Realizarea de true ortofotoplanuri pentru 320 de unităţi administrativ teritoriale din mediul urban

Proiectul a fost împărțit în două contracte:

1. „Servicii pentru realizarea de ortofotoplanuri si asigurarea automatizarii proceselor de recepţie, gestiune, stocare și diseminare a datelor pentru 150 de unităţi administrativ teritoriale din mediul urban”.

Proiectul, pentru 150 de unităţi administrativ teritoriale din mediul urban, a fost demarat în luna februarie a acestui an, prin semnarea contractului nr. 86/09.02.2022, și se va realiza pentru următoarele localității (figura 1):

• Municipiul București;
• Orașe, municipii și municipii reşedinţă de judeţ din județele Ilfov, Alba, Arad, Argeş, Călăraşi, Caraş Severin, Dâmboviţa, Dolj, Giurgiu, Gorj, Hunedoara, Ialomiţa, Mehedinţi, Olt, Prahova, Teleorman, Timiş şi Vâlcea;

Figura 1: Zona proiect pentru 150 de unităţi administrativ teritoriale din mediul urban

 2. „Servicii pentru realizarea de ortofotoplanuri pentru 170 de unităţi administrativ teritoriale din mediul urban”
Proiectul, pentru 170 de unităţi administrativ teritoriale din mediul urban, a fost demarat în luna iunie a acestui an, prin semnarea contractului nr. 1858 din data de 22.06.2022 (nr. BMAP 43/22.06.2022), și conține următoarele localității:
• orașele, municipiile și municipiile reşedinţă de judeţ din județele: Bacău, Bihor, Bistriţa-Năsăud, Botoşani, Brăila, Braşov, Buzău, Cluj, Constanţa, Covasna, Galaţi, Harghita, Iaşi, Maramureş, Mureş, Neamţ, Sălaj, Satu Mare, Sibiu, Suceava, Tulcea, Vaslui şi Vrancea (figura 2).

Figura 2: Zona proiect pentru 170 de unităţi administrativ teritoriale din mediul

Imaginile achiziționate în cadrul celor două contracte trebuie să aibă îndeplinească minimum următoarele cerințe:

• rezoluție spectrală - 4 benzi;
• rezoluție radiometrică - 48 de biți;
• rezoluție spațială (4/9/15cm, în funcție de tipul localității.

Imaginile vor fi preluate utilizând camere fotogrammetrice produse de compania  Vexcel, precum – ULTRACAM OSPREY pentru municipiul București, ULTRACAM LP și ULTRACAM EAGLE MARK 2 și 3 pentru restul localităților (Tabel 1).

Tabelul 1: Rezoluțiile imaginilor digitale preluate în cadrul proiectului

Datele achiziționate și prelucrate vor fi predate în cinci Livrări pentru toate blocurile fotogrammetrice:

1. Livrarea 1 - Raport iniţial;
2. Livrarea 2 – Aerofotografierea;
3. Livrarea 3 – Aerotriangulaţia;
4. Livrarea 4 - DIM, 3D Mesh (în cazul Municipiului București) și MDS;
5. Livrarea 5 - True-ortofotoplan.

1. Livrarea 1 - Raport iniţial

Această livrare constă în realizarea proiectului de zbor și a proiectului de reperaj pentru fiecare bloc fotogrammetric. Cerințele tehnice care trebuie respectate sunt următoarele:

• direcţia de zbor Est-Vest;
• acoperirea longitudinală de 80%;
• acoperirea transversală de60%;
• trebuie preluate imagini suplimentare prin extinderea suprafeței din contract cu minimum 200 m;
• cerințele care trebuie respectate pentru puncte GCP (folosite în aerotriangulație) și puncte de verificare (folosite pentru evaluarea preciziei aerotriangulației și a produselor finale) sunt detaliate în Tabelul 2 și 3.

Tabelul 2: Densitate GCP

Tabelul 3: Densitate CHK

1. Livrarea 2 – Aerofotografierea

această etapă este compusă din două activități de bază: efectuarea măsurătorilor la teren pentru punctele la sol și realizarea zborului fotogrammetric efectiv. Etapele și cerințele minime sunt următoarele:

Măsurători la teren

• Punctele la sol GCP trebuie premarcate în locațiile stabilite prin proiectul de reperaj.
• Punctele la sol CHK (de verificare) trebuie alese în locațiile stabilite prin proiectul de reperaj.
• Toleranța pentru amplasarea punctelor la sol este de 15m faţă de poziția din proiectul de reperaj;

În ceea ce privește determinarea coordonatelor planimetrice, trebuie executatemăsurători GNSS pentru toate punctele la sol (GCP+CHK) cu o precizie de 5cm. Pentru determinarea coordonatelor altimetrice trebuie/se recomandă efectuarea măsurătorilor de nivelment geometric sau trigonometric cu o precizie 3D de 5cm.

Zborul fotogrammetric

• Zborul trebuie realizat pe baza proiectului de zbor aprobat în Livrarea 1. Traiectoriile liniilor de zbor nu trebuie să depăşească 50m faţă de cele din proiectul de zbor.
• Unghiul de elevaţie al Soarelui la preluarea imaginilor trebuie să fie mai mare de 30°;

Perioada pentru efectuarea zborului trebuie aleasă astfel încât pomii să prezinte minimum de vegetație (frunze) și fără ca suprafaţa terestră să fie acoperită de zăpadă sau inundaţii.Imaginile nu trebuie preluate când condițiile atmosferice ca ceaţă, voal atmosferic sau praf vor împiedica achiziția unor imagini clare  ale solului. Prezența

• norilor sau a umbrelor acestora este interzisă.

1. Livrarea 3 – Aerotriangulaţia

Etapa preliminară e compensării în bloc a imaginilor o reprezintă extragerea punctelor de legătură din două sau mai multe imagini suprapuse.

Figura 3: Generare puncte de legătură

Aerotriangulația reprezintă compensarea în bloc a imaginilor preluate, iar rezultatul este reprezentat de stereomodelele lipsite de orice paralaxă.
Cerințele minime sunt:
• compensarea trebuie să fie realizată într-un număr suficient de iterații (minim 3)
• trebuie aplicată corecția datorată curburii Pământului
• ultima rulare a compensӑrii aerotriangulaţiei trebuie să fie realizată fără eliminarea automată a erorilor, cu grad înalt de sensibilitate la detectarea erorilor (Very High Test Sensitivity Blunder Detection) şi fără auto-calibrare
Precizia aerotraingulației este evidențiată în tabelul 4.

Tabelul 4: Precizia aerotriangulației

d) Livrarea 4 - DIM, 3D Mesh (în cazul Municipiului București) și MDS
DIM reprezintă norul de puncte dens obținut în urma potriviri imaginilor compensate din cadrul blocului fotogrammetric pe baza unei strategii de potrivire, care poate fi locală sau globală - Semi-Global Matching (SGM). În cazul Municipiului București, DIM-ul va fi generat din imaginile nadirale și oblice. Cerința este de a realiza corectarea norului de puncte în mod automat, dar și manual în zonele în care se impune (ex. suprafeţe strălucitoare, ape).
3D Mesh, în cazul Municipiului București, reprezintă reconstrucția 3D a blocului fotogrammetric. Este o rețea triunghiulară/poligonală, o colecție de vârfuri, margini și fațade ale obiectelor care definesc zona blocului fotogrammetric. Cerințele sunt de corectare a produsului, eliminând umbrele și artefactele de textură și minimizând variațiile tonale din model.
• Precizia altimetrică pe care trebuie să o asigure este de ± 0.20m
• Modelele trebuie să aibă aplicate textura RGB

Pentru a genera reprezentarea Modelului digital al suprafeței (MDS-2.5D), punctele 3D rezultate în procesul DIM sunt atribuite unui grid (dimensiunea celulelor de obicei egală cu media GSD). Valoarea finală a cotei fiecărei celule grid este derivată ca medie a componentelor Z ale punctelor alocate acelei celule.

e) Livrarea 5 - True-ortofotoplan
Etapele de generare a true-ortofotoplanurilor constau din următoarele:
• ortorectificarea imaginilor aeriene pe baza MDS
• detectarea și rezolvarea pixelilor ocluzionaţi
• generarea linii de îmbinare
• corectarea radiometrică
• mozaicarea imaginilor şi aplicarea procesului de feathering pentru liniilor de îmbinare
Produsele obținute din proiect sunt nor de puncte dens (DIM), 3D Mesh (în cazul Municipiului București), model digital al suprafeței (MDS) și true-ortofotoplan (figura 4) a căror rezoluții și precizii sunt menționate în tabelul 5, iar toate aceste produse sunt livrate în sistemul naţional de referinţă - elipsoid Krasovski 1940, plan de proiecţie stereografică 1970 și Sistemul de Altitudini Normale Marea Neagră 1975, corespunzând codului EPSG 3844.

Figura 4: Produsele proiectului: Realizare de true-ortofotoplan pentru 320 de UAT-uri din mediul urban

Tabelul 5: Rezoluțiile și preciziile produselor finale ale proiectului