Realizarea Modelului Digital al Terenului Prin Metode Fotogrammetrice Pentru Harti de Risc Si Hazard la Inundatii

Realizarea Modelului Digital al Terenului prin metode fotogrammetrice pentru hărți de risc și hazard la inundații

CUPRINS

Lista figurilor și tabelelor

Lista abrevierilor

Prefață

Capitolul 1 – Introducere în fotogrammetrie

1.1 Scurt istoric în fotogrammetrie

1.2 Definiția, obiectul și scopul fotogrammetriei

1.3 Ramuri, domenii și aplicații fotogrammetrice

Capitolul 2 – Sisteme de culegere a datelor fotogrammetrice

2.1 Camerele clasice (analogice

2.2 Camere digitale

2.2.1 Camera digitală ADS 40

2.2.2 Camera Microsoft Vexcel UltraCam

2.2.3 Camera digitală DMC Z/I

2.2.4 Camera HRSC (High-Resolution Stereo Camera

2.3 Sisteme de scanare laser de tip LIDAR (ALS 50-Leica

2.4 Anexe ale camerelor aerofotogrammetrice moderne

2.4.1 Platforma girostabilizatoare

2.4.2 Compensarea trenării FMC

2.4.3 Dispozitivul GPS aeropurtat și unitatea de măsurare inerțială

UMI/INS

2.3.5 Dispozitive receptoare GPS

Capitolul 3 – Fotogrammetria digitală

3.1 Imaginea digitală

3.1.1 Caracteristici ale imaginii digitale

3.1.2 Prelucrarea imaginii digitale

3.1.3 Reprezentarea imaginii și a produselor de fotogrammetrie

digitală

3.2 Imaginea scanată

3.2.1 Digitizarea prin scanare

3.2.2 Caracteristici ale scannerelor

3.2.3 Scannere fotogrammetrice

3.2.4 Surse de erori în cazul scannerelor

3.3 Produse ale fotogrammetriei digitale

3.3.1 Planul digital

3.3.2 Ortofotoplanul digital

3.3.3 Modelul digital al terenului

3.4 Realizarea modelului digital al terenului

Capitolul 4 – Hărțile de risc și hazard

4.1 Noțiuni de hazard și risc

4.2 Clasificarea hazardurilor

4.2.2 Hazarde naturale

4.2.3 Hazarde antropice

4.3 Inundațiile – fenomene hidrice de risc

4.4 Tipuri de hărți de risc și hazard

Capitolul 5 – Realizarea M.D.T pentru hărți de risc și hazard la inundații.

Studiu de caz – Bazinul hidrografic Siret

5.1 Detalii despre proiect

5.1.1 Clasificarea activităților proiectului

5.1.2 Descrierea proiectului

5.1.3 Localizarea proiectului

5.1.4 Componentele proiectului

5.1.5 Istoricul proiectului

5.1.6 Categoriile de activități pentru care se solicita

asistenta POS Mediu

5.2 Obiective și desfășurarea activităților

5.2.1 Obiectivele proiectului

5.2.2 Aviz de execuție. Indicații tehnice. Planuri de situație

5.2.3 Măsurători aeriene

5.2.4 Măsurători topobatimetrice

5.2.5 Analiza statistică și modelare

5.2.5.1 Modelare hidrologică (SWAT

5.2.5.2 Modelare 1D

5.2.6 Context

5.2.7 Contribuția la îndeplinirea obiectivelor

Tratatului de Aderare

5.2.8 Rolul proiectului in atingerea obiectivelor POS Mediu

5.2.9 Contribuția proiectului la implementarea legislației

naționale și comunitare de Mediu

5.3 Concluzii. Siretul, un risc pe hărțile de hazard

Capitolul 6 – Calculul devizului estimativ al lucrării

Bibliografie

Lista figurilor

Figura 1.1 : Primele fototeodolite

Figura 1.2 : Obținerea primei fotografii aeriene

Figura 1.3 : Camera aerofotogrammetrică

Figura 1.4 : Primele fotografii aeriene în România

Figura 1.5 : Fațada clădirii studiate “Drd.ing. Clara – Beatrice Vîlceanu –

APLICAȚII PRACTICE ÎN FOTOGRAMMETRIA DIGITALĂ”

Figura 1.6 : Modelul 3D deschis în programul Cortona 3D “Drd.ing. Clara –

Beatrice Vîlceanu – APLICAȚII PRACTICE ÎN

FOTOGRAMMETRIA DIGITALĂ”

Figura 2.1 : Camera analogică RMK TOP 15

Figura 2.2 : Camera analogică MRB-15/2323

Figura 2.3 : Camera analogică AFA – 27, model 1953

Figura 2.4 : Camera digitală ADS 40

Figura 2.5 : Camera digitală UltraCam

Figura 2.6 : Camera digitală DMC Z/I

Figura 2.7 : Camera digitală HRSC

Figura 2.8 : Principiul de măsurare cu LiDAR

Figura 2.9 : Răspunsuri LiDAR

Figura 2.10 : Platformă girostabilizatoare

Figura 2.11 : UMI

Figura 3.1 : Schema unui scanner

Figura 3.2 : Scanere fotogrammetrice tip DSW 300 și RM-1/DOS

Figura 3.3 : Scaner fotogrammetric tip PHODIS SC

Figura 3.4 : Scanner fotogrammetric tip Z Imaging Intergraph

Figura 5.1 : Nivel de detaliere C (scara 1:50000): aerofotografiere pe 5000 km2

Figura 5.2 : Structura pe spații hidrografice a Administrației Naționale

„Apele Române”

Figura 5.3 : Bazinul hidrografic Siret și delimitarea spațiului hidrografic Siret

Figura 5.4 : Bazinul hidrografic Siret – structura administrativă

Figura 5.5 : Plan de situație existent – Bazinul Siret

Figura 5.6 : Plan de detaliu – Bazinul Siret

Figura 5.7 : Proiect de zbor – Bazin Siret

Figura 5.8 : Aerofotografiere – Nivel A

Figura 5.9 : Măsurători aeriene – Nivel B

Figura 5.10 : Ortotrapeze – Bazin Siret

Figura 5.11 : Ortomozaic – Bazin Siret

Figura 5.12 : Aerofotografiere – Nivel C

Figura 5.13 : Premarcaj și rețea de sprijin pentru topobatimetrie

Figura 5.14 : Puncte de control la sol

Figura 5.15 : Profil longitudinal râul Moldova

Figura 5.16 : Profil longitudinal râul Siret

Figurile 5.17: Analize statistice

Figurile 5.18: Modelare hidrologică

Figurile 5.19: Modelare hidrologică SWAT

Figura 5.20 : Profil longitudinal al râului Trotuș

Figura 5.21 : Tronson simplu

Figura 5.22 : Tronson simplu + 1 structură

Figura 5.23 : Tronson simplu + 2 structuri

Figura 5.24 : Tronson de râu cu diguri

Figurile 5.25: Prelungirea profilelor în albia majoră

Figura 5.26 : Albia majora: cursuri paralele cu râul și legături tip deversor

Figurile 5.27: Exemple de rezultate ISIS

Figura 5.28 : Ortofotoplan – Bazinul Siret

Figura 5.29 : Modelul TIN – Bazinul Siret

Figurile 5.30: Modele digitale din date LiDAR

Lista tabelelor

Tabel 3.1 : Clasificarea scannerelor

Tabel 5.1 : Codificarea dimensiunilor

Tabel 5.2 : Detaliere aerofotografiere nivel A

Tabel 5.3 : Detaliere aerofotografiere nivel B

Tabel 5.4 : Grad de realizare pe categorii de activități

Lista simbolurilor și abrevierilor utilizate

1D : Unidimensional

2D : Bidimensional

1D2D : Unidimensional – Bidimensional

3D : Tridimensional

MDT : Model Digital al Terenului

MDAT : Model Digital Altimetric al Terenului

LiDAR : Light Detection And Ranging

GPS : Global Positioning System

GIS : Sistem Informational Geografic

CCD : Charged Coupled Devices – Dispozitive Cuplate în Sarcină

FMC : Forward Motion Compensation

UMI : Unitate de Măsurare Inerțială

INS : Inertial Navigation System

DMC : Digital Modular Camera

HRSC : High Resolution Stereo Camera

PREFAȚĂ

În cadrul acestei lucrări se prezintă un studiu privind ‘’Realizarea Modelului Digital al Terenului prin metode fotogrammetrice pentru hărți de risc și hazard la inundații’’, studiu ce se bazează pe o lucrare efectuată în România și care s-a desfășurat pe teritoriul Județelor Suceava, Botoșani, Neamț, Iași, Bacău, Vrancea, Galați, Buzău și Brăila.

Suprafața totală este de aproximativ 800.000 ha și delimitează în totalitate regiunea Bazinului hidrografic Siret, asupra căreia pe baza Modelului Digital al Terenului se va simula un model hidro-dinamic și cartografierea hărților de risc și hazard.

Guvernul României a aprobat Strategia Națională de Management al Riscului la Inundații pe termen mediu și lung ce înglobează diferite activități, concepte și principii având ca scop aplicarea acestora în vederea identificării riscurilor, analizei și evaluării lor pentru a converge la soluționarea problemelor de inundații. Acestea au marcat de-a lungul vremii dezvoltarea societații umane, fiind fenomene care cu greu pot fi prevenite și care fac parte din ciclul hidrologic natural al Pământului.

Practica mondială a demonstrat că apariția inundațiilor nu poate fi evitată, însă aceste hazarde pot fi gestionate, iar efectele lor reduse printr-un proces sistematic, care conduc la o multitudine de măsuri și acțiuni destinate să contribuie la diminuarea riscului fenomenelor.

Modelarea inundațiilor se poate realiza pe baza modelelor hidrodinamice unidimensionale (1D), bidimensionale (2D) și integrate unidimensionale bidimensionale (1D2D), însă în timp ce modelele unidimensionale oferă rezultate satisfăcătoare într-un timp redus, cele bidimensionale oferă rezultate foarte precise, fiind utilizate în general în cadrul studiilor științifice aprofundate, iar modelele integrate se reflectă între rezultate precise, un grad de complexitate și un timp de simulare mai redus.

Modelele digitale ale terenului (Digita Terrain Model) își au începutul în anii 1950 (Miller și Laflamme, 1958) și sunt utilizate pe scară largă în prezent în domeniul științelor naturale și inginerie. Pentru a descrie reprezentarea tridimensională a suprafeței terestre în literatura de speialitate sunt utilizați termeni cum ar fi modelul digital de elevație, modelul digital altimetric, modelul numeric/digital al terenului, model de înălțimi sau model digital altimetric al terenului.

Calitatea și cantitatea datelor de elevație împreună cu tehnicile de reeșantionare stabilesc calitatea MDAT rezultat. Datele de intrare sunt date altimetrice și date ce influențează forma suprafeței reprezentate: cursuri de ape, creste, văi și alte discontinuitați ale suprafeței terestre. Pentru realizarea unui model de hărți de hazard la inundații este necesară culegerea de date legate de traiectoria albiei minore, a tuturor afluenților și a barajelor de pe cursul de apă. În principiu datele de intrare pentru MDAT fac parte din următoarele categorii: măsurători la

teren, date fotogrammetrice și de teledetecție, date obținute prin vectorizarea datelor cartografice, altimetrie laser (LiDAR), radar (interferometrie SAR) și sonar (batimetrie).

Obținerea datelor cu ajutorul tehnologiei LiDAR prezintă avantajul că fasciculul laser nu ține cont de vegetație și de starea vremii, iar raspunsul fasciculului este multiplu, fiind legat de numărul de obstacole pe care acesta le întâlnește în drumul lui spre pământ, astfel răspunsurile variază de la 1 la 5 și poate fi 0 când întâlnește o apă.

Sistemul LiDAR are nevoie de câteva stații GPS la sol, una montată pe avion și corecții diferențiale. Erorile de poziție și orientare a avionului, unghiul de baleiere, refracția atmosferică și alte surse de erori în determinarea coordonatelor punctelor induc o precizie de 1m în plan și o precizie de 10-20 cm la cotă.

CAPITOLUL 1 – INTRODUCERE ÎN FOTOGRAMMETRIE

Scurt istoric în fotogrammetrie

Între anii 1480 – 1492, Leonardo da Vinci a introdus noțiunile de proiecție și perspectivă centrală. În 1525, Albrecht Durer și mai târziu în 1759 Johan Heinrich Lambert au continuat munca lui da Vinci elaborând principiile matematice ale imaginii perspective preluateânia și care s-a desfășurat pe teritoriul Județelor Suceava, Botoșani, Neamț, Iași, Bacău, Vrancea, Galați, Buzău și Brăila.

Suprafața totală este de aproximativ 800.000 ha și delimitează în totalitate regiunea Bazinului hidrografic Siret, asupra căreia pe baza Modelului Digital al Terenului se va simula un model hidro-dinamic și cartografierea hărților de risc și hazard.

Guvernul României a aprobat Strategia Națională de Management al Riscului la Inundații pe termen mediu și lung ce înglobează diferite activități, concepte și principii având ca scop aplicarea acestora în vederea identificării riscurilor, analizei și evaluării lor pentru a converge la soluționarea problemelor de inundații. Acestea au marcat de-a lungul vremii dezvoltarea societații umane, fiind fenomene care cu greu pot fi prevenite și care fac parte din ciclul hidrologic natural al Pământului.

Practica mondială a demonstrat că apariția inundațiilor nu poate fi evitată, însă aceste hazarde pot fi gestionate, iar efectele lor reduse printr-un proces sistematic, care conduc la o multitudine de măsuri și acțiuni destinate să contribuie la diminuarea riscului fenomenelor.

Modelarea inundațiilor se poate realiza pe baza modelelor hidrodinamice unidimensionale (1D), bidimensionale (2D) și integrate unidimensionale bidimensionale (1D2D), însă în timp ce modelele unidimensionale oferă rezultate satisfăcătoare într-un timp redus, cele bidimensionale oferă rezultate foarte precise, fiind utilizate în general în cadrul studiilor științifice aprofundate, iar modelele integrate se reflectă între rezultate precise, un grad de complexitate și un timp de simulare mai redus.

Modelele digitale ale terenului (Digita Terrain Model) își au începutul în anii 1950 (Miller și Laflamme, 1958) și sunt utilizate pe scară largă în prezent în domeniul științelor naturale și inginerie. Pentru a descrie reprezentarea tridimensională a suprafeței terestre în literatura de speialitate sunt utilizați termeni cum ar fi modelul digital de elevație, modelul digital altimetric, modelul numeric/digital al terenului, model de înălțimi sau model digital altimetric al terenului.

Calitatea și cantitatea datelor de elevație împreună cu tehnicile de reeșantionare stabilesc calitatea MDAT rezultat. Datele de intrare sunt date altimetrice și date ce influențează forma suprafeței reprezentate: cursuri de ape, creste, văi și alte discontinuitați ale suprafeței terestre. Pentru realizarea unui model de hărți de hazard la inundații este necesară culegerea de date legate de traiectoria albiei minore, a tuturor afluenților și a barajelor de pe cursul de apă. În principiu datele de intrare pentru MDAT fac parte din următoarele categorii: măsurători la

teren, date fotogrammetrice și de teledetecție, date obținute prin vectorizarea datelor cartografice, altimetrie laser (LiDAR), radar (interferometrie SAR) și sonar (batimetrie).

Obținerea datelor cu ajutorul tehnologiei LiDAR prezintă avantajul că fasciculul laser nu ține cont de vegetație și de starea vremii, iar raspunsul fasciculului este multiplu, fiind legat de numărul de obstacole pe care acesta le întâlnește în drumul lui spre pământ, astfel răspunsurile variază de la 1 la 5 și poate fi 0 când întâlnește o apă.

Sistemul LiDAR are nevoie de câteva stații GPS la sol, una montată pe avion și corecții diferențiale. Erorile de poziție și orientare a avionului, unghiul de baleiere, refracția atmosferică și alte surse de erori în determinarea coordonatelor punctelor induc o precizie de 1m în plan și o precizie de 10-20 cm la cotă.

CAPITOLUL 1 – INTRODUCERE ÎN FOTOGRAMMETRIE

Scurt istoric în fotogrammetrie

Între anii 1480 – 1492, Leonardo da Vinci a introdus noțiunile de proiecție și perspectivă centrală. În 1525, Albrecht Durer și mai târziu în 1759 Johan Heinrich Lambert au continuat munca lui da Vinci elaborând principiile matematice ale imaginii perspective preluate dintr-un punct din spațiu.

Odată cu apariția și dezvoltarea fotografiei, de la mijlocul secolului trecut, au apărut și primele ridicări fotogrammetrice, iar publicarea, în 1851, de către Skott Archer a modului de obținere a imaginii fotografice prin procedeul coloidului umed (stratul fotosensibil se prepară și se întinde pe placa de sticlă înainte de fotografiere, expunerea și developarea făcându-se în timpul cât stratul sensibil este umed) a deschis posibilitatea de aplicare a fotografiei în numeroase ramuri ale științei și tehnicii, inclusiv în domeniul măsurătorilor terestre.

În anul 1883, undeva pe teritoriul Germaniei, R. Sturms și Guido Hauck au elaborat relația dintre geometria proiectivă și fotogrammetrie. Testele de început au fost efectuate spre aplicarea fotografiei la ridicări terestre cu fototeodolitul, ulterior făcându-se trecerea la ridicări fotoaeriene.

În 1851, inginerul militar francez Aimé Laussedat a fost primul care a folosit un aparat fotografic anume, denumit fototeodolit, făcând experiențe de folosire a fotografiei în scopuri topografice, el realizând o nouă metodă de ridicare terestră pe care a denumit-o "metrofotografie". Aimé Laussedat este considerat părintele fotogrammetriei, existând și o medalie care-i poartă numele.

Trecerea la etapa aerofotogrammetriei s-a dovedid dificilă , numeroase nereguli fiind prezente, astfel implementarea acestui procedeu în aer a atins succesul abia după o jumătate de secol.

Prima cameră fotografică metrică a fost construită de inginerul militar francez Aimé Laussedat în anul 1851 și folosită în cadrul procedeului de ridicare denumit de el metrofotografia (Figura 1.1). Lucrările lui au fost recunoscute fiind considerate ca primele aplicații ale fotografiei în scopuri de cartografiere.

Figura 1.1 – Primele fototeodolite

Fotograful francez Gaspar Felix Tauranchon, cunoscut și sub numele de Nadar, a avut strălucita idee folosirii fotografiilor aeriene ale suprafeței terestre în scopuri topografice, în anul 1858 obținând prima fotografie aeriană de la înălțimea de 80 m deasupra Parisului, folosind pentru aceasta un balon captiv (figura 1.2). Prima fotografie din avion se obține în anul 1909 tot în Franța.

Figura 1.2. Obținerea primei fotografii aeriene

În anul 1901 datorită lui Carl Pulfrich apare noul principiu de măsurare care folosește numai imaginea fotografică,fără a face apel la măsurări de direcții cu teodolitul.Acest principiu de măsurare stereoscopică este folosit și în prezent cu ajutorul stereocomparatorului, construit la începutul secolului nostru.

Construirea primei camere aerofotogrammetrice automate (figura1.3) de către O. Messter în anul 1915 a permis executarea aerofotografierii pe benzi.

Figura 1.3 Camera aerofotogrammetrică

Totuși aerofotografierea nu și-a atins adevăratul scop până la apariția avionului, care a permis transportul rapid, comod și ieftin a camerei fotoaeriene deasupra suprafeței de ridicat.

În țara noastră, folosirea pentru prima dată a fotografiilor terestre pentru întocmirea unor schițe topografice s-au făcut în timpul războiului de independență

din anul 1877. Realizările în domeniul mijloacelor de zbor au permis obținerea primelor fotografii din balon executate de către Văitoianu în anul 1889 și din avion de către Aurel Vlaicu,în anul 1911 (figura 1.4).

Figura 1.4 Primele fotografii aeriene în România

Definiția, obiectul și scopul fotogrammetriei

Revista americană de specialitate "Photogrammetric Engineering and Remote Sensing" definește fotogrammetria astfel : “Fotogrammetria este arta, știința, și tehnologia de obținere a informațiilor sigure despre obiectele fizice și mediul înconjurător prin preluarea înregistrărilor, măsurarea și interpretarea imaginilor fotografice, a modelelor de energie radiantă electromagnetică și alte fenomene”.

Prin fotogrammetrie se înțelege știința prin care sunt preluate imagini (fotograme) care ulterior vor fi folosite în scopul determinării distanțelor dintre diferite repere și a determinării formei și dimensiunii obiectelor.

Denumirea de fotogrammetrie provine de la cuvintele grecești: πηωτωσ (photos=lumină), γραµα (gramma = a înregistra) și µετρω (metro=a măsura).

Obiectivul fotogrammetriei este dat de studiul caracteristicilor fizice și geometrice ale reprezentărilor metrice, în care se folosesc formele exploatate în cuple stereoscopice (stereograme).

Fotogrammetria permite reconstrucția unui obiect și analizarea proprietăților acestuia fără a lua în prealabil contact fizic cu obiectul.

Scopul fotogrammetriei constă în determinări metrice realizate riguros, în plan și spațiu, asupra unor obiecte sau fenomene, cum ar fi: suprafața Pământului și a altor corpuri cerești, un fenomen meteorologic sau morfologic, o construcție sau un element al construcției supus deformării, o plantă, un nor, etc., folosind înregistrări efectuate asupra acestora.

Ramuri, domenii și aplicații fotogrammetrice

Fotogrammetria este știința de măsurare de la distanță și modelare a spațiului obiect tridimensional pe baza imaginilor bidimensionale ale acestuia ,iar aceasta cuprinde un ansamblu de metode matematice, tehnici și tehnologii de utilizare a fotografiei în domeniul măsurătorilor terestre.

O clasificare a fotogrammetriei o putem face în funcție de două criterii: după modul de obținere a fotogramelor și după modul de exploatare a fotogramelor.

În funcție de modul de obținere a fotogramelor, fotogrammetria se împarte în:

Fotogrammetria terestră sau geofotogrammetria, care se ocupă cu tehnica obținerii și exploatării fotogramelor terestre, adică a fotogramelor obținute cu ajutorul fototeodolitului sau cu stereo-camere (camere duble), din stații terestre marcate în teren ale căror coordonate spațiale pot fi determinate riguros prin metode topo-geodezice.

Fotogrammetria aeriană sau aerofotogrammetria, care se ocupă cu tehnica obținerii și exploatării fotogramelor aeriene, adică a fotogramelor obținute cu o cameră aero-fotogrammetrică ce se instalează pe un vehicul aerian (avion, elicopter, balon etc). În acest caz, până la dotarea avioanelor cu sisteme moderne DGPS, punctele de stație din care se execută fotografierea nu pot fi materializate și determinate în prealabil.

Fotogrammetria cosmică, care a apărut ca urmare a problemelor specifice în prelucrarea fotogramelor cosmice obținute din spațiul cosmic.

În funcție de modul de exploatare a fotogramelor, fotogrammetria se

împarte în:

Fotogrammetria planimetrică, în care exploatarea fotogramelor se face independent (fotogramă cu fotogramă). Măsurătorile se execută în plan obținându-se poziția planimetrică a elementelor prin coordonatele X și Y.

Rezultatul principal al fotogrammetriei planimetrice îl constituie fotograma redresată – sub formă analogică sau digitală.

Stereofotogrammetria (fotogrammetria spațială), în care exploatarea fotogramelor se face în cuple stereoscopice (stereograme). În acest caz, măsurătorile se execută în trei dimensiuni (X, Y, Z). Rezultatul principal al măsurătorilor spațiale îl constituie harta topografică, având reprezentate atât detaliile de planimetrie, cât și relieful terenului prin curbe de nivel. Este domeniul cel mai răspândit al fotogrammetriei topografice.

În cele ce urmează discuțiile se vor baza în special pe fotogrammetria digitală, întrucât aceasta reprezintă ultima etapă în evoluția fotogrammetriei de-a lungul timpului, astfel utilizează progresele efectuate în fotogrammetria analitică și analogică, și se bazează pe progresele înregistrate în domenii precum:

electronică, prin noi senzori, senzori opto-electronici de formare și înregistrare a imaginii;

știința calculatoarelor, prin echipamente din ce în ce mai performante, datorită evoluției rapide a tehnologiei;

prelucrarea imaginii, noi metode și algoritmi de prelucrare și analiză a imaginii.

Instrumentele fotogrammetrice au funcții de digitizare 3D, astfel după realizarea unui proces de analiză fotogrammetrică produsul final rezultat va fi reprezentat de un model digital topografic, care poate fi vizualizat prin utilizarea graficii asistate de calculator. Atât forma, cât și utilizarea suprafeței Pământului sunt stocate într-un astfel de model, iar dacă vorbim de o colecție de astfel de modele ele vor fi înglobate într-un sistem de informații topografic, acesta din urmă având caracteristica unei surse centrale de date care, în general, oferă informații atât despre peisajele naturale, cât și cele culturale modelate de om.

Sistemul de informații topografic este un subsistem fundamental din cadrul unui Sistem de Informații Geografic (GIS), iar fotogrammetria livrează astfel de date geografice, care în prezent reprezintă cea mai mare proporție de date din cadrul unui GIS.

Fotogrammetria, știință dinamică, prin determinările directe sau indirecte pe care le face prin măsurarea fotogramei sau stereogramei răspunde unor probleme din domenii civile și militare, precum: cartografie, arhitectură, industrie, arheologie, geomorfologie, hidrologie, medicină, construcții, rețele de transport, și conservarea patrimoniului istoric și cultural, datorită numeroaselor și binecunoscutelor sale avantaje: metoda de măsurare este fără contact direct cu obiectul studiat, rezultatele sunt precise și fiabile, culegerea datelor se face într-un timp scurt și implică costuri reduse, imaginile sunt preluate și memorate, putând fi consultate și remăsurate oricând în viitor.

Aplicația de ansamblu a fotogrammetriei este definită de producerea hărților și planurilor pentru diverse scopuri, însă aceasta și-a pus o mare amprentă în realizarea ortofotoplanurilor și a hărților topografice topografice cu curbe de nivel,

bazate pe măsurători și informatii obținute prin intermediul fotografiilor aeriene și spațiale cu instrumente analogice optice și/sau calculatoare analitice.

În mod similar, principiile topografice de masurători de precizie sunt aplicate în fotogrammetria la mică distanță pentru reprezentarea obiectelor a căror studiere pe alte căi întâmpină dificultăți pentru înregistrarea deformațiilor măsurabile în modelele inginerești, pentru studierea medicală a formelor de viată, etc.

Această tehnică a devenit o alternativă eficientă la clasicele măsurători topografice ale fațadelor clădirilor, dar realizarea unei aplicații respectă etapele oricărui proiect specific domeniului Măsurătorilor Terestre, mai exact sunt necesare planificarea, recunoașterea terenului pentru organizarea campaniei de măsurători, executarea de măsurători propriu-zise și procesarea datelor pentru obținerea unor rezultate cu valoare tehnică și științifică.

Fotogrammetria terestră la mică distanță se bazează pe fotografii preluate cu ajutorul unei camere digitale, realizate manual de către operator sau având camera digitală montată pe un trepied, aceste fotografii sunt utilizate apoi pentru crearea modelelor 3D ale obiectivelor precum artefacte, clădiri, scenele unor accidente de circulație sau chiar de pe platourile de filmare. De asemenea pun accent pe aplicarea tehnicilor de muncă eficientă în echipă multidisciplinară pe diverse paliere ierarhice.

În cadrul acestei tehnici avem câteva aplicații interesante și de mare importanță, ce nu trebuiesc trecute cu vederea:

Crearea ortomozaicului fațadei unei clădiri istorice

Pentru realizarea ortomozaicului se folosește o cameră digitală de calitate, pentru obținerea unor rezultate superioare, cu ajutorul căreia se fotografiază fațada clădirii ce se dorește a fi studiată, iar din aceste fotografii realizate se vor folosi două sau trei care vor fi cele mai reprezentative, astfel încât pozele să aibă o acoperire longitudinală satisfăcătoare și punctele de control, măsurate cu o stație totală, să fie vizibile în toate fotografiile.

Aceste fotografii se rectifică cu ajutorul unui program numit “Calib”, realizat de către profesorul Vassilis Tsioukas de la Universitatea Aristotele din Thessaloniki, Grecia, care se utilizează pentru calibrarea camerelor foto digitale, apoi se importă într-un program CAD, unde se realizează georeferențierea imaginilor cu ajutorul punctelor de control din imagine și a coordonatelor acestora determinate din măsurătorile cu stația totală. Prin vectorizare se va ajunge la un produs final numit ortomozaic.

Figura 1.5. Fațada clădirii studiate “Drd.ing. Clara – Beatrice Vîlceanu – APLICAȚII PRACTICE ÎN FOTOGRAMMETRIA DIGITALĂ”

Crearea modelului 3D al unui artefact

"AgiSoft PhotoScan” este o soluție avansată de modelare 3D bazată pe imagini utilizată pentru crearea de conținuturi 3D profesionale și de calitate. Fundamentată pe tehnologia de ultimă oră de reconstrucție 3D din mai multe imagini, acest produs folosește imagini arbitrare și este eficient atât în condiții controlate de utilizator, cât și în condiții nedirijate. Fotografiile pot fi realizate din orice poziție, cu condiția ca obiectul care se dorește a fi reconstruit să fie vizibil în cel puțin 2 dintre acestea. Procesele de aliniere a imaginilor și reconstrucție a modelelor 3D sunt total automatizate. Programul permite alinierea imaginilor importate fără a fi necesare ținte sau condiții de fotografiere speciale.

Programul prezintă următoarele avantaje:

Triangulație la mică distanță sau aeriană;

Generarea norilor de puncte la diferite rezoluții;

Generarea modelelor poligonale;

Stabilirea unui sistem de coordonate al modelului și georeferențierea acestuia;

Crearea unor Modele Digitale de Altitudine;

Generarea ortofotoplanurilor;

Procesarea imaginilor multispectrale.

Câteva principii ale "AgiSoft PhotoScan” se bazeză pe următoarele:

utilizarea la sesiunile de fotografiere a unei camere digitale care să aibă o rezoluție rezonabilă (de preferat 5MPixeli sau mai mult);

alegerea unor obiective ale camerelor digitale cu unghi mare de vizualizare pentru o mai bună reconstrucție a relațiilor spațiale dintre obiectele fotografiate;

planificarea sesiunii de fotografiere;

evitarea fotografierii obiectelor sau scenelor plane sau fără textură;

evitarea fotografierii obiectelor lucioase sau transparente, în cazul în care se dorește crearea modelului 3D al unui obiect cu o textură lucioasă este de preferat ca sesiunea de fotografiere să se desfășoare pe vreme înnorată;

evitarea obstrucționării câmpului de vizualizare către obiectul studiat;

evitarea fotografierii obiectelor în mișcare;

fotografiile realizate să respecte acoperirile longitudinale și transversale necesare (acoperirea longitudinală se încadrează în intervalul 60% < ax < 70%, iar acoperirea transversală se încadrează în intervalul 25% < ay < 30%);

captarea scenelor cele mai importante din locații multiple (3 sau mai multe);

imaginile nu trebuie decupate sau transformate geometric înainte de a fi inserate în program;

este de preferat să se realizeze mai multe fotografii decât necesar, decât să fie mai puține;

dacă se dorește crearea unui model 3D la scară reală, în teren se vor identifica și amplasa pe teren puncte (buloane) care vor fi folosite pentru stabilirea sistemului de coordonate de referință și a scării modelului; se măsoară cu ruleta distanța între aceste puncte de referință;

Figura 1.6. Modelul 3D deschis în programul Cortona 3D “Drd.ing. Clara – Beatrice Vîlceanu – APLICAȚII PRACTICE ÎN FOTOGRAMMETRIA DIGITALĂ”

“Modelul 3D al statuii a fost obținut din procesarea a 20 fotografii preluate cu o cameră digitală Olympus E-420 de 10 megapixeli, având o eroare de 2cm la verificarea distanței verticale.”

Există și unele aplicații mai speciale, astfel în Domeniul Medicinei se pot prezenta următoarele aplicații în funcție de obiectiv:

Față. Măsurătorile fotogrammetrice au fost utilizate la monitorizarea configurației faciale de-a lungul unei perioade scurte de timp, de exemplu, înainte și după efectuarea operațiilor estetice;

Spate. Fotogrammetria a fost utilizată la detectarea, măsurarea și monitorizarea scoliozelor precum și a curburii coloanei vertebrale;

Dinți. Fotogrammetria este utilizată la detectarea uzurii, degradării și eroziunii atât a suprafeței dinților naturali cât și a materialelor de restaurare a acestora, fiind necesare masurători repetitive pentru detectarea și monitorizarea schimbărilor ce intervin;

Organe interne. Experții în sănătate și medicină au avut acces la vastul domeniu al imaginilor interne (imagini ale interiorului corpului uman), precum și al sistemelor de măsurare. Multe din aceste imagini au o mică relevanță pentru experții în fotogrammetrie, dar câțiva dintre aceștia sunt interesați datorită folosirii tehnologiilor imaginilor digitale similare cu acelea folosite în fotogrammetria digitală;

Afecțiuni locomotorii. Fotogrammetria a fost utilizată în studiul și evaluarea diverselor tulburări locomotorii apărute în urma deformărilor sau leziunilor locale. Tulburările de mers pot fi relevante și în cadrul altor afecțiuni medicale cum ar fi diabetul.

Piele. Fotogrammetria a fost utilizată pentru urmărirea evoluției plăgilor, ulcerelor și melanoamelor, precum și a altor afecțiuni cutanate.

În domeniul medicinii legale prin intermediul metodei 3D/CAD Pho- togrammetry s-a putut obține morfologia amprentelor digitale. Aceeași metodă creează modelul morfologic al leziunii și al instrumentului suspectat a fi produs leziunea, permițând evaluarea corespondenței dintre cele două.

În Domeniul Arheologiei fotogrammetria și-a pus amprenta prin intermediul ortofotogramelor digitale și a fotogramelor redresate,care sunt produse derivate ale masurătorilor fotogrammetrice.

Avantaje ale ortofotogramelor digitale:

Sunt obiective, interpretările pot fi verificate de orice arheolog;

Datele furnizate de ortofotogramă prezintă transparență pentru observator având în vedere că desenele nu sunt luate în considerare; în cazul în care ortofotograma este acoperită cu desene, aceasta prezintă informații

importante în ceea ce privește culoarea și textura, într-un mod eficient și ușor de înțeles;

Se aplică algoritmii de intensificare a imaginii: contrast, definire, umbrire (pete);

Sunt specifice atât informațiile incluzând înregistrarea terenurilor, contururilor liniilor sau interpretărilor compoziției imaginii, contribuind la o mai buna înțelegere a siturilor arheologice, cât și combinația cu alte domenii complementare cum ar fi cercetări geofizice și geomagnetice;

Câteva direcții de aplicare ale fotogrammetriei și ortofotogramelor în arheologie:

Explorari și peisaje arheologice;

Analiza imaginilor verticale și înclinate;

Structurile unei suprafețe expuse sunt descrise împreună cu toate informațiile imaginii; imaginea intensificată precum și recunoașterea mostrelor sunt aplicabile utilizând ortofotogramele;

Combinația datelor menționate mai sus împreună cu rezultatele altor explorări tehnice (în special cele geofizice) pot fi introduse într- un Sistem Informational Geografic (GIS);

În cazul peisajelor arheologice se face adesea apel la datele obținute din sateliți în scopul evaluării probabilității descoperirii materialelor arheologice semnificative în zona considerată.

Săpături – diferitele tipuri de săpături necesită soluții diferite;

În Domeniul Geomorfologiei se fac analize cantitative a reliefului pe fotograme pentru a caracteriza/cuantifica elementele dimensionale ale formelor de relief : lungime, lățime, înălțime, altitudine, suprafață, panta, rampa, deplasare radială, culoare, ton, intensitate, nuanță, cromă (flux luminos/energetic, intensitate, iluminare, luminanță, iradiere, radianță).

Conținutul geomorfologic al imaginilor aerospațiale poate fi prelucrat în diverse moduri pentru a putea obține datele și informatiile necesare. Aceste date obținute prin analiza cantitativă a reliefului pe fotograme sunt de tip numeric și alfanumeric și, într-o anumită masură, de tip cromatic atunci când se analizează mărimile fotometrice energetice.

Analiza geomorfologică a reliefului reprezintă o metodă obiectivă de cercetare a acestuia deoarece, în primul rând, formele de relief sunt reprezentate prin imaginile lor reale pe aerofotograme și nu prin semne conventionale, așa cum este cazul reprezentărilor grafice și cartografice. Este posibilă cercetarea formelor de relief din toate punctele de vedere ale geomorfologiei și anume: morfografic, morfometric, morfogenetic, morfocronologic și morfodinamic. Analiza geomorfologică este o metodă obiectivă de cercetare a reliefului fiind imposibilă alterarea datelor obținute de către factorii subiectivi.

În ceea ce privește Domeniul Hidrologiei o aplicație importanta este reprezentată de obținerea modelului digital altimetric în scopul modelării de inundație în care datele fotogrammetrice și de teledetecție sunt prelucrate prin procesul de interpretare stereoscopică a fotogrammelor aeriene sau satelitare.

Un rol foarte important în cadrul acestei aplicații îl are și altimetria laser (Light Distance and Ranging – LIDAR), care este o metodă foarte eficientă și precisă pentru obținerea datelor necesare determinării altimetriei suprafeței vizibile. Lidarul are foarte multe aplicații, atât în domeniul civil, cât și în cel militar. Datorită rezoluției ridicate, lidarul permite recunoașterea formei țintelor, asigurând identificarea acestora (ex. relizarea conturului unui tanc sau identificarea denivelărilor solului unde au fost îngropate mine).

Utilizarea laser scannerului reprezintă o altă aplicație deosebită a fotogrammetriei, de mare actualitate și mai ales de mare viitor, unde imaginile sunt obținute cu un alt senzor decât (sau pe lânga) camera fotogrammetrică convențională, în care o imagine este înregistrată ca o baleiere electronică în vizibil sau folosind radiații din afara domeniului vizibil pe film, cu microunde, radar, în infraroșul termic sau ultraviolet.

Aparatele clasice de fotogrammetrie erau limitate și impuneau condiții de folosire în laboratoare, însă după cum s-a putut observa fotogrammetria a evoluat, domeniile de aplicare s-au extins, iar în prezent se așteaptă apariția stațiilor digitale fotogrammetrice de teren care să poată prelucra la teren fotogrammele digitale sau digitizate, eliminând astfel operațiile de fotointerpretare de teren ce preced stereorestituția și completarea la teren care se efectuează după stereorestituție.

CAPITOLUL 2 – SISTEME CULEGERE A DATELOR FOTOGRAMMETRICE

Aerofotografierea este definită ca fiind o metodă simplă de obținere a datelor, cu efort și cost redus, atunci când scopul este acela de a cartografia suprafețe extinse ,iar modelele obținute au o acuratețe satisfăcătoare.

Camerele fotogrammetrice aeriene sunt sisteme speciale de fotografiere, ce operează în condiții deosebite de presiune, temperatură și umiditate. Distanța până la obiectele fotografiate este cuprinsă între câteva sute de metri și câteva zeci de mii de metri. Unele camere pot fi instalate pe vehicule spațiale (sateliți artificiali sau stații orbitale) care evoluează la peste 200 km altitudine (KVR-1000, Corona). La noi în țară, aerofotografierile se realizează cu avioane, fiind destinate realizării de hărți și planuri cu diverse destinații.

Echipamentele și softurile specializate ne ajută la prelucrarea înregistrărilor, imaginilor, produsul final al acestei prelucrări fiind reprezentat de modelul digital 3D al terenului care poate fi folosit apoi în diverse aplicații practice pentru soluționarea unor probleme.

Un model 3D ne oferă o reprezentare exactă a terenului și ușurează procesele de planificare, control și cele decizionale în multe situații, astfel nu trebuie decât să se stabilească scopul realizării unui astfel de model.

În acest scop, al aerofotografierii, s-au construit vehicule aeriene speciale ce trebuie să îndeplinească o serie de condiții specifice, precum stabilitatea și realizarea riguroasă a direcției de zbor.

Calitatea fotogrammei, utilizată în diverse aplicații, este definită de calitatea optică a obiectivului camerei fotogrammetrice ce realizeză înregistrarea, în cazul camerelor digitale, iar în cazul camerelor analogice un factor important este reprezentat și de rezoluția emulsiei filmului utilizat la aerofotografiere.

2.1 Camere aerofotogrammetrice clasice (analogice)

Camerele de cartare de tip standard prezintă o distanță focală a obiectivului de 153 mm și un format de înregistrare a imaginii de 23×23 cm. Acestea au o geometrie foarte bună de intersecție a razelor datorită unghiului de câmp de 90° și realizeză o precizie foarte bună în procesul de cartare. În producția ortofoto sunt folosite în general distanțe focale de 210 mm și 310 mm, întrucât dacă s-ar folosi distanțe focale mari acestea ar reduce deplasările punctelor datorate reliefului terenului, iar pentru obținerea cu precizie a mozaicului imaginilor suprapuse

longitudinal, din zonele urbane, este cerut un efort mai mic. Distanțele focale mari nu reprezintă soluția ideală pentru multe lucrări de cartare topografică, în care sunt necesare trasarea curbelor de nivel și a elementelor de planimetrie, deoarece precizia coordonatei verticale este proporțional mai scăzută.

Camerele fotoaeriene ce utilizează filmul în procesul de cartare au fost folosite zeci de ani, acestora aducându-se îmbunătățiri la nivelul opticii de imaginare (obiectivilor), filmului ce poartă senzorul de imagine și a sistemelor lor constructive.

În principiu filmul aerian este scanat cu dimensiuni ale pixelului cuprinse între 10-30 microni, tipic fiind dimensiunea de 15 microni, ce echivalează cu 1700 doți/inch. La o rezoluție de 1700 dpi și un format de 23×23 va rezulta aproximativ 15000×15000 pixeli sau 225 mb pentru o imagine alb/negru, respectiv 675 mb în varianta color.

2.1.1 Camera aerofotogrammetrică analogică RMK TOP 15

Camera foto-aeriană RMK TOP 15 a fost una dintre cele mai utilizate camere aerofotogrammetrice analogice. Produsă de firma Carl Zeiss, Germania, ea a reprezentat un sistem de înaltă performanță, componentele acesteia fiind optimizate pentru a răspunde la doi factori importanți: factorul practic și cel eonomic.

Figura 2.1 Camera analogică RMK TOP 15

Au fost acordate considerente speciale în legătură cu disponibilitatea spațiului din avion, condițiile de instalare și necesitățile de schimbare a componentelor. Camera este o unitate compactă, corpul acesteia fiind reprezentat de un trunchi de con, în care se găsește obiectivul, planul focal și câmpul de date auxiliare, ce se imprimă pe fotogramă la fiecare expunere, motoarele care pun în mișcare filmul, cele 4 filtre interne, diafragma și obturatorul.

Unitatea de control T-CU conține microprocesorul, interfața pentru GPS și sistemul de navigare. Ca distribuitor central, interconectează componentele întregului sistem. Tabloul de comandă T-TL este folosit pentru a opera și pentru a monitoriza întregul sistemul al camerei. Se bazează pe un computer compact

programabil, ce se conectează la avion. Tabloul permite schimbul de date cu un computer extern folosit pentru planificarea și evaluarea misiunilor.

Platforma girostabilizatoare face legătura dintre corpul camerei și podeaua avionului, scopul principal fiind acela de a asigura fotografii verticale care să nu fie afectate de vibrații. Trăsătura esențială ce îmbunătățește performanțele este stabilizarea corpului camerei pe cele 3 axe.

Caseta de filme T-MC conține bobina debitoare pentru filmele neexpuse, bobina colectoare pentru filmele expuse și dispozitivul pentru deplasarea filmului. Telescopul navigabil este folosit pentru navigarea bandă cu bandă, astfel controlul suprapunerii se face manual prin ăsurători continue și pentru corecția devierilor. Trăsăturile telescopului navigabil permit unui singur operator să execute în același timp procedura de navigare, controlul suprapunerilor și controlul camerei.

Calitatea superioară a acestei camere a fost certificată și calibrată de biroul german TUF din Oberkochen.

2.1.2 Camera aerofotogrammetrică analogică MRB 15/2323

Elementele camerei, mecanismele, timpii de expunere, timpii de așteptare, acoperirile longitudinale primesc comenzi automate de la sistemele de control ale acesteia, comenzi care ajung la un electromotor ce acționează elementele în cauză. Elementul cel mai important al camerei este reprezentat de conul obiectivului. Montat într-un ansamblu fix acesta susține: obiectivul, diafragma, obturatorul central și placa cadrului din planul focal, pe care apar indicii de referință și inscripțiile care vor fi imprimate pe fotogramă. Conul obiectivului este interschimbabil pentru cea mai mare parte a camerelor aerofotogrammetrice.

Figura 2.2 Camera analogică MRB-15/2323

În ceea ce privește axul optic, acesta trebuie să îndeplinească condiția de perpendicularitate pe planul fotogramei, planeitatea cadrului planului focal este asigurată din fabrică la 4µ, iar constanta obiectivului calculată cu precizia de 1/100 mm.

Caseta de film se adaptează pe corpul camerei și dispune de un mecanism de antrenare a filmului, care este în legătură cu mecanismul obturatorului. Scopul sistemului de asigurare a planeității în planul focal este atins prin următoarele metode: tensiunea directă a filmului; cu o turbină de aer, ce crează o depresiune prin absorbția aerului dintre pelicula de film și placa planului focal (dispune de unele orificii), sau prin crearea unei presiuni de aer pentru presarea filmului pe placa planului focal; placă de presiune.

Caseta de film, interschimbabilă, poate fi de 60 m de film (250 fotograme) sau de 120 m de film (500 fotograme). Bobina de film fabricată la Azomureș are 75 m defilm, respectiv 312 fotograme.

Sistemul de comandă asigură afișarea acoperirilor longitudinale, viteza generală a ciclului camerei și comanda vitezei motorului electric. În cadrul acestuia se regăsește un sistem de declanșare manuală, fotogramă cu fotogramă, și un sistem de compensare a trenării. Timpii de expunere pot ajunge până la 1:1000 s, iar ciclul camerei poate dura 2-3 secunde, lucru ce depinde de scara imaginii și viteza de zbor a platformei.

Etapele ciclului camerei sunt următoarele:

Asigurarea planeității filmului pe cadrul planului focal, prin acșionarea plăcii de presiune;

Expunerea negativului;

Iluminarea cadrului clișeului și expunerea datelor auxiliare ce apar pe fotogramă;

Eliberarea clișeului prin placa de presiune;

Transportul filmului pentru o nouă fotogramă.

Referitor la camerele aerofotogrammetrice analogice mai pot fi amintite și următoarele:

Wild RC10 – formatul fotogramelor 23 x 23 cm, obiectiv Universal Aviogon; distanța focală 152 mm; obturator cu lamele, timp de expunere 1/500 -1/1000 secunde; deschiderea relativă maximă 1 / 5,6; film 60 m / 24cm;

RMK Â30/23 (Zeiss Obercohen) – formatul fotogramelor 23 x 23 cm. obiectiv Pleogon; distanța focală 300 mm; deschiderea relativă maximă 1 / 5,6; timp de expunere 1/100 -1/1000 secunde; film 120 m / 24cm;

Wild RC20 – formatul fotogramelor 23 x 23 cm, 4 obiectivi interșanjabili de mare rezoluție Aviogon sau Aviotar cu distanțele focale: 88mm, 153mm, 213mm și 303mm; obturator cu lamele; timp de expunere 1/100 – 1/1000

secunde, deschiderea relativă maximă 1/4 – 1/22; film 120-219 m / 24cm; dispozitiv de compensare a trenării;

Wild RC36 – formatul fotogramelor 23 x 23 cm, 3 obiectivi interșanjabili.

2.1.3 Camera aerofotogrammetrică analogică AFA

Camerele de tip AFA sunt camere construite în fosta URSS, acestea fiind:

AFA – 27;

AFA – 33;

AFA – 37;

AFA – TE (cea mai folosită).

Figura 2.3 Camera analogică AFA – 27, model 1953

Camera AFA – TE are o casetă ce poate susține o bobină de film de 60m și lată de 19cm, din care se pot înregistra 320 de fotograme de format 18x18cm. Planeitatea peliculei în planul focal se realizează cu o precizie de maxim 0,02mm, iar obiectivii au distanțe focale variind de la 55 la 500mm.

2.2 Camere aerofotogrammetrice digitale

Camerele cu film nu au mai înregistrat progrese, astfel ele au ajuns să fie înlocuite de sistemele de senzori digitali aeropurtați care se dovedesc a fi mult mai utili și eficienți, în special când sunt utilizate ca primă componentă a fluxului de operare complet digital.

Aerofotografierea în format standard alb-negru s-a efectuat până în anul 1997, urmând ca la sfârșitul anilor ’90 să se facă trecerea la imaginile color. Principiul

camerelor digitale este definit de compunerea unei imagini din multiple fotografii digitale, întrucât realizarea unui dispozitiv cu o capacitate mare, pentru a cuprinde fotografii într-un singur cadru, nu este posibilă.

Camerele digitale au în comun utilizarea senzorilor CCD (Charged Coupled Devices – Dispozitive Cuplate în Sarcină), al căror răspuns luminos liniar este extraordinar în comparație cu tehnologia analogică (film).

Acestea sunt radiometre reale calibrabile, ce ușurează conexiunile radiometrice între două imagini digitale vecine, utile în realizarea mozaicului și a ortofotoplanului. În prezent se cunosc două soluții CCD, senzor liniar și senzor matrice, ce împart domenii de aplicare diferite:

Senzorii liniari CCD sunt de preferat în achiziția de imagini de înaltă rezoluție, dar ale căror geometrii nu sunt critice (exploatări vizuale fără măsurători foarte precise);

Senzorii matrice CCD oferă o geometrie riguroasă, mai bună decât a tehnologiei analogice cu film, digitizat sau nu, fiind mult mai potrivită scopurilor fotogrammetrice.

2.2.1 Camera aerofotogrammetrică digitală ADS 40

Camera aerofotogrammetrică ADS 40 (Airborne Digital Sensor) este produsă de LH Systems, dezvoltată de Deutsches Zentrum fuer Luft – und Raumfahrt (German Aerospace Center DLR). Principiul camerei constă în utilizarea senzorilor liniari de baleiaj în spațiul obiect. Este o cameră multispectrală cu obiectiv unic dotată cu 3 senzori CCD unidimensionali, unul dispus pentru înregistrări în poziție nadirală, unul orientat în față ,iar altul în spate. Acești senzori înregistrează 3 benzi pancromatice ,iar senzorul în poziție nadirală înregistrează 4 benzi multispectrale (roșu, verde, albastru, infraroșu apropiat).

Figura 2.4 Camera digitală ADS 40

Pratic vederea din față se realizează cu elementele din prima linie, vederea nadirală cu cele din linia mediană, iar vederea din spate cu elementele plasate în ultima linie. Pixelii din cadrul liniilor au dimensiunea de 6.5×6.5 microni, iar domeniullor dinamic este de 12 biți.

Cele trei linii pancromatice la operarea standard, GSD (Ground Sampling Distance sau Pasul de eșantionare la sol), au valoarea de 15 cm, dar în unele circumstanțe ele pot fi de 5 cm (McGlone 2004). Practic exploatarea imaginilor preluate cu senzorii care operează după geometria pushbroom solicită modele speciale ale senzorului, și informații continue de la GPS și UMI.

Rezultatele publicate după folosirea primei camere ADS 40 arată avantajele și dezavantajele acestui tip de senzor:

Superioritatea imaginii obținute față de o imagine scanată (12.000 de pixeli sunt echivalentul unei fotograme analogice de 24x24cm, scanată la o rezoluție de 20 µm);

Distorsiunile geometrice datorate insuficientelor sistemului inerțial sunt slabe, dar rămân vizibile, matricitatea imaginii prezentând defecte mici;

Dinamica imaginii este satisfăcătoare dar necesită viteză mare de transfer a informațiilor de la detectorii CCD;

Geometria imaginii (perspectiva cilindro-conică) implică metode noi de procesare a datelor digitale, fiind potrivite determinărilor de modele digitale ale suprafețelor (DSM), însă opresc folosirea programelor standard de exploatare (software);

Obținerea culorilor se face adăugând în planul focal bare de senzori CCD echipate cu filtre. Ca și exemplu putem considera bara CCD cu vedere verticală înlocuite de 3 bare CCD apropiate una de cealaltă, fiecare echipată cu un filtru.

2.2.2 Camera aerofotogrammetrică digitală Microsoft Vexcel UltraCam

Camera digitală de cartare UltraCam produsă de compania americano-austriacă Microsoft/Vexcel este un exemplu reprezentativ pentru abordarea de tip matrice mozaicată, deoarece folosește un număr de elemente fotosenzitive de înregistrare, dispuse areal, având câmpuri de vedere suprapuse între ele longitudinal, aranjate astfel încât imaginea combinată să fie echivalentă cu o singură imagine cadru.

Camera este compusă din unitea de senzori, sistemul de stocare la bord, sistemul de preluare a datelor, panoul de interfață a operatorului și două unități de stocare de date detașabile.

Camera Vexcel utilizează nouă senzori cu operare în pancromatic și patru senzori multispectrali, corectează electronic trenarea și generează puncte de legătură în timp real, pentru a asigura registrația între imagini. Cu o distanță focală

a obiectivilor de 100mm, dimensiunea pixelilor de 9×9 microni și un unghi de câmp de 55° transversal direcției de deplasare a camerei, respectiv 37° în lungul traseului, imaginea finală ajunge la o dimensiune de 11.500×7.500 pixeli.

Figura 2.5 Camera digitală UltraCam

Prelucrarea imaginii este efectuată în patru etape de la 00 la 3.

În cadrul primei etape “00” se verifică dacă datele înregistrate de la cei 13 senzori montați pe cele patru camere pancromatice sunt complete. Rezultă o imagine de ordinul “0”.

În etapa doi, imaginile obținute sunt corectate radiometric și geometric, convertindu-le în imagini de ordinul 1.

A treia etapă presupune eliminarea zonelor de dublă expunere, rezultând o imagine de ordinul 2. Se creează de asemenea și imaginile multispectrale cu rezoluție mai slabă R, V, A, și IR, sau se crează o imagine fals-color corespunzător nivelului 3 de prelucrare. Imaginea color este atașată imaginilor pancromatice.

2.2.3 Camera aerofotogrammetrică digitală DMC Z/I

Figura 2.6 Camera digitală DMC Z/I

DMC Z/I este o cameră digitală de cartare produsă de compania germano-americană Zeiss/Intergraph și se bazează pe aceeași abordare de tip mozaicată ca și camera digitală UltraCam.

DMC (Digital Modular Camera) utilizează patru matrici de elemente fotosenzitive, care operează în pancromatic, împreună cu patru matrici de senzori ce operează multispectral, punând la dispoziție o rezoluție radiometrică de 12 biți (4096 nivele de gri). Poate corecta electronic fenomenul de trenare a imaginii și de asemene calibrează radiometric imaginea finală, producând o geometrie pinhole ideală.

Sistemul digital de preluare DMC reprezintă o combinație flexibilă de 8 camere cu obietivi Carl Zeiss:

4 camere pancromatice, având obiectivi cu distanța focală f =120mm și deschiderea maximă de f:4; acestea înregistreză patru subimagii digitale, cu formatul de 3824×7680 pixeli, ce compun o imagine finală cu dimensiunile de 7680×13824; dimensiunea fizică a senzorului este de 12µm;

3 camere multispectrale, având obiectivi cu distanța focală f =25mm și deschiderea maximă de f:4, care înregistrează imagini cu dimensiunile de 2048×3072 pixeli;

1 cameră pentru infraroșul apropiat, având un obiectiv cu distanța focală de f =25mm și deschiderea maximă de f:4, care înregistrează imagini cu dimensiunile de 2048×3072 pixeli;

Timp de înregistrare 2s/imagine;

Memorie: 3 Mission Data Recorders de câte 280 GB-total 840 GB (2000 imagini);

Platformă girostabilizatoare T-AS GSCSM.

Preluarea imaginilor cu ajutorul camerei DMC presupune două componente:

Componenta care se montează pe platforma de preluare;

Componenta de prelucrare după descărcarea datelor la sfârșitul zborului, ce are loc în laborator.

Pe camera de preluare se montează sistemul inerțial IMU de măsurare a unghiurilor de înclinare a platformei. Camera este montată pe o platformă giroscopică de stabilizare de tip T-AS, având aceleași dimensiuni cu camera clasică RMK-TOP. Cele două antene GPS, una de precizie și alta de navigație sunt în legătură cu unitatea ASMS, iar întregul sistem este controlat de operator. Această unitate ASMS este alcătuită dintr-o parte hardware, privind sistemul RTC, și o parte software de comunicație cu camera și celelalte componente de control a expunerilor fotogramelor conform proiectului de zbor planificat și optimizat de către ISMP.

Toate cele 8 imagini trebuie să fie preluate în mod sincron cu aceeași deschidere relativă a obturatorului. Partea electronică a senzorilor este integrată într-un singur modul, astfel softul ISMP optimizează proiectul de zbor și pe baza

datelor reale din momentul respectiv îl actualizează. Pe imaginile înregistrate sunt stocate trei module detașabile de memorie, care sunt cuplate cu camera de preluare.

Prelucrările din laborator se fac conform următoarelor etape:

Proiectarea preluării imaginilor și înregistrarea în softul camerei, operație ce se efectuează înainte de preluare;

Prelucrarea preliminară a imaginilor obținute la preluare;

Exploatarea imaginilor obținute la stații digitale fotogrametrice, cu observare stereoscopică sau monoscopică, întocmirea hărților digitale topografice, tematice sau a sistemelor GIS.

Pentru preluările multispectrale se generează imaginile color prin combinarea imaginilor pancromatice și multispectrale prelucrate anterior.

2.2.4 Camera aerofotogrammetrică digitală HRSC

Camera digitală HRSC (High-Resolution Stereo Camera) este produsă de compania germană DLR (Deutschen Zentrum fur Luft und Raumfahrt) și firma franceză privată STAR, ideală pentru spații înguste de desfășurare, având dimensiuni mici, greutate scăzută, consum redus de energie și o formă robustă.

Figura 2.7 Camera digitală HRSC

Fiind o cameră de mare rezoluție aceasta este dotată cu cinci benzi pancromatice și patru benzi multispectrale, distribuite între albastru și infraroșu apropiat, iar acoperirea stereoscopică se obține cu ajutorul senzorlor montați în fața și spatele direcției de zbor.

Camera este dotată cu senzori DCS liniari a câte 5184 detectori dispuși în planul focal al sistemului optic și orientați perpendicular pe direcția de zbor.

2.3 Sisteme de scanare laser de tip LiDAR

Principala alternativă a tehnologiei fotogrammetrice este tehnologia LIDAR (Light Detection And Ranging) sau o combinație a acesteia cu tehnologia fotogrammetrică.

LiDAR este o tehnologie optică de sondare la distanță (remote sensing) cu ajutorul căreia, prin intermediul măsurării proprietăților luminii împrăștiate pe obiecte aflate la depărtare, se pot extrage informații despre acestea. Este același principiu ca la tehnologia RADAR, diferența constând în lungimea de undă a radiației electromagnetice utilizate. Lungimea de undă reprezintă distanța parcursă în spațiu de radiația electromagnetică în timpul unei singure perioade de oscilație. Această distanță este în cazul luminii vizibile de ordinul unei jumătăți de micrometru (un micrometru este a milioana parte dintr-un metru), iar în cazul undelor radio poate ajunge la ordinul metrilor. La sistemele LiDAR, lungimile de undă utilizate se află în plaja 0.3-1.1 micrometri (care acoperă tot spectrul luminii vizibile), pe când sistemele RADAR folosesc lungimi de undă din plaja micrometri-metri.

O primă aplicație a acestei tehnologii a fost determinarea distanței la care se află anumite obiecte de interes. Bineînțeles, nu după mult timp și alte domenii au adoptat tehnologia LiDAR, astfel creându-se sisteme pentru sondarea reliefului (cu înaltă precizie spațială). O altă aplicație propusă de această dată de către NASA se referă la folosirea aceste tehnologii pentru navigarea unei aeronave la aterizarea pe suprafața Lunii.

Actualele sisteme laser pot emite până la câteva mii de impulsuri pe secundă. Principala caracteristică a sistemului este reprezentată de o diodă laser, ce imite impulsuri cu o anumită frecvență și un receptor, astfel se măsoară perioadele de timp dintre emisie și recepție cu mare precizie, ținându-se cont de viteza de propagare a luminii, și se determină distanța obiect.Sistemul emițător folosește o oglindă rotativă pentru a baleia sub un anumit unghi o porțiune de teren sub forma unei linii perpendiculare pe direcția de zbor.

Figura 2.8 Principiul de măsurare cu LiDAR

Sistemul LiDAR are nevoie de câteva stații GPS la sol, una montată pe avion și corecții diferențiale. Erorile de poziție și orientare a avionului, unghiul de baleiere, refracția atmosferică și alte surse de erori în determinarea coordonatelor punctelor induc o precizie de 1m în plan și o precizie de 20-30cm la cotă.

Utilizarea sistemului LiDAR în realizarea hărților topografice prezintă o serie de avantaje:

Programarea zborului la orice oră din zi, independent de tipul de vegetație sau de condițiile meteorologice, factorii externi ce totuși pot influența negativ rezultatele misiunii LiDAR sunt ploaia și stratul de nori;

Un avantaj deosebit îl constituie faptul că fasciculul laser poate penetra vegetația, răspunsul putând fi multiplu și legat de numărul de obstacole pe care le întâlnește fasciculul laser în drumul lui spre pământ. Numărul de răspunsuri poate varia de la 1 la 5 și poate fi 0 când întâlnește o apă. Ceea ce face ca acest avantaj să fie deosebit este faptul că majoritatea aplicațiilor au ca produs final modelul suprafeței terenului, fară copaci, coroane ale acestora sau alte elemente de acest tip;

Figura 2.9 Răspunsuri LiDAR

Datele de teren pot fi preluate și prelucrate în același timp.

Câteva aplicații ale în utilizarea datelor laser-scaner:

Cartarea pentru lucrările inginerești, autostrăzi, drumuri, conducte, magistrale etc.;

Cartarea rețelelor de înaltă tensiune, a gabaritului și a spațiului de siguranță a acestora;

Generarea MDT, în special în zonele împădurite, cartarea drumurilor forestiere și a zonelor de drenaj;

În telecomunicații pentru studiul de amplasare a antenelor de emisie, în zonele urbane;

Măsurarea efectelor catastrofelor naturale, cutremure de pământ, inundații, alunecări de teren;

Măsurarea cantităților de zăpadă în aroximarea cantității de apă, în bazinele versante;

Crearea modelului 3D în arhitectură pentru implantarea diverselor proiecte de sistematizare urbană;

Generarea MDT în zonele cu microrelief pot fi redate foarte bine prin această metodă.

2.4 Anexe ale camerelor aerofotogrammetrice moderne

În cadrul acestui subcapitol vor fi prezentate câteva anexe ale camerelor moderne, discuțiile făcând referire atât la specificațiile acestora, cât și la importanța lor. În principiu anexele au rolul de a asigura preluarea cu precizie a datelor fotogrammetrice, astfel camera fotogrametrică digitală utilizată va fi prevăzută cu toate anexele moderne necesare obținerii unor fotograme cu o calitate ridicată.

2.4.1 Platforma girostabilizatoare

Camera fotogrametrică digitală va fi instalată pe o platformă giro­stabilizatoare, care amortizează vibrațiile și asigură giro­stabilizarea corpului camerei pe cele trei axe (φ, ω, κ) asigurând preluarea nadirală a fotogramelor.

Utilizând datele de la unitatea inerțială (UMI), care înregistrează rotațiile camerei în timpul declanșării opturatorului pentru fiecare fotogramă înregistrată, platforma încearcă să compenseze în timp real înclinările pe cele 3 axe, prin înclinarea acesteia în sensuri contrare înclinării avionului. Mișcările de rotație din timpul zborului, datorate avionului, se măsoară prin intermediul a trei dispozitive giroscopice cu laser, iar mișcările de stabilizare sunt realizate de servomotoare rapide.

În urma acestor corecții rămân totuși înclinări mici care vor fi luate în calcul la post-prelucrare.

Figura 2.10 Platformă girostabilizatoare

2.4.2 Compensarea trenării FMC

Prin dotarea camerelor fotoaeriene cu dispozitive de compensare a trenării (FMC-Forward Motion Compensation) se pot utiliza avioane cu viteze mai mari, timpi de expunere mai mari permițând compensarea unei benzi de până la 650 pixeli.

Sistemul de compensare a trenării liniare FMC permite eliminarea fenomenului de trenare (înlătură neclaritatea detaliilor pe fotograme, datorată deplasării avionului în intervalul căt obturatorul este deschis) , de aceea platforma este prevăzută cu acest mecanism ce deplasează întreaga cameră sau senzorul acesteia pentru eliminarea fenomenului de “imagine mișcată” pe direcția de zbor.

Acest fenomen este cu atât mai pronunțat cu cât obturatorul camerei stă mai mult timp pe poziția deschis, timp dictat de condițiile de luminozitate în momentul preluării.

2.4.3 Dispozitivul GPS aeropurtat și unitatea de măsurare inerțială

UMI/INS

GPS-ul aeropurtat a început să fie folosit pentru a întări rezultatele aerotriangulației, prin înregistrarea precisă a pozițiilor spațiale ale tuturor punctelor de stație de preluare a imaginilor, cu aproximativ 15 ani în urmă. Cu datele culese de GPS aeropurtat, sunt necesare mai puține puncte de sprijin (reperi la sol), deoarece coordonatele X,Y,Z, aferente stațiilor pot funcționa efectiv ca puncte de sprijin, în procesul de aerotriangulație.

Cu toate că aceasta reduce numărul de puncte de reper necesare, lipsa cunoașterii elementelor de orientare ungiulară a senzorului (camerei), încă previne atingerea scopului final : eliminarea etapei de aerotriangulație din fluxul tehnologic al operării. Totuși, de câțiva ani progresele realizate în domeniul sistemelor unităților de măsurare inerțială, au început să faciliteze punerea la dispoziție a orientării unghiulare a axului optic al camerei, cu precizii de ordinul a 0,2 – 0,4 minute de arc. Acestea, combinate cu o precizie mai bună de 15 cm, a datelor GPS, conduc la eliminarea aerotriangulației la unele aplicații realizate în cadrul cartării la scări mari.

De exemplu, pentru imagini preluate la scara de aproximativ 1 : 8.000, măsurătorile realizate cu unitatea de măsurare inerțială oferă valori unghiulare foarte precise și de asemenea coordonate X,Y,Z ale stațiilor de preluare, ce ating precizia de aproximativ 12 cm, elemente tehnologice care satisfac generarea curbelor de nivel cu echidistanța de 60 cm (Molander 2007).

Echipamentele reprezentate de GPS aeropurtat (ABGPS) și unitatea de măsurare inerțială (UMI) integrate, pot pune la dispoziție suficientă precizie, fără aerotriangulație pentru a se îndeplini aproape toate specificațiile ASPRS din clasa

a II– a și multe din clasa I – a pentru unele produse în care sunt incluse și modelele digitale altimetrice. În plus, aerotriangulația bazată pe GPS aeropurtat și unitatea inerțială de măsurare va necesita numai numărul minim de puncte de reper pentru a se atinge clasa I – a pentru toate proiectele. Această tehnologie este de asemenea extrem de critică pentru operarea corespunzătoare a sistemelor LIDAR și de preluare aeropurtată a imaginilor. Întotdeuna când se utilizează sistemele integrate ABGPS / UMI, trebuie multă precauție pentru a se obține rezultate de încredere. Perturbările atmosferice, lipsa sateliților GPS în timpul culegerii datelor și alte discrepanțe ale sistemului se pot însuma și pot conduce la rezultate slabe.

Figura 2.11 UMI

2.3.5 Dispozitive receptoare GPS

Având posibilitatea de a opera în conexiune cu receptoare GPS, acesta reprezintă un lucru foarte important în creșterea preciziei și asigurarea unui control necesar în aerofotografiere.

În misiunea de aerofotografiere sunt utilizate două receptoare GPS, un receptor ce este amplasat la bordul avionului și asigură determinarea cu precizie a poziției spațiale (X0, Y0, Z0) a centrului de perspectivă în momentul expunerii, față de sateliții NAVSTAR vizibili în acel moment, și un al doilea receptor amplasat la sol, necesar aducerii imaginii în sistemul de referință terestru.

Camera fotoaeriană împreună cu receptor GPS îndeplinesc următoarele aspecte:

Determinarea precisă a coordonatelor centrului de proiecție (punctul nodal anterior al obiectivului camerei), care reprezintă practic punctul de stație fotogrametric, aducând coordonatele de pe elipsoidul WGS 84 în sistem local de coordonate;

Dirijarea procesului de navigație și declanșarea automată a expunerii filmului în pozițiile proiectate, definite prin sistemul de navigație, în cazul camerelor analogice, la cele digitale fiind vorba de momentul capturării imaginii;

Înregistrarea momentului efectiv al expunerii (punctul mijlociu al intervalului de timp cât obturatorul rămâne deschis) prin intermediul receptorului GPS, cu o eroare maximă de 2% din timpul de expunere;

Înregistrarea precisă a datelor și a direcției nord reale în momentul expunerii.

CAPITOLUL 3 – FOTOGRAMMETRIA DIGITALĂ

Fotogrammetria digitală (HEIPKE 1995) este ramura fotogrammetriei care studiază tehnologiile de achiziție, stocare, prelucrare și analiză a imaginilor digitale (2D și 3D) utilizând informații geometrice, radiometrice și semantice ale spațiului obiect.

Datorită apariției și dezvoltării noilor senzori imagine opto-electronici, a sistemelor satelitare sau aeropurtate de preluare a informației, a sistemelor sofware de mare performanță s-a făcut astfel trecerea de la fotogrammetria analogică la fotogrammetria analitică și de la fotogrammetria analitică la fotogrammetria digitală.

3.1 Imaginea digitală

După ce am discutat în prealabil de sistemele de culegere a datelor fotogrammetrice, în continuare va fi prezentat produsul acestor sisteme, și anume fotograma sau imaginea digitală.

Fotograma poate fi descrisă ca o funcție continuă bidimensională “f(r,c)”, unde coordonatele r și c sunt variabile spațiale, iar valoarea funcției este amplitudinea, densitatea optică sau transparența. Prin discretizarea acestei funcții în domeniul spațial și în amplitudine se obține o funcție discretă “f(r,c)”, numită fotogramă digitală sau imagine digitală.

Discretizarea în domeniul spațial se numește eșantionare, iar în domeniul amplitudinii cuantizare, astfel fotograma digitală reprezintă o funcție bidimensională de elemente de suprafață, denumite elemente imagine sau pixeli, iar în domeniul densităților optice valoarea funcției este nivelul de gri al pixelului.

Modelul bidimensional al funcției “f(r,c)” derivă din două funcții:

Iluminarea spațiului obiect (I), unde: 0 ≤I ≤ ∞;

O funcție care descrie proprietățile obiectului iluminat, și anume reflexia (ρ), unde: 0 ≤ρ ≤ 1.

Trecerea de la spațiul obiect la spațiul imagine a funcției se face cu ajutorul discretizării prin eșantionare, într-o matrice de N linii și M coloane.

Cuantizarea redă pentru fiecare pixel îmagine (r,c) nivelul de gri al imaginii, strălucirea imaginii sau intensitatea imaginii, care este un întreg având valori 2γ, unde γ poate fi 2,4,8,12,16 biți pentru fiecare pixel. Nivelul de gri (I) este dat de o valoare cuprinsă între 0 și 255, valoare care se stochează în calculator în mod liniar pe 8,16, sau 24 de biți, care sunt tratați apoi ca o unitate.

Imaginea pancromatică este reprezentată de imaginea alb-negru aeriană sau satelitară preluată pe tot spectrul vizibil.

Imaginea color se reprezintă prin trei plane imagine pentru cele trei culori primare, ce înseamnă 24 biți pentru fiecare pixel. Fiecare culoare de bază, Roșu (580 µ), Verde (545 µ) și Albastru (440 µ), generează câte un plan imagine.

Imaginea multi-spectrală este reprezentată prin mai multe plane imagine, ce corespund intervalelor de bandă în care au fost preluate.

Imaginile hiper-spectrale sunt preluate în peste 100 benzi spectrale, iar rezoluția spațială a lor este slabă, în prelucrarea lor avându-se în vedere structura spațială, nu pixelul individual.

Fereastra pixelului se definește în spațiul imagine prin pixelii vecini celui analizat fpl(i,j), centrată pe I(i,j), iar mărimea ferestrei se esxprimă astfel:

3.1.1 Caracteristici ale imaginii digitale

Radiația electromagnetică incidentă interacționează cu suprafața terestră sub diferite forme, printre care: dispersie, absorbție, transmisie, reflexie, emisie etc.

Frecvența de eșantionare determină cât de frevent sunt eșantionate datele colectate și poate fi de trei tipuri: spațială, spectrală și temporală. În general rezoluția definește separarea maximă sau puterea de discriminare a măsurătorilor efectuate, iar ea poate fi: spațială, spectrală, radiometrică și temporală.

Rezoluția spațială definește mărimea detaliilor care pot fi identificate în imagine, cunoscând că nu putem identifica obiecte reprezentate pe un pixel imagine, sau, pentru un senzor, rezoluția spațială este definită ca fiind distanța minimă între două obiecte pe care acesta le poate înregistra în mod distinct.

Rezoluția în direcția nadirală de baleiaj are o valoare, iar la capetele liniei de baleiaj aceasta scade, ceea ce duce la o distorsiune panoramică. Corectarea acestei distorsiuni este cunoscută sub numele de corecție geometrică. Precizia geometrică de determinare a unor elemente de detaliu în procesele automate din imaginea digitală este de obicei ΔP/10, unde ΔP reprezintă dimensiunea grundelui.

Rezoluția radiometrică este dată de numărul nivelelor de cuantizare a valorilor înregistrate de senzor pentru fiecare pixel (pentru imaginile pancromatice). În mod obișnuit se exprimă în biți pe pixel. Senzitivitatea ochiului omenesc poate distinge aproximativ 30-60 nivele de gri, stocate pe 6 biți. Pentru un obiect care este reprezentat pe un pixel, contrastul acestuia este proporțional cu zgomotul radiometric, astfel rezoluția radiometrică înfluențează identificarea obiectului în imagine.

Rezoluția spectrală este reprezentată de intervalele de bandă utilizate la preluare și folosită pentru realizarea imaginilor color prin metoda aditivă, astfel filtrele celor trei culori fundamentale se montează la trei dintre obiectivii camerei multiobiectiv, sau în fața senzorilor după sistemul de dispersie, la senzorul liniar. Pentru a dispune de o înaltă rezoluțe spectrală aceasta înseamnă folosirea unui mic interval de bandă. Senzorii cu o lățime de bandă mare dau o bună rezoluție radiometrică și spectrală. Sistemele de preluare aeropurtate preiau imagini spectrale cocncomitent cu cele pancromatice.

Semnătura spectrală are un caracter unic pentru fiecare obiect din spațiu, însă problema ar fi că nu este constantă, astfel ea ne ajută la diferențerea obiectelor sau a claselor de obiecte din imaginea digitală. În cazul senzorilor reflectivi aceasta depinde de ora din zi, anotimpul, stadiul de vegetație a diverselor culturi, starea atmosferică, unghiul de incidență solar, panta terenului, orientarea ei etc.

Rezoluția temporală este definită de natura aplicațiior pentru care sunt utilizate camerele aeropurtate, astfel ea poate să varieze de la câteva ore în cazul proceselor dinamice, precum: inundații, incendii etc, lacâteva luni în cazul urmăririi dinamicii suprafeței verzi.

Rezoluția și eșantionarea temporală face referire la intervalul de timp care trece între două înregistrări succesive deasupra aceleiași zone, iar această perioadă poate fi sezonieră, lunară, săptămânală, decâteva zile sau de câteva ore. Putem avea o eșantionare sistematică sau o eșantionare selectivă.

Pasul de eșantionare la sol reprezintă distanța la sol dintre centrele a suprafețelor adiacente a doi pixeli proiectați în teren.

Calitatea imaginii digitale este dată de rezoluțiile spațială și radiometrică.

3.1.2 Prelucrarea imaginii digitale

După achiziționarea imaginilor digitale urmează partea de prelucrarea preliminară a imaginilor digitale cu mijloace și metode specifice pentru domeniul de fotogrammetrie digitală.

Prelucrarea imaginilor digitale este reprezentată de procesul de îmbunătățire a imaginilor digitale obținute din diverse surse, direct (camere digitale) sau indirect (scanarea fotogramelor).

În cadrul acestui proces de prelucrare se pot distinge următoarele tipuri de prelucrări utilizate în fotogrammetria digitală:

Prelucrări preliminare la nivelul de bază, al sistemului hardware, care asigură stocarea imaginilor digitale, afișarea lor pe monitor, accesul la ceste imagini, organizarea acestora în cadrul diferitelor proiecte în care se impune vizualizarea imaginilor, de exemplu în aerotriangulație;

Prelucrări de nivel slab, care sunt asigurate de un sistem sofware pentru principalele operații fotogrammetrice, precum orientarea interioară, orintarea relativă, orientarea absolută, diferite transformări geometrice , precum și radiometrice, legate de întărirea, slăbirea imaginii, filtrarea ei și generarea MDA (modelului digital altimetric);

Prelucrări de un nivel mediu, acest tip de prelucrări se referă la reconstrucția suprafeței obiectelor prin prelucrarea datelor din imagine, scopul acestor operații fiind reconstituirea în 3D a obiectelor din spațiu și de a le insera în spațiul stereomodelului.

Prelucrări de un nivel tehnologic înalt, acestea fac referire la recunoașterea diferitelor obiecte din imagine, la interpretarea automată a imaginii, pentru diferitele aplicașii în robotică, machine vision, pentru identificarea și localizarea obiectelor analiza independenței lor și a pozițiilor reciproce se efectuează în cadrul unor sisteme informaționale geografice (SIG).

3.1.3 Reprezentarea imaginii și a produselor de fotogrammetrie

digitală

Reprezentarea imaginilor digitale constituie un proces în cadrul căruia se urmăresc câteva etape în următoarea ordine:

Stocarea: tehnici de depozitare a datelor și de comprimarea acestora pe suporturi magnetice.

Procesarea: tehnici de accentuare și restaurare a imaginii pentru o mai bună vizualizare sau pentru corectarea ei.

Analizarea: segmentarea imaginii și extragerea unor părți sau a unor obiecte din imagine pentru a permite ca imaginea să fie mai bine înțeleasă.

Vizualizarea: afișarea, tipărea imaginii prin intermediul unor diverse periferice: video, imprimantă, plotter, etc.

Dacă vorbim de modele imagine în cadrul reprezentării imaginilor digitale, modelele matematice sunt cele care descriu cel mai bine imaginile și semnalele, un semnal fiind o funcție ce depinde de câteva variabile fizice.

Funcțiile (semnalele) pot fi:

monodimensionale – funcția depinde doar de timp f(t);

bidimensionale – funcția depinde de coordonatele plane f(x,y);

tridimensionale – funcția depinde de coordonatele spațiale f(x,y,z)

cuadri – n dimensionale – funcția depinde de diverși alți factori.

O funcție scalară depinzând de variabile 2D este utilizată pentru a descrie o imagine monocromatică. Funcția vectorială este utilizată pentru a descrie imagini multispectrale (RGB are 3 componente).

În cazul imaginilor analogice aceatea erau considerate funcții continue de tip g(x,y), astfel ele puteau fi tratate ca:

Funcții determinante;

Sistem liniar;

Procese stocastice.

Dacă considerăm imaginea ca funcție continuă g(x,y), unde: g-nivel de gri (valoare de gri, strălucire) ,iar x,y- variabile ale spațiului 2D, valorile funcției imagine corespund la luminozitate, sau strălucire în diverse puncte ale imaginii. Valorile funcției imagine pot fi definite și din punct de vedere a unor cantități fizice, ca de exemplu: temperatură, presiune, etc.

Funcția g (x,y) ce definește imaginea nu poate fi exprimată analitic. Modelele imagine sunt: funcții continue g(x,y) și funcții discrete.

În ceea ce privește prezentarea produselor de fotogrammetrie digitală, acestea pot avea următoarea formă:

Formă vectorială, mod utilizat în metodele cartografice tradiționale prin reprezentarea conținutului hărții, prin detalii punctiforme, liniare sau de suprafață, elementele de suprafață fiind considerate omogene, având același atribut delimitat de liniile sale de contur;

Formă raster, pentru produsele de planimetrie este cunoscută sub denumirea de orotofotohartă, sau ortofotonegativ (la scara imaginii), sau GIS-raster. Această reprezentare a variației cotelor este cunoscută sub denumirea de Model Digital Altimetric (MDA) al terenului. În reprezentarea raster elementul de suprafață se numește pixel, iar valoarea înregistrată pe fiecare locație reprezintă o valoare numerică cuantizată.

3.2 Imaginea scanată

Necesitatea de date digitale pentru prelucrarea impusă de crearea sistemelor GIS (Geographic Information Systems), unde datele trebuiesc frecvent actualizate și care, de asemenea, în mod frecvent utilizează drept strat de bază ortofotograma, impune și exploatarea fotogramelor analogice, digitizate prin scanare.

3.2.1 Digitizarea prin scanare

Digitizarea prin scanare impune utilizarea unor senzori specifici, care reprezintă principala componentă din cadrul unui scanner și se împart în:

Senzori liniari, de tipul DTS, care sunt dotați cu barete de 10.000 sau 120.000 de detectori dispuși liniar. Pentru scanarea imaginilor color se utilizează trei senzori liniari montați în poziție paralelă și echipați cu filtre RGB.

Senzori bidimensionali de tip DTS, ce utilizează o matrice de 2.000/2.000 detectori sau mai mult. Aceștia sunt echipați cu sisteme optice și mărește viteza de scanare prin deplasarea secvențială în două direcții pentru a acoperi întregul câmp imagine de scanat. Imaginea scanată se compune prin racordarea segmentelor de imagine astfel obținute, ajungând până la 30.000/30.000 pixeli.

Concepția mecanică, depasarea și poziționarea sistemului detectorilor și a sistemului optic corespunzător înregistrării fiecărei linii imagine sau segment de imagine este o sarcină foarte dificilă, având în vedere precizia impusă unei astfel de mișcări. Componentele mecanice trebuie să aibă coeficienți de dilatare foaret mici. Fiecare scanner este calibrat pentru întreg câmpul de lucru.

Mărimea pixelului este foarte variabilă, plecând de la 4µ la 300µ, iar în general aceste dimensiuni mari ale pixelilor se obțin prin gruparea cu un software adecvat a mai multor pixeli de baleiaj. Pentru lucrările de aerotriangulație, în cadrul MDA și ortofoto , un pixel de 30µ este suficient, micșorarea dimensiunii acestuia duce la o creștere nesemnificativă a preciziei, iar prețul de cost crește.

Scanarea trebuie să păstreze calitatea geometrică și radiometrică a imaginii și să nu deterioreze din acest punct de vedere datele digitale obținute. Imaginea analogică este înregistrată pe un suport transparent, în aceste condiții ea poate fi digitizată cu ajutorul unor digitizatoare de construcție specială. Digitizarea se efectuează după prelucrarea de laborator a fotogramei.

3.2.2 Caracteristici ale scannerelor

Caracteristicile unui scanner fotogrammetric sunt date de următoarele elemente: rezoluțiile scannerului, compresia datelor și raportul semnal/zgomot indus imaginii.

Rezoluția geometrică este reprezentată de calitatea distorsiunilor instrumentale introduse la scanare. Caracteristicile geometrice ale unui scanner trebuie să asigure ± 2µ, reprezentând precizia atinsă în fotogrammetrie, cuprinsă între 800dpi (30µ) și 1600dpi (15µ) pentru lucrările fotogrammetrice curente. În general este suficient o scanare cu o rezoluție de 10µ/10µ pentru alb/negru și o

rezoluție de 15µ/15µ pentru color. Viteza de scanare este o caracteristică importantă pentru lucrările de producție .

Rezoluția radiometrică poate fi de 10biți/pixel sau mai mult pentru imaginile pancromatice. În imaginea fotografică zgomotul radiometric este definit prin granulozitatea emulsiei, astfel în imaginea scanată se admite un zgomot de ±0,03D la ±0,05D pentru un pixel de 10µ/10µ. Scannerele cu lumină difuză dau cu aproximativ 20% un zgomot mai mic decât cele cu iluminare directă.

Senzitivitatea radiometrică corespunde contrastului imaginii aeriene și este cuprinsă între 0,1D și 0,2D pentru imaginea alb/negru, și 0,1D și 0,3D pentru imaginea color.

Compresia datelor obținute prin scanare este reprezentată de un volum destul de mare pentru imaginea alb/negru, iar în cazul celei color volulmul se multiplică de trei ori.

3.2.3 Scannere fotogrammetrice

Scannerele fotogrammetrice au o rezoluție geometrică forte mare, de obicei de 2/5 μm. Aceste scannere sunt livrate împreună cu o aplicație software specifică ce permite realizare orientării interioare precum și cu o colecție de indici de referință specifici camerelor aerofotogrammetrice utilizate. Timpul de scanare este de obicei mai îndelungat, între 15 și 45 de minute, pentru o rezoluție geometrică de 15 μm. Dezavantajele acestor scannere constau în prețurile destul de mari și software-urile complicate.

După principiul de construire, scannerele fotogrammetrice se împarte în:

scannere platformă sau plane: senzorii se mișcă în suprafața imaginii;

cannere cu tambur rotativ: filmul se mișcă și el pe un suport cilindric.

Figura 3.1 – Schema unui scanner

Cele mai utilizate sunt scannerele platformă sau plane și folosesc senzori semiconductori, iar scannerele cu tambur rotativ utilizează fotomultiplicatori de tip fotodiodă. Aceștia din urmă sunt utilizați mai rar deoarece procesul de calibrare este mai dificil datorită suportului cilindric. Caracteristicile comune celor două tipuri de

scannere constau în aceea că senzorii lor detectează lumina ce vine de la sursa calibrată, care traversează o suprafață mică din filmul fotogramei.

În funcție de rezoluție și acuratețe, scanerele pot fi clasificate în:

Tabel 3.1 Clasificarea scannerelor

Scannerele fotogrammetrice sunt utilizate numai după ce au fost calibrate geometric și radiometric, și asta se face cu ajutorul unui cristal cu grid. Gridul se scanează cu rezoluția dorită, iar poziția digitală a crucilor de intersecție a gridului se compară cu cel dat de către producătorul scannerului. Această comparație dă un model de calibrare ce se aplică tuturor fotogramelor scanate.

Printre ultimele apariții, putem menționa scannerul rotativ de birou cu forma aerodinamica “Hi Scan” comercializat de firma franceză Service July. Acest produs foarte compact și rapid poate digitiza imagini de 10 x 10 cm la 10.000 dpi într-un minut sau chiar mai puțin, în funcție de rezoluție. Programul care se livrează împreună cu Hi Scan, este cunoscut pentru posibilitățile sale de îmbunătațire a digitizării și prelucrării imaginilor. În figurile de mai jos sunt prezentate câtev tipuri de scanere performante utilizate în fotogrammetrie (de fabricație Leica Helava și Zeiss), care folosesc un soft și un hard complex (procesor rapid, memorie suficientă, controlor hard disc de tip SCSI, interfață video adecvată).

Figura 3.2 – Scannere fotogrammetrice tip DSW 300 și RM-1/DOS

Figura 3.3 – Scanner fotogrammetric tip PHODIS SC

Figura 3.4 – Scanner fotogrammetric tip Z Imaging Intergraph

3.2.4 Surse de erori în cazul scannerelor

Scannerele fotogrammetrice sunt scannere precise și au o acuratețe 2 µm pe toată imaginea, dar chiar și în cazul acestor scannere, problemele ce pot să apară, în ceea ce privește precizia datelor, se pot datora faptului că senzorii nu sunt așezați pe o linie perfectă sau pentru că benzile de scanare adiacente fie se suprapun, fie pot să aibă distanță între ele.

Alte erori pot surveni din diferențele de scară, fie în lungul liniei senzorilor, fie ortogonal pe aceasta, amândouă situațiile provocând deformarea pixelilor, ei nemaiavând formă de pătrat.

3.3 Produse ale fotogrammetriei digitale

Produsele fotogrammetrice se împart în: planuri digitale (ortofotoplanuri), modele digitale ale terenului (Modelul Digital al Elevației, Modelul Digital Altimetric

al Terenului, Modelul Digital al Suprafeței etc.), precum și hărți (ortofotohărți), eleborate pentru un anumit scop.

Hărțile sunt produsul cel mai frecvent al Fotogrammetriei. Acestea sunt produse la diverse scări și grade de precizie. Hărțile planimetrice conțin doar poziția orizontală a caracteristicilor terenului, în timp ce hărțile topografice includ date de elevație, de obicei sub forma de linii de contur și creșteri sau scăderi ale elevației în locurile unde acestea sunt prezente. La hărțile tematice accentuează o anumită caracteristică, de exemplu, hărți de risc și hazard la inundații.

3.3.1 Planul digital

Planul digital este reprezentat de un ansamblu de date numerice în cadrul cărora informațiile geometrice și cele semantice ale terenului sunt codificate numeric.

Planul digital este un produs obținut prin stereorestituție digitală după efectuarea orientării exterioare absolute a stereomodelului cu ajutorul echipamentelor digitale de stereorestituție. În cadrul exploatării stereomodelului se trasează principalele detalii planimetrice și a curbelor de nivel cu memorarea de către calculatorul încorporat al traseului mărcii, proces care generează simultan două fișiere:

Un fișier ce conține coordonatele carteziene (x,y,z), codul obiect și informații cu referire la natura obiectului;

Un fișier în care se regăsesc toți parametrii grafici stabiliți și introduși de către operator în timpul procesului de stereorestituție digitală.

Ulterior planurilor digitale le mai sunt adăugate datele alfanumerice, în mod similar cu planurile analogice (denumirea trapezului, caroiaj geometric, caroiaj km, data aerofotografierii, data execuției planului digital, scara numerică și grafică etc).

Acesta este modul în care se obțin direct originalele de editare fără a mai apela la alte prelucrări suplimentare. În cele din urmă varianta finală este scoasă la un plotter la scara necesară, sau se poate transfera într-o bază de date a unui Sistem Informațional Geografic, unde este necesar pentru a oferi anumite informații cu caracter tematic. Dacă scopul este acela de a obține un tiraj mai mare atunci multipicarea se face prin tipărire.

3.3.2 Ortofotoplanul digital

Ortofotoplanul, prin definiție, este o reprezentare fotografică corectă obținută asupra unei zone, prin intermediul fotogramelor aeriene, ce au fost în prealabil rectificate geometric. La această reprezentare se poate adăuga și alte date grafice

fie din informații externe (limite administrative, toponimii, etc.), fie din interpretarea propriilor imagini digitizări de drumuri, clădiri, etc.). Față de cartografia clasică ortofotoplanul diferă deseori prin absența interpretării și a desenului, ce poate fi totală.

Ortofotoplanurile devin din ce în ce mai folosite întrucât acestea implică timp și cost redus , astfel ele pot înlocui complet cartografia tradițională. Datele folosite la realizarea ortofotoplanurilor sunt următoarele:

Fotogramele aeriene digitale sau digitizate;

Modelul digital al terenului (MDT);

Coordonatele imagine și de teren ale unor puncte de sprijin, a căror materializare la teren se regăsește pe fotograme.

Metodele utilizate în obținerea orotofotoplanurilor:

Realizarea ortofotoplanului pe baza modelului stereoscopic, ce provine de la o stereogramă – necesită utilizarea fotogramelor aeriene digitale, elementele de orientare exterioară ale fotogrammelor de la unitățile GPS, INS și IMU, și modelul digital al terenului al zonei din stereomodel. Acestă metodă urmărește excutarea următoarele etape: orientarea interioară, orientarea exterioară și transformarea imaginii în scopul întocmirii ortofotoplanului.

Realizarea ortofotoplanului pe baza unei singure fotograme, în cadrul acestei metode se consideră cunoscută orientarea fotogramei independente, ori această orientare va fi determinată pe baza punctelor de sprijin identificate în modelul digital alterenului și în planul imagine. Informația altimetrică este preluată din aplicații anterioare în zonă, sau se obține prin scanarea unei hărți topografice a zonei. Deoarece există rotații destul de mari între sistemul de coordonate al MDT, sistemul hărții și sistemul imagine, transformarea imaginii se face în două etape. În cazul rotațiilor mari operația trebuie precedată de o supraeșantionare, după care se realizează o transformare de precizie, ce trebuie să asigure corespondența între geometria imaginii și sistemul hărții cu o precizie de cel puțin 0,5 pixeli.

În ceea ce privește procesul tehnologic, acesta este format din următoarele etape:

Culegerea datelor și conversia datelor analogice în date digitale;

Realizarea ortofotogramelor digitale;

Mozaicarea ortofotoimaginilor;

Realizarea ortofotoplanurilor digitale propriu-zise;

Stocarea foilor de ortofotoplan digitale.

3.3.3 Modelul digital al terenului

Modelul Digital al Terenului este o reprezentare digitală (numerică) a suprafeței terestre, printr-o suprafață matematică, având rolul de a aproxima suprafața topografică a terenului, și poate fi folosit în diverse scopuri tematice, militare sau civile, bazate pe datele terenului. În principiu modelarea terenului constă în definirea unei suprafețe prin coordonatele carteziene (x,y,z) punctelor caracteristice ale terenului, care sunt determinate și înregistrate într-un fișier de date, iar ulterior printr-o interpolare automată se poate obține cota z a oricărui punct, a cărui coordonate planimetrice (x,y) sunt cunoscute. Interpolarea automată se face prin intermediul unui program special de interpolare, ce permite identificarea automată a punctelor vecine punctului dat și interpolarea cotei z a acestuia.

În cazul modelării digitale a terenului se urmărește îndeplinirea câtorva condiții:

Datele necesare realizării modelului digital al terenului trebuiesc obținute într-un mod simplu și eficient;

Modelul digital realizat trebuie să aproximeze cât mai exact suprafața terenului;

Numărul de puncte utilizat trebuie să fie cât mai mic posibil, fără a afecta precizia de determinare a cotei;

Calculele de interpolare automată a cotei de pe modelul digital nu trebuie să necesite timp foarte mare pentru a spori eficiența.

În funcție de proveniența datelor și de metoda de realizare, modelul digital al terenului poate fi clasificat astfel:

Model digital realizat pe baza ridicărilor topografice clasice, în care se folosesc punctele și liniile caracteristice ale terenului;

Model digital realizat pe baza cotelor punctelor luate la un anumit interval de timp;

Model digital realizat pe baza unor profile echidistante ale terenului sau a curbelor de nivel de o anumită echidistanță;

Model digital realizat pe baza punctelor alese aleator și a punctelor caracteristice ale terenului.

Modelarea digitală a terenului reprezintă o metodă modernă și eficientă de reprezentare virtuală a suprafeței terenului pe calculator și de facilitare a automatizării proceselor în diferite domenii de activitate ce utilizează datele terenului, în special în domeniul militar.

Modelul digital al terenului creat poate avea destinații multiple și permite generarea reliefului hărților și a planurilor topografice, generalizarea automată a curbelor de nivel, calcule tehnico-inginerești și extragerea automată a cotelor oricărui punct de pe suprafața terestră. Modelul digital trebuie să fie independent de sistemul de semne convenționale și de metodele de măsurare și prelucrare preliminară a datelor.

3.4 Realizarea modelului digital al terenului

Importanța modelului digital al terenului este dată de faptul că acesta poate să includă informații altimetrice cu referire la diferite elemente de mare interes situate pe suprafața terestră, puncte de masă distribuite neuniform și informații despre liniile de frângere din teren, precum și caracteristici planimetrice ale suprafețelor topografice, pentru a putea obține o reprezentare cât mai exactă a topografiei terenului.

Pentru a descrie reprezentarea tridimensională a suprafeței terestre în literatura de specialitate sunt utilizați termeni precum: Model Digital de Elevație, Model Digital Altimetric, Model Numeric/Digital al Terenului, Modelul Digital al Suprafeței, Model de Înălțimi, sau Model Digital Altimetric al Terenului.

Modelul Digital al Elevației (MDE – Digital Elevation Model) este definit ca un model digital al terenului ce are în componența lui date de elevație continue și în orice punct al zonei cartografiate. Se consideră că acesta să fie folosit doar când se reprezintă relieful ca atare, iar MDT atunci când sunt adăugate și alte caracteristici ale unei zone și detalii legate de altitudinea suprafeței.

Modelul Digital al Suprafeței (MDS) complementează față de Modelul Digital al terenului (MDAT) ,sau Modelul Digital al Elevației (MDE), cu relieful antropic (construcții) și alte obiecte situate pe suprafața terestră (elemente de vegetație). Prin filtrarea MDS, care înseamnă eliminarea punctelor ce nu aparțin suprafeței terestre, se obține MDAT sau MDA.

Calitatea MDAT depinde de calitatea și cantitatea datelor de elevație și de tehnicile de reeșantionare a acestora. Ca și date de intrare avem datele altimetrice și unele ce influențează forma suprafeței terestre: văi și alte discontinuități, cursuri de apă, creste. Datele de intrare sunt obținute prin măsurători, care pot fi: date fotogrammetrice și de teledetecție, măsurători la teren, date obșinute prin vectorizarea produselor cartografice, altimetrie laser (LiDAR), radar (interferometrie SAR) ,și sonar (batimetrie).

Datele obținute prin măsurători la teren sunt în general cu precizie ridicată, iar acestă precizie este transmisă și MDAT realizat. Problema în legătură cu aceste date este dată de timpul îndelungat necesar efectuării măsurătorilor la teren, astfel metoda este folosită în general pentru suprafețe reduse sau pentru a completa unele date fotogrammetrice.

Datele fotogrammetrice și de teledetecție sunt rezultatul prelucrării stereoscopice ale fotogrammelor aeriene sau satelitare, iar în ceea ce privește metodele de eșantionare folosite deosebim: eșantionarea progresivă, eșantionarea selectivă, eșantionarea compusă și cea mai folosită în zilele noastre este corelația imaginilor digitale stereoscopice pentru a extrage automat MDAT. Se folosesc instrumente speciale de corelare, în care elementele comune de pe cele două imagini sunt identificate prin corelare încrucișată, determinând paralaxele și valorile de elevație.

Produsele cartografice (hărțile și alte documente cartografice) ce conțin informații altimetrice: curbe de nivel, puncte cotate, profile de elevație, ș.a., sunt scanate și vectorizate manual, semiautomat sau automat, o metodă des utilizată datorită costurilor ridicate pe care le implică obținerea de date de intrare pentru MDAT prin metode directe (ridicare la teren, fotogrammetrie și teledetecție, LiDAR, IFSAR).

Altimetria laser (LiDAR) reprezintă una dintre cele mai eficiente și precise metode de obținere a datelor altimetrice a suprafeței în cauză, din zilele noastre, folosirea acestei tehnici active are ca rezultat obținerea unui “nor de puncte”, o reprezentare a suprafeței studiate. Această tehnologie este mult superioară celorlalte tehnici fotogrammetrice, însă datele laser nu prezintă informație tematică, astfel este de preferat folosirea ei împreună cu celelalte metode fotogrammetrice.

Generarea modelului digital se face prin intermediul unor modele de prelucrare:

Modelul digital de tip grid este un model bine adaptat, acesta reprezentând suprafața printr-o funcție matematică 3D de forma z= f(x,y), iar gridul descrie o suprafață regulată a funției, care impune și o definire a proiecției unde z= f(x,y) pentru a încadra aceste coordonate într-un sistem global de referință cartezian. Gridul prezintă geometria unei imagini, iar când suprafața descrie relieful proiecția este dată pe elipsoid.

Elevația este surprinsă acolo unde pixelii întâlnesc nodurile gridului, reprezentată printr-o culoare de gri. Trecerea de la imagine la geometria gridului și informație, la unii parametri (xO, yO, dx, dy, b) și unitățile de lungime ale acestora, împreună cu sistemul de proiecție și parametrii elipsoidului, trebuie să fie înregistrată într-un fișier imagine/grid sau într-un fișier separat.Transformarea coordonatelor pixelilor (i, j) în coordonate 3D (x, y, z) se exprimă prin relațiile:

x= idx+ x0; , unde: G(i, j) – nivelul de gri al pixelului;

y= jdy+ y0; (x0, y0) – coordonatele spațiale ale primului rând

z= G(i, j)dz+ b; al imaginii (linia de pixel);

(dx, dy, dz) – distanțele spațiale ale gridului în lungul

axelor x, y, z;

b – elevația care corespunde nivelului de

gri= 0 din imagine.

Trebuie să se acorde o mare atenție în alegerea pasului gridului pentru ca nodurile să reprezinte cât mai bine suprafața terestră. Modelul digital de tip grid este ușor, dar nu este un mod general de reprezentare a suprafeței terestre.

Modelul digital de tip TIN este un model alcătuit din elemente triunghiulare, unde punctele cotate reprezintă vârfuri ale elementului triunghiular (vertex). Modelele TIN permit reflectarea adecvată a densității punctelor cotate și a variației reliefului. Acesta este un model mai complex în care, relațiile topologice trebuie să fie calculate sau înregistrate explicit, orice punct al domeniului se poate afla în trei

poziții posibile: într-un vârf (vertex), pe o muchie sau în interiorul unui triunghi, iar atunci când punctul nu este situat în vertex, cota punctului în cauză va fi determinată prin interpolare liniară între doi vertecși, când este situat pe o muchie, și prin interpolare între trei vertecși, când este situat în interiorul triunghiului.

Cel mai folosit algoritm de triangulare este triangulația Delaunay (Sloan, 1987, 1993), însă mai sunt cunoscute triangulația Greedy (Dickerson și alții, 1997), triangulația cu cea mai scurtă lungime totală a muchiilor și triangulația cu valoarea minimă a unghiului maxim într-un triunghi (Pfeifer, 2002).

Triangulația reprezintă o metodă de interpolare în care triunghiurilor le sunt atribuite polinoame de diferite ordine, care permit determinarea coordonatei z a unui punct interpolat, în funcție de coordonatele planimetrice ale acestora, iar dacă se aplică o funcție de grad mai mare, coeficienții ei sunt estimați pe baza valorilor z ale vârfurilor triunghiului din care face parte punctul. Un set de puncte interpolate descrie o triangulație Delaunay, dacă fiecare triunghi din setul de puncte respectiv poate fi circumscris de câte un cerc care să nu conțină în interior un alt punct, în afară de vârfurile acestuia. În triangulația Delaunay triunghiurile sunt pe cât posibil echilaterale, ceea ce reprezintă un avantaj, deoarece se evită triunghiurile cu unghiuri ascuțite care pot influența precizia în calculele ulterioare.

În situația modelării de inundație este cel mai indicat folosirea Modelului Digital Altimetric al Terenului obținut cu ajutorul modelului TIN, deoarece acesta prezintă rezultate mai bune, mai ales când suprafața terestră pentru câmpia inundabilă prezintă un grad mai mare de discontinuitate.

Modelele digitale ale terenului constituie o sursă principală de informații pentru sistemele informaționale geografice. Acestea pot fi realizate la diferite precizii, rezoluții și scări, în funcție de obiecti și aplicația în care se dorește folosirea lor:

Aplicații în construcții civile și industriale;

Aplicații în cartografie, fotogrammetrie și teledetecție;

Aplicații în geodezie;

Aplicații în domeniul militar;

Aplicații în studiul mediului înconjurător;

Aplicații în agricultură;

Aplicații în geologie și morfologie;

Aplicații în hidrologie;

Aplicații în organizarea teritoriului;

Aplicații în telecomunicații;

Aplicații în navigație, ș.a.

Pentru multe din aceste aplicații modelul digital alterenului este o componentă de bază pentru a putea atinge scopul și obiectivul de studiu.

CAPITOLUL 4 – HĂRȚILE DE RISC ȘI HAZARD

În prezent modificările climatice reprezintă o certitudine, ce afectează deopotrivă planeta și viețile oamenilor. Faptul că încălzirea globală își face simțită prezența reiese din diferitele fenomene ce au loc pretutindeni în diverse momente: inundații, alunecări de teren, secetă etc, fenomene care produc an de an impor- tante pagube materiale și pierderi însemnate de vieți omenești.

Impactul lor asupra vieții cotidiene, asupra activității economice și sociale amplificat de efectele psihologice creează anxietăți și angoase care au efect devastator asupra mediului și a existenței durabile pe areale imprevizibile și din ce în ce mai extinse, mai ales dacă nu există un sistem de monitorizare, analiză și de luare a deciziilor optime pentru diminuarea și anihilarea efectelor dezastrelor și calamităților generate de aceste fenomene. Atunci când dezastrele sau calamitățile sunt provocate de cauze independente de voința omului sau de activitățile antropice, hazardul se numește natural.

4.1 Noțiuni de hazard și risc

Riscul exprimă doar probabilitatea producerii unor fenomene dramatice fără să definească fenomenele în sinea lor,iar acesta are un caracter aleatoriu și se exprimă în procente. Riscurile, aceste fenomene care au existat dintotdeauna, există și vor exista, fiind cauzate de diversele manifestări ale factorilor naturali sau de intervenția nerațională a omului, lucru ce conduce la nenumărate efecte negative asupra lumii vii, vegetale și animale, astfel rscul poate fi definit și ca nivelul probabil al pierderilor de vieți omenești, al numărului de răniți, al pagubelor aduse proprietăților și activităților economice de către un anumit fenomen natural sau grup de fenomene într-un anumit loc și într-o anumită perioadă.

Riscul este o categorie de stare și presupune conjunctura relațională rezultată ca urmare a asumării hazardului de către acei componenți ai geo-sistemului care posedă capacitate de percepere a evenimentelor (Mac, Petrea, 2002).
Riscul considerat în prezent una dintre cele mai importante categorii științifice, menite să reflecte dimensiunea pericolului unei situații, în cadrul căreia pot apărea factori capabili să acționeze nefavorabil asupra omului, societății, mediului înconjurător în general.

Riscurile hidrice reprezintă ansamblul de amenințări asupra populației, asupra activității și produselor rezultate din aceasta, asupra mediului, datorate proceselor hidrice, care sunt exprimate calitativ și cantitativ. Cea mai mare parte a

proceselor hidrice, sunt determinate de condițiile atmosferice și geomorfologice.

În cadrul procesului de management al riscului trebuie să urmărim următoarele aspecte:

Identificarea riscului;

Analiza riscului;

Reacția la risc.

Hazardul este un eveniment amenințător si reprezintă probabilitatea de apariție într-o anumită perioadă a unui potențial factor dăunător pentru om, proprietăți si mediu. Hazardul nu este un fenomen întâmplător și nici impredictibil, ci doar manifestarea și consecințele sale sunt, în general, dificil de prognozat și controlat. Caracteristica de hazard a unui eveniment este dată de producerea și evoluția lui cu un grad mare de imprevizibilitate, de surprindere și de impact. Hazardul este strâns legat de procesul cunoașterii, de fenomenologia de impact și de imposibilitatea identificării, evaluării și înțelegerii tuturor conexiunilor și determinărilor.

Hazardul este un eveniment potențial dăunător, generat de fenomene naturale și/sau activități umane, care pot determina pierderi de vieți omenești, rănirea unor persoane, pagube asupra proprietăților, perturbarea activităților sociale și economice sau degradarea mediului (ISDR, 2002), astfel hazardele includ condiții latente care pot reprezenta amenințări viitoare. Sunt caracterizate prin localizare, intensitate, frecvență și probabilitate.

Hazardul apare ca un prag în evoluția sistemului, care descarcă energii imense și determină dezechilibru pe scara de evoluție mediului, spre o nouă stare de echilibru (Bogdan, 1992; Bogdan, Niculescu, 1999).

4.2 Clasificarea hazardurilor

Tipologia fenomenelor de risc se bazează pe câteva elemente impotante, care au rolul de a pune în evidență atât modul de manifestare, cât și perceperea în timp și spațiu a fiecărui fenomen de risc.

4.2.2 Hazarde naturale

Hazardele naturale reprezintă posibilitatea de apariție într-o zonă și pe o perioadă determinată a unui fenomen natural ce poate genera distrugeri. Hazardele naturale fac parte din mediul geofizic și geospațial de viață al oamenilor. Cauzele lor sunt complexe și greu previzibile, fapt ce nu schimbă natura acestora, nici impactul, ci le conferă doar calitatea de hazard, adică de fenomen cunoscut, așteptat, dar fără să poată fi contracarat și gestionat. Societatea omenească reușește, în cel mai fericit

caz, să gestioneze doar efectele acestor fenomene și să-și modeleze, în raport cu ele, comportamentul.

Amploarea și frecvența hazardelor prezintă o evidentă tendință de creștere în legătură cu creșterea rapidă a populației globului, care se extinde tot mai mult în regiunile nefavorabile, expuse producerii unor fenomene extreme, și cu dezechilibre din ce în ce mai accentuate ale mediului. Atunci când hazardele produc distrugeride amploare (pagube de peste un milion de dolari) și pierderi de vieți omenești ( cel puțin 10 persoane sunt ucise sau 50 ranite), ele sunt denumite dezastre sau catastrofe naturale.

Hazarde naturale, declanșate de factori de mediu, cuprind la rândul lor hazarde geologice (cutremure, tsunami, erupții vulcanice), hazarde geomorfologice (deplasări în masă, eroziune), hazarde climatice sau meteorologice (cicloni tropicali, furtuni severe, fulgere, grindină, temperaturi extreme, secetă), hazarde hidrologice (inundații), hazarde glaciare (permafrost, avalanșe, iceberguri), hazarde biologice (epidemii, invazii de insecte și rozătoare).

4.2.3 Hazarde antropice

Hazarde antropice se referă la acele fenomene a căror variație aleatoare este strâns legată de prezența omului, deci hazardele antropice sunt fenomene rezultate ca urmare a interacțiunii între om și natură, declanșate sau favorizate de activități umane și care sunt dăunătoare societății în ansamblu și existenței umane în particular. Aceste fenomene sunt legate de intervenția omului în natură datorită scopului acestuia de a utiliza elementele cadrului natural în interes propriu: activități agricole, miniere, industriale, de construcții, de transport, etc.

Hazarde antropice, generate de diferitele activități umane, sunt o categorie din care fac parte și hazardele tehnologice, respectiv: accidentele industriale (inclusiv accidentele nucleare), accidentele survenite în transporturile civile sau în transportul și depozitarea substanțelor periculoase, prăbușirea structurilor construite sau deficiențe ale elementor de infrastructură publică, hazarde legate de dezvoltarea biotehnologiilor.

Hazardul tehnologic, în concepția ONU (Organizația Națiunilor Unite), este un pericol cu origine în accidente industriale sau tehnologice, proceduri periculoase, deteriorarea infrastructurii sau în activități umane care pot cauza pierderi de vieți sau răniri, distrugerea proprietății, dezordine socială și economică sau degradarea mediului.

Sunt considerate hazarde antropice și o serie de evenimente și fenomene potențial dăunătoare generate de particularitățile socio-culturale, economice și politice ale societății, precum conflictele, terorismul și sărăcia. O altă categorie ar putea fi reprezentată de hazardele complexe, fiind o combinare sau o înlănțuire de

două sau mai multe hazarde naturale și antropice, de exemplu: deșertificarea și reducerea biodiversității.

4.3 Inundațiile – fenomene hidrice de risc

Inundațiile reprezintă hazardul cel mai larg răspândit pe Terra, cu numeroase pierderi de vieți omenești și cu pagube materiale de mari proporții, datorită extinderii largi a rețelei hidrografice, care a exercitat o continuă atracție pentru localizarea așezărilor umane. Anual sunt înregistrate pe glob peste 20.000 de victime, 100 de milioane de persoane fiind afectate, în diferite grade, de producerea acestor fenomene.

Din faza de regim a unui râu, cea mai spectaculoasă și periculoasă este scurgerea maximă, caracterizată de viituri și, în funcție de amploarea acestora, de inundații, mai mult sau mai puțin extinse.

Viiturile sunt creșteri relativ rapide și de scurtă durată a nivelurilor și implicit a debitelor râurilor, în general peste valorile obișnuite, ca urmare a unor ploi torențiale sau îndelungate, topirii zăpezilor sau accidentelor la construcții hidrotehnice.

Viiturile deosebit de mari depășesc capacitatea de absorbție a solului și capacitatea de scurgere la nivelul albiei minore, fapt ce determină depășirea malurilor naturale sau digurilor, provocând acoperirea temporară sau permanentă a terenurilor învecinate, determinând inundații în teritoriile riverane râurilor (în special lunci).

Fenomenul poate apărea în urma revărsării apelor curgătoare, a stagnării apelor din precipitații pe terenurile fără pantă de scurgere, sau ca urmare a creșterii excesive a nivelului pânzei freatice până la suprafața solului. Cele mai frecvente inundații se produc în lungul râurilor, când cantitatea mare de apă depășește capacitatea albiei și acoperă o parte din luncă.

Există diferențe semnificative între apariția acestor fenomene pe râurile mari și cele mici, în ceea ce privește intensitatea și durata lor. Dacă în cazul râurilor mari inundațiile cu caracter catastrofal apar mai rar și durează mai multe zile, existând posibilitatea prognozării și adoptării unor măsuri de apărare, pentru râurile mici sunt specifice viituri excepționale cu o durată foarte scurtă, neexistând posibilitatea de prevenire imediată (Zăvoianu, 1981).

Pierderile provocate de inundații pot fi directe (ruperea grindurilor fluviale și a digurilor, inundarea albiei majore, pagubele fizice ale proprietăților, costurile restaurării complete, pierderile umane și îmbolnăvirile) și indirecte (întreruperea traficului și activităților economice, reducerea puterii de consum în cadrul comunității, creșterea vulnerabilității sinistraților, migrarea și reducerea încrederii față de regiunea afectată).

Pagubele economice constau în pierderile de vieți omenești din localitățile afectate total sau parțial, numărul de case distruse sau avariate, obiectivele

industriale afectate, pierderi de animale, căile de comunicații (drumuri, căi ferate, poduri) și rețeaua electrică distruse complet sau avariate și pagubele materiale directe. Intervin apoi costurile suplimentare de transport, cele de apărare prin măsurile adoptate în timpul inundațiilor, fără a mai vorbi de cheltuielile efectuate pentru normalizarea situației și reluarea activităților economice, ca și pentru plata asigurării bunurilor materiale și umane.

Efectele ecologice negative sunt evidente prin degradarea factorilor de mediu. În timpul inundațiilor, calitatea apei este mult modificată, prin antrenarea în albiile râurilor a tuturor deșeurilor de pe malurile apelor, prin descompunerea animalelor înecate și transportate, prin ruperea conductelor de transport a produselor petroliere.

Ca un răspuns la acest fenomen hidric de risc s-au întocmit hărțile de hazard și risc la inundații pentru zone desemnate ca având un risc potențial semnificativ la inundații. Hărțile de hazard și de risc la inundații realizate vor fi valorificate în reactualizarea planurilor de apărare împotriva inundațiilor la nivelul tuturor bazinelor hidrografice. Identificarea zonelor cu risc ridicat poate contribui la dezvoltarea localităților prin reducerea pagubelor potențiale în aceste zone.

Institutul Național de Hidrologie și Gospodărire a Apelor ce se află sub autoritatea Administrației Naționale "Apele Române", gestionează un volum important de date hidro- logice și hidrogeologice, reprezentând un capi- tol de memorie colectivă, unic și de neînlocuit.

Baza de Date a Institutului Național de Hidrologie și Gospodărire a Apelor este constituită din stocarea în format electronic a tuturor informațiilor specifice cuprinse în arhivele naționale de date hidrologice și hidrogeologice. Procesul de actualizare a bazei de date hidrologice istorice, este realizat în mod continuu an de an în Institutul Național de Hidrologie și Gospodărire a Apelor, obiectivul principal fiind realizarea unui Sistem Național de Gestiune a Bazelor de Date Hidrologice și Hidrogeologice. Aceasta presupune existența datelor în totalitate pe suport magnetic, actualizate permanent, cât și a unui sistem de programe adecvat pentru gestionarea datelor.

4.4 Tipuri de hărți de risc și hazard

Criteriile de clasificare sunt asemănătoare cu cele generale de clasificare a hărților, astfel avem:

După conținutul hărții:

Hărți parțiale de risc, risc generat de diferite procese și fenomene precum: torențialitatea, alunecările de teren, avalanșele, inundațiile, fenomenele seismice, valurile marine, etc.

Hărți generale de risc, reprezentate de expunerea la risc a tuturor terenurilor dintr-un areal limitat, indiferent de procesul care îl generează.

După metoda de prezentare:

Hărți realizate prin metoda fondului calitativ;

Hărți realizate prin metoda semnelor convenționale;

Hărți realizate prin metoda hașurilor;

Hărți realizate prin metode combinate;

Hărți realizate prin metode fotogrammetrice sau prin teledetecție.

În funcție de scara de prezentare:

Planuri și hărți la scări mari;

Hărți la scări medii;

Hărți la scări mici.

În funcție de aplicabilitate :

Hărți informative, generale sau spațiale pe spații largi, limitate la bazinele morfohidrografice și subunități de relief sau chiar la regiuni administrative și istorice;

Hărți și planuri folosite la amenajarea teritoriului, cu referire la expunerea la risc previzibil, ale localizării prealabile a avalanșelor, ale terenurilor inundabile, de regulă la nivel de subdiviziune administrativă;

Hărți și planuri folosite în proiectele de construcție.

Reprezentarea cartografică are un rol important în realizarea de hărți analitice bazate pe calculul unor indici de risc și mai ales pe integrarea unui volum foarte mare de informații incluse în sisteme informatice geografice (GIS), hărțile capătă astfel valențe analitice și aplicative, sporindu-și latura utilității sociale pe lângă cele de importanță științifică și practic, fiind adesea numite modele matematice ale terenului.

Modelele sunt folosite pentru studierea fenomenelor fizice reale sau abstracte, atât pentru crearea unor imagini cât mai exacte ale realității, dar mai ales pentru crearea unui prototip virtual ce descrie structura și comportamentul fenomenelor naturale în diferite condiții.

CAPITOLUL 5 – REALIZAREA M.D.T PENTRU HĂRȚI DE RISC ȘI HAZARD LA INUNDAȚII. STUDIU DE CAZ – BAZINUL HIDROGRAFIC SIRET

5.1 Detalii despre proiect

În cele ce urmează for fi prezentate toate amănuntele legate de proiect și de activitățile necesare pentru atingerea obiectivelor stabilite.

5.1.1 Clasificarea activităților proiectului

Tabel 5.1 – Codificarea dimensiunilor

5.1.2 Descrierea proiectului

Proiectul „Planul pentru prevenirea, protecția și diminuarea riscului la inundații în bazinul hidrografic Siret” își propune o abordare la nivelul întregii suprafețe din bazinul hidrografic Siret administrată de ABA Siret, denumit în continuare „spațiul hidrografic Siret” (arealul natural al bazinului hidrografic mai puțin teritoriul din Ucraina, bazinele Bârlad și Buzău), o suprafață de cca. 28.000 km2, situat în partea de est a țării.

Diferența până la suprafața totală de 44.790 km2, la vărsarea în Dunăre, se compune din:

1900 km2 pe teritoriul Ucrainei, din care 1615 km2 sunt pe cursul principal la intrarea in țară, iar restul pe afluenți stânga și dreapta. Existența Stației Hidrometrice Siret la cca. 1 km aval de graniță asigură un control suficient pe sectorul de cca. 6,5 km până la Acumularea Rogojești;

9510 km2 pe teritoriul ABA Prut-Barlad, cu 7220 km2 în bazinul Bârlad, apoi cca. 2000 km2 pe afluenții stânga ai Siretului aval de Râmnicu Sărat;

5264 km2 în bazinul hidrografic Buzău (ABA Ialomița-Buzău), confluența cu râul Siret fiind aproximativ la jumătatea sectorului aval de Râmnicu Sărat.

Aportul bazinului Bârlad intervine pe sectorul de 12 km dintre Calienii Vechi și Râmnicu Sărat. Cooperarea pentru integrare la nivelul bazinului hidrografic este mai importantă însă pentru sectorul dintre Râmnicu Sărat și Dunăre.

Integrarea datelor la nivel bazinal se va realiza într-o etapă ulterioară, la nivelul ANAR, după finalizarea Planurilor pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor la nivelul tuturor spațiilor hidrografice.

Proiectul se desfășoară în 2 etape: etapa I care continuă activitățile din proiectul initial început în decembrie 2006 și etapa II care extinde scopul proiectului cu activitățile aferente elaborării planului de măsuri.

Prima etapă – Evaluarea hazardului natural la inundatii, cuprinde:

modelare hidrologică la nivelul întregului bazin, include completarea și organizarea bazei de date hidrometeorologice, estimarea debitelor maxime, modelarea undelor de viitură pe afluenți și pregătirea hidrografelor de intrare pentru modelarea hidraulică ;

modelare hidrodinamică 1D pe râul Siret și afluenții săi principali și detaliere 2D în zonele considerate critice sau de importanță deosebită, având ca rezultat final realizarea hărților de hazard la inundații (numite și hărți de inundabilitate) în concordanță cu gradul de complexitate a zonelor respective.

Prin abordarea diferențiată a hazardului la inundații în spațiul hidrografic Siret în funcție de mărimea bazinelor se obțin estimări relevante de la nivelul afluenților mici, unde factorii de risc sunt dominanți de intensitatea viiturilor, până în zona râurilor mari unde evaluarea riscului depinde de mărimea zonelor de extindere a inundațiilor.

Astfel, prin modelare hidrologică se va obține o imagine de ansamblu asupra hazardului natural la inundații din spațiul Siret prin frecvența și intensitatea viiturilor maxime, urmată de detalierile necesare pe cursuri mari de apă cu ajutorul modelărilor hidrodinamice pentru reprezentarea benzilor inundabile împreună cu elemente 3D, pentru adâncimea apei, sau mărimea vitezelor sau a debitelor de apă.

În modul de selectare a zonelor pentru abordări detaliate și foarte detaliate s-a ținut seama de efectele înregistrate la inundațiile anterioare, cu intepretarea acestora în contextul actual de amenajare a bazinului și de dezvoltare social-economică, urmărind totodată obținerea unui beneficiu maxim față de costurile alocate.

A doua etapă:

Elaborarea Planului pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor în bazinul hidrografic Siret;

Elaborarea scenariilor de amenajare la nivelul întregului bazin aflat în administrarea ABA Siret;

Identificarea unui plan adecvat de măsuri pentru îmbunătățirea sistemului actual de management al inundațiilor în sens pro-activ, cu atenție specială pentru promovarea măsurilor preventive;

Prioritizarea măsurilor de management al riscului la inundații care să fie finalizate în urma parcurgerii procedurii SEA și a analizei socio-economice realizată cu consultarea administrațiilor locale și centrale și a utilizatorilor de apă din bazin.

Cerințele de modelare și de pregătire a datelor topografice în funcție de particularitățile zonei sunt organizate pe trei grade de detaliere:

nivel A, foarte detaliat: zone urbane/industriale, sectoare de râu sau zone de confluențe cu albii majore cu morfologie complexă în care eficientizarea măsurilor de protecție impune o cunoaștere detaliată a traseelor de inundare. Pregătirea informației topografice din aerofotografiere și LiDAR este la scara 1:2000, iar tipul de modelare hidrodinamică este 2D.

nivel B, detaliat: râul Siret și cursurile afluenților principali începând din zonele amonte, unde procesele de revărsare sunt prioritare în evaluarea riscului. Pregătirea informației topografice din aerofotografiere și LiDAR este la scara 1:10000, iar tipul de modelare hidrodinamică este 1D.

nivel C, pentru tot bazinul Siret cu sectoarele de râu amonte de zonele de nivel B și afluenți de ordin superior cu relevanță pentru gospodărirea apelor.

Elemente de risc sunt prin intermediul vitezelor ridicate, mobilității de albie, cu reactivarea de trasee de curgere prin zone construite, etc. Informația topografică (DTM, folosirea terenului, infrastructura, lucrări hidrotehnice, clasificarea solurilor) este pregătită ca infoplanuri la scara 1:50000, iar estimările de hazard sunt pe baza modelării hidrologice. Informația topografică pentru cei 28.000 km2 se obține din hărți existente la scara 1:50000 și actualizări pe 5000kmp pe baza datelor noi de aerofotografiere.

Zonele de detaliere ale proiectului, determinate conform criteriilor enunțate anterior și ajustate după faza de analiză inițială, sunt următoarele :

Nivelul de detaliere A (scara 1:2000): aerofotografiere și LiDAR

Tabel 5.2 – Detaliere aerofotografiere nivel A

Nivelul de detaliere B (scara 1:10000): aerofotografiere si LiDAR

Tabel 5.3 – Detaliere aerofotografiere nivel B

Figura 5.1 – Nivel de detaliere C (scara 1:50000): aerofotografiere pe 5000 km2

Harta de hazard la inundații reprezintă un suport cartografic complex pe care sunt figurate curbele de inundabilitate corespunzătoare debitelor cu diverse probabilități de depășire (10%, 5%, 1%, 0,1%) și care servește ca suport pentru întreaga activitate de gestionare a riscului la inundații. Acuratețea hărților depinde în egală măsură de acuratețea datelor hidrologice preluate în calcule de integrare hidrodinamică și de acuratețea datelor topografice prin care se descrie suportul geometric pentru integrare, dar cu cât crește gradul de detaliere al hărții de hazard (nivelul B si nivelul A) crește gradul de complexitate al modelării hidraulice și importanța acurateții datelor topografice pentru a descrie morfologia albiei majore

prin modelul digital al terenului, structuri transversale și longitudinale, folosite pe teren, de tipul zonelor construite, cu efecte semnificative pentru curgerea râului și procesele de inundare.

Descrierea morfologiei în spațiul hidrografic Siret (nivelul C) se realizează pe baza harților actualizate la scara 1:50000 prin modelul digital al terenului, împreună cu tipurile de folosire a terenului și clasificarea solurilor, precum și lucrări hidrotehnice, infrastructuri liniare și transversale. Acestea sunt preluate direct sau indirect în modelările hidrologice ale subbazinelor hidrografice, pentru analiza modului de formare a scurgerii. În vederea revizuirii sistemului de management al inundațiilor, modelările vor servi la identificarea măsurilor preventive, reducerea efectelor inundațiilor prin rezervarea unor zone de inundare, întărirea capacităților de apărare.

Elaborarea după criterii riguroase a hărților de hazard la inundații presupune utilizarea de softuri specializate care simulează scurgerea apei la nivel de bazin hidrografic. Aceste softuri solicită ca date de intrare hărți digitale actualizate ale terenului utilizat, precum: modelul digital al reliefului bazinului, harta utilizării teritoriului, modelele tridimensionale ale structurilor solide de pe cursurile de apă ce pot influența scurgerea. Metodele optime de producere a acestora implică o combinare adecvată a măsurătorilor în teren cu măsurătorile aeriene, iar în cadrul acestora – combinarea metodei de aerofotografiere cu scanările cu laser aeropurtat.

5.1.3 Localizarea proiectului

Proiectul se derulează în spațiul hidrografic Siret, reprezentând suprafața de cca. 28.000 km2 din bazinul hidrografic Siret, administrat de către ABA Siret. Râul Siret izvorăște din munții Carpații Păduroși, de pe teritoriul Ucrainei, având în țara vecină o lungime de cca. 100 km și o suprafață de bazin hidrografic de cca. 1.900 km2. Localizarea transfrontalieră a bazinului Siret nu impune cerințe speciale în dezvoltarea proiectului.

Pe teritoriul României, suprafața de bazin este de 42.890 km2, cu o lungime a râului Siret de 559 km, din care 487 km până la confluența cu râul Râmnicu Sărat, care reprezintă limita sudică a bazinului administrat de ABA Siret.

Suprafețele din bazinul hidrografic Siret administrate de ABA vecine sunt:

ABA Prut-Bârlad : – 9.510 km2 din care 7.220 km2 bazinul hidrografic Bârlad și 2.290 km2 afluenți ai râului Siret;

ABA Buzău-Ialomița: – 5.264 km2 bazinul hidrografic Buzău.

Cursurile de apă principale din zona de interes prioritar a proiectului sunt râul Siret – curs de ordinul I, cod cadastral XII.1 și afluenții de ordinul I ai acestuia, respectiv:

Suceava – cod cadastral XII.1.17;

Moldova – cod cadastral XII.1.40;

Bistrița – cod cadastral XII.1.53;

Trotuș – cod cadastral XII.1.69;

Putna – cod cadastral XII.1.79;

Râmnicu Sărat – cod cadastral XII.1.80;

Din punct de vedere administrativ, spațiul hidrografic Siret cuprinde 11 județe, din care, în zona de interes a proiectului se găsesc județele Suceava, Neamț, Iași, Bacău, Vrancea, Buzău și Galați. Regiunile de dezvoltare sunt Regiunea de Dezvoltare Nord-Est și Regiunea de Dezvoltare Sud-Est. Organismele Intermediare POS Mediu sunt : Bacău – Regiunea de Dezvoltare Nord-Est și Galați – Regiunea de Dezvoltare Sud-Est.

Figura 5.2 – Structura pe spații hidrografice a Administrației Naționale „Apele Române”

Figura 5.3 – Bazinul hidrografic Siret și delimitarea spațiului hidrografic Siret

Figura 5.4 – Bazinul hidrografic Siret – structura administrativă

5.1.4 Componentele proiectului

Principalele componente din cadrul proiectului sunt :

Componenta 1. Realizarea hărților de hazard la inundații

Organizare, planificare și managementul activităților;

Analiza situației inițiale :

strategia pentru realizarea hărților de inundabilitate în b. h. Siret (zone selectate pentru realizarea hărților de inundabilitate, procesul de realizare a hărților de inundabilitate);

evaluare tehnică (evaluare hidrologică, evaluare hidraulică, evaluarea măsurătorilor);

specificații tehnice – modelarea inundațiilor/cartografiere;

specificațiile pentru măsurători aeriene și terestre (plan de zbor, premarcaj, fișă sinteză măsurători terestre, stabilire pachete de lucrări topografice, stabilire rețea de control topobatimetrie);

training și transfer de know-how (principii de bază pentru modelarea inundațiilor, hidrologie-baze de date și modelare hidraulică-modelarea râurilor, realizarea hărților de inundabilitate, manuale de utilizare, softuri modelare);

Aerofotografiere și scanare Lidar, urmate de procesarea datelor aferente;

Lucrări de teren – proiectare rețea geodezică, amplasare borne, ridicări topografice, măsurători batimetrice;

Desecretizarea materialului aerofotografic și LiDAR de către Direcția Topografică Militară și avizarea datelor din măsurători aeriene și topobatimetrice de către Agenția Națională de Cadastru și Publicitate Imobiliară (ANCPI);

Realizarea modelului digital al terenului (DTM) pe cele trei zone de detaliere, racordare cu DTM la nivelul întregului bazin hidrografic (precizii diferite ale rezoluției pe verticală):

nivel A – precizie pe verticală ±0,15 m;

nivel B – precizie pe verticală ±1 m;

nivel C – precizie pe verticala ±5 m;

Analiza hidrologică și hidraulică – achiziție și prelucrare date GIS și hidro-meteorologice, modelarea hidrologică și hidraulică a curgerii;

Trasarea curbelor de inundabilitate corespunzătoare debitelor cu diverse probabilități de depășire (10%, 5%, 1%, 0,1%);

Toate informațiile privind gradul de detaliere și tipurile de modelare sunt prezentate pe larg în cadrul proiectului.

Componenta 2. Elaborarea Planului pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor în bazinul hidrografic Siret

Scenarii de amenajare – Identificarea unor scenarii de amenajare în punctele critice din zona de interes a proiectului;

Elaborarea Planului – identificarea măsurilor structurale și nestructurale pentru un management pro-activ al riscului la inundații la nivelul spațiului hidrografic Siret;

Prioritizarea măsurilor – efectuarea unei analize socio-economice a măsurilor identificate, stabilirea criteriilor de prioritizare și ierarhizarea măsurilor;

Componenta 3. Management de proiect UIP

Dotări UIP pentru îmbunătățirea urmăririi derulării proiectului:

achiziția de tehnică de calcul, birotică, consumabile și papetărie, pentru activitatea UIP legată de urmărirea și raportarea derulării proiectului;

Audit independent al proiectului:

verificarea tuturor cheltuielilor efectuate de ABA Siret pentru implementarea proiectului, astfel încât acestea să fie în conformitate cu condițiile stipulate în Contractul de finanțare;

întocmirea Rapoartelor de audit financiar necesare pentru toate cererile de plată intermediare înaintate de ABA Siret către Autoritatea de implementare a proiectului;

furnizarea unui certificat de audit care să certifice faptul că înregistrările contabile sunt corecte, credibile și justificate prin documente adecvate.

Componenta 4. Evaluarea strategică de mediu (SEA)

parcurgerea procedurii SEA pentru Planul pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor în bazinul hidrografic Siret;

Rezultatele finale ale proiectului :

Componenta 1. Realizarea hărților de hazard la inundații:

modelul digital al terenului și ortofotoplanuri pentru întregul spațiu hidrografic Siret (de finalizat);

baza de date topogeodezice (de finalizat);

baza de date hidrologice, modelele râurilor analizate (de finalizat);

harta de inundabilitate nivel A 1:2.000 (de realizat);

harta de inundabilitate nivel B 1:10.000 (de realizat);

harta hidrografică de ansamblu a spațiu hidrografic Siret, nivel C 1:50.000 (de realizat);

transferarea către ABA Siret a soft-urilor și a bazei de date a proiectului (de realizat);

Componenta 2. Elaborarea Planului pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor în bazinul hidrografic Siret:

scenarii de amenajare pentru reducerea efectelor inundațiilor în punctele critice din zona de interes a proiectului;

lista măsurilor structurale și nestructurale necesare a fi aplicate la nivelul spațiului hidrografic Siret, pentru protecția împotriva inundațiilor;

analiza socio-economică a măsurilor identificate;

lista criteriilor de prioritizare a măsurilor;

lista cu ordinea de priorități pentru aplicarea măsurilor;

Componenta 3. Management de proiect UIP:

Dotări UIP pentru îmbunătățirea urmăririi derulării proiectului – tehnică de calcul, birotică, consumabile și papetărie;

Audit independent al proiectului – rapoarte intermediare, raport final de audit și certificat de audit;

Componenta 4. Evaluarea strategică de mediu (SEA):

raportul de mediu al Planului pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor în bazinul hidrografic Siret;

5.1.5 Istoricul proiectului

În anul 2005, România s-a confruntat cu cele mai grave inundații înregistrate vreodată pe teritoriul țării, viiturile produse pe cursurile de apă interioare afectând toate județele țării. Valoarea totală a pagubelor s-a cifrat la aproape 6 miliarde lei. În anul 2006, viiturilor produse pe cursurile de apă interioare li s-au adăugat cele produse pe fluviul Dunărea. Pagubele s-au cifrat la circa 1,5 miliarde lei.

Pe lângă refacerea lucrărilor de apărare afectate și întărirea capacității de prognoză și intervenție, s-a impus ca o măsură extrem de necesară elaborarea și implementarea unui Plan național pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor. Astfel, prin HG nr.1309/27.10.2005, Guvernul României a aprobat Programul de realizare a Planului național pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor și finanțarea acestuia. Ca urmare, s-a dispus elaborarea la nivelul a 8 din cele 11 bazine/spații hidrografice pe care se realizează gestionarea apelor de pe teritoriul României a unor studii, al căror rezultat final să fie "Planul pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor". Proiectul „Planul pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor în Bazinul Hidrografic Siret” a început în luna decembrie 2006.

În cadrul Componentei 1 – Realizarea hărților de hazard la inundații s-au efectuat până acum o serie de activități care sunt prezentate în continuare :

ACTIVITĂȚI REALIZATE, PRODUSE PREDATE ȘI RECEPȚIONATE DE CĂTRE ABA SIRET :

Aerofotografiere și Lidar (zboruri): în procent de 100%;

Studii topo-geodezice : 3 documentații (în format electronic și printat) :

râu Trotuș : 264 secțiuni / 134km, 26 poduri (10CF, 13DN, 3DJ), 23 poduri pietonale, 5 praguri, 33 traversări conducte, diguri, consolidări maluri;

râu Râmnicu Sărat : 103 profile / 101km, 9 poduri (2CF, 2DN, 4DJ, 1DC), 3 traversări conducte, diguri 21.5km;

râu Putna – 99 profile / 91km, 16 poduri (2CF, 2DN, 3DJ, 4DC, altele), 4 traversări conducte, diguri 41 km.

DSF (Decision Support Framework – cadru de suport în decizie, motor de bază de date) – Baza de date hidrologică :

râu Trotuș : 264 secțiuni / 134km, 26 poduri (10CF, 13DN, 3DJ), 23 poduri pietonale, 5 praguri, 33 traversări conducte, diguri, consolidări maluri;

Import serii date hidrologice de la INHGA;

Valori zilnice existente pentru precipitații si temperatura aerului și import în DSF – bazinele Trotuș, Râmnicu Sărat și Putna.

DTM nivel C – 28.000 km2 (harta hidrologică + harta hidrografică), necorectat după zborurile nivel C;

Studii hidraulice, hidrologice și de gospodărirea apelor : 2 documentații:

Rezultate modelare 1D râu Trotuș – precalibrare model;

Modelare hidrologică in bazinul Trotuș;

Un studiu care cuprinde :

– strategia pentru realizarea hărților de inundabilitate în b.h. Siret;

– evaluare tehnică- evaluare hidrologică, evaluare hidraulică,evaluarea

măsurătorilor;

– specificații tehnice – modelarea inundațiilor/cartografiere.

Tabel 5.4 – Grad de realizare pe categorii de activități

Pe parcursul derulării Acordului-cadru, în procedura de emitere a autorizațiilor de zbor pentru aerofotografiere, a apărut obligativitatea de derulare din partea Direcției Topografice Militare a activității de asistență tehnică de specialitate privind protecția informațiilor clasificate ce rezultă din operațiunile de aerofotografiere.

Aceasta constă în :

-participarea reprezentanților Direcției Topografice Militare la zboruri (transport, cazare, masă);

-instruirea personalului Direcției Topografice Militare de către operatorul zborurilor privind softurile de achiziții date;

-furnizarea echipamentului de calcul, cu specificații tehnice adecvate, în vederea instruirii personalului Direcției Topografice Militare și prelucrării ulterioare de către aceștia a datelor;

-asigurarea de licențe pentru prelucrarea materialului aerofotogrammetric și laser.

De asemenea, la solicitarea Grupului de suport tehnic numit prin Ordin al ministrului mediului și gospodăririi apelor, datele obținute din măsurători aeriene și terestre trebuie verificate și avizate de către ANCPI.

5.1.6 Categoriile de activități pentru care se solicită asistență POS Mediu

Verificarea și avizarea măsurătorilor aeriene și terestre de către ANCPI

– depunerea documentației tehnice de către consultant;

– recepția lucrărilor de geodezie, cartografie, cadastru, fotogrammetrie, Lidar, verificarea datelor și eliberarea avizului.

Realizarea modelului digital al terenului (DTM)

Măsurători terestre pentru corectarea măsurătorilor aeriene (reperaj la sol):

Aceste măsurători sunt esențiale pentru finalizarea etapei de procesare preliminară a datelor fotogrammetrice și Lidar, prin care să poată fi aduse într-un format accesibil softurilor uzuale pentru o verificare finală de către consultant și cuprind :

-realizarea rețelei de postmarcaj pentru realizarea procesării de aerotriangulație;

-executarea de ridicări topo pe o suprafață de cca. 5 km2, în vederea efectuării corecțiilor pentru datele de zbor nivel A;

-executarea de ridicări topo pe o suprafață de cca. 55 km2, în vederea efectuării corecțiilor pentru datele de zbor nivel B.

Măsurători topobatimetrice clasice și cu sonar, rămase de efectuat pentru finalizarea contractului:

-executarea de ridicări topobatimetrice clasice și cu sonar, pentru diferențele de suprafețe până la concurența suprafețelor de 412,7 km2 pentru nivelul A și 3127 km2 pentru nivelul B.

Predare livrabile intermediare – ortofotoplanuri, modelul digital al suprafeței (DSM), modelul digital al elevațiilor (DEM), DTM, profile topobatimetrice:

-executarea de ridicări topobatimetrice clasice și cu sonar, pentru diferențele de suprafețe până la concurența suprafețelor de 412,7 km2 pentru nivelul A și 3127 km2 pentru nivelul B;

-actualizare DTM nivel C cu informațiile aerofotogrammetrice de pe cei 5000 km2 corespunzători zonei de nivel C.

Prelucrări GIS și bază de date necesare modelării hidrologice și hidraulice, achiziții softuri și date.

-completarea bazei de date hidrometeorologice în formatul necesar preluării de către softurile de modelare;

-prelucrări de date în format GIS necesare realizării hărților;

-achiziție soft GIS si soft modelare ISIS; Softul ISIS este un soft de modelare hidraulică a curgerii dezvoltat de firma Halcrow din Marea Britanie și răspunde atât datelor de intrare disponibile, cât și exigențelor privind realizarea hărților de inundabilitate.

Modelare hidrologică și hidraulică, hărți de inundabilitate (nivel A și B), harta hidrografică de ansamblu (nivel C).

– nivelul A – modelare 2D – aproximativ 413 km2;

– nivelul B – modelare 1D – aproximativ 3.127 km2;

– finalizarea modelării hidrologice ținând seama și de actualizarea hărților 1:50000 în zonele de nivel C;

– harta de hazard natural la inundații nivel A 1:2000;

– harta de hazard natural la inundații nivel B 1:10000;

– harta hidrografică de ansamblu a b.h. Siret 1:50000.

Management de proiect al consultantului, deplasări experți, alte activități suport:

– activitatea de management de proiect al consultantului pentru perioada derulării Contractului subsecvent nr.5;

– deplasări experți și vizite în teren;

-asigurarea activităților suport în vederea îndeplinirii obiectului proiectului (comunicații, financiar-contabilitate, transport, diverse).

Predare livrabile finale, soft modelare, baze de date, echipament aferent proiectului:

-predarea către ABA Siret a tuturor livrabilelor finale pe suport de hârtie și în format digital, a datelor brute, a bazei de date prelucrate, a softurilor de modelare și a echipamentelor achiziționate și utilizate în cadrul proiectului.

La componenta 2 – Elaborarea Planului pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor în bazinul hidrografic Siret

Achiziția prin licitație a serviciilor de realizare a planului:

– publicarea anunțului de licitație;

– derularea procedurii de licitație;

– atribuirea contractului de servicii.

Scenarii de amenajare:

– simularea amplasării unor lucrări hidrotehnice cu rol de apărare împotriva inundațiilor în zonele critice rezultate din hărțile de inundabilitate (diguri, acumulări permanente, poldere, apărări de maluri, corecții de torenți);

– rularea modelelor matematice ale curgerii pe cursurile de apă, în noile condiții de amenajare, pentru a determina efectele acestora asupra zonelor inundabile;

– evaluarea rezultatelor modelării și determinarea scenariilor optime de amenajare;

Plan de măsuri; întocmirea documentației PPPDEI:

– analiza și îmbunătățirea sistemului de protecție împotriva inundațiilor, în vederea definirii unui program etapizat de măsuri și investiții pe termen scurt și mediu, respectiv a unei liste de investiții prioritare, care să se conformeze cerințelor Directivelor UE și legislației naționale din domeniu;

-analiza integrată a lucrărilor existente, în curs de execuție și a celor rezultate din scenariile de amenajare;

-se vor analiza diferite opțiuni și se vor propune soluțiile cele mai eficiente, avându-se în vedere combinarea măsurilor structurale cu cele nestructurale, perioada și costurile implementării, costurile de mentenanță și operare;

-se va elabora o analiză cost-beneficiu pentru diferite variante de soluții tehnologice, în vederea alegerii variantei optime din punct de vedere tehnico-economic și al costurilor de operare. Această analiză trebuie să se bazeze pe principiul dezvoltării durabile, pe principiul atingerii cel puțin a standardelor tehnice și de eficiență relevante prevăzute de legislația în domeniu;

-analiza va avea în vedere dezvoltarea pe termen scurt și mediu și va include toate costurile de investiții pentru realizarea măsurilor structurale și non-structurale, costurile de operare și mentenanță;

-în cadrul analizei cost-beneficiu se vor efectua și analizele de senzitivitate și risc.

Prioritizare măsuri

-se vor elabora criteriile de prioritizare a măsurilor structurale și nestructurale identificate în etapa de elaborare a Planului;

-pe baza criteriilor stabilite, se vor realiza listele de măsuri pe termen scurt și mediu în ordinea de priorități stabilită;

La componenta 3 – Management de proiect UIP

Dotări UIP pentru îmbunătățirea urmăririi derulării proiectului:

– achiziția de tehnică de calcul, birotică, consumabile și papetărie, pentru activitatea UIP legată de urmărirea și raportarea derulării proiectului.

Audit independent al proiectului:

– verificarea cheltuielilor efectuate pe perioada derulării proiectului, întocmirea rapoartelor de audit financiar, furnizarea certificatului de audit;

La componenta 4 – Evaluarea strategică de mediu (SEA)

– realizarea rapoartelor intermediare și a raportului final de mediu al Planului pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor în bazinul hidrografic Siret.

5.2 Obiective

Proiectul contribuie la implementarea Strategiei naționale de management al riscului la inundații. Începând cu anul 2007 se poate beneficia în acest sens de instrumentele financiare acordate de UE prin POS Mediu pentru a accelera etapele de conformare cu politicile comunitare. Prin solicitarea de finanțare pe domeniu acest proiect trebuie să contribuie la îndeplinirea obiectivelor POS Mediu.

5.2.1 Obiectivele proiectului

Proiectul are ca obiectiv general reducerea riscului de producere a dezastrelor naturale cu efect asupra populației, prin implementarea măsurilor preventive în cele mai vulnerabile zone până în 2015 pentru protecția împotriva inundațiilor, cu obiective specifice:

– Elaborarea hărților de hazard natural la inundații, cu limitele zonelor inundabile;

– Elaborarea planului de măsuri, pornind de la evaluarea efectelor obținute prin diverse scenarii de intervenție/amenajare și identificarea măsurilor prioritare;

– Elaborarea planului de prevenire, protecție si diminuare a efectelor inundațiilor în bazinul hidrografic Siret;

– Stabilirea programului pentru informarea și participarea publicului în procesul luării de decizii;

Operatii necesare:

– modelul digital al terenului (topografia terenului, principalele folosințe ale terenului, construcții și amenajări hidrotehnice, lucrări de artă, etc);

– baze de date necesare pentru modelarea hidrologică și hidrodinamică pentru realizarea hărților;

– hărțile de hazard la inundații pentru diferite probabilități;

– harta hidrografică de ansamblu a b.h. Siret (cca. 28.000kmp);

– scenarii de amenajare pentru reducerea efectelor în zonele critice din spațiul hidrografic Siret;

– tipuri de măsuri structurale și nestructurale;

– criterii de prioritizare a măsurilor;

– stabilirea măsurilor prioritare;

– definitivarea propunerilor de măsuri prioritare pe parcursul procedurii SEA pentru Planul pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor în bazinul hidrografic Siret.

Finalizarea proiectului asigură totodată un cadru de conformitate cu politicile comunitare pentru promovarea investițiilor de apărare împotriva inundațiilor. Prin acest proiect se vor realiza hărțile de hazard la inundații, la diferite probabilități de revenire (10%, 5%, 1% și 0,1%) în zonele de interes prezentate mai sus. De asemenea, softul de modelare ISIS va rămâne spre utilizare ulterioară la dispoziția ABA Siret, care va avea posibilitatea realizării modelării hidraulice în alte zone de interes din bazinul hidrografic Siret, care nu fac obiectul proiectului.

Elaborarea și finalizarea proiectului contribuie, de asemenea, la planificarea și realizarea lucrărilor de protejare a infrastructurii și a zonelor rezidențiale aflate în pericol de inundare. Populația beneficiară în urma realizării proiectului este constituită din rezidenții din zonele riverane cursului râului Siret și ale afluenților acestuia cuprinși în zonele de interes care fac obiectul proiectului, din județele Suceava, Neamț, Iași, Bacău, Vrancea, Galați și Buzău.

Beneficiarii direcți ai acestui proiect sunt Administrația Națională „Apele Române” și ABA Siret care, la finalul proiectului, se vor conforma cerințelor Directivei 2007/60/CE privind evaluarea și gestionarea riscurilor de inundații și ale Legii Apelor 107/1996 cu modificările și completările ulterioare, privind realizarea hărților de hazard la inundații de pe cursurile de apă cuprinse în zonele de interes ale proiectului.

Realizarea scenariilor de amenajare și a listelor de măsuri structurale și nestructurale, cu prioritizarea aferentă, vor conduce la aplicarea celor mai potrivite măsuri pentru prevenirea inundațiilor și reducerea consecințelor negative ale acestora. Realizarea hărților de hazard la inundații și a PPPDEI constituie baza de plecare în realizarea de către Consiliile Județene a hărților de risc la inundații.

5.2.2 Aviz de execuție. Indicații tehnice. Planuri de situație

În funcție de obiectivele stabilite s-a decis realizarea unei rețele geodezice, fixată pe puncte vechi – puncte în care sunt instalate stații GNSS permanente. Pozițiile furnizate de aceste stații permanente au fost utilizate în fixarea rețelei geodezice. Rețeaua geodezică a fost realizată în mai multe etape, etape stabilite de către beneficiar, și anume:

1. Rețea geodezică pentru râul Râmnicu Sărat;

2. Rețea geodezică pentru râul Putna;

3. Rețea geodezică pentru râul Trotuș;

4. Rețea geodezică pentru reperaj aerofotogrametric, râul Moldova și porțiunea de Siret, aval de barajul Berești;

5. Rețea geodezică pentru râul Bistrița și pentru porțiunea de Siret amonte de barajul Berești;

6. Ridicări topo pe râul Suceava și Bistrița inferioară.

Din Avizul de execuție:

Amplasamentele pentru care se solicită avizul: lucrarea se va desfășura pe teritoriul județelor Suceava, Botoșani, Neamț, lași. Bacău, Vrancea, Galați, Buzău și Brăila. Zborul s-a efectuat cu două camere ADS40 și UltraCam conform schiței anexate. Avem ASCII DTM (fișiere xyz) : 126 fișiere și fișiere ASCII (cu punctele Lidar) aproximativ 850 fișiere. De asemeni, o parte din fișierele DTM sunt și în format dgn. Lidarul folosit este ALS 50 (Leica).

Există și ortofotoplanuri la scara 1:2000, conform schiței, fără prezența tile-urilor și planurile de situație ca fișiere .shp cu următoarele layere:

Baraje;

Canale;

Canale_poligon;

Căi ferate;

Diguri;

Drumuri;

Lacuri _bălți;

Localitati;

Poduri;

Râuri_linie;

Râuri_poligon;

Vegetație_forestieră;

Planurile de situație sunt din zona A, conform schiței. În cadrul procesului de obținere a datelor necesare se vor urmări câteva aspecte, cuprinse în memoriul tehnic atașat proiectului:

pentru zonele de racordare între două blocuri/sub-blocuri, o parte a punctelor de legătură trebuie să fie comune, fiind compensate în ambele blocuri/sub­blocuri;

fișierele de observație și navigație GNSS în format RINEX cu tipul antenei și receptorului, intervalul de înregistrare, denumirile punctelor și înălțimile antenei introduse corect, colectate la sol și la bordul avionului, după caz;

tabelul sesiunilor de observații efectuate, cu denumirea punctelor și înălțimile antenelor;

inventarul de coordonate elipsoidale (B,L,h) cu precizarea sistemului de referință (ETRS89/GRS80 daca s-a realizat conectarea la RGN-GPS) pentru:

punctele de la sol staționate cu receptoare GNSS;

punctele traiectoriei antenei GNSS de la bordul avionului;

punctele traiectoriei camerei fotogrammetrice (centrul de aerofotografiere) de la bordul avionului;

inventarul de coordonate în planul proiecției Stereografice 1970 și cel al cotelor Marea Neagră 1975 corespunzător punctelor menționate mai sus, precum și pentru reperii fotogrammetrici premarcați la teren și repartizați astfel incât să asigure precizia și omogenitatea datelor;

inventarul de cote pentru punctele din Rețeaua Națională de Triangulație sau de Nivelment, utilizate la determinarea altitudinilor în Sistem de Referință Național Marea Neagră 1975 a punctelor rețelei de îndesire și a reperilor fotogrammetrici;

parametrii de orientare (excentricitate) ai camerei în raport cu antena GPS/GNSS de la bord;

observațiile sistemelor INS/IMU și informațiile cu privire la aceste sisteme;

schița vectorilor determinați cu tehnologie GNSS între punctele staționate la sol și schița cu traiectoria zborului;

descrierile topografice și schițele de reperaj pentru toți reperii;

planurile de situație vor fi realizate în conformitate cu specificațiile tehnice ale beneficiarului, având denumirea explicită a straturilor, descrierea elementelor topografice conținute de fiecare strat în parte, cu detaliile planimetrice și de nivelment reprezentate în conformitate, sau prin analogie cu Atlasul de semne convenționale pentru planurile topografice, elaborat de M.A.I.A. în 1978;

documentația tehnică va fi întocmită pe suport analogic și pe suport digital, în formate standardizate care să permită tipizarea, accesul și transferul de date (fișiere în format .DOC, .TIF, .JPG, .DXF, .DWG, ASCII, .SHP, .TXT);

pentru zona de lucru se va realiza inventarierea punctelor din rețeaua de triangulație (39 de puncte) și din rețeaua de nivelment (73 de puncte). Se vor completa, pentru fiecare punct în parte “Descrierea topografica a punctului de triangulație" și “Descrierea topografica a punctului de nivelment". Acestea se vor preda completate în format analogic și digital împreună cu 5 fotografii

(borna, Nord, Est, Sud, Vest) în format digital, precum și cu tabelul final “Aviz Halcrow – Situația punctelor de triangulație recunoscute" și ”Aviz Halcrow – Situația punctelor de nivelment recunoscute".

Condiții tehnice pentru executarea lucrărilor:

Pentru realizarea unui DTM complet la nivelul întregii suprafețe a unui subbazin sau la nivelul întregului bazin hidrografic se vor utiliza metode fotogrammetrice de obținere a modelului numeric pe baza unui DTM existent de dată cât mai actuală, dar și cu precizia cea mai ridicată, sau prin determinarea spațială de noi puncte care să asigure o reprezentare fidelă a terenului.

DTM-urile preliminare vor fi racordate și corectate cu ajutorul punctelor de control măsurate la teren.

Pentru zonele cuprinse între limitele luciului de apă se va obține DTM-ul din lucrări batimetrice.

La limitele provenite din DTM-uri diferite se va urmări:

– eliminarea dublei acoperiri;

– completarea lipsurilor în acoperire;

– eliminarea trecerilor brute în zonele de contact dintre blocurile DTM-ului;

Pentru verificarea preciziei DTM-ului, datele utilizate se vor preda în fișiere format ASCII, .TXT, având capacitate de 80 Mb.

Se va preda schema cu dispunerea fișierelor DTM.

DTM-ul final (produsul final) va fi diferit în raport de zona analizată.

DTM-ul rezultat trebuie să fie complet, continuu și precis la nivelul întregului bazin hidrografic.

Planul de situație digital: din lucrările de teren efectuate pentru ridicarea detaliilor topografice (baraje, diguri, ziduri) se vor extrage datele (coordonatele x,y,z) care să permită poziționarea precisă a detaliilor și stabilirea precisă a dimensiunilor acestora (lungime, lățime, grosime).

Se vor extrage datele (coordonatete x,y,z) din lucrările efectuate la teren pentru detaliile topografice care intersectează cursurile de apă (lateral, perpendicular sau oblic față de axul apei).

Din lucrările batimetrice efectuate pentru determinarea albiei minore a râului se vor culege datele (coordonatele x,y,z) care să permită poziționarea precisă a detaliilor.

Se va preda schema cu dispunerea planșelor în format .dxf.

Pentru verificarea preciziei datelor preluate (coordonatele x,y,z) și a poziționării detaliilor, planurile de situație digitale se vor preda în formate standardizate .dxf, .pdf care să permită accesul și transferul de date.

La editarea planului de situație digital, detaliile topografice se vor extrage în straturi separate și apoi vor fi editate pentru adăugarea de semne convenționale în mod 2D. Se vor adăuga: denumirile apelor, sensul de curgere, direcțiile pentru drumuri și căi ferate etc.

lnformațiile preluate prin vectorizare de pe imagini ortofotoplan vor fi actualizate și completate cu ajutorul datelor preluate direct din teren.

Profilele transversale vor fi proiectate și realizate conform specificațiilor tehnice din caietul de sarcini.

Profilele longitudinale vor fi realizate conform specificațiilor tehnice prevăzute în caietul de sarcini.

lntegrarea datelor: pentru a obține un set de date uniform și continuu, toate informațiile culese vor fi centralizate, verificate și îmbinate într-un singur set de date folosind algoritmi și instrumente specifice pentru această activitate, asigurându-se astfel integrarea datelor finale în baza de date GIS.

Se va face inventarierea torenților.

Se va realiza MDI (modelului digital al bazinului hidrografic) cu evidențierea pantelor și configurației orografice.

Se vor redacta planurile/harțile conform Directivei INSPIRE (caietul de bună practică elaborat la nivel UE).

În cazul în care se folosește un model de (cvasi)geoid, acesta se va realiza cu ajutorul determinărilor GNSS STATICE și nu RTK (Real Time Kinematic).

Pentru măsurătorile GNSS – STATIC se va întocmi un tabel centralizator al sesiunilor de observații GNSS care să conțină: nume punct de stație, timp start/stop, echipament utilizat, tipul antenei, modul de măsurare și înălțimea antenei a punctelor de stație folosite.

Pentru măsurătorile RTK pentru care se utilizează Sistemul Românesc de Determinare a Poziției (ROMPOS), precum și pentru cele care folosesc metoda Bază (stație de referință proprie) – Rover, se vor preda digital înregistrările măsurătorilor. Receptoarele GNSS vor fi setate astfel încât să fie înregistrate și măsurătorile RTK.

Pentru măsurătorile RTK se va completa un carnet de teren care să conțină numele proiectului, numele stației de referință, înălțimea aparatului, data și ora când s-au efectuat măsurătorile, varianta de determinare RTK, tipul de soluție pentru coordonatele determinate, etc., conform Deciziei nr. 1 privind "Realizarea măsurătorilor GNSS cinematice".

Pentru măsurătorile de nivelment se va preda un tabel cu corespondența reperilor de nivelment din care s-au cotat geometric punctele .

Pentru măsurătorile clasice se vor preda atât măsurătorile brute (raw-data), precum și cele compensate.

Pentru punctele materializate prin borne sau țăruși metalici (puncte vechi și noi), care au fost folosite ca puncte de stație în rețeaua de sprijin, îndesire sau ridicare, sau pentru reperaj, trebuie să se întocmească descrieri topografice (.pdf, .doc) care să conțină cel puțin următoarele : coordonate aproximative ETRS89, Stereo70, schița reperajului apropiat cu distanțe, de exemplu față de axul drumului, tipul materializării, fotografia cu amplasare, denumire, descrierea accesului la punct.

Recepția lucrărilor se va efectua de către Centrul Național de Geodezie, Cartografie, Fotogrammetrie și Teledetectie (CNGCFT) cu consultarea oficiilor teritoriale pe raza cărora se execută lucrările, potrivit Regulamentului de avizare,

verificare și recepție a lucrărilor de specialitate din domeniul cadastrului, al geodeziei, al topografiei, al fotogrammetriei și al cartografiei, aprobat prin ordinul nr. 108129.03.2010 al Directorului General al Agenției Nafionale de Cadastru și Publicitate lmobiliara, pentru fiecare etapă în parte.

Figura 5.5 – Plan de situație existent – Bazinul Siret

Figura 5.6 – Plan de detaliu Bazin Siret

5.2.3 Măsurători aeriene

Programul de zbor efectuat integral pentru fiecare nivel de aerofotografiere :

– Nivel A: 413kmp;

– Nivel B: 3127kmp;

– Nivel C: 5000kmp.

Figura 5.7 – Proiect de zbor Bazin Siret

Figura 5.8 – Aerofotografiere Nivel A

Figura 5.9 – Măsurători aeriene Nivel B

Figura 5.10 – Ortotrapeze Bazin Siret

Figura 5.11 – Ortomozaic Bazin Siret

Figura 5.12 – Aerofotografiere Nivel C

5.2.4 Măsurători topobatimetrice

Figura 5.13 – Premarcaj și rețea de sprijin pentru topobatimetrie

Figura 5.14 – Puncte de control la sol

Râul Moldova (216 profile/176km; 28 poduri rutiere; 4 poduri CF; 4 punți; 23 km diguri).

Figura 5.15 – Profil longitudinal râul Moldova

Râul Siret (112 profile/106km; 2 lacuri de acumulare; 7 poduri; 3 praguri de consolidare; 45 km diguri).

Figura 5.16 – Profil longitudinal râul Siret

5.2.5 Analiza statistică și modelare

În cadrul proiectului s-a făcut analiza statistică: debite maxime, staționaritate, relații de sinteză și simularea bilanțului zilnic, scenarii de calcul pentru probabilitățile 10%, 5%, 1%, 0.1%, prin modelarea hidrologică (SWAT).

Figurile 5.17 – Analize statistice

5.2.5.1 Modelare hidrologică (SWAT)

Modelarea hidrologică se face cu ajutorul aplicației SWAT (Soil and Water Assessment Tool), ce prezintă următoarele caracteristici:

Componente bazate fizic pentru procesele hidrologice;

Integrează informațiile topografice, tipurile de folosire a terenului, tipurile de sol, diverse practici de management al apei și agricol, modificări antropice și climatice;

Asigură portabilitatea modelului prin intermediul datelor de intrare – precipitații și EVT;

Legătura cu ISIS, pregătirea viiturilor de calcul în diverse scenarii de dezvoltare;

Module cuplate: eroziune, calitatea chimică și biologică a apei (de interes în legătură cu WFD).

Figurile 5.18 – Modelare hidrologică

Figurile 5.19 – Modelare hidrologică SWAT

5.2.5.2 Modelare 1D

Rolul modelării 1D:

Integrează pe baza ecuației Saint-Venant date hidrologice, topografice, lucrări hidrotehnice și modalități de exploatare, scenarii de schimbare, pentru a transforma hidrografele de debite în niveluri.

Date de intrare:

Profile transversale din topobatimetrie;

DTM (din măsurători aeriene);

Structuri care influențează curgerea;

Hidrografe de debite de intrare pe subbazine, inclusiv aport lateral;

Hidrografe niveluri pentru calibrare la stații hidrometrice;

Limite inundații istorice pentru calibrare pe sectoare de râu.

Figura 5.20 – Profil longitudinal al râului Trotuș

Tipuri de schematizare:

Figura 5.21 – Tronson simplu Figura 5.22 – Tronson simplu + 1 structură

Figura 5.23 – Tronson simplu + 2 structuri Figura 5.24 – Tronson de râu cu diguri

Figurile 5.25 – Prelungirea profilelor în albia majoră

Figura 5.26 – Albia majora: cursuri paralele cu râul și legături tip deversor

Tipuri de rezultate în cadrul modelării 1D:

Figurile 5.27 – Exemple de rezultate ISIS

Figura 5.28 – Ortofotoplan Bazinul Siret

Figura 5.29 – Modelul TIN Bazinul Siret

Figurile 5.30 – Modele digitale din date LiDAR

5.2.6 Context

Contextul general care a stat la baza conturării acestei propuneri de proiect este dat de efectele dezastruoase ale inundațiilor din ultimii ani. Importanța acestor probleme este recunoscută și dezvoltată în Strategia națională de management al riscului la inundații, aprobată prin Hotărârea de Guvern 1854/2005 și în Strategia națională de management al riscului la inundații pe termen mediu și lung, aprobată prin Hotărârea de Guvern 846/2010. Strategia precizează ca măsură și acțiune preventivă elaborarea Programului Național de Prevenire, Protecție și Diminuare a Efectelor Inundațiilor, incluzând și acțiunile și măsurile pentru înlăturarea efectelor distructive apărute în albiile cursurilor de apa în zonele critice.

Proiectul vizează îmbunătățirea managementului riscului la inundații prin cunoașterea cât mai precisă a arealelor supuse riscului la inundații, din zonele de interes menționate anterior. Proiectul este în concordanță cu obiectivele de mediu privind satisfacerea cerințelor Directivei Cadru privind Apa, a Uniunii Europene și ale Legii Apelor, evitarea alterării și a influentei antropice în geomorfologia bazinelor hidrografice și prevenirea poluării cursurilor de apa și a apelor subterane ca urmare a inundațiilor și a efectelor asociate lor asupra calității ecologice a cursurilor de apă.

Acest proiect asigură baza necesară pentru dezvoltarea infrastructurii de gospodărire a apelor în conformitate cu abordările și politicile europene ce se regăsesc în Directiva 2007/60/CE a Parlamentului European și a Consiliului, din 23 octombrie 2007, privind evaluarea și gestionarea riscurilor de inundații și pentru realizarea ulterioară a hărților de risc la inundații. De asemenea, în vederea conformării cu prevederile Directivei 2007/60/EC, la nivelul ANAR se realizează evaluarea preliminară a riscului la inundații, care constă în realizarea de hărți ale spațiilor hidrografice la nivel național cu delimitarea bazinelor hidrografice ale afluenților și informații asupra topografiei și utilizării terenului, descrierea inundațiilor istorice semnificative, evaluarea consecințelor negative potențiale ale viitoarelor inundații, având în vedere eficiența infrastructurii de apărare existente, poziționarea zonelor populate, a zonelor economice, a zonelor favorabile dezvoltării pe termen lung și influențele schimbărilor climatice asupra apariției inundațiilor.

Bazinul hidrografic Siret este situat în partea de est – nord-est a țării, fiind cel mai mare bazin hidrografic de pe teritoriul României. Comunitățile locale de pe cursurile de apă din bazinul hidrografic Siret s-au confruntat cu inundații de amploare în anii 1972, 1975, 1985, 1991, 2005, 2006, 2008 și 2010. Cauzele care au condus la apariția mai frecventă a inundațiilor sunt multiple și variate. În primul rând, modificările în circulația generală a atmosferei, determinate de tendințele ciclurilor naturale ale climei peste care se suprapun efectele activităților antropice (despăduriri excesive în bazinele de recepție ale cursurilor de apă și poluare, determinând efectul de seră) au dus la o intensitate deosebită a fenomenelor hidrometeorologice, astfel încât, din ce în ce mai des, în ultimii ani, debitele înregistrate au depășit debitele de dimensionare a lucrărilor hidrotehnice cu rol deapărare și pe cele istorice. Un element semnificativ în intensificarea inundațiilor

este tendința generală, observată în ultimii ani, de aridizare a climei în partea central –estică a Europei, un prim efect constituindu-l creșterea gradului de torențialitate a precipitațiilor și scurgerii apei. La aceasta contribuie despăduririle și lipsa lucrărilor de corectare a torenților și de combatere a eroziunii solului care au determinat frecvent reducerea capacității de transport a albiilor cu mobilitate ridicată.

Totodată există tendința în creștere pentru amplasarea de locuințe și obiective social – economice în zone inundabile ale cursurilor de apă, iar depozitarea pe malurile cursurilor de apă a materialului lemnos și a altor deșeuri, provenite din gospodăriile cetățenilor, crează în timpul inundațiilor pericole suplimentare.

5.2.7 Contribuția la îndeplinirea obiectivelor Tratatului de Aderare

Prin Tratatul de aderare este prevăzută o abordare globală a managementului apelor pentru a promova o folosire durabilă a resurselor de apă și a asigura coerența politicii în acest domeniu (comunicarea Comisiei COM (96) 59). Directiva Cadru a Apei nr. 2000/60/CE stabilește cadrul de acțiune pentru protecția apelor interioare de suprafață, subterane și costiere, având ca obiective prevenirea și reducerea poluării, promovarea folosirii durabile a apelor, protejarea mediului acvatic, îmbunătățirea stării ecosistemelor acvatice și diminuarea efectelor produse de secetă și inundații.

Prin identificarea celor mai bune măsuri nestructurale și aplicarea de măsuri structurale numai în cazurile și în zonele în care nu este suficientă aplicarea măsurilor nestructurale, se realizează o reducere a alterărilor hidromorfologice a corpurilor de apă, cu efecte benefice asupra întregului ecosistem acvatic, în concordanță cu cerințele Directiva Cadru a Apei. Prin detalierile realizate în cadrul hărților de hazard la inundații și etapa următoare de identificare a măsurilor optime de intervenție pentru protecția zonelor de importanță deosebită, între care obiectivele economice cu risc de poluare accidentală, proiectul va avea o contribuție importantă la aplicarea legislației specifice privind controlul integrat al poluării (IPPC).

De asemenea, stabilirea de măsuri de protecție specială pentru scoaterea de sub efectul inundațiilor a zonelor industriale cu potențial mare de poluare, a fermelor zootehnice, a stațiilor de epurare a apelor uzate amplasate în zone inundabile contribuie și la reducerea riscului de alterare a calității corpurilor de apă în cazul producerii unor inundații.

5.2.8 Rolul proiectului in atingerea obiectivelor POS Mediu

Obiectivul global al POS Mediu:

Îmbunătățire a standardelor de viață ale populației și a standardelor de mediu, vizând în principal respectarea aquis-ului comunitar de mediu.

Reducerea riscului de producere a dezastrelor naturale cu efect asupra populației, prin implementarea măsurilor preventive în cele mai vulnerabile zone, până în 2015.

Proiectul răspunde la :

1. Protejarea calității mediului prin cunoașterea zonelor supuse riscului la inundații la diverse probabilități de producere a viiturilor, ca bază pentru realizarea de planuri și măsuri privind managementul riscului la inundații;

2. Creșterea siguranței în zonele locuite, prin cunoașterea zonelor inundabile și planificarea realizării de construcții și a amenajării corespunzătoare a teritoriului în zonele supuse riscului la inundații;

3. Reducerea pagubelor produse de inundații, prin luarea măsurilor de protecție ce se impun, în urma delimitării cât mai exacte a zonelor celor mai expuse la risc și creează premisele pentru promovarea investițiilor pentru lucrări de apărare în zonele puternic afectate de inundațiile din 2008 și 2010.

În concluzie, proiectul răspunde obiectivului principal al axei prioritare POS Mediu, respectiv pregătirea proiectelor privind infrastructura de gospodărire a apelor pentru prevenirea inundațiilor și reducerea consecințelor distructive ale inundațiilor.

5.2.9 Contribuția proiectului la implementarea legislației naționale și

comunitare de Mediu

Proiectul are o contribuție importantă la aplicarea politicilor și legislației naționale și comunitare de mediu, inclusiv prin conștientizarea și educarea populației privind riscul la inundații. Proiectul realizează conformarea cu cerințele legislative din domeniul apei, care reprezintă un cadru de integrare cu toate problematicile de mediu relevante în zona cursurilor de apă și de implementare a legislației de mediu. Acest fapt este stipulat în :Legea Apelor nr. 107/1996 cu modificările și completările ulterioare pentru integrarea prevederilor din Directiva Cadru privind apa 2000/60/EC și din Directiva 2007/60/CE privind evaluarea și gestionarea riscurilor de inundații, precum și în :

– HG 447/2003 din 10 aprilie 2003 de aprobare a normelor metodologice de elaborare a hărților de risc natural la inundații;

– HG 1854/2005 privind aprobarea Strategiei Naționale de Management al Riscului la Inundații;

– Ordinul nr. 62/N din 1998, privind delimitarea zonelor expuse riscurilor naturale;

– HG 1309/2005 privind aprobarea Programului de realizare a planului național pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor și a finanțării acestuia;

– HG 652/2010 pentru modificarea HG 1309/2005 privind aprobarea Programului de realizare a planului național pentru prevenirea, protecția și diminuarea efectelor inundațiilor și a finanțării acestuia;

– HG 846/2010 aprobarea Strategiei Naționale de Management al Riscului la Inundații pe termen mediu și lung.

5.3 Concluzii

Proiectul din bazinul Siret a fost conceput într-o structură echilibrată de activități necesare pentru atingerea obiectivelor urmărite, prin organizarea modului de abordare pe 3 grade de detaliere. În acest fel, eforturile tehnice au fost astfel dimensionate încât să fie bine adaptate la particularitățile zonelor și ale proceselor analizate, să poată fi realizate în intervalele de timp alocate și să asigure totodată o valorificare maximală a fondurilor prevăzute.

Rezultatele proiectului reprezintă un instrument absolut necesar pentru coordonarea la nivelul bazinului hidrografic al râului Siret a activității de management al riscului la inundații.

CAPITOLUL 6 – CALCULUL DEVIZULUI ESTIMATIV AL LUCRĂRII

BIBLIOGRAFIE

Badea, D. Note de curs – Fotogrammetrie analitică, anul III, Geodezie,

2012-2013

Badea, D. Note de curs – Fotogrammetrie digitală, anul IV, Geodezie,

2013-2014

Badea, D. De la modelul digital al suprafeței la modelul altimetric

al terenului – studiu de caz, Buletinul de Fotogrammetrie și

Teledetecție, Nr. 41-42/2011

Kraus, K. Photogrammetry – Geometry from images and laser scans

Noaje, I. Note de curs – Stereofotogrametrie și fotointerpretare, anul III,

Geodezie, 2012-2013

Noaje, I. Camerele aerofotogrammetrice digitale: înaltă rezoluție

geometrică și radiometrică în prag de mileniu: Buletinul

Științific al Universității Tehnice de Construcții, București,

Nr.9/2004

Pop (Manea), G. Realizarea modelului 3D al centrului cultural TU Delft prin

Metode fotogrammetrice, Buletinul de Fotogrammetrie și

Teledetecție, Nr. 37-38/2009

Slujitoru, C.E. Obținerea modelului digital altimetric al terenului în scopul

modelării de inundație, Buletinul de Fotogrammetrie și

Teledetecție, Nr. 43-44/2012

Turdeanu, L. Aplicații speciale ale exploatării fotogrammetrice digitale,

Buletinul de Fotogrammetrie și Teledetecție, Nr. 37-38/2009

Zăvoianu, F. Fotogrammetria, Editura Tehnică București, 1999.

Pagini WEB, broșuri ale unor echipamente, tehnologii și

softuri de specialitate fotogrammetrice, accesate între lunile

februarie – iunie 2014:

http://ugr.ro/public_html/revista.html

http://midwestaerialphoto.com/wpmap/wp-content/uploads/2012/12/RMK-TOP-Brochure.pdf

ftp://ftp.unsj.edu.ar/agrimensura/Fotogrametria/Unidad2/Sensor_Digital_Aerotransportado_Leica_ADS40.pdf

http://download.microsoft.com/download/8/5/A/85A3648B-B4F5-46D6-80E6-C0698A2EE109/UCXp-Technical/UltraCamXp-Technical.pdf

http://ro.wikipedia.org/

http://www.igp.ethz.ch/photogrammetry/education/lehrveranstaltungen/photogrammetry/kap01anw2.pdf

Managementul Riscului la Inundaţii

http://topogeodezie.blogspot.ro/2012/04/despre-lidar.html

http://www.radartutorial.eu/18.explanations/ex32.ro.html

http://physis.ro/LiDAR.html

BIBLIOGRAFIE

Badea, D. Note de curs – Fotogrammetrie analitică, anul III, Geodezie,

2012-2013

Badea, D. Note de curs – Fotogrammetrie digitală, anul IV, Geodezie,

2013-2014

Badea, D. De la modelul digital al suprafeței la modelul altimetric

al terenului – studiu de caz, Buletinul de Fotogrammetrie și

Teledetecție, Nr. 41-42/2011

Kraus, K. Photogrammetry – Geometry from images and laser scans

Noaje, I. Note de curs – Stereofotogrametrie și fotointerpretare, anul III,

Geodezie, 2012-2013

Noaje, I. Camerele aerofotogrammetrice digitale: înaltă rezoluție

geometrică și radiometrică în prag de mileniu: Buletinul

Științific al Universității Tehnice de Construcții, București,

Nr.9/2004

Pop (Manea), G. Realizarea modelului 3D al centrului cultural TU Delft prin

Metode fotogrammetrice, Buletinul de Fotogrammetrie și

Teledetecție, Nr. 37-38/2009

Slujitoru, C.E. Obținerea modelului digital altimetric al terenului în scopul

modelării de inundație, Buletinul de Fotogrammetrie și

Teledetecție, Nr. 43-44/2012

Turdeanu, L. Aplicații speciale ale exploatării fotogrammetrice digitale,

Buletinul de Fotogrammetrie și Teledetecție, Nr. 37-38/2009

Zăvoianu, F. Fotogrammetria, Editura Tehnică București, 1999.

Pagini WEB, broșuri ale unor echipamente, tehnologii și

softuri de specialitate fotogrammetrice, accesate între lunile

februarie – iunie 2014:

http://ugr.ro/public_html/revista.html

http://midwestaerialphoto.com/wpmap/wp-content/uploads/2012/12/RMK-TOP-Brochure.pdf

ftp://ftp.unsj.edu.ar/agrimensura/Fotogrametria/Unidad2/Sensor_Digital_Aerotransportado_Leica_ADS40.pdf

http://download.microsoft.com/download/8/5/A/85A3648B-B4F5-46D6-80E6-C0698A2EE109/UCXp-Technical/UltraCamXp-Technical.pdf

http://ro.wikipedia.org/

http://www.igp.ethz.ch/photogrammetry/education/lehrveranstaltungen/photogrammetry/kap01anw2.pdf

Managementul Riscului la Inundaţii

http://topogeodezie.blogspot.ro/2012/04/despre-lidar.html

http://www.radartutorial.eu/18.explanations/ex32.ro.html

http://physis.ro/LiDAR.html