szczególnie na zdjęciach 53 oraz 54, było to dosyć trudne. Na kaŜdym
zdjęciu pomierzono równieŜ punkty kontrolne, tzw. Check Points, aby zbadać
dokładność wpasowania modelu. Punkty te nie uczestniczą w procesie wyrównania.
Pomierzono od 2 do 13 punktów kontrolnych, w zaleŜności od moŜliwości pomiaru na
danym zdjęciu. Rozmieszczenie fotopunktów oraz punktów kontrolnych na
poszczególnych zdjęciach przedstawiono w Zał.1. Wyniki wpasowania modelu
zestawiono w Tab.5.2 i 5.3, podano błędy średniokwadratowe oraz maksymalne
41

odchyłki. Błędy fotopunktów (Tab. 5.2) naleŜy traktować jedynie orientacyjnie,
prawdziwy obraz błędów widoczny jest na punktach kontrolnych (Tab. 5.3), które nie
wchodzą do wyrównania modelu.
Tab. 5.2 Zestawienie błędów średnich oraz odchyłek na fotopunktach, przy korekcji z 7 punktami
dostosowania.
Nr
RMS [m]
Odchyłki max [m]
zdjęcia X Y X Y
52 0.72 1.18 1.56 2.31
53 3.01 3.09 3.88 4.80
54 2.89 2.37 4.92 4.69
55 1.62 2.10 2.70 -4.16
Tab.5.3 Zestawienie błędów średnich oraz odchyłek punktów kontrolnych, dla korekcji z 7 punktami
dostosowania.
Nr
zdjęcia
Liczba
punktów
RMS [m]
Odchyłki max [m]
kontrolnych X Y X Y
52 11 4.24 5.55 9.20 10.09
53 2 15.92 7.23 12.28 13.05
54 7 4.96 3.82 8.40 -7.18
55 13 6.90 6.01 12.11 -11.20
5.1.1 Ortorektyfikacja
Następnym etapem jest proces generowania ortoobrazów. Podczas
ortorektyfikacji usunięte zostają zniekształcenia wynikające z nachylenia zdjęcia oraz
deniwelacji terenu. Niezbędny w tym procesie jest Numeryczny Model Terenu.
W programie OrthoEngine, wykonano ortorektyfikację kolejnych zdjęć, korzystając
z modelu LPIS. Sekcje tego modelu połączono uprzednio w jeden plik, aby obejmował
zakres całego obszaru.
W wyniku korekcji geometrycznej zdjęć następuje zmiana współrzędnych
poszczególnych pikseli obrazu oraz ich wartości. Proces przeliczenia wartości obrazu
nazywany jest przepróbkowaniem (resampling) i bazuje na metodach interpolacji. W
programie OrthoEngine dostępne są następujące metody :
• metoda najbliŜszego sąsiada,
• metoda biliniowa,
• metoda splotu sześciennego,
• metoda funkcji sin(x)/x.
42

Oprócz metody interpolacji wybieramy równieŜ interwał próbkowania oraz
maksymalną ilość pamięci RAM przeznaczonej na ten proces. Metoda interpolacji
decyduje o szybkości procesu oraz efekcie wizualnym i jakości ortoobrazu. Zgodnie
z wytycznymi K-2.8, interpolacja metodą najbliŜszego sąsiada zalecana jest tylko do
przetwarzania próbnego. Dla przetwarzania terenów płaskich i pofalowanych
stosujemy interpolację biliniową, natomiast dla terenów górskich – bikubiczną. Jako
najbardziej optymalną wybrano interpolację biliniową, oraz interwał równy 2. WaŜnym
elementem jest równieŜ wybór piksela wynikowego generowanego ortoobrazu.
Ustalany jest on podczas zakładania projektu w programie, razem z układem
współrzędnych. Dobór piksela wynikowego uzaleŜniony jest od skali zdjęcia, skali
ortofotomapy, piksela skanowania, formy ortofotomapy i rzeźby terenu. Na podstawie
dobranego piksela wynikowego, ustalamy piksel pierwotny, czyli rozdzielczość z jaką
skanujemy zdjęcie. Ma to wpływ na rozmiary plików oraz oczekiwaną dokładność
produktu. W naszym przypadku zdjęcia otrzymano juŜ zeskanowane z określoną
wielkością piksela pierwotnego, dlatego moŜemy jedynie ustalić piksel wynikowy
ortofotomapy. PoniŜej w Tab.5.4 przedstawiono optymalne wielkości piksela
wynikowego, odniesione do terenu.
Tab. 5.4 Optymalne wielkości piksela wynikowego [7]
Rodzaj zdjęć
(materiał
skanowany)
Skala ortofotomapy
1: 1000 1:2000 1:5000 1:10000 1:25000
K=5 K=4 K=3,5 K=3 K=2,5
Uzyskana
rozdzielczość
ortofotomapy
czarno-białe I 8.0 cm 16 cm 40 cm 80 cm 200 cm 317 dpi
czarno-białe II 10.0 cm 20 cm 50 cm 100 cm 250 cm 254 dpi
barwne I 10.0 cm 20 cm 50 cm 100 cm 250 cm 254 dpi
barwne II 12.5 cm 25 cm 60 cm 125 cm 300 cm 203 dpi
I- zdjęcia wykonane kamerą z kompensacją obrazu; II- zdjęcia wykonane kamerą bez
kompensacji obrazu; K- stosunek mianownika skali zdjęć do mianownika skali ortofotomapy.
Skala zdjęć wynosi 1: 7000, natomiast planowana skala ortofotomapy to 1:2000.
Biorąc pod uwagę piksel pierwotny (12µm ~ 8,5cm w terenie) oraz zakładaną
rozdzielczość druku ortofotomapy, ustalono piksel wynikowy równy 20cm.
43

5.1.2 Ocena dokładności
Aby określić ostatecznie dokładność ortorektyfikacji, na kaŜdym juŜ
skorygowanym zdjęciu pomierzono niezaleŜnie punkty oraz ich odpowiedniki na mapie
topograficznej. Taka ocena dokładności jest bardziej wiarygodna, od wcześniejszej
kontroli w programie PCI, przed procesem ortorektyfikacji. W poniŜszej tabeli
(Tab.5.5) zestawiono obliczone błędy oraz maksymalne odchyłki na punktach.
Nr
zdjęcia
Tab.5.5 Błędy na punktach kontrolnych dla skorygowanych obrazów.
Liczba
punktów
RMS [m]
Odchyłki max [m]
kontrolnych X Y X Y
o_52 12 6.20 4.32 15.6 7.7
o_53 5 8.20 3.98 12.1 5.2
o_54 9 7.63 4.34 15.0 7.1
o_55 17 7.04 8.37 17.2 16.6
średnia 7.27 5.25 15.0 11.8
Największe błędy moŜemy zauwaŜyć na zdjęciu nr 53 oraz nr 55. Uzyskane
błędy są bardzo wysokie, produkt nie spełnia wymagań dokładnościowych stawianych
ortofotomapom. Planowana skala wydruku fotomapy to 1:3000, natomiast otrzymane
wartości błędów spełniają kryteria mapy 1:25000 (średni błąd w terenie to 7.5m,
maksymalny 15m). Jednak biorąc pod uwagę fakt, iŜ ma to być fotomapa turystyczna,
moŜemy nieco przesunąć pułap błędu. Z punktu widzenia uŜytkownika mapy, błędy te
będą mało istotne. NaleŜy równieŜ zauwaŜyć, Ŝe celem jest stworzenie produktu
relatywnie taniego, wykorzystując dostępne materiały i oprogramowanie. Ze względu
na brak fotopunktów, do ich pomiaru wykorzystano mapę topograficzną, co związane
jest juŜ z góry z niską dokładnością. Błąd określenia współrzędnych z mapy w tej skali
wynosi min. 3m. MoŜemy zatem wywnioskować, iŜ otrzymane błędy są błędami
oczekiwanymi ze względu na posiadane materiały referencyjne.
5.2 Model ścisły
Model ścisły, inaczej zwany modelem parametrycznym, opisuje ścisłe relacje
geometryczne pomiędzy terenem a jego obrazem. Opiera się na warunku kolinearności
i zawiera elementy orientacji wewnętrznej oraz 6 elementów orientacji zewnętrznej
44

zdjęcia. Model wyrównywany jest dla całego bloku zdjęć. Konieczna jest znajomość
elementów orientacji wewnętrznej zdjęcia. Pozostałe niewiadome obliczane są na
podstawie pomierzonych punktów wiąŜących oraz fotopunktów. Model ścisły zawarty
jest równieŜ w module OrthoEngine pakietu PCI Geomatica.
Korekcję zdjęć rozpoczęto od załoŜenia nowego projektu oraz uzupełnienia w
nim danych z kalibracji kamery. Wprowadzono wartość ogniskowej, współrzędnych
znaczków tłowych (Tab.5.6), połoŜenie punktu głównego oraz współczynniki dystorsji.
Następnie pomierzono znaczki tłowe, aby przejść z układu pikselowego na układ tłowy
zdjęcia. Wyniki tego wpasowania okazały się zadowalające (Tab.5.7). Średni błąd na
zdjęciu nie przekroczył 0.6 piksela, natomiast największy błąd na znaczku wyniósł 1.1
piksela, czyli 13µm.
Tab.5.6 Współrzędne znaczków tłowych
PołoŜenie znaczka X [mm] Y [mm]
Lewy górny -110.000 110.010
Górny środkowy 0.004 112.008
Prawy górny 110.011 110.013
Prawy środkowy 112.000 0.009
Prawy dolny 109.993 -109.997
Dolny środkowy 0.001 -111.992
Lewy dolny -110.004 -109.998
Lewy środkowy -112.005 0.005
Tab.5.7 Błędy wpasowania na ośmiu znaczkach tłowych.
Nr zdjęcia 52 53 54 55
Średni błąd [mm] 0.0055 0.0059 0.0064 0.0036
Średni błąd [piksel] 0.6 0.5 0.4 0.4
Kolejnym etapem był pomiar punktów wiąŜących. Punkty te powinny być
rozmieszczone w tzw. rejonach Grubera, w pasie pokrycia podłuŜnego zdjęć. Niestety,
zwarta pokrywa koron drzew uniemoŜliwiła w niektórych miejscach pomiar punktów,
wpłynęło to równieŜ na ich rozmieszczenie. Na zdjęciach pomierzono w sumie 11
punktów wiąŜących.
45

Tab.5.8 Błędy średniokwadratowe punktów wiąŜących, dla poszczególnych zdjęć.
Nr
RMS [m]
Odchyłki max [m]
zdjęcia X Y X Y
52 0.04 0.01 0.057 -0.021
53 0.03 0.01 -0.057 -0.024
54 0.01 0.01 -0.021 -0.013
55 0.01 0.00 0.009 -0.003
Do pomiaru fotopunktów oraz punktów kontrolnych wykorzystano mapy
topograficzne oraz model wysokościowy LPIS. Fotopunkty starano się lokalizować w
pasie pokrycia podłuŜnego zdjęć, tak aby obejmowały cały obszar. Niestety, trudno
było znaleźć odpowiednie szczegóły terenowe, które nadawałyby się jako fotopunkty
i były widoczne na obu zdjęciach (stereo GCP). Ostatecznie pomierzono 7
fotopunktów, w tym 5 stereo. Część tych punktów, to punkty o niskiej dokładności
identyfikacji. Miało to wpływ na uzyskane błędy wpasowania ( Tab.5.9):
Tab.5.9 Zestawienie błędów średnich oraz odchyłek pomierzonych fotopunktów.
Nr
RMS [m]
Odchyłki max [m]
zdjęcia X Y X Y
52 2.51 4.15 2.82 -4.38
53 7.60 8.48 9.48 -8.80
54 8.78 8.10 9.80 -8.70
55 6.66 6.82 -8.76 6.80
Nr
zdjęcia
Tab.5.10 Zestawienie błędów średnich oraz odchyłek punktów kontrolnych.
Liczba
punktów
RMS [m]
Odchyłki max [m]
kontrolnych X Y X Y
52 6 9.23 3.76 -12.09 -6.90
53 6 10.42 8.85 14.36 -13.10
54 6 10.50 7.72 -11.87 -10.17
55 7 7.37 3.41 -11.24 6.80
Rozmieszczenie punktów wiąŜących (niebieskie) oraz fotopunktów (czerwone)
przedstawiono na Rys. 5.2
46

Rys.5.2 Szkic rozmieszczenie fotopunktów oraz punktów wiąŜących bloku zdjęć dla metody ścisłej.
47

5.2.1 Ortorektyfikacja
Ortorektyfikację przeprowadzono w ten sam sposób, jak w metodzie RPC.
Wykorzystano model wysokościowy LPIS oraz te same ustawienia: interpolację
biliniową oraz piksel wynikowy generowanego ortoobrazu równy 20cm. Następnie na
kaŜdym skorygowanym zdjęciu pomierzono punkty kontrolne, aby ocenić dokładność
wpasowania. Ich współrzędne porównano ze współrzędnymi z mapy topograficznej.
Wykorzystano te same punkty co dla metody RPC.
5.2.2 Ocena dokładności
Wyniki oceny dokładności ortofotografii przedstawiono w Tab.5.11. Uzyskane
błędy są niŜsze w porównaniu do błędów na punktach kontrolnych przed
ortorektyfikacją. Największe błędy połoŜenia otrzymano na zdjęciach środkowych: 53
oraz 54, natomiast maksymalny błąd wyniósł 9.66m. Na zdjęciach pomierzono róŜną
liczbę punktów, w zaleŜności od ilości szczegółów na zdjęciu. Największą ilość - 17
punktów pomierzono na zdjęciu 55, dlatego moŜemy uznać otrzymane błędy za
najbardziej wiarygodne. Niewątpliwie duŜy wpływ na uzyskane wyniki miało
wykorzystanie mapy topograficznej, jako źródła fotopunktów. Metoda ścisła jest czuła
na błędy danych, oraz pomiaru. Odczyt współrzędnych z mapy topograficznej
obarczony jest duŜym błędem, zwłaszcza w tej skali (1:10 000). Utrudnia to równieŜ
identyfikację tych samych szczegółów na mapie oraz zdjęciu.
Tab.5.11 Błędy na punktach kontrolnych dla skorygowanych obrazów.
Nr
zdjęcia
Liczba
punktów
RMS [m]
Odchyłki max [m]
kontrolnych X Y X Y
52_5 12 8.64 5.32 12.5 -10.0
53_5 5 8.56 7.60 -11.5 -10.0
54_5 9 9.66 8.49 14.5 10.9
55_5 17 6.43 3.97 10.5 -7.4
średnia 8.32 6.34 12.2 9.6
5.3 Model wielomianowy
Jako ostatni model korekcji zdjęć wybrano model wielomianowy typu 2D, w
programie OrthoEngine dostępny jako Polynomial Math Model. Jest to prosty model
48

matematyczny oparty na wielomianach odpowiedniego stopnia, ich współczynniki
obliczane są na podstawie współrzędnych płaskich fotopunktów (GCP). Nie
uwzględniane jest zatem ukształtowanie terenu. Wybór stopnia wielomianu uzaleŜniony
jest od dokładności jaką chcemy uzyskać oraz liczby dostępnych fotopunktów.
Minimalną liczbę punktów dostosowania w zaleŜności od stopnia wielomianu podaje
Tab.5.1. Program OrthoEngine umoŜliwia wybór od pierwszego do piątego stopnia
wielomianu. Do przetworzenia zdjęć wybrano wielomian pierwszego stopnia. Na
kaŜdym zdjęciu pomierzono 4 punkty, rozmieszczając je w miarę równomiernie.
Współrzędne punktów, tak jak i w poprzednich metodach, odczytano z mapy
topograficznej. Następnie dokonano transformacji zdjęć, stosując interpolację biliniową
oraz interwał próbkowania równy 2. PoniewaŜ w metodzie tej nie wykorzystujemy
modelu wysokościowego, nie moŜemy mówić tu o procesie ortorektyfikacji. Tak
przetworzone obrazy poddano ocenie dokładności, w oparciu o mapy topograficzne.
Aby ułatwić porównanie modeli, punkty kontrolne pomierzono wykorzystując te same
szczegóły terenowe co w metodzie ścisłej oraz RPC.
Tab.5.12 Zestawienie błędów średnich oraz odchyłek pomierzonych fotopunktów.
Nr
RMS [m]
Odchyłki max [m]
zdjęcia X Y X Y
52 12.07 3.94 -12.87 4.20
53 0.62 2.20 0.91 3.19
54 2.72 2.49 4.04 -3.69
55 9.29 3.63 -9.86 3.86
Model wielomianowy jest bardzo czuły na rozkład punktów dostosowania.
Błędy na fotopunktach (Tab.5.12) mają szeroki zakres wartości (od 0,6 m do 12 m) oraz
nie są w Ŝaden sposób skorelowane z błędami na punktach kontrolnych. Bardzo
wysokie błędy na tych punktach potwierdzają wady opisu wielomianowego. Model ten
nie uwzględnia trzeciego wymiaru, dlatego powinien być stosowany jedynie na
płaskim, niewielkim obszarze. Widoczne jest to równieŜ na stykach kolejnych zdjęć, co
nie pozwala na ich poprawne mozaikowanie (Rys.5.4).
Tab.5.13 Błędy na punktach kontrolnych dla skorygowanych obrazów.
Nr
zdjęcia
Liczba
punktów
RMS [m]
Odchyłki max [m]
kontrolnych X Y X Y
52_o 12 9.12 12.96 14.6 31.8
53_o 5 4.47 14.84 -11.1 -38.7
54_o 9 14.37 7.37 -24.8 -12.7
55_o 17 13.31 4.99 -30.8 12.0
49

5.4 Porównanie wybranych modeli korekcji zdjęć
Jednym z etapów pracy było porównanie zastosowanych metod korekcji zdjęć
oraz wybór najlepszej. Wykorzystano model ścisły, model nieparametryczny oraz
prosty model wielomianowy. Korekcję zdjęć w oparciu o wymienione modele
zrealizowano w programie PCI Geomatica. KaŜde zdjęcie poddano ortorektyfikacji
stosując te same ustawienia i model wysokościowy (LPIS). PoniŜej przedstawiono
otrzymane wyniki – Tab.5.14.
Tab.5.14 Zestawienie błędów na punktach kontrolnych dla skorygowanych obrazów, w zaleŜności od
wykorzystanej metody.
Nr
zdjęcia
52
53
54
55
średnia
Metoda
RMS [m]
Odchyłki max [m]
korekcji X Y X Y
ścisła 8.64 5.32 12.5 -10.0
RPC 6.20 4.32 -15.6 -7.7
wielomianowa 9.12 12.96 14.6 31.8
ścisła 8.56 7.60 -11.5 -10.0
RPC 8.20 3.98 -12.1 -5.2
wielomianowa 4.47 14.84 -11.1 -38.7
ścisła 9.66 8.49 14.5 10.9
RPC 7.63 4.34 -15.0 7.1
wielomianowa 14.37 7.37 -24.8 -12.7
ścisła 6.43 3.97 10.5 -7.4
RPC 7.04 8.37 -17.2 16.6
wielomianowa 13.31 4.99 -30.8 12.0
ścisła 8.32 6.34 12.2 9.6
RPC 7.27 5.25 15.0 9.2
wielomianowa 10.32 10.04 20.3 23.8
Metoda wielomianowa okazała się najbardziej zawodna, błędy sięgają nawet
15 m. Jest metodą najszybszą, wymaga małej liczby punktów dostosowania, nadaje się
natomiast jedynie do korekcji terenów płaskich oraz w wyjątkowych sytuacjach, kiedy
nie moŜna zastosować innej metody. Ze względu na duŜe róŜnice na stykach
przetworzonych zdjęć (Rys.5.3), metoda ta nie ma zastosowania nawet do produkcji
map o niŜszej dokładności, jaką jest fotomapa turystyczna.
Metoda RPC jest niestabilna oraz czuła na rozmieszczenie fotopunktów, było to
wyraźnie widoczne podczas pomiaru. MoŜna tak dobrać połoŜenie punktów
dostosowania, aby wyniki były bardzo dobre, co jednak wcale nie musi być związane z
jakością końcowego produktu. Pomimo iŜ, metoda RPC dała w rezultacie najniŜsze
50

łędy, ze wszystkich metod, niezaleŜna rektyfikacja zdjęć nie pozwala na poprawne
mozaikowanie lub jest ono bardzo trudne.
W literaturze moŜemy znaleźć wiele informacji, na temat korekcji zdjęć
satelitarnych metodą RPC oraz ścisłą, za pomocą oprogramowania OrthoEngine.
Autorzy przedstawiają porównania, analizy dokładności dla korygowanych scen oraz
róŜnice pomiędzy metodami. Związane jest to z duŜym zainteresowaniem obrazami
satelitarnymi, któremu towarzyszą liczne badania. Niewiele moŜna znaleźć natomiast na
temat korekcji zdjęć lotniczych w tym programie. MoŜemy z tego wywnioskować, iŜ
stosowany jest on częściej do korekcji obrazów satelitarnych, szczególnie ze względu
na dostępny model RPC. Nie mniej jednak, mogą zaistnieć pewne sytuacje kiedy model
RPC będzie konieczny do korekcji zdjęć lotniczych. Na przykład gdy nie posiadamy
metryki kamery, nie znamy orientacji wewnętrznej zdjęć. Aby ułatwić w tym wypadku
mozaikowanie zdjęć i uniknąć duŜych róŜnic na stykach, moŜemy dodatkowo w
metodzie RPC pomierzyć punkty wiąŜące między zdjęciami w bloku. Opcja ta jest
dostępne w module Ortho Engine.
Analizując wyniki w powyŜszej tabeli, moŜna zauwaŜyć iŜ błędy otrzymane
metodą RPC są najmniejsze na wszystkich zdjęciach oprócz ostatniego (nr 55), gdzie
lepsza okazała się metoda ścisła. Za metodą parametryczną przemawia jej stabilność
oraz najmniejsze maksymalne odchyłki na punktach. DuŜy obszar zdjęć to tereny
zalesione oraz ubogie w szczegóły terenowe, które mogłyby pełnić rolę fotopunktów.
Ich pomiar w metodzie RPC był z tego powodu bardzo trudny. Model ścisły opiera się
na małej ilości punktów dostosowania, co ułatwiło zadanie. Ponadto, wyrównywany jest
dla całego bloku, nie tylko dla pojedynczego zdjęcia. Dzięki temu róŜnice na stykach
kolejnych zdjęć są duŜo mniejsze w porównaniu do metody RPC (Rys.5.3), gdzie
proces mozaikowania był prawie niemoŜliwy, ze względu na duŜe przesunięcia. Biorąc
pod uwagę warunki związane z terenem badań, lepiej sprawdziła się metoda ścisła.
Dlatego do dalszych etapów tworzenia fotomapy turystycznej wykorzystano ortoobrazy
wykonane właśnie tą metodą.
W kaŜdym z przypadków otrzymane błędy są bardzo duŜe, nie spełniają
wytycznych związanych z produkcją ortofotomapy (Tab.2.1). Biorąc jednak pod uwagę
przeznaczenie mapy oraz materiały z jakich korzystano, moŜemy uznać wyniki za
zadowalające. Zastosowanie mapy do celów turystycznych nie wymaga duŜej
dokładności produktu, w przeciwieństwie do opracowań dla celów projektowych,
pomiarowych czy teŜ analitycznych, gdzie dokładność jest priorytetem.
51

a)
b)
c)
Rys.5.3 RóŜnice na stykach obrazów w metodzie: a) wielomianowej, b) RPC oraz c) ścisłej.
52

5.5. Wpływ dokładności NMT na wynik ortorektyfikacji.
Aby zbadać wpływ dokładności NMT na wynik ortorektyfikacji zdjęć,
wykorzystano trzy róŜne modele terenu: model LPIS, model DTED2 oraz model
SRTM3. Ich rozdzielczość wynosi kolejno: 5m, 30m oraz 90m (więcej patrz rozdz. 4.3).
Modele te zostały wcześniej przygotowane w programie Global Mapper. Zmieniono ich
układy odwzorowania do jednolitego układu – PUWG 1992 oraz ograniczono ich
wymiary do zakresu opracowania. Następnie przeprowadzono ortorektyfikację zdjęć
zarówno dla metody ścisłej jak i RPC w oparciu o wymienione modele terenu.
Otrzymane w ten sposób ortoobrazy zyskały odpowiednie nazwy: do numeru zdjęcia
dodano cyfrę informującą o rozdzielczości zastosowanego modelu terenu. W sumie
powstało po 12 ortoobrazów dla kaŜdej metody. Oceny dokładności dokonano w ten
sam sposób, jak w rozdziale 5, tj. porównano współrzędne punktów na ortoobrazie oraz
ich odpowiedniki na mapie topograficznej. Za kaŜdym razem korzystano z tych samych
punktów dla danego zdjęcia. PoniŜsza tabela przedstawia błędy na skorygowanych
zdjęciach w zaleŜności od modelu wykorzystanego podczas ortorektyfikacji.
Wytłuszczoną czcionką zaznaczono maksymalne błędy dla danego zdjęcia.
Tab.5.15 Błędy na punktach kontrolnych dla metody RPC, w zaleŜności od zastosowanego modelu
podczas ortorektyfikacji.
Nr
zdjęcia
52
53
54
55
średnia
Model
RMS [m]
Odchyłki max [m]
wysokościowy X Y X Y
LPIS 6.20 4.32 -15.6 -7.7
DTED2 6.23 4.36 -15.6 -7.7
SRTM3 6.23 4.34 -15.6 -7.7
LPIS 8.20 3.98 -12.1 -5.2
DTED2 8.17 3.93 -12.0 -5.3
SRTM3 8.24 4.26 -12.0 -5.2
LPIS 7.63 4.34 -15.0 7.1
DTED2 7.62 4.32 -15.0 7.0
SRTM3 7.54 4.28 -14.7 7.0
LPIS 7.04 8.37 -17.2 16.6
DTED2 7.01 8.11 -17.2 16.6
SRTM3 7.00 8.30 -17.2 16.5
LPIS 7.27 5.25 15.0 9.2
DTED2 7.26 5.18 15.0 9.2
SRTM3 7.25 5.30 14.9 9.1
53

Dla metody nieparametrycznej błędy otrzymane na danym ortoobrazie są bardzo
zbliŜone do siebie. Ich róŜnice wahają się od 3 do 33cm. Biorąc pod uwagę piksel
ortofotomapy - 20cm, moŜemy wywnioskować iŜ otrzymane róŜnice pomiędzy błędami
są tak małe, Ŝe moŜemy uznać je za nieistotne. Dla tak duŜych błędów na punktach
kontrolnych, jakie otrzymaliśmy, wpływ modelu terenu na wynik ortorektyfikacji nie
jest wyraźnie widoczny. MoŜemy zatem stwierdzić iŜ wybór modelu w tym przypadku
nie ma duŜego wpływu na wynik ortorektyfikacji.
Inny rozkład błędów uzyskano dla metody ścisłej. RóŜnice pomiędzy
zastosowanymi modelami są dość duŜe, wahają się od kilku cm aŜ do 2.5m. Błędy
kształtują się róŜnie w zaleŜności od zdjęcia, jedynie patrząc na średnią moŜemy
stwierdzić Ŝe najlepsze wyniki dał model DTED2. Największe błędy zanotowano dla
modelu SRTM3, widać to na zdjęciach 52 oraz 53, gdzie odbiegają one znacznie od
pozostałych modeli, a odchyłki maksymalne są największe. Inna sytuacja jest jednak na
kolejnych zdjęciach w bloku: 54 oraz 55, gdzie nieco gorzej wypada model LPIS.
RóŜnice te jednak zarówno w błędach jak i odchyłkach nie są tak widoczne jak
w przypadku modelu SRTM3. Najbardziej optymalnym rozwiązaniem okazało się
zastosowanie modelu DTED2 o rozdzielczości 30m. Dla zdjęć 52 oraz 53 wyniki są
zbliŜone do modelu LPIS, dla pozostałych zdjęć są równieŜ bardzo dobre. Na korzyść
tego modelu przemawia dodatkowo najmniejszy rozrzut błędów dla większości zdjęć.
Tab.5.16 Błędy na punktach kontrolnych dla metody ścisłej, w zaleŜności od zastosowanego modelu
podczas ortorektyfikacji.
Nr
zdjęcia
52
53
54
55
średnia
Model
RMS [m]
Odchyłki max [m]
wysokościowy X Y X Y
LPIS 8.64 5.32 12.5 -10.0
DTED2 8.45 5.82 -11.6 -12.5
SRTM3 10.13 7.90 16.5 -21.1
LPIS 8.56 7.60 -11.5 -10.0
DTED2 8.58 7.92 -11.4 -9.6
SRTM3 10.42 9.75 13.4 10.6
LPIS 9.66 8.49 14.5 10.9
DTED2 9.62 7.12 13.8 9.5
SRTM3 9.25 8.07 13.6 10.4
LPIS 6.43 3.97 10.5 -7.4
DTED2 4.96 4.06 9.3 7.3
SRTM3 4.95 4.20 10.0 -7.2
LPIS 8.32 6.34 12.2 9.6
DTED2 7.90 6.23 11.5 9.7
SRTM3 8.69 7.48 13.4 12.3
54

Porównując obie metody, moŜemy stwierdzić, iŜ model ścisły jest bardziej czuły
na błędy w danych. Dla metody RPC wybór modelu nie ma tak naprawdę znaczenia, ze
względu na małe róŜnice w błędach. ChociaŜ dla metody ścisłej wyniki są trochę
bardziej zróŜnicowane, to naleŜy się zastanowić, czy aby na pewno wybór modelu jest
tak istotny. Biorąc pod uwagę uzyskane dokładności korekcji zdjęć oraz fakt
wykorzystania mapy topograficznej jako źródła współrzędnych fotopunktów, błędy ze
względu na róŜnice w modelach terenu nie są takie wysokie. Dlatego teŜ, nie jest
konieczne stosowanie w tym wypadku odpłatnego modelu LPIS, kiedy bardzo zbliŜone
wyniki moŜemy uzyskać stosując model ogólnodostępny DTED2. Jest to waŜny
wniosek , ze względu takŜe na koszta opracowania.
55

6. Opracowanie fotomapy
6.1 Mozaikowanie
Kolejnym etapem tworzenia fotomapy turystycznej jest mozaikowanie, czyli
łączenie otrzymanych ortoobrazów. Jest ono konieczne, gdy jedno zdjęcie nie obejmuje
obszaru opracowywanego arkusza, bądź obszaru planowanej mapy. W naszym
przypadku naleŜało połączyć 4 ortoobrazy, pokrywające Klasztor w Czernej oraz część
Doliny Eliaszówki. Proces mozaikowania zrealizowano równieŜ w programie
OrthoEngine, w którym dostępne są dwa warianty tworzenia linii mozaikowania:
automatyczna oraz ręczna. Bardzo praktyczną metodą jest połączenie obu wariantów:
najpierw automatyczne wygenerowanie linii mozaikowania, następnie ręczna edycja jej
przebiegu. Podczas korekty usunięte zostają ewentualne błędy na stykach zdjęć,
widoczne szczególnie na elementach ciągłych takich jak drogi oraz ścieŜki. Linia
mozaikowania powinna przebiegać po obrazie terenu omijając obiekty wysokie
(budynki, drzewa) oraz cienie, najlepiej granicami konturów terenowych [7]. Warunek
ten nie jest moŜliwy do osiągnięcia dla terenów zalesionych, o zwartej pokrywie koron
drzew, gdzie linia łączenia musi przebiegać po ich koronie. Przy montaŜu ortoobrazów
terenów pokrytych lasem, tak jak i w naszym przypadku, nie zawsze linię łączenia
moŜemy poprowadzić tak, aby była niewidoczna. ZaleŜy to w duŜej mierze od rodzaju
zalesienia. Na zdjęciach lasu o gęstej pokrywie koron drzew liściastych, dodatkowo
o podobnej wysokości, widać jedynie ich górną powierzchnię. Jeśli drzewa rosną
rzadko lub w lesie iglastym, na zdjęciach widoczne są wyraźnie ich sylwetki.
Szczątkowe przesunięcia radialne powodują, Ŝe sylwetki tych samych drzew na róŜnych
zdjęciach są pochylone w róŜnych kierunkach [16]. Poprowadzenie na takim terenie
linii łączenia daje w efekcie obraz niepoprawny wizualnie. W zaleŜności od tego, czy
widoczne są całe pnie czy tylko pokrywa koron, powstałe błędy będą bardziej lub mniej
zauwaŜalne. Dlatego, jeśli tylko jest taka moŜliwość, linię mozaikowania naleŜy
prowadzić na obszarach o gęstym pokryciu drzew. Podczas łączenia obrazów nie udało
się uniknąć wszystkich błędów. Pokrywa leśna zajmuje na ortoobrazach bardzo duŜy
obszar oraz jest dość zróŜnicowana, co ograniczyło moŜliwości przebiegu linii
mozaikowania.
56

6.2 Korekcja radiometryczna
Uzyskaną mozaikę zdjęć oceniono po względem radiometrycznym. RóŜnice
tonalne pomiędzy zdjęciami były bardzo duŜe. Podczas analizy histogramów kolejnych
ortoobrazów okazało się, iŜ wpływ na to ma głównie kanał niebieski. Posługując się
narzędziami programu Photoshop, zbalansowano obraz, przyjmując jedno ze zdjęć jako
bazowe (Rys. 6.2). ZauwaŜono równieŜ liczne błędy w postaci cienkich linii, w kolorze
niebieskim. (Rys.6.1). Kreski te znajdowały się na wszystkich zdjęciach, przyjmując
stały ukośny kierunek. Zamaskowane je w programie Photoshop. Tak poprawiona
wizualnie mozaika była gotowa do dalszych etapów redakcji mapy. Biorąc pod uwagę
specyfikę produktu końcowego, kolorystyka oraz walory estetyczne są bardzo istotne
dla odbioru przez uŜytkownika, czyli turystę.
Rys. 6.1 Porównanie zdjęć, przed ( z lewej) i po usunięciu błędów ( z prawej).
Rys. 6.2 Porównanie fragmentu mozaiki, przed (z lewej) i po korekcji barw ( z prawej).
57

6.3. Redakcja kartograficzna
Aby fotomapa mogła spełniać zadania mapy turystycznej, naleŜało poddać ją
odpowiedniej redakcji: uczytelnić zawartą na zdjęciach treść oraz uzupełnić
o informacje niezbędne dla mapy turystycznej. Pierwszym etapem było ustalenie
zakresu fotomapy, ze względu na sposób wykonania nalotu (z północnego wschodu na
południowy zachód) konieczne było przycięcie mozaiki do nieregularnego kształtu.
Wszystkie prace związane z redakcją mapy wykonano w programie Microstation V8, ze
względu na dostęp do oprogramowania oraz moŜliwość pracy na warstwach.
Przygotowano ramkę fotomapy, wewnątrz której umieszczono przyciętą mozaikę.
Następnie utworzono szereg warstw tematycznych, zawierających poszczególne
elementy mapy. Rozpoczęto od uzupełnienia tytułu mapy, nazw miejscowości oraz
innych nazw własnych. Atrybuty tekstu takie jak: styl, wielkość czcionki, kolor itp.
dobrano ze względu na ustaloną skalę wydruku – 1:3 000 . Aby uczytelnić treść zawartą
na zdjęciach, na mapę naniesiono sieć drogową oraz sieć rzeczną. Elementy te
zwektoryzowano bezpośrednio na podkładzie mozaiki. W miejscach, gdzie było to
niemoŜliwe, ze względu na zwartą pokrywę koron drzew, przebieg dróg i rzek ustalono
korzystając z mapy topograficznej.
Sieć rzeczną na mapie tworzą płynące wzdłuŜ głównej drogi rzeki: Krzeszówka
przechodząca dalej w Eliaszówkę oraz Czernka. Towarzyszą im źródła: Św. Elizeusza,
Św. Józefa oraz najbardziej znane- źródło Św. Eliasza. Elementy te naniesiono wraz z
nazwami, kierunkiem biegu rzek oraz wysokościami połoŜenia źródeł. Sieć drogową
podzielono na drogi oraz drogi inne, ścieŜki. Zaznaczono równieŜ mosty, w tym znane
ruiny Mostu Diabelskiego.
Dla turysty szczególnie istotnym elementem są szlaki turystyczne (Rys.6.3).
Przez Dolinę Eliaszówki przebiegają trzy oznakowane trasy: pieszy Ŝółty szlak Dolinek
Jurajskich oraz dwa szlaki rowerowe: czerwony i niebieski. Szlak Ŝółty rozpoczyna się
przy stacji PKP w Zabierzowie i prowadzi przez większość dolinek podkrakowskich - w
tym Dolinę Eliaszówki, aŜ do Chrzanowa. Niebieski szlak rowerowy - Pętla
Krzeszowicka Północna (18,1km) biegnie od Krzeszowic przez Dębnik, Czerną oraz
Czatkowice. Jurajski Szlak Rowerowy Orlich Gniazd (czerwony) to szlak z Krakowa
do Częstochowy o długości ponad 188km, prowadzi dnem Doliny Eliaszówki.
Wymienione szlaki naniesiono na fotomapę, rozróŜniono graficznie szlaki piesze od
rowerowych, aby były czytelne dla uŜytkownika. Do ustalenia ich przebiegu
58

wykorzystano mapę topograficzną oraz informacje zawarte na stronie gminy
Krzeszowice [www.krzeszowice.pl]. Przydatna okazała się równieŜ strona informatora
turystycznego Jury Krakowsko-Częstochowskiej [www.it-jura.pl]. Zawiera ona
aktualne dane dotyczące przebiegu szlaków, tutaj odnaleziono informacje na temat
likwidacji dawnego zielonego szlaku z Krzeszowic przez Miękinię oraz niebieskiego
szlaku Dawnego Górnictwa.
Na fotomapie umieszczono równieŜ granicę rezerwatu Doliny Eliaszówki oraz
przebieg muru dawnej wielkiej klauzury. Kolejnym etapem było zaprojektowanie
znaków dla elementów takich jak: parkingi, pomniki, kapliczki oraz groty. W okolicy
Klasztoru znajdują się liczne kapliczki, zaznaczono takŜe dobrze zachowaną Pustelnie
Św. Agnieszki. Ciekawymi punktami turystycznymi są równieŜ groty: św. Onufrego
oraz św. Hilarego, widoczne juŜ z drogi prowadzącej do Klasztoru. Na terenie
rezerwatu znajduje się równieŜ „jaskinia pod bukami”. Ukształtowanie terenu
przedstawiono za pomocą warstwic. W programie Global Mapper wygenerowano
warstwice o cięciu warstwicowym 5m., wykorzystując model wysokościowym LPIS.
Otrzymane warstwice eksportowano do formatu *.dgn, następnie w programie
Microstation dodano opisy oraz punkty wysokościowe. Usunięto takŜe fragmenty
warstwic, które przebiegały po budynkach oraz drogach.
Wszystkie znaki wykorzystane na fotomapie zostały umieszczone w legendzie
(Rys. 6.3).
6.4. Fotomapa Klasztoru
Centralnym obiektem na fotomapie jest Klasztor Karmelitów Bosych. Aby lepiej
przedstawić jego najbliŜsze otoczenie wykonano dodatkowy ortoobraz. Klasztor
najlepiej widoczny jest na zdjęciu nr 54. W programie PCI Geomatica, zaznaczono
omawiany fragment zdjęcia i poddano go ortorektyfikacji. Zwiększono piksel
wynikowy do 10cm, pozostałe ustawienia pozostały takie same, jak dla wykonanej
wcześniej mozaiki. Tak otrzymany fragment fotomapy umieszczono obok mozaiki, w
taki sposób, aby po wydruku jego skala była równa 1:1500, czyli dwukrotnie większa
od reszty mapy. Na powiększonym terenie Klasztoru zaznaczono takie miejsca jak:
pomnik proroka Eliasza, cmentarz klasztorny, zabytkową studnię, ołtarz polowy, punkt
widokowy oraz drogę krzyŜową.
59

6.5 Przygotowanie do wydruku
Fotomapę wykonano w programie Microstation V8. Przydatną funkcją tego
programu jest moŜliwość tworzenia tzw. tablicy pisaków – *.pen. Pozwala ona na
przypisanie warstwom odpowiedniej hierarchii podczas drukowania oraz ustalenie
kolorów i grubości. Fotomapę przygotowano do wydruku w skali 1:3000. PoniŜej
zestawiono legendę mapy, zawierającą wykorzystane symbole (Rys.6.3). Korzystając z
dostępnych programów graficznych zaprojektowano okładkę mapy. Gotową fotomapę
turystyczną dołączono jako zał.2, poniŜej (Rys.3.4) wersja poglądowa.
Rys. 6.3 Legenda wykonanej fotomapy turystycznej.
60

Rys.6.4 Opracowana fotomapa turystyczna, widok poglądowy.
61

7. Wykonanie widoków perspektywicznych
Wydawcy map turystycznych coraz częściej oferują róŜnego rodzaju dodatki do
tradycyjnych map analogowych. Są to zwykle cyfrowe opracowania, mające na celu
wyeksponowanie walorów regionu oraz jego promocję za pomocą dostępnych metod
wizualizacji terenu. Szeroka gama oprogramowania związanego z tą dziedziną
zapewnia wiele moŜliwości, najczęściej opracowywane są: mapy turystyczne 3D,
wirtualne wędrówki, widoki perspektywiczne, panoramy, trójwymiarowe wizualizacje
miejsc, bądź konkretnych obiektów wraz z interaktywną nawigacją. Do wykonania tych
produktów konieczne jest posiadanie Numerycznego Modelu Terenu.
Jako dodatek do fotomapy turystycznej opracowano widoki perspektywiczne
okolic Klasztoru w Czernej. Wykonano je w czterech róŜnych programach: Global
Mapper, 3DEM, Terragen oraz OpenEV. Wykorzystano model wysokościowy LPIS.
PoniŜej przedstawiono otrzymane wyniki oraz porównanie poszczególnych programów.
7.1 Global Mapper
Program ten posłuŜył nie tylko do opracowania widoków perspektywicznych.
Jego moŜliwości, takie jak eksport danych czy generowanie warstwic wykorzystano
takŜe w trakcie tworzenia fotomapy. Zawiera wiele prostych aczkolwiek przydatnych
funkcji. Jego wielką zaletą jest obsługa duŜej ilości formatów plików. Dane moŜna
wyświetlać oraz eksportować w dowolnym układzie współrzędnych. Program
umoŜliwia łączenie ze sobą materiałów z róŜnych źródeł, ich nakładanie. Ciekawą
funkcją jest równieŜ opcja wyświetlania danych z odbiornika GPS. MoŜna ją
wykorzystać do opracowań m.in. map turystycznych, jako pomoc w redakcji aktualnych
przebiegów szlaków, bądź innych istotnych informacji. Oprócz wizualizacji aplikacja
umoŜliwia takŜe edycję danych wektorowych, tworzenie nowych obiektów, dodawanie
atrybutów. Global Mapper pozwala na nałoŜenie treści mapy topograficznej, bądź
ortofotomapy na powierzchnię modelu wysokościowego, dzięki czemu uzyskujemy
bardzo atrakcyjny i realistyczny obraz. Jako przykład wykorzystano model LPIS, na
który nałoŜono ortofotomapę Czernej oraz treść wektorową (Rys.7.1). NaleŜy otworzyć
NMT oraz ortofotomapę, następnie odznaczyć opcję texture map w oknie Control
Center głównego menu, oraz włączyć opcję cieniowania (enable hill shading).
62

Rys.7.1 Połączenie modelu wysokościowego z ortofotomapą i treścią wektorową w programie Global
Mapper, widok z góry.
63

Global Mapper posiada takŜe ciekawą gamę gotowych znaków umownych,
które moŜna wykorzystać podczas redakcji map. Rys.7.2 przedstawia przykładową
legendę z wykorzystaniem dostępnej symboliki.
Rys.7.2 Przykładowe znaki umowne zawarte w programie Global Mapper.
Program daje kilka moŜliwości wizualizacji danych wysokościowych: tworzenie
map spadków, profili wysokościowych, widoków 3D oraz generowanie warstwic. Dane
moŜemy wyświetlać stosując dostępne opcje cieniowania, bądź utworzyć własne. W
opcjach konfiguracji moŜemy wybrać takŜe kierunek padania światła, wysokość Słońca,
kolor i przeźroczystość wody. Wykonano dwa podejścia podczas tworzenia widoków
perspektywicznych, jeden z wykorzystaniem NMT (Rys.7.3), drugi z udrapowaną na
powierzchni modelu ortofotomapą (Rys.7.4). Tworzenie widoków jest proste,
wystarczy wyświetlić NMT i wybrać ikonę do tworzenia widoku 3D. Okno poleceń
zawiera przyciski nawigacji, zapisu widoku, opcje skalowania wysokości, ustawienia
koloru tła, a takŜe wysokości poziomu wody i wysokości nad ziemią (Rys.7.3).
64

Rys.7.3 Okno poleceń podczas tworzenia widoku 3D w programie Global Mapper.
Rys.7.4 Widok perspektywiczny terenu z Klasztoru w Czernej w kierunku Paczółtowic.
Rys.7.5 Widok perspektywiczny terenu , droga z Paczółtowic do Klasztoru.
Program Global Mapper, jest bardzo uŜytecznym programem. Pozwala na
wykonanie podstawowych operacji na danych, bez względu na format czy układ
współrzędnych. MoŜe być z powodzeniem stosowany jako narzędzie do tworzenia map
oraz dodatków do nich, m.in. trójwymiarowych widoków terenu.
65

7.2 3DEM
3DEM słuŜy do tworzenia widoków 3D oraz animacji przelotu nad terenem.
Program odczytuje znane formaty danych wysokościowych, dostępnych bezpłatnie
przez internet (Rys.7.6). PoniewaŜ do tworzenia widoków terenu wykorzystano model
LPIS, konieczna była jego konwersja do formatu USGS DEM i zmiana układu na UTM,
stref 34. Operacje te wykonano w wyŜej przedstawionym programie Global Mapper.
Rys.7.6 Formaty danych odczytywane przez program 3DEM.
Jeśli posiadamy dane wysokościowe w których występują pewne luki moŜemy
je uzupełnić, wybierając funkcję Patch missing data. Program wypełnia brakujące
wysokości na zasadzie interpolacji liniowej. 3DEM posiada takŜe narzędzia do
wyświetlania danych z odbiornika GPS oraz tworzenia profili wysokościowych
i animacji przelotu nad terenem.
Program generuje widoki 3D w zaleŜności od wysokości nad terenem i pozycji
obserwatora. Ich tworzenie realizowane jest w kilku krokach. Otwieramy model terenu,
następnie wskazujemy miejsce i kierunek obserwacji (obszar widoku zaznaczany jest
kwadratem a umieszczona w nim strzałka wskazuje kierunek widoku). Z głównego
menu wybieramy opcję widoku 3D i ustalamy parametry wyświetlania (Rys.7.7): typ
66

i rozmiar projekcji, oświetlenie powierzchni (azymut i wysokość), rozdzielczość,
pozycje widoku (background/foreground), rodzaj terenu (górzysty/równinny,
wyspy/oceany, nizinny) oraz wysokość poziomu morza. MoŜemy takŜe uzupełnić tytuł
widoku (Legend). Typ projekcji Color to widok 3D gdzie kolory powierzchni
determinowane są wysokością terenu i oświetleniem. Wybór S/S (side by side) tworzy
stereoskopowe pary obrazów, natomiast R/B (Red/Blue) słuŜy do tworzenia widoków
3D oglądanych za pomocą specjalnych okularów (z czerwono-niebieskimi
soczewkami). W pozycji foreground widzimy cały zakres terenu w pomniejszeniu, zaś
w pozycji background okno widoku wypełnia obraz terenu w większej skali.
Rys. 7.7 Opcje wyświetlania powierzchni w programie 3DEM.
. Następnym krokiem jest wybór kolorystyki terenu, a takŜe nieba, wody oraz
tekstu legendy. MoŜemy korzystać z gotowych palet koloru lub tworzyć własne. Widok
3D zostaje wygenerowany, natomiast wszystkie wprowadzone dane mogą być na
67

ieŜące zmieniane, moŜemy takŜe nawigować pozycję obserwatora, tak aby wybrać
najlepsze połoŜenie (Rys. 7.8).
Rys.7.8 Zmiana pozycji obserwatora w programie 3DEM.
PoniŜej przestawiono wykonany widok w programie 3DEM (Rys.7.9). Program
zawiera wiele ciekawych funkcji, a takŜe moŜliwości wizualizacji danych. Posiada
jednak wiele ograniczeń, takich jak liczba obsługiwanych formatów, czy układów
współrzędnych, a takŜe brak moŜliwości drapowania zdjęć na powierzchni terenu. Do
jego wad zaliczyć moŜemy takŜe brak moŜliwości zapisu przestrzeni roboczej projektu
oraz niezbyt wygodna nawigacja podczas tworzenia widoków.
Rys.7.9 Widok 3D w kierunku Doliny Eliaszówki , wykonany w programie 3DEM.
68

7.3 Terragen
Terragen jest bardzo popularnym programem do tworzenia fotorealistycznych
krajobrazów. Oprócz wersji komercyjnej, dostępna jest równieŜ wersja darmowa –
Terragen2, którą wykorzystano do tworzenia widoków. Ma ona jednak pewne
ograniczenia dotyczące rozmiaru generowanych powierzchni 3D - nie mogą one być
większe niŜ 513x513 pikseli. Program niestety obsługuje tylko swój wewnętrzny format
danych, Terragen terrain file (*.ter), dlatego konieczne było wcześniejsze
przygotowanie modelu. Wykorzystano do tego program Global Mapper. Oprócz GM
moŜliwość eksportu do formatu *.ter mają takŜe: 3DEM oraz OpenEV.
Terragen posiada bardzo przejrzysty interfejs uŜytkownika, jego menu tworzą
ikony, z których kaŜda odpowiada za daną składową tworzonego krajobrazu. Są to
m.in. Landscape, Water, Cloudscape, Atmosphere, Lighting Conditions oraz ikony do
generowania widoku 3D. Okno poleceń Landscape odpowiada za wszystkie operacje
związane z terenem: odczyt, eksport i edycję modelu, moŜliwość łączenia róŜnych
danych oraz opcje wyświetlania powierzchni, gdzie ustalamy pozycję kamery
(obserwatora), potrzebną do tworzenia widoku. Narzędzia związane z generowaniem
widoku 3D zawarte są w oknie Rendering Control (Rys.7.10), które otwierane jest wraz
z oknem Landscape automatycznie po otwarciu programu. Terragen daje duŜo
moŜliwości konfiguracji, moŜemy wpisać współrzędne połoŜenia kamery oraz celu,
wprowadzić dane techniczne kamery lub skorzystać z okna podglądu i ustalić punkt
widoku za pomocą myszki. Oprócz wymienionych podstawowych parametrów,
moŜemy operować przeróŜnymi funkcjami zawartymi w pozostałych oknach menu,
m.in. cechami związanymi z wodami, krajobrazem nieba (tworzenie chmur, gęstość,
przeźroczystość, Rys.7.11), atmosferą (kolor nieba, załamanie światła, mgła) oraz
oświetleniem (połoŜenie Słońca, tworzenie cieni na terenie, wodzie itp.). KaŜde okno
jest bardzo rozbudowane, dając wiele moŜliwości podczas kreowania krajobrazu. W
efekcie otrzymujemy bardzo realistyczny obraz terenu. Niestety posiadana wersja
programu nie daje moŜliwości drapowania zdjęć na modelu terenu. Korzystając
z wybranych funkcji wykonano dwa warianty widoków terenu Rys.7.12 oraz Rys.7.13.
Opracowane widoki moŜna zapisywać jedynie w formacie *.bmp, natomiast wszystkie
pozostałe ustawienia zapisywane są w przestrzeni roboczej programu, co jest bardzo
wygodne.
69

Rys. 7.10 Okno poleceń programu Terragen, słuŜące do tworzenia krajobrazów 3D.
Rys.7.11 Kreowanie widoku nieba w programie Terragen.
70

Rys.7.12 Widok na Dolinę Eliaszówki wykonany w programie Terragen.
Rys. 7.13 Widok perspektywiczny terenu w kierunku wzgórza klasztornego, program Terragen.
71

7.4 OpenEV
OpenEV słuŜy do wizualizacji i analiz danych rastrowych oraz wektorowych.
NaleŜy do pakietu narzędzi FWTools, który zawiera:
• OpenEV.
• MapServer ( słuŜy do udostępniania w sieci danych przestrzennych).
• GDAL/OGR (biblioteki oraz aplikacje do zapisu i odczytu formatów
wektorowych- OGR i rastrowych- GDAL).
• PROJ.4 (biblioteka odwzorowań kartograficznych).
• OGDI (Open Geographic Datastore Interface).
• Python (język skryptowy).
Tab. 7.1 przedstawia formaty danych rastrowych obsługiwane przez OpenEV, program
obsługuje takŜe dane wektorowe w formacie ESRI Shapefiles.
Tab. 7.1 Formaty danych rastrowych odczytywane prze OpenEV [30].
Nazwa formatu Skrót Georeferencje
Arc/Info Binary Grid AIG Tak
CEOS (np. Spot) CEOS Nie
First Generation USGS DOQ DOQ1 Tak
New Labelled USGS DOQ DOQ2 Tak
Military Elevation Data DTED Tak
Eosat Fast Format EFF Nie
ESRI .hdr Labelled EHdr Tak
Arc/Info Binary Grid GIO Tak
TIFF / GeoTIFF GTiff Tak
Erdas Imagine .hfa HFA Nie
Atlantis HKV Blob HKV Tak
JPEG JFIF JPEG Tak
Atlantis MFF MFF Tak
PCI .aux Labelled PAux Nie
Portable Network Graphics PNG Nie
USGS SDTS DEM SDTS Tak
SAR CEOS SAR_CEOS Tak
OpenEV wyświetla dane w widoku 2D oraz 3D, naleŜy wybrać odpowiedni
format podczas otwierania pliku. Jeśli chcemy obejrzeć dane w widoku 3D,
wskazujemy 2 pliki: drape image czyli obraz rastrowy, który chcemy obejrzeć oraz
model terenu. Układ współrzędnych obrazu oraz modelu powinien być zgodny. Nie jest
konieczne, aby oba pliki miały taką samą rozdzielczość czy rozmiar, jednak fragmenty
obrazu znajdujące się poza obszarem NMT otrzymają niepoprawną wartość wysokości.
72

Program nakłada obraz na siatkę tworzoną na podstawie NMT, w przypadku jego braku
przypisuje wartość zero. Obszar modelu poza zakresem obrazu nie jest
wykorzystywany. Oprócz wymienionych plików w oknie poleceń moŜemy uzupełnić
takŜe współczynnik skalowania oraz poziom rozdzielczości siatki. Współczynnik
skalowania wysokości wyraŜa stosunek jednostek modelu oraz obrazu, jeśli oba mają te
same jednostki wybieramy współczynnik równy 1. Poziom rozdzielczości siatki moŜe
przybierać wartości od 0 do 8, gdzie wartość 0 oznacza najniŜszy poziom dokładności
(jeden punkt siatki przypada na 256 pikseli), natomiast 8 - najwyŜszy (jeden punkt
siatki odpowiada jednemu pikselowi obrazu). Jako optymalny poziom zaleca się
wartość 3 (jeden punkt siatki co 32 piksele).
PołoŜenie widoku 3D moŜemy zmieniać za pomocą podstawowych ikon, myszki
oraz skrótów klawiaturowych. Okno 3D position, pokazuje nam współrzędne
obserwatora oraz celu, moŜemy je takŜe edytować. Rys. 7.14 przedstawia widok w
kierunku Doliny Eliaszówki, wykonany na podstawie ortofotomapy oraz modelu LPIS.
Niestety, ze względu na mało rozbudowane narzędzia do wizualizacji 3D, program nie
sprawdza się jako narzędzie do tworzenia efektownych widoków terenu. OpenEV
moŜe być jednak z powodzeniem wykorzystywany jako program do analizy, edycji, czy
teŜ łączenia danych.
Rys.7.14 Widok na Dolinę Eliaszówki wykonany w programie OpenEV.
73

7.5 Wnioski
Programy oceniono pod względem dostępnych narzędzi oraz funkcjonalności w
zakresie tworzenia widoków perspektywicznych terenu. Zdecydowanie najlepszym
programem pod względem moŜliwości graficznych jest program Terragen. Bardzo
dobre efekty dały takŜe programy GlobalMapper oraz 3DEM. Wybór pomiędzy nimi
zaleŜy od oczekiwań uŜytkownika. 3DEM jest programem darmowym, natomiast nie
posiada tak szerokiej gamy narzędzi jak GlobalMapper, za który musimy juŜ zapłacić.
Tab. 7.2 Porównanie programów do wizualizacji terenu.
Program Global Mapper 3DEM Terragen OpenEV
Dostępna
darmowa wersja
Zakres
obsługiwanych
formatów
Zapis przestrzeni
roboczej
Dodatkowe
parametry widoku
MoŜliwość
drapowania
obrazu na
powierzchnię
modelu
Format zapisu
widoku 3D
Tworzenie
animacji lotu nad
terenem
Nie
Bardzo szeroki
zakres
Tak
DuŜy zakres
Tak, wersja
niekomercyjna
Tylko
wewnętrzny
format *.ter
Tak
DuŜy zakres
Tak Nie Tak Tak
Oświetlenie,
kolor nieba i
wody,
cieniowanie i
barwy terenu
Tak
jpg, bmp, png, tif
Oświetlenie,
kolor wody,
nieba,
cieniowanie i
barwy terenu
Nie, natomiast
daje moŜliwość
wyświetlania w
widoku 3D
obrazów morza,
nieba i terenu.
jpeg, bmp, pix,
ppm, ras, rgb,
tga, tif, xpm
Szczegółowe
parametrów
związane z
widokiem nieba
i wody,
oświetleniem,
terenem.
Nie, jest taka
moŜliwość w
płatnej wersji,
jako dodatkowe
narzędzie.
bmp
Brak
Tak
tif, png, gif
Nie Tak Tak Nie
Obsługa GPS Tak Tak Nie Nie
Inne moŜliwości
wizualizacji
terenu
Ocena w
tworzeniu
widoków
Tworzenie profili
wysokościowych,
mapy
widoczności,
generowanie
warstwic
Tworzenie profili
wysokościowych,
stereoskopowych
par obrazu, oraz
widoku R/B
Brak
Brak
Bardzo dobry Bardzo dobry Najlepszy Nie polecany
74

8. Podsumowanie
Fotomapy turystyczne są interesującą formą map turystycznych - łatwiej trafiają
do odbiorcy i pozwalają na szybką orientację w terenie. Obecnie często zastępują
tradycyjne mapy kreskowe. Związane jest to z szybkim rozwojem techniki oraz coraz
łatwiejszym dostępem do danych lotniczych oraz satelitarnych.
W pracy opracowano fotomapę okolic Czernej wraz z widokami
perspektywicznymi terenu. Jako najlepszą metodę korekcji wybrano metodę ścisłą,
a wyniki ortorektyfikacji uznano za zadowalające. RóŜnice na stykach kolejnych zdjęć
były bardzo małe, nie spowodowały problemów z mozaikowaniem. Przeprowadzono
korekcję radiometryczną fotomapy, następnie uzupełniono ją o elementy mapy
turystycznej. Końcowym etapem było zaprojektowanie okładki fotomapy oraz
przygotowanie całości do wydruku (Zał.2).
W trakcie procesu tworzenia fotomapy testowano kilka róŜnych podejść, które
pozwoliły na wybranie optymalnych rozwiązań, aby uzyskać relatywnie tani a zarazem
efektowny produkt. Jednym z celów było zbadanie i wybór odpowiedniego modelu
korekcji geometrycznej zdjęć. Zastosowano trzy modele: model RPC, model ścisły oraz
prosty model wielomianowy. Korekcję zdjęć wykonano w programie PCI Geomatica,
jako źródło współrzędnych punktów dostosowania wykorzystano mapę topograficzną.
Jest to świadome uproszczenie, mające na celu obniŜenie kosztów. Analizę dokładności
poszczególnych rozwiązań przeprowadzono w oparciu o punkty kontrolne, pomierzone
niezaleŜnie na kaŜdym zdjęciu, po procesie ortorektyfikacji.
Wyniki uzyskane podczas testowania poszczególnych metod pozwoliły na
sformułowanie następujących wniosków:
• Metoda wielomianowa okazała się najbardziej zawodna, nie uwzględnia rzeźby
terenu, dlatego tez powinna być stosowana jedynie dla płaskich, niewielkich
powierzchni. Jest bardzo czuła na rozmieszczenie fotopunktów, a ich
prawidłowe rozstawienie w naszym przypadku nie zawsze mogło być spełnione,
ze względu na duŜe obszary zalesione. Błędy średniokwadratowe otrzymane tą
metodą sięgają aŜ 15m (Tab.5.13). Ponadto, ze względu na duŜe róŜnice na
stykach kolejnych zdjęć w bloku (Rys.5.3), proces mozaikowania jest
niemoŜliwy do zrealizowania.
75

• Metoda nieparametryczna, tzw. RPC, wymaga pomiaru minimum 7 punktów
dostosowania na kaŜdym zdjęciu. Nie jest konieczna znajomość elementów
orientacji wewnętrznej zdjęcia, dlatego model ten jest dobrą propozycją dla
zdjęć niemetrycznych, gdy nie znamy metryki kalibracji kamery. Model jest
dość niestabilny oraz wraŜliwy na rozmieszczenie fotopunktów. Było to
wyraźnie widoczne w trakcie pomiaru. MoŜna tak dobrać rozmieszczenie
fotopunktów, aby wyniki były bardzo dobre, a zarazem uzyskać obraz
niepoprawny geometrycznie. Stąd teŜ powstał pewien paradoks. Z tabeli 5.14
wynika, iŜ metoda RPC okazała się najdokładniejsza, natomiast róŜnice
pomiędzy stykami zdjęć są tak duŜe, iŜ trudno byłoby poprowadzić prawidłową
linię mozaikowania. Być moŜe rozwiązaniem tego problemu byłby pomiar
dodatkowych punktów wiąŜących.
• Model ścisły okazał się najlepszym rozwiązaniem, biorąc pod uwagę posiadane
dane oraz charakter terenu badań. Za metodą parametryczną przemawia jej
stabilność oraz najmniejsze maksymalne odchyłki na punktach kontrolnych.
Wymaga takŜe małej ilości punktów dostosowania, co jest dla takiego terenu
badań duŜą zaletą. Ponadto, wyrównywany jest dla całego bloku, nie tylko dla
pojedynczego zdjęcia. Dzięki temu róŜnice na stykach kolejnych zdjęć są duŜo
mniejsze w porównaniu do metody RPC (Rys.5.4).
• Błędy uzyskane za pomocą korekcji parametrycznej oraz RPC ( Tab.5.14) są
dość duŜe oraz nie spełniają wytycznych technicznych dotyczących produkcji
ortofotomapy. Jednak biorąc pod uwagę przeznaczenie mapy oraz materiały,
z jakich korzystano, moŜemy uznać wyniki za zadowalające. Zastosowanie
mapy do celów turystycznych nie wymaga duŜej dokładności produktu,
w przeciwieństwie do opracowań dla celów projektowych, pomiarowych czy teŜ
analitycznych, gdzie dokładność jest priorytetem. Z punktu widzenia turysty,
uzyskana dokładność fotomapy nie jest tak istotna. Dla turysty najwaŜniejsza
jest aktualność, kompletność oraz czytelność mapy.
• Model RPC moŜemy wykorzystać do opracowań zdjęć niemetrycznych lub
róŜnego rodzaju danych archiwalnych. Musimy natomiast pamiętać
o równomiernym rozmieszczeniu punktów dostosowania oraz dodatkowych
punktach wiąŜących.
76

W pracy badano takŜe wpływ jakości NMT na dokładność uzyskanej fotomapy.
W trakcie procesu ortorektyfikacji wykorzystano następujące modele wysokościowe:
model LPIS, DTED2 oraz SRTM3. Wyniki korekcji dla metody RPC oraz ścisłej
zestawiono w Tab.5.15 oraz 5.16.
Na podstawie bardzo małych róŜnic pomiędzy błędami dla róŜnych modeli
terenu, moŜemy stwierdzić iŜ wybór modelu wysokościowego dla metody RPC nie ma
istotnego znaczenia (Tab.8.1). Model ścisły jest natomiast bardziej czuły na błędy
danych wysokościowych, wyniki są mocniej zróŜnicowane. Największe błędy uzyskano
dla modelu SRTM3, duŜo lepiej wypadają modele DTED2 oraz LPIS. Warto zatem
zastanowić się nad wyborem modelu, zanim przystąpimy do korekcji zdjęć.
Szczególnie, jeśli zaleŜy nam na kosztach opracowania, moŜemy wtedy zrezygnować
z płatnego modelu LPIS na rzecz ogólnodostępnego DTED2.
Tab.8.1 Zestawienie błędów korekcji zdjęć w zaleŜności od modelu terenu.
Model wysokościowy
Model RPC
RMS [m]
Model ścisły
RMS [m]
X Y X Y
LPIS 7.27 5.25 8.32 6.34
DTED2 7.26 5.18 7.90 6.23
SRTM3 7.25 5.30 8.69 7.48
Jednym z celów pracy był takŜe przegląd i ocena oprogramowania słuŜącego
m.in. do tworzenia widoków perspektywicznych terenu. W rozdziale 7 zaprezentowano
cztery programy: Global Mapper, 3DEM , Terragen i OpenEV. Porównanie ich
moŜliwości oraz dostępnych narzędzi zestawiono w formie tabeli (Tab.7.2).
Zdecydowanie najlepszym programem pod względem moŜliwości graficznych jest
program Terragen. Dostępna darmowa wersja programu w zupełności wystarcza, aby
stworzyć ciekawe widoki, niestety nie daje moŜliwości drapowania zdjęcia na
powierzchnię terenu. Bardzo dobre efekty dały takŜe programy GlobalMapper oraz
3DEM. Wybór pomiędzy nimi zaleŜy od oczekiwań uŜytkownika, a takŜe moŜliwości
finansowych. 3DEM jest programem darmowym, natomiast nie posiada tak szerokiej
gamy narzędzi jak komercyjny GlobalMapper. Program OpenEV, ze względu na mało
rozbudowane narzędzia do wizualizacji 3D, nie sprawdza się jako narzędzie do
77

tworzenia efektownych widoków terenu. OpenEV moŜe być jednak z powodzeniem
wykorzystywany jako program do analizy, edycji, czy teŜ łączenia danych.
Praca pokazała, iŜ moŜliwe jest wykonanie fotomapy turystycznej, o bardzo
niskich kosztach. NaleŜy tylko wybrać odpowiednie narzędzia pracy oraz pozyskać
dostępne darmowe dane, odpowiednie dla załoŜonej dokładności. Szybki rozwój
techniki sprawia, Ŝe powszechnie dostępne materiały, takie jak modele wysokościowe
czy zobrazowania satelitarne są coraz lepszej jakości, a ich ceny stopniowo maleją, co
z pewnością zachęci do bardziej dynamicznego rozwoju produkcji fotomap w turystyce.
78

9. Literatura
[1] Sitek Z. – „Fotogrametria Ogólna i InŜynieryjna”, Państwowe Przedsiębiorstwo
Wydawnictw Kartograficznych Im. Eugeniusza Romera, Warszawa; Wrocław 1991.
[2] Butowtt J., Kaczyński R. – „Fotogrametria”, Wojskowa Akademia Techniczna,
Warszawa 2003.
[3] Kurczyński Z. – konspekty wykładów z fotogrametrii i teledetekcji, WyŜsza
Szkoła Działalności Gospodarczej w Warszawie.
[4] Kurczyński Z. – „Lotnicze i satelitarne zobrazowania Ziemi”, Oficyna
Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2006.
[5] Wytyczne techniczne, Aneks nr 1 do Instrukcji G-5.
[6] Tokarczyk R. – „Krótki wykład-Cyfrowa Ortofotomapa”, GeoForum:
www.geoforum.pl/pages/index.phppage=cyfrowa_orto_foto&id_catalog_text=160
[7] Instrukcja techniczna K-2.8
[8] Pyka K. – Fotogrametria cyfrowa-podstawy, konspekty wykładów, Akademia
Górniczo-Hutnicza w Krakowie
[9] Kurczyński Z., Wolniewicz W. – „Korekcja geometryczna wysokorozdzielczych
obrazów satelitarnych”- magazyn Geodeta nr 11(90) Listopad 2002.
[10] Toutin T., Cheng P. 2000– „Demistification of Ikonos”. Earth Observation
Magazine. Vol.9, No 7, pp.17-21, July 2000. Tłumaczenie polskie: „Demistyfikacja
Ikonos-a”, Geodeta Nr 10(65) październik 2000.
[11] O. Benignus J. Wanat OCD - „Maryjne Sanktuarium Karmelitów Bosych w
Czernej” Przewodnik. Wydawnictwo OO. Karmelitów Bosych, 1992.
[12] Zieliński J. OCD – „Czerna. Klasztor Karmelitów Bosych” Przewodnik i
Informator. Czerna 2006.
[13] Praca zbiorowa pod redakcją D. Gotlib, A. Iwaniak i R. Olszewski – „Budowa
Krajowej Infrastruktury Danych Przestrzennych w Polsce - Harmonizacja baz
danych referencyjnych”, Akademia Rolnicza we Wrocławiu , Wrocław 2006.
[14] Geomatica 10, OrthoEngine User Guide, 2005
[15] Drzewiecki W., Głowienka E., Hejmanowska B., DŜugaj M., Trybuś T.-
„Wpływ ilości fotopunktów i dokładności numerycznego modelu wysokościowego na
dokładność wysokorozdzielczej ortofotomapy satelitarnej”,2006.
79

[16] Boroń A., Borowiec M., Wróbel A.- „Uwagi o wykonywaniu cyfrowych
ortofotomap terenów zalesionych”, AGH Kraków, 2004.
[17] European Commision – „Guidelines for Best Practice and Quality Checking of
Ortho Imagery”, Directorate General Joint Research Centre - Ispra, Institute for the
Protection and Security of the Citizen, Monitoring Agriculture with Remote Sensing
Uni, 2004.
Internet:
[18] www.bezdroŜa.pl – portal podróŜnika
[19] www.mapytatr.net/index.htm strona map tatrzańskich, autor Siwicki M.
[20] Kuczera R.- „Dolina Eliasza” - www.smzk.vip.interia.pl/index.htm- Strona
Stowarzyszenia miłośników Ziemi Krzeszowickiej.
[21] www.it-jura.pl – informator turystyczny
[22] www.geoturystyka.info
[23] www.swissphotogroup.ch/index.phpid=79&L=1
[24] www.atomnet.pl/~geodeta/2000/63text1.htm - magazyn geodeta nr 8 (63)
sierpień 2000, Z. Kurczyński „ Nowa era geoinformatyki”
[25] http://netgis.geo.uw.edu.pl/srtm/organizacja.shtml
[26] http://www.dlr.de/srtm/level1/products_en.htm
[27] http://www.ostrava.cz/jahia/Jahia/site/ostrava/lang/pl/ostrava/turista/3D-modelortofotomapy-MSK
- oficjalny portal miasta Ostrawa.
[28] http://www.geo.uw.edu.pl/HOBBY/GUIDE/nizicka.htm- strona Wydziału
Geologii Uniwersytetu Warszawskiego
[29] http://www.tatryatlas.pl/atlas1.html- strona firmy Geosystems
[30] http://openev.sourceforge.net/app/files.htm - strona oficjalna programu OpenEV
80