Le ortofoto e le ortoimmagini sono immagini aeree o satellitari della superficie terrestre rettificate geometricamente ed equalizzate radiometricamente . Queste immagini sotto forma di lastre che coprono un'area della Terra possono essere georeferenziate in qualsiasi sistema di coordinate . Servono come sfondi cartografici nei sistemi di informazione geografica .
Le piattaforme Géoportail e Google Maps o anche il software Google Earth e World Wind sono buoni esempi di strumenti che utilizzano ortofotografie.
L'ortofotografia o più comunemente l'ortofoto è un'immagine ottenuta elaborando una fotografia aerea digitale o argentata, la cui geometria è stata raddrizzata in modo che ogni punto possa essere sovrapposto su una mappa piana ad esso corrispondente. In altre parole, un'ortofotografia sembra essere presa verticalmente da tutti i punti che figura, essendo questi punti situati su un terreno perfettamente piano.
Tre operazioni di rettifica sono da considerare nel calcolo dell'ortofotografia da un'immagine aerea stereoscopica:
Spesso le aziende specializzate tengono conto dei punti 1 e 2 ma non 3, il che comporta calcoli molto più complessi. Le ortofotografie risultanti hanno quindi una pendenza (in particolare la cornice).
Le ortofotografie sono utilizzate in una varietà di campi e per molte applicazioni. Consentono l'identificazione di oggetti e la misurazione planimetrica.
Il primo passo per realizzare un'ortofotografia è raccogliere una serie di foto che coprono un territorio . Queste fotografie aeree sono state scattate da una fotocamera montata su un aereo appositamente attrezzato. Per ottenere un'immagine tridimensionale e per poter localizzare le pendenze, ogni zona viene ripresa da due punti di vista leggermente sfalsati mantenendo la stessa quota . Pertanto, ogni foto copre il 60% dello scatto precedente da 2 diverse angolazioni, il che consente di tenere conto della deformazione del rilievo . Un piano di volo molto preciso lungo assi paralleli e il rispetto dell'altitudine sono quindi fondamentali per garantire il recupero ideale.
Inoltre, vengono presi in considerazione l' ora e le condizioni meteorologiche . Gli scatti vengono effettuati a mezzogiorno per ridurre al minimo le ombre dovute alla posizione del sole . Allo stesso modo, è preferibile una giornata limpida senza nuvole, foschia o fumo per scattare le foto.
Gli scatti vengono solitamente effettuati in modalità a colori, ma è anche possibile catturare in bianco e nero o infrarossi .
Prima che le fotocamere utilizzate fossero digitali, era necessario sviluppare la pellicola d'argento ottenuta durante l'acquisizione e produrre diapositive per tutte le foto scattate durante la campagna di volo. Ciascun vetrino è stato quindi digitalizzato utilizzando uno scanner fotogrammetrico con una risoluzione di 22,5 o 15 micrometri al fine di ottenere immagini digitali non rettificate.
La geometria delle immagini risultante direttamente dall'acquisizione non consente di effettuare misurazioni corrette sulle immagini. È necessario correggere gli errori geometrici generati dallo scatto.
Il passo successivo è garantire l'omogeneità della saturazione del colore e dei contrasti per avere immagini continue e omogenee. Questo processo di equilibrio cromatico è chiamato processo di correzione radiometrica .
Una volta che tutte le immagini corrette geometricamente e radiometricamente sono omogenee, possono essere assemblate insieme per formare un mosaico di immagini, cioè un'unica grande immagine che copre l'intera area acquisita.
Il problema principale con la fotografia aerea è l'effetto di spostamento associato alla proiezione prospettica , specialmente nelle aree urbane. Infatti, più un elemento (edificio, edificio, torre, ecc.) È alto, più è visibile l'effetto prospettico. Questo effetto è zero al centro della fotografia ma progredisce in modo più o meno lineare allontanandosi dal centro. Inoltre, questo effetto dipende anche dall'altitudine di volo e dalla scala della fotografia aerea.
Questo effetto prospettico è spesso la causa dell'occlusione dell'immagine da edifici alti.
Per ridurre al minimo questo effetto di spostamento, ci sono tradizionalmente due soluzioni. Il più comune è utilizzare la posizione centrale della fotografia poiché è questa parte la meno soggetta agli effetti di spostamento. Ma questo presuppone grandi colpi e forti sovrapposizioni tra i diversi colpi. La seconda soluzione è fare scatti ad alta quota per ridurre l'effetto prospettico ed essere il più verticale possibile.
Più recentemente, è stata introdotta la nozione di vera ortorettificazione: non solo il rilievo del terreno viene raddrizzato verticalmente, ma anche il suolo come il telaio, la vegetazione e le strutture. È quindi necessario costruire un modello di superficie digitale che integri l'altitudine di tutti questi elementi, e non solo il terreno nudo (come rappresentato dal DEM). La vera ortorettificazione, tuttavia, richiede fotografie aeree con forti sovrapposizioni tra le immagini e algoritmi più complessi per gestire le parti nascoste.