Nazwa przedmiotu:
Fotogrametryczne technologie pomiarowe
Koordynator przedmiotu:
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Geoinformatyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1060-GI000-ISP-5005
Semestr nominalny:
5 / rok ak. 2020/2021
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Obliczanie punktów ECTS dla przedmiotu godziny kontaktowe: 60h, w tym: obecność na wykładach: 30h, obecność na zajęciach w laboratorium: 30h, przygotowanie do zajęć laboratoryjnych:20h, udział w konsultacjach: 3h, przygotowanie aplikacji: 20h, przygotowanie do egzaminu i obecność na nm: 30h, Razem nakład pracy studenta: 133h = 5 p. ECTS
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
obecność na wykładach: 30h, obecność na zajęciach w laboratorium: 30h, udział w konsultacjach: 3h, Razem nakład pracy studenta: 63h = 2 p. ECTS
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
obecność na zajęciach w laboratorium: 30h, przygotowanie do zajęć laboratoryjnych:20h, przygotowanie aplikacji: 20h, Razem nakład pracy studenta: 70h = 3 p. ECTS
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Algebra liniowa w geodezji (sem. 1), Analiza matematyczna (sem. 1 i sem. 2), Języki i techniki programowania (sem. 1 i sem. 2), Podstawy fotogrametrii (sem. 4).
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
Wiedza teoretyczna dotycząca analitycznych i cyfrowych technologii fotogrametrycznych bazujących na zdjęciach lotniczych i lotniczym skaningu laserowym; Umiejętności praktyczne w tworzeniu aplikacji (oprogramowania) wykorzystujących dane i produkty fotogrametryczne.
Treści kształcenia:
1. Autogrametryczne opracowanie stereogramu analogowych zdjęć lotniczych 1.1 Klasyfikacja danych źródłowych, metod opracowania i instrumentów fotogrametrycznych 1.2 Autogrametryczne opracowanie pojedynczego stereogramu zdjęć lotniczych analogowych 1.3 Autograf analogowy 1.4 Autograf analityczny 2. Dopasowanie obrazów 2.1 Podstawy dopasowania obrazów 2.2 Strategia dopasowania obrazów 2.3 Zdjęcia znormalizowane 2.4 Piramida obrazu 3. Cyfrowa fotogrametryczna stacja robocza - DPW 3.1 DPW – budowa, komponenty i funkcje 3.2 Automatyzacja opracowań na DPW 3.3 Przebieg podstawowych etapów opracowania na DPW 4. Aerotriangulacja 4.1 Klasyfikacja metod aerotriangulacji 4.2 Aerotriangulacja blokowa, równoczesna z niezależnych modeli 4.3 Aerotriangulacja blokowa, równoczesna z niezależnych zdjęć 4.4 Aerotriangulacja z parametrami dodatkowymi (samokalibracja) 4.5 Aerotriangulacja wspomagana GPS / INS 5. Numeryczny Model Terenu - NMT 5.1 Numeryczny Model Terenu - NMT: definicje, struktury NMT, rodzaj i źródła danych wysokościowych 5.2 Modele danych NMT: GRID, TIN 5.3 Budowa NMT z opracowań kartograficznych 5.4 Budowa NMT ze zdjęć lotniczych 5.5 Automatyzacja pomiaru NMT na stacji cyfrowej – DPW 5.6 Skaning laserowy (LiDAR) jako źródło danych wysokościowych dla budowy NMT 5.7 Stan pokrycia kraju NMT 6. Cyfrowa ortofotomapa 6.1 Geometria pojedynczego zdjęcia. Metody przetwarzania zdjęć 6.2 Cyfrowa ortofotomapa. Podstawy procesu ortorektyfikacji 6.3 Etapy technologiczne wytworzenia cyfrowej ortofotomapy: 6.4 Błędy ortofotomap 6.5 Rzeczywiste ortofoto 6.6 Standardy i stan pokrycia kraju ortofotomapą 7. Opracowania wektorowe. Fotogrametryczne zasilanie b.d. topograficznych 8. Obrazowanie satelitarne w zakresie optycznym. Obrazowanie satelitarne o b. dużej rozdzielczości (VHRS) 8.1 Podstawy obrazowania satelitarnego. Orbity satelitów. 8.2 System LANDSAT, SPOT, RapidEye 8.3 Koncepcja obrazowania stereoskopowego 8.4 Systemy obrazowania satelitarnego o bardzo dużej rozdzielczości (VHRS) obrazujące w zakresie optycznym 8.5 Ocena możliwości zasilania b.d. topo z obrazów satelitarnych VHRS 9. Modelowanie 3D. Model miasta 9.1 Źródła danych (zdjęcia lotnicze i naziemne, lotniczy i naziemny skaning laserowy, mobilny system pomiarowy) 9.2 Metody opracowania: 9.3 Model 3D Warszawy Ćwiczenia: 1. Wprowadzenie do ćwiczeń (1 godz.) 2. Wykonanie wybranych produktów fotogrametrycznych za pomocą stacji fotogrametrycznej Trimble Inpho (wybrany obiekt zurbanizowany) (9 godzin) - automatyczna aerotriangulacja cyfrowych zdjęć lotniczych - generowanie chmury punktów za pomocą gęstego dopasowania obrazami - przetwarzanie chmury punktów, generowanie produktów pochodnych numerycznego modelu wysokościowego z wykorzystaniem ModelBuilder - analiza doboru parametrów ortorektyfikacji, tworzenie ortofotomapy 2. Zapoznanie się z danymi z lotniczego skanowania laserowego. Przetwarzanie chmur punktów ALS w oprogramowaniu ArcGIS - tworzenie produktów pochodnych, ocena jakości chmur punktów. Generowanie modeli 3D budynków na poziomie LoD1. (4 godz.) 3. Tworzenie aplikacji do przetwarzania danych fotogrametrycznych: (16 godz.) - wczytywanie zdjęć - pomiar na zdjęciach cyfrowych - eliminacja dystorsji na zdjęciach - obrót zdjęcia w przestrzeni - przetwarzanie rzutowe zdjęć 4. Podsumowanie i zaliczenie ćwiczeń. (1 godz.)
Metody oceny:
Do zaliczenia wykładu wymagane jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu (wymagane jest uzyskanie 60% punktów). Do zaliczenia ćwiczeń wymagane jest: wykonanie wszystkich tematów/projektów przewidzianych programem zajęć i uzyskanie pozytywnych ocen ze wszystkich sprawozdań- ustna obrona sprawozdań. Ocenę łączną stanowi średnia arytmetyczna z zaliczenia egzaminu oraz zaliczenia ćwiczeń. Oceny wpisywane są według zasady: 5,0 - pięć (4,76 - 5,0); 4,5 - cztery i pół (4,26-4,74); 4,0 - cztery (3,76-4,25); 3,5 (trzy i pół (3,26 - 3,75), 3,0 - trzy (3,0-3,25).
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Kurczyński: konspekty z wykładów 2. Kurczyński: Fotogrametria. PWN, 2014 3. Kurczyński: Lotnicze i satelitarne obrazowanie Ziemi. Tom 1 i 2. Oficyna Wydawnicza PW. Wydanie II, 2013 4. Butowtt, Kaczyński: Fotogrametria. WAT, 2010 5. Kraus K.: Photogrammetry. Geometry from Images and Laser Scans (Second Edition). Walter de Gruyter. Berlin, New York, 2007 6. Kurczyński: Słownik z zakresu fotogrametrii (polsko-angielski i angielsko-polski). GEODETA, Warszawa, 2014 7. Kaehler, A., & Bradski, G. Learning OpenCV: computer vision in C++ with the OpenCV Library. O'Reilly Media, 2013
Witryna www przedmiotu:
_
Uwagi:
_

Efekty uczenia się

Profil praktyczny - wiedza

Charakterystyka GI.IPS-5005_W01
Zna podstawowe technologie fotogrametryczne.
Weryfikacja: Egzamin końcowy.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08, K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka GI.IPS-5005_W01
Zna podstawy automatycznego opracowania zdjęć lotniczych.
Weryfikacja: Egzamin końcowy
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08, K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka GI.IPS-5005_W03
Zna podstawy działania lotniczego skaningu laserowego i jego produkty
Weryfikacja: Egzamin końcowy
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W08, K_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil praktyczny - umiejętności

Charakterystyka
Potrafi wykonać elementarne etapy opracowania zdjęć lotniczych na stacji cyfrowej
Weryfikacja: Zaliczenie dwóch kolokwiów oraz sprawozdań i opracowanych aplikacji.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U20
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW
Charakterystyka GI.IPS-5005_U02
Potrafi przetwarzać chmurę punktów z dopasowania zdjęć i generować produkty pochodne
Weryfikacja: Zaliczenie dwóch kolokwiów oraz sprawozdań i opracowanych aplikacji.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U20
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW
Charakterystyka GI.IPS-5005_U03
Potrafi wykonać elementarne etapy opracowania danych lotniczego skaningu laserowego na stacji cyfrowej
Weryfikacja: Zaliczenie dwóch kolokwiów oraz sprawozdań i opracowanych aplikacji.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U20
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW
Charakterystyka GI.IPS-5005_U04
Potrafi przetwarzać chmury punktów z lotniczego skaningu laserowego i generować produkty pochodne
Weryfikacja: Zaliczenie dwóch kolokwiów oraz sprawozdań i opracowanych aplikacji.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U20, K_U01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW

Profil praktyczny - kompetencje społeczne

Charakterystyka GI.IPS-5005_K01
Rozumie potrzebę samokształcenia się. Posiada umiejętność pracy w zespole.
Weryfikacja: Zaliczenie dwóch kolokwiów oraz sprawozdań i opracowanych aplikacji.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K01, K_K05
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_KK, I.P6S_KO