Стереотопографический метод создания карт и планов

Выполнила: Алпысбай М.А.

Проверил: Жалгасбеков Е.Ж.

 

ТЕМА:

 

Стереотопографический метод создания топографических карт и планов

ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ КАРТА

 

Топографи́ческая ка́рта — географическая карта универсального назначения, на которой подробно изображена местность. Топографическая карта содержит сведения об опорных геодезических пунктах, рельефе, гидрографии, растительности, грунтах, хозяйственных и культурных объектах, дорогах, коммуникациях, границах и других объектах местности. Полнота содержания и точность топографических карт позволяют решать технические задачи.

 

ТОПОГРАФИЧЕСКИЙ ПЛАН

 

Топографический план (от лат. planum – плоскость) – крупномасштабный чертеж, изображающий в условных знаках на плоскости (в масштабе 1:10 000 и крупнее) небольшой участок земной поверхности, построенный без учета кривизны уровенной поверхности и сохраняющий постоянный масштаб в любой точке и по всем направлениям.

Топографический план обладает всеми свойствами топографической карты и является ее частным случаем.

ВВЕДЕНИЕ

 

Стереотопографическая съемка. Наиболее эффективным методом инженерно-топографических съемок является стереотопографический с применением универсальных фотограмметрических приборов высокого класса точности. В настоящее время получают распространение стерео приборы с автоматической регистрацией координат и аналитические способы обработки результатов измерений. Значительно уменьшены деформации и искажения изображений на аэрофотоснимках. Все это повысило возможности крупномасштабной аэрофотосъемки, ее рентабельность, точность фотограмметрических определений точек в плане и по высоте. На незастроенной или малозастроенной территории стереотопографическая съемка производится путем составления фотоплана и изображения рельефа на стерео приборах. На территориях со сплошной застройкой, особенно многоэтажной, составляют графические планы, на которых ситуация и рельеф создаются по аэрофотоснимкам на универсальных приборах. Крупномасштабная аэрофотосъемка выполняется в масштабе, который в 4—6 раз мельче масштаба создаваемого плана, при этом стремятся, чтобы отдельные населенные пункты, городские кварталы, предприятия по возможности располагались в пределах одного аэрофотоснимка. Оси залетов проектируют параллельно основным линейным контурам и улицам. Продольное перекрытие назначают около 80 %, что позволяет выбрать стереопары с размещением капитальных строений в середине модели.

 

  
Понятие о стереотопографической съемке

 

Стереотопографическая съемка является одним из основных современных методов создания топографических карт для больших территорий.

В основе стереотопографической съемки лежит стереоскопическое зрение, т. е. способность человеческого глаза ощущать объемность пространства. Под объемной моделью понимается уменьшенная пространственная оптическая модель местности, которая возникает при рассмотрении  двух перекрывающихся аэроснимков, образующих стереоскопическую пару (стереопару). Простейший стереоскоп – зеркально-линзовый, имеющий два внешних и два внутренних зеркала, наклоненных к плоскости горизонта под углом 45˚. Между зеркалами расположены две сменные линзы для увеличения изображения на рассматриваемых снимках.

Для получения стереоскопической модели необходимо разместить снимки так, чтобы одноименные точки на снимках находились на линиях параллельных зрительному базису (линии соединяющей центры глаз) и передвигают их вдоль этого направления до получения объемной стереоскопической модели. При этом левый глаз должен находиться над левым снимком, а правый – над правым.

Обработка аэроснимков (съемка рельефа и проведение горизонталей) выполняется на стереофотограмметрических приборах, в основе которых лежит измерение продольных параллаксов. Продольный параллакс р – разность абсцисс одной и той же точки на левом хл  и правом хп  снимках стереопары, т. е. р= хл–хп.

При определении превышения h между двумя точками используется зависимость между разностью параллаксов Δр этих точек, высотой съемки Н и базисом b между снимками, т. е.

h=(p1-p2)/H*b

Стереофотограмметрическую обработку снимков можно выполнять двумя методами – дифференцированным и универсальным.

При дифференцированном методе отдельные этапы создания топокарт – сгущение опорной сети, фототрансформирование, изготовление фотопланов и рисовка горизонталей – выполняются на разных приборах разными исполнителями. Дешифрирование аэрофотоснимков производится комбинированным способом специалистами – дешифровщиками. Нарисованные на аэроснимках горизонтали и результаты дешифрирования переносятся на фотоплан, который затем оформляется соответствующим.

При универсальном методе все процессы по созданию топографической карты выполняются на одном высокоточном оптико-механическом приборе. На  универсальных приборах сгущается опорная сеть, трансформируется аэрофотоизображение. Результатом обработки является графический план, который автоматически строится на графопостроителе. Дешифрирование ситуации производится комбинированным методом.

 

При создании топографических планов методами стереотопографической,

комбинированной, и фототеодолитной съёмки выполняется комплекс

камеральных работ. Полный комплекс этих работ при

стереотопографической съёмке включает в себя составление тех проекта,

подготовительные работы, фотограмметрическое сгущение опорной сети,

изготовление фотопланов, дешифрирование, стереоскопическую съёмку

контуров и рельефа, редактирование оригиналов планов, подготовку

оригиналов карт к изданию.

ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

 

Для проведения фотограмметрических работ выполняют вначале подготовительные работы, которые включают:

• изучение материалов аэрофотосъёмки и полевых топографо-геодезических работ, материалов фототеодолитной съёмки;
• рабочее техническое проектирование;
• подготовку необходимых материалов и исходных данных.

Изучение материалов аэрофотосъёмки производится с целью установления:

- полноты всех материалов аэрофотосъёмочных работ ;

- соответствия фотографического и фотограмметрического качества материалов требованиям действующих “Основных технических требований к аэрофотосъёмке , производимой для создания и обновления топографических карт, планов, фотопланов и фотокарт” и дополнительным условиям, предусмотренным в договоре на выполнение аэрофотосъёмки;

- качества показаний статоскопа, радиовысотомера и самолётного радиодальномера , а также правильности индификации всех регистрограмм и записи исходных данных, необходимых для обработки показаний;

- полноты паспортных данных использованных аэрофотоаппаратов  (элементы внутреннего ориентирования , дисторсия  объективов и др.) и соответствия фактических параметров аэрофотоаппаратов  заданным.

В рабочем техническом проекте должны быть указаны рекомендуемые способы фотограмметрической обработки. При этом необходимо учитывать характер местности и застройки, качество исполненной аэрофотосъемки или фототеодолитной съёмки, плотность и размещение пунктов геодезической сети и съёмочного обоснования, оснащённость фотограмметрическими приборами и программами математической обработки с использованием ЭВМ. Фотограмметрическое сгущение опорной сети выполняется аналитическим способом с использованием стереокомпараторов и ЭВМ или аналоговым способом на универсальных приборах. При крупномасштабных съёмках, когда отношение R масштаба плана к масштабу фотографирования более 3 , как правило, применяется аналитический способ. Триангулирование по аэроснимкам каркасных маршрутов выполняется аналитическим способом. Стереоскопическую съёмку рельефа выполняют на универсальных стереофотограмметрических приборах. Применение топграфических стереометров СТД-2 разрешается только для съёмки рельефа равнинно- всхолмлённых районов с сечением рельефа 2,0 м и более при условии, что масштаб аэроснимков мельче масштаба создаваемой карты не более чем в 1,5 раза. Камеральное дешифрирование при создании топографических планов в зависимости от характера и изученности района выполняется до или после полевых работ. В соответствии с принятой общей технологией съёмки камеральное дешифрирование осуществляют в комплексе со стереорисовкой рельефа и с составлением оригинала или как отдельный процесс.

ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКОЕ СГУЩЕНИЕ ОПОРНОЙ СЕТИ

Фотограмметрическое сгущение планового и высотного обоснования должно выполняться, как правило, одновременно с построением пространственных фотограмметрических сетей. Если при съёмке с сечением рельефа 1м и менее фотографирование местности исполнено в двух масштабах (для съёмки рельефа и изготовления фотопланов), фотограмметрическое сгущение высот должно выполняться по аэроснимкам, предназначенным для съёмки рельефа; в этом случае, если это целесообразно, плановое сгущение может выполняться раздельно по аэроснимкам более мелкого масштаба, используемым для изготовления фотопланов.

Маршрутные сети по аэроснимкам каркасных маршрутов строят дважды.

По аэроснимкам съёмки площади построенных сетей (измерение) выполняет или один исполнитель (при двух приёмах измерений), или независимо друг от друга два исполнителя  - в зависимости от качества материалов аэрофотосъёмки, плотности геодезического обоснования, характера местности, опыта исполнителей работ. Внешнее ориентирование маршрутных сетей, построенных аналоговым способом, может выполняться:

• Аналитически с использованием ЭВМ или настольных вычислительных средств;

• Графоаналитическим способом ориентирования высот и редуцированием плановых координат.

 

 

В фотограмметрические сети включают:

1.Пункты геодезической сети и съёмочного обоснования, а также опорные фотограмметрические точки, определяемые при построении фотограмметрических сетей по каркасным маршрутам;

2.Закреплённые на местности точки инженерного назначения, координаты которых должны быть определены при фототриангулировании.

3. Основные фотограмметрические точки в углах, используемые как опорные при последующей обработке отдельных моделей;

4.Трансформационные точки;

5.Связующие точки для соединения моделей;

6.Точки для связи со смежными участками;

7.Точки на урезах вод и наиболее характерные точки местности, отметки которых должны быть подписаны на плане, в том числе точки с максимальной и минимальной отметками для расчёта количества зон при трансформировании аэроснимков по установочным данным;

8.Точки, предназначенные ОТК для контроля процессов составления оригинала и трансформирования аэроснимков по зонам.

 

При составлении проекта должны быть записаны в бланки исходной информации или журналы триангулирования аналоговым способом все необходимые исходные данные:

1. Каталог координат точек геодезического обоснования;
2. Фокусное расстояние АФА, координаты главной точки и координатных меток или расстояния между ними, значения дисторсии объектива АФА;
3. Приближённое значение базиса фотографирования;
4. Значения высот фотографирования и высот центров проекции над изобарической поверхностью.

Координаты точек снимков можно измерять на стереокомпараторах любого типа, удовлетворяющих современному стандарту.

 

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОТОПЛАНОВ

 

Фотоплан может быть получен путём:

Монтажа отдельных трансформированных аэрофотоснимков и ортофотоснимков;

Оптического монтажа с одновременным трансформированием по зонам.

Снимки для монтажа фотопланов могут быть получены путём трансформирования:

На одну горизонтальную плоскость;

Одну наклонную плоскость;

На несколько горизонтальных и наклонных плоскостей.

Снимки для монтажа фотопланов можно получить также путём ортофототрансформирования.

Перед ортофототрансформированием объект делят на участки с одинаковой крутизной скатов.

При выборе аэроснимков для ортофототрансформирования руководствуются следующим:

Ортофотопроектирование должно вестись со снимка, на котором преобладающие скаты приводят к двоению контуров (а не к исчезновению);

При крутых склонах для увеличения длины щели стереопара должна обрабатываться дважды, т.е. первый раз для ортофотопроектирования  берётся правый снимок, а второй раз левый.

 

Ортофототрансформирование включает:

1. Взаимное ориентирование снимков и определение углов наклона модели;
2. Дифференциальное трансформирование при профилировании модели.

Взаимное ориентирование выполняется известными приёмами.

После получения ортофотооригиналов из них  изготавливают отпечатки с одновременным приведение изображения к заданному масштабу. Приведение к масштабу осуществляется на увеличителе или фототрансформаторе (при нулевых установках углов наклона и децентрации) по опорным точкам или установочным данным. В случае приведения ортофотоснимков к заданному масштабу по опорным точкам (наколотым на ортофотооригинале) несовмещение их изображения с точками основы не должно превышать 0,4мм в случае приведения к масштабу не менее чем по трём точкам и 0,2мм – по двум точкам.

Полученные отпечатки трансформированных аэроснимков используют для составления фотопланов. Монтаж планов осуществляют на жёстких основах (на бумагу, наклеенную на алюминий или авиационную фанеру с нанесёнными по координатам трансформационными точками) в пределах одного, двух или четырёх листов создаваемого плана.