Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 3. szám
88 Hidrológiai Közlöny 2020. 100. évf. 3. sz. A terepi illesztőpontok meghatározásának számos lehetősége kínálkozik, pl. GNSS technológián alapuló felmérés, vagy pl. könnyen azonosítható tereptárgyak térképi azonosítása. (A GNSS Global Navigational Satellite Systems - Globális helymeghatározó rendszer, mely magában foglalja az USA GPS, Oroszország GLONASSZ, az Európai Unió GALILEO és Kína COMPASS elnevezésű navigációs rendszereit.) Az LSPIV eljárás a vízfolyás felszíni vízsebességét az egyes képpárokon megtalálható mintázatok egyezőségének elemzésével, az ún. hasonlósági indexszel határozza meg. Az egyezőséget a képsorozat első képén meghatározott lekérdezési területen (Interrogation Area - [továbbiakban IA]) végzi el a következő kép ugyanazon területén a szintén meghatározott méretű keresési területre (Searching Area - [továbbiakban: SA]) vonatkoztatva. A hasonlósági index maximális értéke adja a jelzőanyag egy mintájára vonatkoztatott legvalószínűbb elmozdulását két egymást követő képkocka között. Az ortorektifikáció során az elmozdulás mértéke meghatározott, a két képkocka üt időkülönbségének ismeretében pedig a felszíni vízsebesség számítható (Musté és társai 2008). Az elemzéseim során alkalmazott eljárás az említett hasonlósági indexet a következő keresztkorrelációs algoritmus határozza meg: n _ Hx=l'Ly=l[(.axy-axyKbXy-bxy} / ^, Hab - I ■ , , L>) yMX yMY f- _5 l2 yMX yMY ----l2 )L,x=l Ly=l\uxy “xyI Lx=l 2-y=ll°xy °xyl A keresztkorreláció az első képkocka IA és az azt követő képkocka SA-n belüli IA területei között kerül meghatározásra. Az összefüggésben: MX, MY - Az IA terület mérete, Uxy> bxy A 8 bites szürkeskála megváltozása (0...255) a At időközü képkockákon az egyes IA területeken; ezek felülvonással jelzett értékei pedig az IA-ra vonatkoztatott átlagértékei. A FUDAA-LSPIV a képsorozat ortogonális transzformációját is elvégzi, a szükséges illesztőpontok koordinátái relatív E-K koordináta-rendszerben adhatók meg, és származhatnak akár GNSS RTK (valós idejű műholdas helymeghatározás) mérésekből, vagy Google Earth koordinátatranszformációból. Egy képsorozaton legalább 6 db illesztőpont kijelölése szükséges a 2D ortorektifikáció végAz eljárás előnye, hogy kis felbontású kamerával készített videofelvételből is képes a sebességviszonyok becslésére (Musté és társai 2008). Az eljárás végeredményeként a vizsgált terület pillanatnyi felszíni sebességmezője állítható elő. Az LSPIV vektormező ezek után további elemzések elvégzését teszi lehetővé, alkalmas a felszíni átlagsebesség meghatározására, az áramlás irányának és örvényességének becslésére; a mederszelvény - akár utólagos - felvételével pedig a szállított vízhozam meghatározására is (Musté és társai 2008). A videók (vagyis meghatározott mintavételi idővel készült képsorozatok) a FUDAA-LSPIV nevű ingyenesen hozzáférhető szoftver segítségével elemezhetők, melyet kifejezetten az LSPIV alapú sebesség-vektormező meghatározásának támogatásának céljából fejlesztettek. A szoftver francia fejlesztés, a DeltaCAD Co. fejleszti az EDF (Electricité de France) és az Irstea (Institut national de recherce en sciences el technologies pour l 'environnement et l’agriculture - Nemzeti Környezeti és Mezőgazdasági Kutatóintézet) megbízásából. A program szabad hozzáférésű, grafikus felhasználói felülete Java Runtime Environment fejlesztői környezetben készült. A program bemeneti formátumként .pgm kiterjesztésű, 8 bites szürkeskálás képeket elemez, az ortorektifikáció elvégzését követően e képsorozat kiértékelésével hajtja végre a keresztkorrelációs elemzést és sebességmező-számítást. A bemeneti formátum tulajdonképpen egy speciális ASCII formátumú szövegfájl, mely az eredeti, 24 bites kép minden pixelét 8 bites szürkeskálán (0 ... 255 közötti értékekkel) képezi le (Jodeau, Hauet és Le Coz 2013). A pgm kép tetszőleges hosszúságú és felbontású videó fájlból előállítható, szintén ingyenes hozzáférésű konverter programok használatával. A bemeneti képsorozat egy kockájának mintája az I. ábrán látható. rehajtásához. Az ortorektifikáció statikus helyzetű referenciapontok esetén elvégezhető a teljes képsorozaton egy lépésben, vagy mozgó kamera esetén akár képkockánként is. A pillanatnyi felszíni sebességmező meghatározásának alapja, hogy a 2D képsorozaton a jelzőanyag mozgását a lehető legjobb korreláció mellett követni tudjuk. Az eljárás legfontosabb lépése, hogy a FUDAA-LSPIV programban 1. ábra. A FUDAA-LSPIV bemeneti formátuma (.pgm) Figure I. FUDAA-LSPIV input format (pgm)
