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

Аэрофотосъемочные работы состоят из следующих процессов: летного, аэрофотографического, фотолабораторного и фотограмметрического.Летные работы заключаются в подготовке и выполнении полета над снимаемой территорией по заранее заданным техническим условиям. Аэрофотографические работы состоят из фотографирования местности в соответствии с техническими требованиями и аэронавигационного руководства полетом. Фотолабораторные работы слагаются из проявления аэрофильмов, печатания аэроснимков и изготовления репродукции накидного монтажа. Фотограмметрические 'работы включают регистрацию проявленныхаэронегативов, составление накидного монтажа и оценку качества выполненной аэрофотосъемки. Все эти работы тесно связаны между собой.В зависимости от конфигурации и размеров снимаемой площади аэрофотосъемки делят на одинарные, маршрутные и площадные (многомаршрутные). Контактные отпечатки вместе с аэрофильмами передают в полевую фотограмметрическую лабораторию, где из контактных отпечатков составляют накидной монтаж. Накидным монтажом называется приближенное соединение контактных отпечатков их перекрывающимися частями для получения непрерывного изображения местности.После оценки качества материалов аэрофотосъемки с накидного монтажа изготовляют репродукцию при уменьшении в 3 – 4 раза, с таким расчетом, чтобы на репродукции были отчетливо видны все снимки и их номера. По завершении аэрофотосъемки в камеральное производство заказчику передаются аэронегативы, контактные отпечатки, репродукции накидного монтажа, паспорт аэрофотосъемки с указанием всех технических данных и результатов оценки материалов, а также показания радиовысотомера и статоскопа [4].В случае, если работа производилась с использованием цифровых систем, а не аналоговых, то накидной монтаж не требуется а заказчику для последующей обработки поступают непосредственно цифровые данные.Следующим, ни менее важным этапом после подготовительных и полевых работ является камеральная обработка данных. Этапы камеральной обработки фотограмметрических отображены в таком документе ГКИНП (ГНТА)–02-036-02 «Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых и топографических карт и планов».По данной инструкции камеральная обработка должна проводиться с соблюдением следующих этапов:Организационно-подготовительные работы;Фотограмметрическое сгущение опорной геодезической сети;Изготовление фотопланов;Дешифрирование полученных снимков;Разработка, оптимизация и корректировка цифровой модели рельефа; Сбор информации о контурах по фотоплану, одиночным снимкам или стереопарам;Представление оригиналов карт и планов в цифровой и графической формах [2].Подготовительныеработывключаютполучениеиизучениеисходных материалов, а также подготовку прибора к работе. Исходными материалами являются:материалы наземной, аэро- или космической съёмки, в качестве которых могут быть чёрно-белые, цветные или спектрозональные снимки. Дляаналоговых аэрофотоаппаратов они должны быть отпечатаны на фотопластинках или малодеформирущихся фотоплёнках. Для цифровых систем они должны быть записаны в цифровой форме на машинном носителе с помощью фотограмметрического сканера, имеющего стабильный элемент геометрического разрешения порядка 8-15 мкм и инструментальную погрешность не более 35 мкм. Сканирование снимков выполняют в том порядке, в каком они будут обрабатываться. Снимки устанавливают в снимкодержатель сканера, не допуская их разворота относительно системы координат сканера. Кроме того, нужно соблюдать в пределах каждого маршрута их ориентировку относительно местности;паспортные данные фотокамеры: фокусное расстояние, расстояния между координатными метками или координаты этих меток, данные о дисторсии объектива и другие данные при использовании не кадровых фотокамер;значение высоты фотографирования над средней плоскостью участка местности или значение среднего масштаба снимков;элементы внешнего ориентирования снимков, если они были определены во время съёмки или при построении сети фототриангуляции.материалы планово-высотной подготовки снимков. К ним относятся: каталог координат опорных точек, контактные отпечатки снимков с маркированными опорными точками и описания расположения этих точек;материалы полевого и камерального дешифрирования;редакционные указания и ведомственные материалы картографического назначения;уточнённые фотосхемы или снимки, увеличенные до масштаба составляемойкартысподписаннымигеографическиминазваниямиихарактеристиками топографических объектов[4, 5].На рис. 2.1. представлены все этапы стереотопографической съемки с использованием современных цифровых технологий.После получения всех данных необходимо провести наклонные проекции снимков в горизонтальные с целью выполнения фотоплана. Данная операция рассмотрена выше. Это трансформирование. С целью трансформирования необходимо знать координаты четырех точек снимка, для чего используются сети фототреангуляции. Рис. 2.1. . Схема этапов создания топографических планов масштабом 1:500 и мельче с применением стереофототопографической съемки[4]В сети фототриангуляции включаются:точки геодезических сетей и точки съемочного обоснования, а также опорные фотограмметрические точки, определяемые при построении фотограмметрических сетей по каркасным маршрутам; основные фотограмметрические точки (в углах моделей), используемые как опорные или контрольные при последующей обработке отдельных моделей или снимков на процессах составления оригинала и трансформирования снимков; ориентировочные точки, по которым осуществляется внешнее ориентирование снимков и создаются отдельные модели, т.е. элементарные звенья сети; связующие точки, лежащие в зоне тройного перекрытия снимков и служащие для соединения соседних элементарных звеньев при формировании маршрутной сети; общие точки, предназначенные для объединения перекрывающихся маршрутных сетей в блок; точки для связи со смежными участками [2].Дешифрование снимков – также довольно сложный процесс. Он основывается на дополнительных полевых работах, а также на специальных таблицах, где указаны признаки распознавания того или иного наземного объекта. Редактирование и оформление цифрового варианта карты является заключительным процессом в камеральном этапе фотограмметрических работ и завершается выпуском карты и занесением ее в базу данных ГИС.В целом данная схема касается любого вида фотограмметрических работ в топографии. При применении различных технологий лишь меняется последовательность и могут появляться новые этапы. Примеры технологических схем при различных технологиях производства фотограмметрических работ представлены на рис. 2.2 – 2.5.Рис. 2.2. Технологическая схема камеральных работ при создании цифровых топокарт и планов в масштабе 1:500 на аналитических фотограмметрических приборах[2]Рис. 2.3. Технологическая схема камеральных работ при создании цифровых топокарт и планов в масштабе 1:500 на цифровых фотограмметрических приборах по стереоснимкам[2]Рис. 2.4. Технологическая схема камеральных работ при комбинированной топографической съемке в масштабе 1:500 с использованием цифровых фотограмметрических приборов[2]Рис. 2.5. Технологическая схема камеральных работ при комбинированной топографической съемке в масштабе 1:500 с использованием аналитических фотограмметрических приборовЗАКЛЮЧЕНИЕМы рассмотрели основные принципы фотограмметрии, а также подробно остановились на технологии производства фотограмметрических работ при создании планов масштабом 1:500.В процессе работы над курсовой работой нами былиподробно изучены как теоретические, так и практические аспекты фотограмметрии. Мы можем сделать вывод о том, что фотограмметрия – это тесно связанная с физико-математическим циклом наук дисциплина, которая приобретает все большее практическое применение в части построения карт и планов. Это происходит благодаря таким положительным сторонам фотограмметрии как скорость работ, их точность, возможность вести съемку даже в труднодоступных местах.Фотограмметрия прошла огромный путь от аналоговой до цифровой. Сегоднястандартнымифотограмметрическимипродуктамиявляютсяцифровойортофотоплан, цифровая топографическая карта, цифровая модель рельефа.. На сегодняшний день существует целый ряд новых систем, использующих современные цифровые технологии, среди которых лазерные фотограмметрические системы, за которыми, вероятно, будущее фотограмметрии. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫГОСТ Р 51833-2001 Фотограмметрия. Термины и определения. – [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200028874 (дата обращения - 25.07.2016).ГКИНП (ГНТА)–02-036-02. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых и топографических карт и планов. – М.: ЦНИИГАиК. – 2002. - 100 c.Бруевич П. Н. Фотограмметрия: Учеб.для вузов. – М.: Недра, 1990. – 285 с.Краснопевцев Б.В. Фотограмметрия. – М.: УПП «Репрография» МИИГАиК, 2008. – 160 с.А.Н. Лимонов, Л.А. Гаврилова. Фотограмметрия и дистанционное зондирование. Учебник. – М.: Академический проект, 2016. – 298 с.Луповка В.А., Луповка Т.К. Учебное пособие «Основы космической геодезии с элементами фотограмметрии. Ч 1. - Издание второе, исправленное. - М.: МИИГАиК, 2002. 80 с.Назаров А.С. Фотограмметрия: учеб.пособие для студентов вузов – Мн.: ТетраСистемс, 2006. – 368 с. Токарева О.С. Обработка и интерпретация данных дистанционного зондирования Земли: учебное пособие / О.С. Токарева; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 148 с.Шовенгердт, Р.А. Дистанционное зондирование. Модель и методы обработки изображений. – М.: Техносфера, 2010. – 560 с.Чандра А.М., Гош С.К. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. – М.: Техносфера, 2008 – 312 с.