Van stereoluchtfoto naar topografische kaart

Hoe wordt een landkaart of topografische kaart nu eigenlijk gemaakt? We leggen het allemaal uit, vanaf het vliegtuig totdat de kaart klaar is.

De opnametechniek

We weten dat topografische kaarten, ook wel landkaarten genaamd, worden gemaakt aan de hand van luchtfoto's.

Voorwaarden waaraan het vliegtuig moet voldoen

Om luchtfoto's te maken die bruikbaar zijn voor de strenge eisen van de huidige kaarten, moet het vliegtuig over talrijke kwaliteiten beschikken. Zo moet het een stabiel toestel zijn met tenminste twee motoren en moet het toestel een constante trage snelheid kunnen aanhouden, hiervoor zijn de toestellen meestal uitgerust met propellermotoren. Verder moet het vliegtuig ook ruim genoeg zijn om twee grote camera's met de nodige besturingsapparatuur aan boord te kunnen nemen en men moet door de buik van het vliegtuig kunnen fotograferen. Naast de piloot moet er ook plaats zijn voor een navigator en een gespecialiseerde luchtfotograaf. Het vliegtuig moet ook een groot bereik hebben om veel terrein te kunnen bestrijken. Dit betekent dus dat het zuinig moet kunnen omspringen met brandstof en dat het eventueel reservetanks moet kunnen meenemen.

Vluchtvoorwaarden

Tegenwoordig verlangt men voor luchtfoto's een schaal (s) van ongeveer 1/21 000. Bij een lensfocus (f) van 153 mm moet het vliegtuig op een constante hoogte (h) van ruim 3 000 m vliegen. Het landschap wordt, volgens een vluchtplan, in evenwijdige stroken overvlogen. In elke strook moet de overlapping van de foto's 60% bedragen. Daartoe met het vliegtuig een constante snelheid van 200 km/h aanhouden. De vliegstroken vertonen onderling een overlapping van ongeveer 20%. De grote camera's zijn uitgerust met een geperfectioneerd lenzenstelsel en een fijnkorrelige film en kunnen zeer scherpe beelden nemen met een fotoformaat van 23 cm x 23 cm. Daarmee kunnen ze een oppervlak van ongeveer 4 800 m x 4 800 m afbeelden. Maar om deze hoge beeldkwaliteit te bereiken, moeten de atmosferische omstandigheden gunstig zijn, dit wil zeggen: klare lucht, weinig bewolkt, rond het middaguur (korte schaduwen), in voor- of najaar (weinig bladerdek).

Bewerking en verwerking van luchtfoto's

Stereoscopie

Twee foto's van eenzelfde gebied, die van op een verschillende plaats genomen zijn, vormen onder bepaalde voorwaarden een stereokoppel. Dit zijn twee opeenvolgende luchtfoto's die vanuit verschillende punten genomen zijn. Zoals elk voorwerp dat wij met beiden ogen bekijken een stereoscopisch effect geeft, zo kan men zulke foto's bekijken met stereoscopen. Deze toestellen met twee oculairs zorgen ervoor dat de beide foto's als één beeld van het landschap waargenomen worden. Volgens de bouw van die stereoscopen wordt het beeld ook vergroot. Vooral het reliëf is sterk tot zeer sterk overdreven. Met grote stereoscopen en aangepaste hulpapparaten kan men zelfs de hoogte meten van gebouwen en heuvels, soorten gewassen herkennen, de breedte van straten bepalen, het volume van storthopen berekenen, enz. Zij zijn dan ook een hulpmiddel voor allerlei wetenschappelijk onderzoek.

Fotogrammetrie en Geografische Informatiesystemen

In het NGI of het Nationaal Geografisch Instituut maar ook in privé-bedrijven zoals Eurosense, gaat men eveneens van stereokoppels uit voor de aanleg van computerbestanden. Om zoveel en zo verscheiden mogelijk gegevens te verzamelen over het landschap en zijn bewoners, brengt men die stereokoppels aan onder een restitutietoestel. Dit is een toestel, dat toelaat dat stereokoppels een stand aannemen zodat de paspunten nauwkeurig samenvallen; zo zijn de stereokoppels correct ingesteld. naargelang het soort restitutietoestel kunnen dan de punten van het terrein grafisch verwerkt worden tot kaarten of numerisch tot computerbestanden. Het restitueren vraagt heel wat voorafgaande bewerking. Voor België bestaat een gedeotisch net met driehoeken van eerste, tweede en derde orde. De ordening is volgens de grootte van de driehoeken. Van de hoekpunten van deze driehoeken zijn de coördinaten (lengte, breedte en hoogte) zeer nauwkeurig gekend. Voor de juiste oriëntatie van de stereokoppels maakt men gebruik van talrijke punten, paspunten, waarvan de coördinaten opgemeten worden met behulp van de hoekpunten van het geodetisch net. Vaak moet men de foto's op het terrein aanvullen, dit wil zeggen: zaken die moeilijk op de foto's te herkennen zijn moet men ter plaatse controleren en men moet ook de informatie over plaatsnemen inwinnen.

• Fotogrammetrie is het bepalen van de vorm en afmetingen van het gefotografeerde terrein dankzij het stereoscopisch effect van de stereokoppels.
• Restituties maakt dat zowel de geografische situering als de geografische inhoud op de juiste plaats, in het gekozen kaartprojectiesysteem in een computer worden opgeslagen.

Een geografisch informatiesysteem of GIS is een verzameling van gegevensbanken waarin alle nuttige informatie over een bepaalde regio ligt opgeslagen. Volgens de vorm waarin de informatie over een bepaalde regio ligt opgeslagen. Volgens de vorm waarin die informatie opgeslagen is spreekt men van:

• Inventarisatie van ruimtelijke informatie (databank gedeelte).
• Geografische voorstelling van ruimtelijke informatie (grafisch gedeelte).
• Verwerking en bewerking van ruimtelijke informatie (integratie van beide voorgaande).

Orthofoto

De orthofotoprojector vertrekt van gewone luchtfoto's. Deze vertonen fouten wegens de werking van het perspectief. Door de projector worden alle punten verticaal geprojecteerd op een horizontaal vlak, alsof het landschap totaal vlak is. De nieuwe foto is als een exacte kaart, waarbij evenwel de symbolische tekens ontbreken. Met een verzameling orthofoto's kan men een orthofotokaart of -plan maken.