RS&GIS

RS&GIS  -  2012 / 2.   Bakó Gábor

A légi térképészet valójában két egymástól jól elkülönülő szakterületre épül. A klasszikus terepi felméréseket végző, a légi felvételeken is azonosítható pontokat bemérő geodéziai és térképészeti csoport munkája sohasem nélkülözhető. A térképészetnek komoly, régmúlt időkbe visszatekintő hagyományai vannak. Magyarország topográfiai térképezését a Monarchia felbomlásáig közös intézmény, a bécsi Katonai Földrajzi Intézet végezte. Ezzel szemben a légi fényképek szakszerű elkészítéséért és térképi vetületbe illesztéséért felelős légi fotogrammetria fiatal tudományterületnek tekinthető.

A légi fotogrammetria hőskora

A légi fotogrammetriát szemléletesen kifejezik Kruttschnitt Aurél, neves légi térképészeti szakember, a Magyar Királyi Állami Térképészet intézetigazgatójának szavai: „A légi fotogrammetriai eljárás lényege, hogy földi részletmérés helyett, a repülőgépről készült légi-felvételeket dolgozzuk ki térképpé. A légi felvétel maga már nagyjában térképszerű, amennyiben a felvett területet felülről nézve, tehát megközelítőleg úgy mutatja, mint ahogy azt a függőleges sugarakkal vízszintes síkra vetített térkép ábrázolja (Kruttschnitt 1930).” [1]

A fotogrammetria, mint tudományág elméleti szinten már a 19. század utolsó évtizedeiben kialakult. Gyakorlati alkalmazásainak ekkor még gátat szabott jó néhány technológiai kérdés, amelyet jóval későbbi foto-optikai műszerek feltalálása oldott meg. Az elméleti fotogrammetria kutatója, Finsterwalder Sebestyén már 1897-ben megírta, hogy a légi fotogrammetria gyakorlati jelentősége a legközelebbi állóháborúban fog kitűnni, és fejlődésének is ez teremt majd alkalmat, mivel békeidőben a nagy anyagi áldozat korlátozza a kísérletező kedvet. Abban az időben a légi felvételeket elsősorban ballonok segítségével készítették.

„A repülőgép feltalálása újra ráirányítota a figyelmet [a fotogrammetriára] s az újabb kutatások beigazolták, hogy a gyakorlati alkalmazáshoz fűződő nehézségek nem leküzdhetetlenek”, írja Oltay Károly neves kutató és egyetemi tanár, 1926-os könyvében.[2]

A motoros repülés története 1903-ban kezdődött, a magyarországi motoros repülésé 1909 környékén. Ehhez képest 1916-ban már nemzetközi hírű és megbecsülésű légifelvétel felderítőink voltak, akik az első világháború beállt frontvonalain átrepülve életük kockáztatásával fényképezték az ellenséges vonalakat. Elsősorban a térképellátási nehézségek, és a gyorsan változó hadszíntér miatt került előtérbe a légi felderítés, és ekkor alakult ki a légi fotogrammetria gyakorlati alkalmazása, amelyben Németország, Franciaország és az Osztrák-Magyar monarchia és Anglia járt élen. A Monarchia 1917-ben a pozitív tapasztalatok alapján kiadta a légifényképek felhasználásáról és értékeléséről szóló utasítást. Olyan embereket képeztek ki, akik aztán elláthatták a döntéshozókat objektív, frissen szerzett adatokkal. Egyetlen fényképező repülőgép egyszeri felszállással 10 – 30 km²-nyi területről tudott terephű képet szolgáltatni. Ebben az időben a német optikai ipar volt a legfejlettebb a világon, és német gyártmányú eszközöket használtak a magyar felderítők is (Gábor, Horváth 1979).[3]

A villámgyors fejlődés mai szemmel elképzelhetetlenül gyorsnak tűnik a Rákosmezőn bukdácsoló, szárnyaikat bontogató bambusz és famadaraktól a harci repülőgépekig. A repülőgép egy évtized alatt nélkülözhetetlen elemévé vált a térképészetnek.

Fényképezés osztrák-magyar felderítő repülőgépről az első világháborúban⁴

A hagyományos felderítőgép kétüléses kialakítású volt, személyzete egy pilótából és egy megfigyelőből állt. Eleinte a repülőgép oldalára volt felfüggesztve a nagyméretű műszaki fényképezőgép, később a repülőgép padlózatában megfelelő aknát alakítottak ki neki. 1917-re - különösen az olasz területek felderítésénél – a magyar légifényképező felderítők nagy hírnévre tettek szert. Egyeseket a háború végére, mint légifotó művészeket tisztelték. Érdemes megemlíteni Füzesséry Istvánt, aki kispap növendékből lett hadi felderítő és bátorságának, valamint szakértelmének köszönhetően olyan eredményeket ért el, amellyel elnyerte társai és felettesei elismerését. A legveszélyesebb körülmények között is bátran helytálltak pilótájával, sokszor csak az ő munkájukra hagyatkozhatott a vezetés. A légifényképezés területén nyújtott rendkívüli műszaki és művészi teljesítménye miatt köztiszteletnek örvendett. Két év alatt kilencszer lőtték le a gépét. Volt, amikor a két front között tudta végrehajtani a kényszerleszállást és az éjszaka leple alatt kellett elvontatni a repülőgépet a saját vonalak mögé. A monori repülőtéren leszállás közben orra bukott a repülőgép és az üléséből kivágódó pilóta életét vesztette, de Füzesséry túlélte a háborút.

A magyar légi felderítők elvitathatatlan eredményeket értek el az Isonzo-fronton csapatösszevonások felderítésekor, vagy korábban, 1916-ban, amikor Erdélyben a román állásokat légifényképek alapján rekonstruálták saját területen. Valósághű gyakorló állásrendszert építettek ki, és a támadás végrehajtását itt gyakoroltatták (Gábor, Horváth 1979).

Az első világháború utolsó éveiben a hadszíntér-felvételi vizsgálatoknál a katonai térképeket függőleges (lefelé tekintő) és ferde tengelyű légifelvételek alapján aktualizálták, és nagyon sok esetben függőleges kameratengelyű légifelvételeket használtak alaptérképként is. Akkoriban a légoltalom még nem volt túl hatékony, így repülőgéppel szabadon és messzire végezhettek felderítő repüléseket az ellenséges terület fölött, így az ellenséges terepet, állásokat légifelvételek útján reprodukálták.

Az első magyar gyártmányú hadirepülőgép 1914-ben készült.  A Közlekedési Múzeumban látható 1935-ben. Érdemes megfigyelni a múzeum korabeli kifejezhetetlenül nagy értékű gyűjteményét, amely sajnos a második világháború végén megsemmisült. ⁴

A felvételek üveglemezre készültek, amely merevsége révén nem okozott a film hajlásához fogható torzulásokat. Kezdetben 9 x 12 cm-es képnagyságú kamerákat rendszeresítettek, amelyek nagyon részletes légifelvételeket adtak. Ahogyan fejlődni kezdett a kialakulóban lévő légvédelem, a repülőgépek egyre nagyobb magasságból fényképeztek, és az így kapott kisebb méretarányú felvételeken a részletek beolvadtak, a légköri páratartalomtól, füsttől elmosódtak. Így növelni kellett a leképzési felület méretét, felbontását, az optikai üvegek minőségét, feloldóképességét és az objektívek fókusztávolságát. Az 1916-tól készült felvételek közül néhány - így Neogrády Sándor (7. v. repülő század) és Páldy József (5. v. repülő század) képeinek egy része – fennmaradt, és az Interspect laboratóriumában digitalizálásra került.

A gyors információigény és az egyre speciálisabb feladatok megkövetelték, hogy a felvételek készítését az erre a célra létrehozott csoportok végezzék. A felvételek feldolgozása is a repülőtérre tevődött át, és a kockázatosan beszerzett értékes anyagok megfelelő helyekre történő kézbesítése is rutinná vált. Bizonyos helyeken külön nyomdavonatot is létrehoztak. A háborús tapasztalatok szerint a légifényképek a legmegbízhatóbb, objektív felderítési forrásnak bizonyultak.

A légi fotogrammetria közben egyre jobban fejlődött és a közel függőleges fényképsorozatokat fotó-térképpé fűzték össze, majd fotólaboratóriumban újrafényképezve reprodukálták az elkészült egységes légifelvétel-térképet.

Olasz állások a Piave mentén. A légifelderítők 1917. december 3-án készített felvételeiből azonnal elkészítették a fotó-térképet.

(A  felvétel a HM Hadtörténeti Intézet és Múzeum Hadtörténeti Térképtárának gyűjteményéből származik. A légifelvételeket az Interspect csoport digitalizálta és újította fel.)

Mivel az Orel-Zeiss féle sztereoautográf légifelvételek térfotogrammetriai feldolgozására nem alkalmas, Hugershoff és Cranz (Koppe korábbi kollimator-fototeodolit elvét felhasználva) 1918-ra megalkották a Hugershoff-Heyde féle autokartográfot. Ez az első műszer, amely megoldja a sztereoszkopikus hatású felvétel-párok mechanikai úton történő feldolgozását (Bimbó 1973). A háborús helyzet késztette Hugershoff tartalékos századost légifelvételekből „automatikusan” térképet készítő eszköz kigondolására. Az automatizálást ekkor a kézi átrajzolást felgyorsító rendszerre értették, valójában a kiérértékelő most is maga végezte a tematikus térképfedvény megrajzolását. Vágó Pált 1918-ban a Zeiss-művekhez vezényelték, ahol olyan, a repülőgépeken alkalmazható fényképezőgépet készített, amelynél a térképkészítés céljából fontos volt a függőleges helyzet biztosítása. Ezt a műszaki kérdést azzal a pörgettyűvezérléssel működő szervomotoros stabilizátorral sikerült megoldania, amelyen a háború alatt Melczer Tibor repülőtervező mérnökkel dolgozott.

A háború befejeztével nagy elméleti és kísérleti anyag állt rendelkezésre a békés fotogrammetriai célok tökéletesítéséhez. A terep legapróbb részleteit hűen tükröző nagyfelbontású légifelvétel-térkép a térképészet új termékévé vált, azonfelül a topográfiai térképek felújításának is alapanyagául szolgált. A topográfiai térképek pusztán földi méréseken alapuló reambulálása mellett a térkép előállítás ilyen módja is kezdetét vette (Fodor 1935).[6]

A Magyar Királyi Hadilevéltár 1937-es kiállításán a háború okozta változásokat szemléltette az 1916. január 24-én, 1916. április 20-án, 1917. július 11-én, 1917. november 1-én használt négy darab térkép, amelyek tartalmát légifényképek alapján helyesbítették. Egyes térképek alapján domborműveket és azok mélynyomású reprodukcióit is elkészítették (Gábor, Horváth, 1979).

Az 1. világháború után, a Sopronba költözött akadémiának két évig Jankó Sándor volt a rektora. Jelentős szakirodalmi munkásságot fejtett ki, az egyik első magyar nyelvű fotogrammetriai munka szerzője volt. Számottevő eredményei közé tartozik a háromszögelési hálózatok hibaelméletének megalkotása.

1919-ben a győri hadianyaggyűjtő állomásról sikerült egy fekvőtengelyű ICA AG drezdai képtranszformátort szerezni. A fennmaradt berendezések és a rendelkezésre álló tapasztalatok birtokában nem várathatott magára egy honi térképező szervezet létrehozása. 1919. év februárjában jött létre a Bécsből, illetve a hadi felmérésből visszaérkező, önként jelentkező tisztekből a Magyar Katonai Térképező Csoport (amelyből aztán később, 1922-ben az Állami Térképészet megalakulhatott) (Kruttschnitt 1930).  A csoporton belül Gerő László vezetésével egyből létrejött az Aerofotogrammetriai osztály, a légifényképek térképészeti alkalmazásához. Az alapításkor a térképészeti alkalmazás szempontjából elengedhetetlen követelményként emelik ki a közel függőleges irányú kameratengelyt, a rövid megvilágítással való fényképezést, valamint a mérőkamerák külső és belső műszaki adatainak fontosságát. Az utóbbi arra utal, hogy már ekkor nagy hangsúlyt fektettek légi kamerák kalibrációjára, és a pontos képfeldolgozásra.  Így 1919 júnisáról júliusra a képek minőségében jelentős javulás következett be.

1919-ben a Magyar Katonai Térképészeti Csoport a Bécsi kapu tér 4. alatti új Levéltár II. emeleti helyiségeiben rendezkedett be. Az I. emeleten működött a Légügyi csoport Petróczy István vezetésével. Hozzá tartoztak a légifényképező repülőszázadok. Itt teljesített szolgálatot Neogrády Sándor megfigyelőként, aki később a térképészet légifényképésze lett (Balla, Hrenkó 1991)[7]. Az Aerofotogrammetriai osztály készen állt a felvételek szakszerű előhívására és másolására.  A háború utáni időszakban eleinte a feladatra kialakított üzemképes repülőgépek hiányában a felvételeket mintegy 2000 m terepfeletti magasságból a pilóta mögötti ülésből kihajolva, a nehéz kamerát sokszor kézben tartva készítették.

Az első világháború után létrehozott Magyar Királyi Állami Térképészet figyelme azonnal az akkor már gyorsan fejlődő légifotogrammetria felé irányult, mivel a Monarchia III. felméréséből (1869-87.) származó 1:75.000 méretarányú térképek „a legsürgősebb igényeket sem elégítették ki” (Kruttschnitt  1930), ezért nagyon gyors felmérésre volt szükség. A legfontosabb feladatként egy használható, pontos nagy méretarányú térkép előállítását jelölték meg. A lehetőségek szerint Csonkamagyarország 25.000 méretarányú felvételi alapanyagának 20 évre tervezett helyszíni megújítását (reambulálását) tűzték ki első célnak.

1920-ban végezték az első repülő-felvételi kísérleteket. A felvételeket máris fel tudták használni térképhelyesbítésre. 1920 nyarán a nyugati (később burgerlandi) határ mentén 350 km² területről készült légifelvétel. A képeket Neogrády Sándor készítette UFAG CI típus, St. Bloudek és Oravecz B. által tervezett kétüléses nyitott felderítőgépről. 3000 m terep feletti magasságból dolgozott 30 cm gyújtótávolságú Goldmann kézikamerával, 13 x 16 cm nagyságú lemezekre. A kb. 1:10.000 méretarányú képeket a topográfusok grafikus háromszögelés alapján pantográffal 1:25.000 méretarányúba rajzolták, illetve egyszerű mérőkörzővel szerkesztették át. A légifényképek nem fedték a teljes területet, a Fertő sík vidékéről például hiányos volt a felvétel. A bíztató kísérleteket a trianoni repülési tilalom miatt nem folytathatták 1923-ig. Trianon után a repülőgéphiány mellett a külső korlátozások súlyosbították a helyzetet: a katonai repülőszolgálatot is megszüntették. Magyarország hadiszolgálatra alkalmas repülőgépet nem tarthatott, nem gyárthatott, és behozni is tilos volt őket. A légi fotogrammetria úttörői azonban ebbe nem nyugodtak bele.  Gerő László németországi útjain előkészítette a drezdai Heyde céggel közös fotogrammetriai kísérleteket. Az első fotogrammetriai kísérlet Kurtz Sándor irányítása alatt zajlott és Rédey István műegyetemi tanársegéd oldotta meg a szakfeladatokat. Az Állami Térképészet műszaki csoportja is komoly tanulmányokat folytatott és fejlesztésekben is részt vettek.

A Goldmann-féle légifényképező kézi kamera gyújtótávolsága 30 cm volt 4,5 fényerejű Zeiss-Tessar-Iris optikával, 6 lemezes váltókazettával működött

Kurtz kezdeményezésére 1923-ban megalakult a Fotogrammetriai osztály. Rédey István vezetésével a Honvéd Térképészeti Intézet fotogrammetriai osztályának feladata volt a korszerű fotogrammetriai térképkészítés magyarországi megszervezése. Az első kísérletre a Hármashatár-hegy és az Óbudai hajógyár közötti változatos terepet jelölték ki. A fényképezést 1923. június 29-én Neogrády Sándor légiforgalmi felügyelő hajtotta végre a 14 légi győzelmes Fejes István (a Weiss Manfréd Művek/WM Rt. gyári berepülőpilótája) által vezetett Fokker III. típusú utasszállító repülőgépről. Neogrády a gép leszerelt ajtónyílásán át kinyúló deszkán ülve, kezében tartott géppel 1250 méter magasból fényképezett, a gépen jelenlevő intézetparancsnok aggályai és tiltakozása ellenére.

Egy Fokker F.III. Ezen a típuson a pilóta nyílt  „fülkében” ült a motor fölött/mögött.

A MALERT Fokker F-III. repülőgépe

A képeket a Heyde gyártól kölcsönzött 92. számú kézi mérőkamerával, 165 mm gyújtótávolságú Zeiss Doppelamatar optikával, 13 x 18 cm nagyságú tükörüvegre fényképezte. A képek feldolgozását Kurtz és Rédey Drezdában végezte el. Rédey javaslatára a drezdai gyár a képmérő teodoliton szerkezeti módosítást hajtott végre.

Rédey, Kurtz és Hugershoff professzor (jobboldalt) a drezdai Heyde gyár fotogrammetriai osztályán 1923-ban⁷

A fotogrammetriai térképterv 1:5000 méretarányban készült, pontosságát a műegyetem geodéziai tanszéke közreműködésével földi méréssel ellenőrizték. A mérések alapján a gépi kiértékelésben mind vízszintes, mind magassági értelemben ± 10 cm-en belüli középhiba mutatkozott.  Ez volt az intézet legelső légifotogrammetriai úton előállított térképmunkájának alapja, és az első azok közül a korban modern, pontosság és képminőség tekintetében nemzetközi értelemben élvonalbeli munkák közül, amelyeket ezeknek az úttörő szakembereknek az egyre bővülő csoportja a két háború között előállított.

Folytatás: Következő rész