Технология создания инженерных топографических планов фотограмметрическим методом масштаба 1:500 с целью строительства здания

Рис. 2.

5. Комбинированный метод создания карт на фотопланах [5]Технология, представленная на рис. 2.6, применяется при съемке в крупных масштабах 1:1000 — 1:5000 с малоконтурной нагрузкой с горным рельефом. Приведенные технологические схемы являются основными и на практике могут сочетаться. Технология создания цифровых карт, которая представлена на рисунке 2.7 может использоваться для создания любых карт любого масштаба на любой местности.Рис. 2.

6. Комбинированный метод создания карт на чистой основе [5]Рис. 2.

7. Технология создания цифровых карт на аналитических стереообрабатывающих приборах [5]В целом для планов 1:500 в застроенных (т.е. обладающих большим числом контуров) районах, а именно такие условия обычны при строительстве зданий, применяют следующую последовательность работ: Технологическое проектирование → Маркировка → Аэрофотосъемка → Подготовка аэрофотоснимков к дешифрированию, дешифрирование → Фотограмметрическое сгущение→ Изготовление фотоплана → Трансформация изготовленного фотоплана → Полевая съемка рельефа → Подготовка к изданию картографического материала. При техническом проектировании выбирается оборудование, летательный аппарат, методы съемок, планово-высотное обоснование. Важным этапом в технологии создания планов 1:500 является планово-высотное обоснование. Густота точек плановой, планово-высотной и высотной подготовки снимков, т. е. расстояние между парами опознаков вдоль маршрута в базисахфотографирования, определяется нормативными документами. Проект размещения опознаков составляется на топографической карте в условных обозначениях. На схеме показываются границы объектов, оси маршрутов, центры фотографирования, пункты главной геодезической сети, зоны размещения опознаков и контрольные опознаки [4]. В районах с большим количеством контуров точки съемочного обоснования намечаются на естественных контурах.

Контуры должны быть четкими и обеспечивать опознавание их на снимках с ошибкой не более 0,1 мм в масштабе карты. В районах, где не может быть обеспечено надежное опознавание точек местности на аэрофотоснимках, планируют маркировку точек планового или планово-высотногообоснования.Для аэрофотосъемки в соответствии со всеми расчетами подготавливается пакет документов с маршрутом и параметрами съемок (скорость, высота, количество снимков и т. д.).Дешифрирование при создании карт фототопографическими методами может выполняться на фотопланах, фотосхемах или увеличенных аэрофотоснимках. При дешифрировании выявляют, распознают изображения топографических объектов, а затем вычерчивают их соответствующими условными знаками. Кроме того, при дешифрировании определяются качественные характеристики объектов, уточняются и согласуются границы административно-территориального деления. При разработке технологии создания карт учитывается, что дешифрирование может выполняться каккамеральным, так и полевым способом. Предпочтение должно отдаваться камеральным методам, так как они менее трудоемки. Наиболее распространенным способом дешифрирования является сочетаниекамерального и полевого методов дешифрирования [7].

Часто, когда фотоплан составляется в условия разреженного полевого геодезического обоснования необходимо провести дополнительное фотограмметрическое сгущение (фототриангуляция).В настоящее время на производстве используются в основном аналитические и, реже, аналоговые методы. Аналоговый метод используется лишь тогда, когда выполнить аналитическое сгущение не представляется возможным по техническим причинам, а также на незначительной территории. В современном процессе изготовления планов наибольшую популярность приобрели универсальные приборы, создающие трехмерные модели. Универсальные приборы могут быть как аналоговыми и аналитическими, так и цифровыми. Аналоговые универсальные приборы обеспечивают точность создания карт и планов в масштабах 1:5000, 1:10 000, 1:25 000 и мельче. Это стереопроекторы СПР-2, СПР-З, стереографы СД-3, СЦ, стереометрографы и топокарт-ортофот.

Аналитические универсальные приборы имеютзначительные преимущества перед аналоговыми. Главные из них заключаются в высокой точности, отсутствие ограничений на элементы внутреннего и внешнего ориентирования снимков, большая автоматизация, широчайший спектр фотограмметрических задач. Это такие приборы как Стереоанаграф-4, SD-2000, SD-20, TRASTER, ASP, Дикомат. Аналитические универсальные приборы или плоттеры включают следующие блоки и системы:

оптико-механическую систему, представляющую собой высокоточный автоматизированный стереокомпаратор;

компьютер;блок управления;

система датчиков стереокомпаратора, передающих линейные перемещения по направлениям у кареток снимков и объективов через интерфейс на ЭВМ;штурвалы координатно-измерительной системы (X, Y, Z), вращения которых через датчики и интерфейс передаются на ЭВМ. В численном виде эти значения соответствуют координатам точек модели;

сервомоторы, перемещающие каретки снимков и объективы наблюдательной системы по значениям координатx1, y1, x2, y2вычисленным ЭВМ. Такие системы выполняют весь спектр работ по ориентированию снимков и созданию фотопланов. Построение модели на цифровых системах выполняется аналогично аналитическим плоттерам и по тому же алгоритму. Отличие заключаетсяв том, что в аналитических системах измерения выполняют по реальным фотоснимкам, а на цифровых устройствах — по цифровым изображениям. Как уже отмечалось, фотопланы не соответствуют реальному положению дел из-за ошибок, связанных с рельефом и наклоном съемки. Кроме того масштаб плана также соответствует заданному лишь в грубом приближении. Для решения этих проблем выполняется трансформирование снимков, заключающееся в преобразовании наклонного снимка в горизонтальный, или ортофототрансформировании (поправки на рельеф)[5, 8]. Пример исходного снимка и результатов дешифрования представлен на рис. 1 приложения 1. Пример соответствия спутниковых снимков поверхности земли и изготовленного по нему картографического материала представлен на рис. 2приложения 1. Мы рассмотрели основные особенности технологии обработки снимков аэрофотосъемки фотограмметрическим методом. По результатам исследования можно сделать выводы о пригодности метода фотограмметрии для создания карт и планов различного масштаба с различными целями, в том числе и для строительства зданий.

Заключение

.

В процессе исследования мы изучили теоретические основы фотограмметрии и подробнее остановились на технологии создания планов масштабом 1:500 с целью строительства зданий. Нам удалось осветить геометрические и оптические основы фотограмметрии, а также рассмотреть различные технологии создания топографических карт и планов в зависимости от технического задания и условий съемок. В результате исследования мы можем говорить о том, что фотограмметрия — это сложная методика, основанная на законах оптики, механики, геометрии, позволяющая выявлять характеристики объекта по его изображению. Чаще всего фотограмметрия используется в создании топографических карт и схем, где зарекомендовала себя как быстрая, точная, наименее трудоемкая из всех методика. Наиболее подходящая технология создания топографического плана с целью строительства зданий — это Технологическое проектирование → Маркировка → Аэрофотосъемка → Подготовка аэрофотоснимков к дешифрированию, дешифрирование → Фотограмметрическое сгущение → Изготовление фотоплана → Трансформация изготовленного фотоплана → Полевая съемка рельефа → Подготовка к изданию картографического материала. Каждый этап исключительно важен, имеет свои особенности. Современная фотограмметрия использует все больше цифровых методов работы.

Список литературы

ГКИНП (ГНТА)-02−036−02 «Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых и топографических карт и планов» [Электронный ресурс]. — URL:

http://docs.cntd.ru/document/1 200 037 140 (проверено — 09.

11.2016). СНиП 11−02−96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» [Электронный ресурс]. — URL:

http://docs.cntd.ru/document/1 200 096 789 (проверено — 09.

11.2016).Безменов В. М. Фотограмметрия. Построение и уравнивание аналитической фототриангуляции [Текст]: учебно-методическое пособие для студентов физического факультета обучающихся по специальности «Астрономогеодезия». — Казань: КГУ, 2009. — 86 с. Головина, Л. А. Топографическое дешифрирование снимков [Текст]: учеб.

метод. пособие/ Л. А. Головина, Д. С. Дубовик. — Новосибирск: СГГА, 2011. — 60 с. Гук, П. Д. Фототопография [Текст]: учеб.

пособие / П. Д. Гук, В. В. Прудников, В. А. Быченок. — Новосибирск: СГГА, 2008. — 79 с. Карманов А. Г. Фотограмметрия [Текст]: учебное пособие/ А. Г. Карманов. — СПб.: Университет ИТМО, 2012. — 171 с. Лабутина, И. А. Дешифрирование аэрокосмических снимков [Текст]: учеб.

пособие/ И. А. Лабутина. — М.: Аспект Пресс, 2004. — 184 с. Лурье И. К., Косиков А. Г. Дистанционное зондирование Земли и географические информационные системы. Теория и практика цифровой обработки изображений [Текст]. -.

М.: Научный мир, 2003. — 780 с. Михайлова А. П., Чибуничева А. Г. Курс лекций по фотограмметрии [Текст]. — М.: МИИГАиК, 2011.

Назаров А. С. Фотограмметрия [Текст]: учеб.

пособие для студентов вузов/А.С. Назаров. — Мн.: Тетра.

Системс, 2006. — 368 с. Павлов В. И. Фотограмметрия.

Теория одиночного снимка и стереоскопической пары снимков [Текст]. — СПб, 2006. — 175сПриложение 1Рис. 1. Пример результатов дешифрования аэрофотоснимка.

Рис. 2. Пример соответствия спутникового снимка земной поверхности и изготовленного по нему картографического материалапродолжение рис. 2.