מדידה פוטוגרמטרית מצילומי אוויר הינה שיטה נוספת להכנת מפות טופוגרפיות ומאפשרת גם הפקת תוצרים חשובים נוספים.
מדידה פוטוגרמטרית מדויקת פחות ממדידה קרקעית, אך יש לה יתרונות רבים אחרים: המדידה מכסה שטחים גדולים בהרבה; זמן הביצוע מהיר יותר משמעותית; ולבסוף – עלות הביצוע זולה יותר משמעותית. יתרונות אלו הופכים את המדידה הפוטוגרמטרית לשיטת המדידה המועדפת לתכנון ראשוני של פרויקטים רחבי היקף, כגון כבישים ומסילות רכבת; כרקע לתכניות מתאר בקנה-מידה קטן; לחישובי כמויות עפר בשטחים גדולים; כרקע לתכניות לצרכי רישום בקנה-מידה קטן ועוד.
קנה-המידה (היחס בין גודל עצם במפה לגודלו האמיתי בשטח) האופייני למפה טופוגרפית ממדידה פוטוגרמטרית הינו 1:1000 או 1:1250 ו- 1:2500, אך גם מפות בקנה-מידה 1:500 ו- 1:5000 נפוצות. ככל שקנה-המידה גדול יותר (מספר המכנה קטן יותר) המפה תהיה מפורטת יותר מצד אחד אך תכסה שטח קטן יותר מצד שני.
בניגוד למדידה קרקעית, שבה מבוצעת מדידה פיזית של העצמים ופני הקרקע בשטח, במדידה פוטוגרמטרית, מדידת מיקום העצמים נעשית במערכות תלת-ממדיות ע"ג סריקה ספרתית של תצלומי האוויר. עקרון המדידה הינו שימוש בתצלומים שקיימת ביניהם חפיפה ומדידת מיקום של פיקסל של פרט מסוים (כגון פינה מבנה) בשני תצלומים לפחות. מערכת המיפוי, המבוססת על אלגוריתמים מתמטיים מרחביים, מסוגלת לשייך קואורדינטות נכונות לפרטים על בסיס הצבעה על הפרט במודל התלת-ממדי, והתחשבות בפרמטרים של הטיסה, נקודות בקרה שנמדדו על הקרקע, מאפייני מצלמת המיפוי ועוד.
תהליך המדידה מתחיל בתכנון טיסת הצילום. התכנון מתבסס על גבול השטח למדידה, קנה-המידה הנדרש למיפוי, גובה פני השטח באזור המיפוי, סוג מצלמת המיפוי ודרישות התקנות לגבי אותו סוג מצלמה.
לאחר מכן מבוצעת טיסת הצילום. בסיומה, מתקבלים מחברת הצילום הדפסה באיכות גבוהה של התצלומים וסריקה באיכות גבוהה מאוד של סרט הצילום. כיום, נעשה מעבר הדרגתי למצלמות מיפוי ספרתיות שבהן הצילום אינו מבוצע על סרט צילום אלא באופן ספרתי - ישירות לקבצים.
בשלב הבא, יש צורך לבצע מדידה של נקודות בקרה בשטח. המדידה הינה של מספר נקודות בודדות, בפריסה על כל שטח המיפוי, של פרטים המזוהים בצורה ברורה בתצלומים; בד"כ פינות קירות ומבנים, סימני צבע על כביש, פינות או מרכזי שוחות וכד'. מדידה זו מבוצעת על מנת לאפשר "עיגון" של תצלומי האוויר וקישורם לרשת הבקרה הלאומית של מדינת ישראל.
בשלב הבא מטעינים את תצלומי האוויר ואת נקודות הבקרה לתוך המערכת הפוטוגרמטרית. המפעיל פותר מודל פוטוגרמטרי (המבוסס על שני תצלומים) או בלוק פוטוגרמטרי (המבוסס על רצף או מספר רצפים של תצלומים), באמצעות דגימת נקודות קישור בין התצלומים ודגימת נקודות הבקרה הקרקעיות בכל התצלומים שבהן הן מופיעות. לאחר פתרון המודל או הבלוק, מתחיל המפעיל בדגימת הפרטים ופני הקרקע ע"ג התצלומים. הדגימה מבוצעת בתלת-מימד, תוך הנחנת סמן תלת-מימדי הנקרא "מרחוף" על הפרט הנדרש למדידה.
בסיום תהליך המדידה הפוטוגרמטרית, מבוצעת עריכת המפה והוספת שכסות המידע הנוספות – בדומה לתהליך המבוצע במדידה קרקעית.
תוצר חשוב נוסף הניתן להפקה בתהליך המדידה הפוטוגרמטרית הינו מפת תצלום מיושרת, המוכרת יותר בכינוי "אורתופוטו". ייחודה של מפת האורתופוטו הינו, שבניגוד לתצלום רגיל, שבו קנה המידה של כל נקודה הינו שונה, באורתופוטו קנה-המידה הינו אחיד – עובדה המאפשרת לבצע על גביו מדידות ולהשתמש בו כרקע נכון למטרות שונות. קנה-המידה של האורתופוטו מוכתב, בדומה למפה הטופוגרפית, ע"י גובה טיסת הצילום, סוג המצלמה וכד'.
מפת האורתופוטו אינה משמשת בד"כ לתכנון, היות ומדובר בתצלום בלבד, אך יש לה תפקיד חשוב ביותר בהמחשת שטח הפרויקט והצגתו למזמין, למקבלי החלטות ולשימוש יומיומי היות והיא קלה יותר להבנה ולהתמצאות ממפה טופוגרפית.
תוצרים נוספים ממדידה פוטוגרמטרית הינם מודלים תלת-מימדיים של פני השטח: DTM – Digital Terrain Model; DEM – Digital Elevation Model; DSM – Digital Surface Model.
דוגמאות למיפוי פוטוגרמטרי ואורתופוטו מצילומי אוויר :
מיפוי פוטוגרמטרי כביש 90 - עין-גדי
