Аерознімальні роботи та прилади, що використовуються для аерофотознімання.
Міністерствоосвіти і науки, молоді та спорту України
Київський національний університет будівництва і архітектури
Кафедра ГІФ
Курсова робота на тему:
«СТВОРЕННЯ ТОПОГРАФІЧНИХ КАРТ І ПЛАНІВ ЦИФРОВИМИ МЕТОДАМИ»
Виконав:
студент группи ГІСТ-31
Дроздов Євгеній
Перевірила:
Ас. Нестеренко О.В.
Київ 2011
Зміст курсової роботи:
Вступ.
1. Вимоги до створення топографічних карт і планів масштабу 1:5000.
1.1. Зміст та призначення.
1.2. Вимоги до точності топографічних карт і планів.
1.3. Існуючі методи створення топографічних карт і планів.
2. Аерофотознімання.
2.1. Аерознімальні роботи та прилади, що використовуються для аерофотознімання.
2.2. Вимоги до аерофотознімання.
2.3. Розрахунок параметрів аерофотознімання.
3. Планово-висотна прив’язка аерознімків.
3.1. Види прив’язочних робіт, розрахунок щільності опознаків.
3.2. Розрахунок точності геодезичних робіт з визначенням координат опознаків.
4. Просторова фототріангуляція.
4.1. Класифікація просторової фототріангуляції.
4.2. Точність аналітичної фототріангуляції.
5. Обробка аерознімків на цифровій фотограмметричній станції «Дельта».
5.1. Внутрішнє орієнтування.
5.2. Взаємне орієнтування.
5.3. Зовнішнє орієнтування.
5.4. Створення цифрової моделі рельєфу (ЦМР).
5.5. Цифрове ортофототрансформування.
5.6. Створення цифрової карти.
Висновки.
Список використаної літератури.
|
|
|
ВСТУП
Мета роботи: створення фрагменту топографічної карти масштабу 1:5000 цифровими методами.
Вихідні дані :
- Масштаб створення карти М = 1:5000
- Тип місцевості –кути нахилу від 2º до 6º
- Розмір ділянки 40х40 км
- Висота перерізу рельєфу - 2 м
- Фокусна відстань знімальної камери 140 мм
- Масштаб фотографування 1:18000
- Формат знімка 18*18 см
Існуючі методи створення топографічних карт масштабу 1:5000
Основними методами зйомки являються стереотопографічний і комбінований.
Комбінований метод використовує властивості одиночного знімка і дозволяє отримати контурну частину карти, а рельєф зарисувати в полі прийомами мензульної зйомки або відобразити в лабораторії по даних старої карти.
Стереотопографічний метод використовує властивості пари знімків і дозволяє знімати в камеральних умовах не тільки контури, а й рельєф місцевості. Універсальний метод оснований на використанні приладу, який дозволяє виконати всі процеси обробки пари знімків: побудувати модель, зорієнтувати її відносно планшета, замалювати контури і рельєф.
1. ВИМОГИ ДО СТВОРЕННЯ ТОПОГРАФІЧНИХ КАРТ І ПЛАНІВ МАСШТАБУ 1:5000.
Топографічні плани масштабу 1:5000 створюють у проекції Гаусса-Крюгера, триградусних зонах, державній системі координат 1942 р. або в місцевих системах координат, які зв'язані з державною системою.
|
|
|
Координати пунктів (точок) геодезичних мереж згущення визначають у прийнятих системах прямокутних координат на площині в проекції Гаусса-Крюгера в триградусних зонах.
Висоти пунктів (точок) геодезичних мереж визначають у Балтійській системі висот 1977 р.
На планах показують сітку прямокутних координат, лінії якої проводять через 10 см.
Розграфка та номенклатура топографічних планів визначаються згідно з прийнятою системою розграфки. Карти складаються та видаються окремими листами. Розмір сторін одного листа в хвилинах дуги прийнятий 1,25' по широті та 1,875' по довготі.
Зміст та призначення.
Топографічні плани масштабу 1:5000 можуть застосовуватися:
- для розробки генеральних планів населених пунктів, проектів розміщення першочергового будівництва, магістральних інженерних мереж та комунікацій, транспортних шляхів, інженерної підготовки земельно-господарського устрою та озеленення території; для розробки проектів міських промислових районів, складних транспортних розв'язок при розробці генерального плану міста, технічного проекту забудови; для складання планів окремих районів міст, проектів детального планування на незабудованій території при нескладному рельєфі місцевості та плануванні приміської зони;
|
|
|
- для розробки технічних проектів промислових, гірничих та сільськогосподарських підприємств усіх галузей;
- для виконання пошуково-розвідувальних робіт, попередніх і детальних розвідок та визначення запасів родовищ корисних копалин великих і середніх розмірів з відносно простою геологічною будовою;
- для проектування будівництва гірничих підприємств, а також для розв'язання гірничо-технічних завдань при експлуатації родовищ корисних копалин;
- для складання генеральних маркшейдерських планів нафто-газових родовищ;
- для розробки проектів осушення та зрошення сільськогосподарських земель, регулювання річок-водозбірників та характеристик типових ділянок;
- для земельного та містобудівного кадастрів, землеустрою колективних, фермерських сільськогосподарських угідь;
- для камерального трасування автомобільних доріг в умовах складного рельєфу місцевості, на підходах до великих населених пунктів та в інших місцях із складною ситуацією;
- для проектування трас повітряних ліній електропередач у місцях перетину їх зі спорудами;
|
|
|
- для проектування і будівництва гідровузлів на малих рівнинних і гірських річках;
- для визначення на місцевості проектного контуру водосховища;
- для проектування залізниць і автомобільних доріг на стадії технічного проекту;
- для проектування і будівництва магістральних каналів (судноплавних, водопровідних, енергетичних).
Топографічні плани слугують основою для складання топографічних і спеціальних планів і карт більш дрібних масштабів.
У залежності від призначення топографічних планів встановлюються масштаби топографічних знімань. При цьому передбачається, що топографічне знімання населених пунктів залежно від типу території, яка підлягає картографуванню, виконується в двох масштабах: 1:1000 та 1:5000 - на території з переважно одноповерховою забудовою або на незабудованій території.
На топографічних планах масштабу 1:5000 достовірно та з потрібною точністю і детальністю відображують:
- пункти тріангуляції, полігонометрії, трилатерації, грунтові та стінні репери і пункти знімальної основи, які закріплені на місцевості центрами (наносяться за координатами). На планах масштабу 1:5000 не показують стінні репери, марки і стінні знаки пунктів мереж згущення; наземні центри цих пунктів показують;
- будинки і будівлі, їхні характеристики згідно з умовними знаками. Будівлі, що виражаються в масштабі плану, відображають за контурами їхніх цоколів. Архітектурні виступи будинків і споруд відображаються, якщо величина їх на плані 0.5 мм і більше;
- промислові об'єкти - будівлі і споруди заводів, фабрик, електростанцій, шахт, кар'єрів, торфорозробок тощо, бурові та експлуатаційні свердловини, нафтові та газові вишки, цистерни, наземні трубопроводи, лінії електропередач високої та низької напруги, колодязі і мережі підземних комунікацій; об'єкти комунального господарства. На планах масштабу 1:5000 та 1:2000 незабудованих територій обов'язковому відображенню підлягають магістральні підземні нафто-, газо- і водопроводи; на планах масштабів 1:1000 та 1:500 всі мережі підземних комунікацій наносять на плани при наявності матеріалів виконавчого знімання або якщо є завдання на знімання підземних комунікацій;
- залізниці, шосейні та грунтові дороги і споруди при них - мости, тунелі, шляхопроводи, віадуки, переїзди і т.ін;
- гідрографія - річки, озера, водосховища, площі розливів і т.ін. Берегові лінії наносяться за фактичним станом на час знімання або на межень;
- об'єкти гідротехнічні та водного транспорту - канали, канави, водоводи і водорозподільчі пристрої, греблі, пристані, причали, моли, шлюзи, маяки, навігаційні знаки і т.ін.;
- об'єкти водопостачання - колодязі, колонки, резервуари, відстійники, природні джерела і т.ін.;
- рельєф місцевості, що відображається горизонталями, позначками висот і умовними знаками обривів, скель, ярів, осипів, зсувів, ям, курганів і т.ін. Форми мікрорельєфу відображають напівгоризонталями або допоміжними горизонталями;
- рослинність деревна, чагарникова, трав'яна, культурна рослинність (ліси, сади, плантації, луки і т.ін.), окремі дерева і кущі. На планах масштабів 1:1000 та 1:500 на вулицях і проїздах інструментально знімається кожне дерево з відображенням його породи, якщо діаметр його стовбура 4 см і більше. В інших випадках (масиви дерев, дерева в садибах і т.ін.) кожне дерево може бути зняте інструментально за додатковими вимогами;
- грунти і мікроформи земної поверхні: піски, галькові, глинисті, щебеневі та інші поверхні, болота і солончаки;
- державний кордон, межі політико-адміністративні, адміністративні, охоронних природних територій, землекористувань, різні огорожі. Державний кордон і межі наносять за координатами поворотних пунктів або з використанням відомчих картографічних матеріалів, що є в наявності;
- власні назви населених пунктів, вулиць, залізничних станцій, пристаней, озер, річок, перевалів, долин, ярів та інших географічних об'єктів.
Вимоги до точності топографічних карт і планів.
Середні помилки в положенні на плані предметів та контурів місцевості з чіткими обрисами відносно найближчих точок знімальної основи не повинні перевищувати 0.5 мм, а в гірських та лісових районах - 0.7 мм.
Число горизонталей повинно відповідати різниці висот, визначеній на характерних точках рельєфу, не повинна перевищувати ½ прийнятої висоти розрізу рельєфу.
Середні величини розходження в плані не повинні перевищувати 0,3мм (у масштабі плану).
Висота перерізу рельєфу для горбистої місцевості з кутами нахилу від 20 до 60 дорівнює 2 метри. Середні похибки при зйомці рельєфу не повинні перевищувати 1/3.
Існуючі методи створення топографічних карт і планів.
Топографічні карти в основному складають, по матеріалах аерофотозйомок. При цьому виділяють два основних методи зйомок: комбінований і стереотопографічний.
Комбінований метод. Комбінований метод дозволяє складати по знімках контурну частину карти у вигляді фотоплану, а рельєф зобразити на фотоплані в полі прийомами мензульної зйомки, а також за допомогою нівеліра або тахеометра. В окремих випадках зйомку рельєфу виконують па фотосхемах або знімках.
Основними процесами комбінованого методу є аерофотознімання, польові і камеральні роботи.
Аерофотознімання варто робити нормальнокутним або вузькокутним аерофотоапаратом.
Масштаб знімків залежить від масштабу карти, що складається, і фізико-географічних особливостей місцевості. Звичайно він у 2— 4 рази дрібніше масштабу створюваної карти. Повздовжнє перекриття знімків 60 %, поперечне — 30 %.
Стереотопографічний метод. Стереотопографічний метод на відміну від комбінованого дозволяє одержати в камеральних умовах по знімках не тільки контурну частину карти, але і зображення рельєфу. Польові роботи в цьому випадку значно скорочуються і включають лише визначення опорних точок для зовнішнього орієнтування фототріангуляції і дешифрування.
Для складання карти по знімках використовують звичайно універсальні стереоприлади, в окремих випадках — диференційовані. Відповідно до цього в стереотопографічному методі розрізняють два способи складання карти — універсальний і диференційований.
Основними процесами стереотопографічного методу є: аерофотознімання, визначення опорних точок і дешифрування знімків у полі, фототріангуляція, зйомка контурів і рельєфу по знімках.
2. АЕРОФОТОЗНІМАННЯ
Аерофотозйомкою називається фотозйомка ділянок земної поверхні з літального апарата з метою створення топографічних карт або рішення інших інженерних задач.
Аерофотозйомка класифікується за кількістю і розташуванням аерознімків: одинарна, маршрутна та площадна.
Маршрутна аерозйомка виконується з обов'язковим повздовжнім перекриванням. Поздовжнє перекривання - це загальна частинафотозображення, яка сфотографована на одному і другому знімках. Номінальне поздовжнє перекривання повинно бути 60%, а мінімальне 56%.
Площадна аерозйомка складається з ряду паралельних маршрутів, між якими є поперечне перекривання. Поперечне перекривання повинно бути в середньому 30%, мінімальне - 20%:
В залежності від положення оптичної осі аерофотоапарата (АФА) аерозйомка буває горизонтальною і перспективною.
Горизонтальна аерозйомка виконується при строго вертикальному положенні оптичної осі, якщо положення площини аерофотознімка відрізняється від горизонтального не більше ніж на 3°, то такий знімок називають плановим, а аерозйомку - плановою.Якщо кут нахилу більший за 3°, то такий знімок і відповідно аерофотозйомку називають перспективними.
Аерофотозйомку умовно класифікують на дрібномасштабну-1:50000 і дрібніше, середньомасштабну 1:50000-1:10000 і великомасштабну- більше 1:10000.
Аерознімальні роботи та прилади, що використовуються для аерофотознімання.
При проведенні топографічної зйомки використовують аерофотоапарати, гіростабілізуючу установку та GPS.
Для зйомки використовують аерофотоапарати вітчизняні і закордонні, такі як АФА-ТЕ, АФА-41, АФА-ТЕС, LМК і МКS (фірми "Карл Цейс" Йена); НDР, RМК ("Оптон" ФРН), RC -10 ("Вільд" Швейцарія). Формат кадру вітчизняних аерофотоапаратів 18x18 см, закордонних - 23x23 см. Об'єктиви мають різні фокусні відстані - 35, 55, 70; 100, 140, 200, 350, 500 мм. Для зйомки використовується рулонна фотоплівка. Роздільна здатність знімків у центрі кадру до 50 ліній/мм, на краях 20-25 л/мм.
Робота аерофотоапарата керується командним приладом, що має обчислювальний пристрій. Автоматично здійснюється спуск затвору, витримується постійний інтервал фотографування, визначається кут скосу, видається команда розвороту АФА й інше.
Конструкція і характеристика аерофотоапаратів. Для топографічної аерофотозйомки використовують аерофотоапарати, які мають високі вимірювальні і зображувальні властивості. В основному це кадрові АФА. Основними вузлами АФА є знімальна камера і касета. Знімальна камера має жорстку конструкцію і складається з корпуса, об’єктива, прикладної рамки. В касеті АФА розміщені котушки, одна з яких змотує, а друга розмотує аероплівку. Вирівнювання плівки в площину здійснюється або пневматично, коли відкачується повітря з обмеженого простору між плівкою і столом, або механічно, коли плівка притискається столом до плоского скла в площині прикладної рамки.
| Схема конструкції аерофотоапарата: | |
| 1. аерофотоустановка; 2. корпус; 3. касета; 4. котушка з аероплівкою; 5. притисний стіл; 6. фотоплівка; 7. прикладна рамка; 8. об’єктив. |
Гіростабілізуюча установка. Для зберігання горизонтального положення прикладної рамки АФА в момент фотографування використовується гіростабілізуюча установка, яка побудована на основі гіроскопа і забезпечує співпадання головного оптичного променя фотокамери з прямовисною лінією. Кути нахилу аерознімків, отриманих таким способом, не перевищують 1°, а в середньому складають 20-30'.
GPS. Система складається з 2-ох приймачів, мікро ЕОМ з програмним забезпеченням. Приймачі приймають і записують сигнали супутників. ЕОМ обчислює відстань та координати точки знаходження приладу. Результати обчислень записують на безконтактні магнітні карти.
| Схема: | |
| 1. антена GPS; 2. приймач GPS; 3. керуючий комп’ютер; 4. аерофотокамера; 5. навігаційний пристрій; 6. дисплей пілота. |
| Схема фіксації координат центру проекції (аерофотокамери): | |
| 1. супутник; 2. GPS-антена; 3. приймач на літаку; 4. аерофотокамера; 5. наземний GPS-приймач; 6. радіопередавач. |
Вимоги до аерофотознімання.
Аерофотозйомка для створення карт масштабу 1:5000 повинна виконуватись згідно з діючими Основними технічними вимогами до аерофотозйомки.
 |
Має бути забезпечена загальна стійкість польоту. Кути нахилу не повинні перевищувати 3 градусів, а при використанні гіростабілізуючої установки - 1 градуса.
Коливання висоти польоту над середньою площиною польоту місцевості не повинні перевищувати 3 відсотків від розрахованих значень для рівнинних ділянок і 5 відсотків для гірської місцевості. Цей показник контролюється за допомогою барометричного висотоміра.
Непрямолінійність маршруту не повинна перевищувати 3-х відсотків від довжини маршруту для масштабу 1:5000 і крупніше, і не більше 2-х відсотків для масштабів дрібніших 1:5000.
Непаралельність базису фотографування стороні знімка не повинна перевищувати 5 градусів.
Аерофотознімки повинні бути різкими і рівномірно освітленими. На них не повинні бути відображені хмари, сонячні відблиски, а також механічні ушкодження. Тому аерофотозйомку проводять при безхмарному небі і висоті Сонця над горизонтом не менше 20 градусів.
Для аерофотозйомки рівнинних та горбистих відкритих районів використовують аерофотоапарати з f=70 мм, залісених районів f=100 мм, гірських та високогірних районів f=100; 140 або 200 мм.
Оцінку якості зйомочних робіт виконується по накидному монтажу з усіх знімків.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 1798; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!