ΧΩΡΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ - ΣΥΛΛΟΓΗ
Σύστημα Πολυεπίπεδης Τεκμηρίωσης Θρησκευτικών Τόπων & Ιστορικών Συμπλεγμάτων, Ακρωνύμιο: Μετέωρα
Προγραμματισμός λήψεων για τον Ιερό Χώρο των Μετεώρων:
Η γεωμετρική τεκμηρίωση χώρων πολιτιστικής κληρονομιάς τέτοιας έκτασης και μορφολογικής πολυπλοκότητας όπως αυτός των Μετεώρων χρήζει ιδιαίτερης διαχείρισης. Η μετρητική και εικονιστική πληροφορία πρέπει να είναι γεωμετρικά ακριβής και ποιοτική απορρέοντας από οικονομικές, γρήγορες και όσο το δυνατόν αυτοματοποιημένες μεθόδους. Για τη χαρτογράφηση μεγάλων και δυσπρόσιτων εκτάσεων με τις παραπάνω απαιτήσεις και ιδιαιτερότητες συνίσταται η μέθοδος της εναέριας φωτογραμμετρίας. Η εφαρμογή της στη συγκεκριμένη περίπτωση συντελείται με λήψη συμβατικών αεροφωτογραφιών από επανδρωμένα ή μη αεροσκάφη και εναέρια σάρωση με laser (airborne LiDAR – Light Detection And Ranging). Αρχικά, από επανδρωμένο αεροσκάφος λήφθηκαν 2220 αεροφωτογραφίες που καλύπτουν όλο τον Ιερό Χώρο των Μετεώρων και συγκεκριμένα, μια έκταση 10km2. Χρησιμοποιήθηκε φωτομηχανή τύπου NIKON D800E με φακό εστιακής απόστασης 50 mm. Οι αεροφωτογραφίες, διαστάσεων 7360 × 4912, λήφθηκαν από χαμηλό ύψος πτήσης και αντιστοιχούν σε μέση κλίμακα 1:20.000. Πρόκειται για κατακόρυφες και πλάγιες αεροφωτογραφίες. Οι φωτογραφίες αυτές ήταν διαθέσιμες στα μέλη της ομάδας του έργου και η συλλογή τους είχε πραγματοποιηθεί τον Ιούλιο του 2017. Για τη γεωαναφορά τους, συλλέχθηκαν περίπου 50 φωτοσταθερά σημεία μέσω μετρήσεων GPS με την τεχνική RTK. Τοποθετήθηκαν ειδικοί στόχοι στο έδαφος, των οποίων οι συντεταγμένες προσδιορίστηκαν με διπλόσυχνο δέκτη GNSS και προσδιορίστηκαν με τοπογραφικές μετρήσεις χαρακτηριστικά σημεία των βράχων.
Προγραμματισμός λήψεων για τους βράχους Μόδι και Άλυσος:
Για την αποτύπωση των βράχων του Αγίου Μοδέστου και της Αλύσεως του Απ. Πέτρου σε μεγαλύτερο βαθμό λεπτομέρειας χρησιμοποιήθηκε μη επανδρωμένο αεροσκάφος (UAV) και λήφθηκαν συνολικά 5300 κατακόρυφες και πλάγιες φωτογραφίες. Έγιναν συνολικά 21 πτήσεις σε διάφορες χρονικές περιόδους από 6 διαφορετικά σημεία απογείωσης/προσγείωσης, τα οποία μελετήθηκαν ως προς την προσπελασιμότητα και την ορατότητα.
Όλες οι θέσεις ήταν προσβάσιμες είτε με αυτοκίνητο είτε με ολιγόλεπτη πεζοπορία σε μονοπάτι, εκτός από το σημείο (4) το οποίο απαιτούσε αναρρίχηση σε κάθετο τμήμα βράχου ύψους 15μ. περίπου.
Αποφασίστηκαν επίσης, τα σημεία όπου θα γίνονταν οι λήψεις των φωτογραφιών από το UAV, οι επίγειες λήψεις καθώς και οι σαρώσεις από επίγειο σαρωτή για τη λεπτομερή 3D φωτορεαλιστική αναπαράσταση του χώρου εφαρμογής. Χρησιμοποιήθηκε ειδικός εξοπλισμός με τη συνδρομή της πυροσβεστικής υπηρεσίας σε συνδυασμό με έμπειρους αναρριχητές της περιοχής. Για όλες τις πτήσεις χρησιμοποιήθηκε το UAV Phantom 4 RTK της εταιρίας DJI, που διαθέτει κάμερα 20 Mpixel με μέγεθος αισθητήρα 1’’ και φακό εστιακής απόστασης 24mm για αισθητήρα full frame, καθώς και δέκτη GNSS δύο συχνοτήτων τοπογραφικής ακρίβειας με χρήση δικτύου μόνιμων σταθμών GNSS.
Για τις ανάγκες του έργου χρησιμοποιήθηκε το δίκτυο μόνιμων σταθμών MetricaNET. Η σύνδεση στο δίκτυο έγινε με κάρτα SIM κινητής τηλεφωνίας, η οποία τοποθετείται στο χειριστήριο του ΣΜηΕΑ και αναλαμβάνει αυτό τη μετάδοση των δεδομένων του δικτύου μόνιμων σταθμών στο αεροσκάφος. Έτσι, δεν χρειάζεται χωριστός πομπός βάσης για να στέλνει τα δεδομένα στον δέκτη GNSS του αεροσκάφους. Πριν από κάθε πτήση του UAV γινόταν προσεκτικός προγραμματισμός και υπήρχε φροντίδα οι κλιματολογικές συνθήκες να είναι ιδανικές.
Όλες οι πτήσεις πραγματοποιήθηκαν με αίθριο καιρό χωρίς να φυσούν δυνατοί άνεμοι (>10m/sec), ο δείκτης ηλιακού ανέμου (KP index) ήταν κάτω από 3, στις περισσότερες πτήσεις 1 και 2. Μεγάλη σημασία είχε και η επιλογή της ώρας ώστε να αποφεύγονται οι σκιές που δημιουργούνται από τους βράχους κατά τη διάρκεια της ημέρας. Όλες οι πτήσεις έγιναν σε χειροκίνητη λειτουργία, δηλαδή ο χειριστής κατεύθυνε το αεροσκάφος και πραγματοποιούσε τις λήψεις (Εικόνα 6), εκτός από τις πτήσεις που πραγματοποιήθηκαν με σημείο απογείωσης την κορυφή του Μοδίου. Για την λήψη εικόνων για την κάλυψη του πάνω μέρους των βράχων Μοδίου και Αλύσεως, πραγματοποιήθηκαν προγραμματισμένες λήψεις σε μορφή κανάβου αποτύπωσης (surveying grid). Τα σχέδια πτήσης είχαν μεταφορτωθεί στο UAV την προηγούμενη μέρα της ανάβασης και είχε ελεγχθεί ότι διαβάζονται ορθά από το λογισμικό σχεδιασμού που εκτελείται στο χειριστήριο του UAV.
Στα πλαίσια της αναρρίχησης και ανάβασης στο βράχο Μόδι, έγινε αναγνώριση και επίγεια φωτογράφιση των οικοδομικών στοιχείων (θεμελίων και ερειπίων παλαιού καθολικού και οικίσκων κ.λπ.) της κορυφής του, επιτυγχάνοντας μεγαλύτερο βαθμό λεπτομέρειας (Εικόνα 7). Παράλληλα με τη λήψη των εικόνων μετρήθηκαν περίπου 15 φωτοσταθερά σημεία, κάποια εκ των οποίων ήταν προσημασμένα σε σημεία πέριξ των βράχων, όπου επιτρεπόταν η πρόσβαση καθώς και η τοποθέτησή τους στο έδαφος (Εικόνα 8 και 9). Τα υπόλοιπα σημεία ήταν χαρακτηριστικά σημεία στις όψεις των βράχων καθώς και σημεία στο πάνω μέρος του βράχου Μόδι, όπου είχε ανέβει το τοπογραφικό συνεργείο.
Προγραμματισμός σαρώσεων:
Ο Αρχαιολογικός Χώρος των Μετεώρων, εντός του οποίου βρίσκονται οι βράχοι Μόδι και Άλυσος, αποτέλεσε το υπόβαθρο σάρωσης με συστήματα LiDAR από την εταιρία Geosystems Hellas. Το LiDAR είναι μία μέθοδος καταγραφής με παλμικό laser που λειτουργεί τοποθετημένο σε μία εναέρια πλατφόρμα και παράγει υψομετρικά δεδομένα σε μορφή νέφους σημείων. Τα συστήματα αυτά ενδείκνυνται για τη χαρτογράφηση περιοχών με βλάστηση και για εφαρμογές που επιβάλλουν γρήγορη απόκριση. Πριν την εκτέλεση οποιασδήποτε αποστολής σάρωσης προηγείται ο καθορισμός των παραμέτρων που θα εξασφαλίσουν την απόκτηση ενός πυκνού και με ικανοποιητική ακρίβεια νέφους σημείων. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, αξιοποιήθηκε σύστημα LiDAR και Αεροφωτογράφισης RIEGL VQ-1560i-DW. Το σύστημα αυτό ολοκληρώνει στον ίδιο κώνο 2 band LiDAR sensors (ένα ενεργοποιημένο σε near infrared και ένα σε green) καθώς και δύο φωτογραμμετρικές ψηφιακές φωτομηχανές αεροφωτογράφισης Phase One IXU-1000RS (η μια εκ των οποίων καταγράφει έγχρωμες αεροφωτογραφίες και η άλλη υπέρυθρες αεροφωτογραφίες). Η συλλογή δεδομένων υποστηρίχτηκε από δορυφορικό σύστημα εντοπισμού GNNS και αδρανειακό Applanix AV-610. Ο αρχικός σχεδιασμός πτήσης είχε τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
- Ταυτόχρονη αεροφωτογράφιση και συλλογή δεδομένων Lidar.
- Χρήση Lidar ενεργοποιημένου σε δυο περιοχές του φάσματος υπό γωνία μεταξύ τους.
- Χρήση φωτογραμμετρικά καλιμπραρισμένης φωτομηχανής και φακού.
- Ελάχιστη πυκνότητα σημείων δέκτη: 40 (2x20) σημεία ανά m2 στο έδαφος.
- Εδαφοψηφίδα: 8 cm GSD RGB/NIR, κλίμακα 1/16000.
Συνολικά λήφθηκαν 23 RGB αεροφωτογραφίες υψηλής ανάλυσης σε 2 λωρίδες (11 και 12 εικόνων) που καλύπτουν συνολική περιοχή 3.82km2. H ίδια περιοχή καλύφθηκε και με 2 λωρίδες από νέφη σημείων. Ταυτόχρονα, μετρήθηκαν στο πεδίο 7 φωτοσταθερά σημεία, καλά κατανεμημένα στην περιοχή που καλύφθηκε από αεροφωτογραφίες και νέφη σημείων από το σύστημα RIEGL VQ-1560i-DW.
