Міністерство освіти і науки України

Інститут управління природними ресурсами

з дисципліни  основи фотограмметрії 

ТЕМА: Створення топографічного плану

стереографічним методом на Жмеринському

об`єкті

Студент гр.К-32 ___________Вітенко М. Д.

Керівник курсового проекту _____________

Тинкалюк Ю. В.

Зав. Кафедрою ____________________

Тартачинський Р. М.

Коломия, 2002 рік

ЗМІСТ

АНОТАЦІЯ

ВСТУП

РОЗДІЛ 1

1.Загальні положення.

1.1. Фізико-географічна вивченість району..............................................................

1.2. Топографо-геодезична вивченість об'єкта.........................................................

1.3. Призначення і зміст топографічного плану масштабу 1:5000.........................

1.4 Основні вимоги до планової аерозйомки............................................................

РОЗДІЛ 2

2. Розрахунково-проектна частина.

2.1. Вибір і обґрунтування оптимальної технологічної схеми робіт і її характеристика

2.2. Розрахунок і обґрунтування основних параметрів аерофотознімання.

2.3. Розрахунок планової аерофотозйомки

2.4. Проект планової аерофотозйомки

2.5 Розрахунок кількості базисів між плановими і висотними розпізнавальними

точками...............................................................................................................................

2.6. Проект планово-висотної прив'язки

РОЗДІЛ 3

3. Проект польової підготовки аерознімків

3.1. Технічні вимоги до планово-висотної прив'язки аерознімків.

3.2 вибір і обґрунтування методу та розрахунок точності планово-висотної прив`язки.

3.3 Топографічне дешифрування на об`єкті

РОЗДІЛ 4

4. Камеральні стереографічні роботи

4.1 Згущення планово-висотної основи

4.2 Визначення елементів взаємного орієнтування стерео пари

4.3. Стереотопографічна зйомка на УСП.

Висновки

Література

АНОТАЦІЯ

Розробимо проект аерофотозйомочних робіт, проект планової і висотної підготовки аерофотознімків, визначені елементи взаємного орієнтування аерофотознімків.

В результаті проведення експериментальних робіт на стереокомпараторі УСП складаємо оригінал карти в масштабі 1:5000.

АNNОТАТIОN

In this coerce work was worked out the project of the aero photography, the project of aerial photographs, where set ermines elements of mutual aerial photographs.

As a result of experimental works on stereoprogektor was obtained an original of the map as scale 1:2000.

ВСТУП

Фотограмметрія вивчає властивості фотозображення, методів його отримання і вимірювання, розробка приладів для вимірювання і перетворення фотознімків. Фотограмметрія особливо поширена в топографії. Переважна більшість карт і планів створених за допомогою аерофотозйомки. Весь комплекс робіт називається фотографічна зйомка.

У прикладній фотограмметрії вивчаються методи використання фотограмметричних матеріалів при проектуванні, будівництві і експлуатації інженерних споруд, а також в розвідувальних роботах, землевпорядкуванні, земельному кадастрі, лісотаксації, дорожній справі і міських населених пунктах, освоєння шельфу.

В фотограмметрії одержують знімки за допомогою аерофотоапаратів.

Аерокосмічна зйомка широко застосовується в геології. За її допомогою визначають розломи земної кори.

Топокарти широко застосовуються у військовій справі.

Фотограмметрія почала розвиватись після винайдення фотографій 7.01.1839 р. французьким вченим Дагером, після цього її почали широко застосовувати в топографії.

В 1855 р. - були зроблені з повітряної кулі перші аерофотознімки, по яких були зроблені перші плани м.Парижу. Французький геолог Цівіаль провів фотографування з високих схилів Альпів, за допомогою цих знімків він вивів геологічний контур.

В 1851 р. французький інженер Лосед запропонував використовувати аерофотознімки для складання архітектурних креслень.

А у 1891 р. - фотограмметрія була застосована Вілером в Росії.

В шістдесяті роки були проведені глибокі дослідження в області використання обчислювальної техніки при побудові фотограмметричних мереж. Спеціально були створені такі технічні центри, які називались науковими школами.

Ці школи знаходились у великих містах, таких як: Новосибірськ, Ленінград, Київ, Львів, Донецьк та інші.

Київська школа розв'язала і продовжує розв'язувати велику кількість задач зв'язаних у використанні фотограмметричних методів у будівництві.

Львівська і Донецька школи розв'язували складні задачі з використанням аерофотознімків та наземної зйомки для різних господарських потреб.

Враховуючи все вище сказане-наша курсова робота теж певним чином полягає в тому,щоб навчити нас розв`язувати відповідні задачі пов`язані з фотограмметрією.

РОЗДІЛ 1

1 Загальні положення

1.1. ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНА ВИВЧЕНІСТЬ ОБ'ЄКТУ.

Жмеринка- місто районного підпорядкування, важливий залізничний вузол, розташований на 47км. від Вінниці. Населення 36,2тис.чол.Жмеринка-центр району, населення якого 109.3тис.чоловік, 74 населені пункти підлягають міській та 26 сільським радам. Територія району 1189кв.км.Орних земель 68192га, багаторічних плодових насаджень 3600га,сінокосів-1777га,пасовиськ-4261га.Засновано Жмеринку у другій половині 19ст.взв`язку з будівництвом залізниці Київ-Балта(1865р.).

Жмеринський район входить в Вінницьку область. Вінницька область розташована в Лісостеповій смузі правобережної частини України. Центр області-місто Вінниця. Вінницька область межує з Молдавією, на заході-з Чернівецькою та Хмельницькою, на півночі-з Житомирською, на сході-з Київською, Черкаською, Кіровоградською і на півдні-Одеською областями. Площа області 26,5тис.кв.км.Найбільша її протяжність зі сходу на захід 200,а з півночі на південь185км. Основна частина населення-українці.

Більша частина області розташована на Волино-Подільській та Придністровській височинах .Поверхня її-підвищене плато, яке понижується в напрямку з північного заходу до південного сходу. За характером рельєфу територія області хвиляста рівнина, порізана численними долинами річок, ярами і балками особливо в районі Придністров`я.

В області густа мережа річок, які належать до Південного Бугу, Дністра і Дніпра. На притоках багатьох річок створено численні ставки. Зокрема найбільше ставків розташовано у Вінницькому, Барському, Тульчинському, Калиновському, Літинському та Жмеринському районах (Жмеринський район і є об`єктом для виконання проекту в даній курсовій роботі, для проведення аерофотознімання, на що слід звернути увагу). На Вінничині поширена лісостепова рослинність. Ліси займають тут 313тис.га, чагарники-10,7тис.га. Великі масиви лісів розкинулись у південно-східній і центральній частині області.

На Вінниччині зареєстровано понад 800 родовищ різноманітних копалин. Місцевість багата на такі будівельні матеріали, як піки, глини, вапняки, мергелі. Великі поклади їх залягають на Волино-Подільській та придністровській височинах. Цінною сировиною для хімічної промисловості є фосфорити, які розташовані смугою від Могилева-Подільського до Бучача Тернопільської області. З гірських порід поширені граніти, яких багато залягає в Жмеринському районі.

Паливні ресурси області обмежені. Є невеликі родовища кам`яного і бурого вугілля місцевого значення. В деяких районах області виявлено значні запаси торфу, який використовується не тільки як паливо а й для удобрення земель та виготовлення ізоляційних будівельних плит.

В області трапляються корисні мінеральні джерела. Клімат в цій області помірно-континентальний. Переважає сонячна погода з помірною вологістю та слабкими вітрами. Грунти тут переважно чорноземні ( середньо-гумусні, темно-сірі та опідзолені ).

В Жмеринському районі кліматичні умови досить сприятливі для розвитку сільського господарства, зокрема для вирощування озимої пшениці, ярих зернових культур і особливо цукрових буряків, а також овочівництва, садівництва.

1.2. ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧНА ВИВЧЕНІСТЬ ОБ'ЄКТУ

Ділянка робіт забезпечена топографічною картою масштабу 1:200000. Номенклатура даної карти У-32-62-Б. ("Ахим"). Система координат Гаусса-Крюгера, система висот Балтійська,

Схилення на 1964 рік західне 2⁰15^!. Середнє зближення меридіанів західне 1⁰44^! . При прокладанні бусолі (компаса) до вертикальних ліній координатної сітки середнє відхилення магнітної стрілки західне 0⁰13^!. Річна зміна схилення східного 0⁰22^!. Поправка в дирекцій ний кут при переході до магнітного азимуту 0⁰27^!.

Карта обмежена паралелями з широтами 54⁰10^! до 54⁰20^! і меридіанами з довготами 6⁰45^!до 7⁰00^!.

1.3. ПРИЗНАЧЕННЯ І ЗМІСТ ТОПОПЛАНІВ МАСШТАБУ 1:5000

Топоплани 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, складських 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 науково-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'язування гірничотехнічних завдань при експлуатації родовищ корисних копалин;

- для складання генеральних маркшейдерських планів нафтогазових 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.

Дані топоплани слугують основою для складання топопланів і карт більш дрібних масштабів. Крім того, в масштабі 1:5000 можуть створювати топографічні плани шельфової зони морів і внутрішніх водойм.

Топоплани шельфу призначаються для локальних геофізичних і геологорозвідувальних робіт, розробки проектів експлуатації морських родовищ корисних копалин і будівництва в морі інженерних споруд тощо.

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 топопланах масштабу 1:5000 достовірно та з потрібною точністю і детальністю (залежно від масштабу плану) відображають:

- пункти тріангуляції, полігонометрії, трилатерації, ґрунтові 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, але показують наземні центри цих пунктів;

- 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 ою'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.

1.4. ОСНОВНІ ВИМОГИ ДО ПЛАНОВОЇ АЕРОФОТОЗЙОМКИ

При топографічній аерофотозйомці повинно бути допущено ряд вимог, дотримання яких забезпечує наступну фотограмметричну обробку аерофотознімків. Відхилення висоти над середньою площиною зйомки від обчислювального значення не повинно перевищувати 3% при зйомці рівнинного району та гірського 5%.

Схеми поздовжнього (а) і поперечного (б) перекриття аерознімків і непаралельності базису фотографування сторони аерознімка (в).

На прямолінійності маршрутів, яка характеризується відношенням стрічки прогину до довжини маршруту не повинна перевищувати 2% при зйомці в масштабах і з висотою і крупніше з висотою нижче.

Продовження перекриття Рх аерознімків повинно бути в середньому 60% (мінімальне перекриття - 50%), що забезпечує потрібне повздовжнє перекриття не менше 2%. Перекриття трьох послідовних аерознімків є обов'язковим, так як воно визначає перекриття між сусідніми стереопарами. В межах цього

перекриття набирають зв'язуючі точки, які забезпечують передачу координат з одної стереопари на другу. В залежності цілей аерозйомки і використовуючих технічних заходів поздовжнє перетинання може бути в 80-90% з коливанням 3-5%.

В цих випадках, якщо взяти аерознімки через один Рх = 80%, або при Рх = 90%, то відповідно отримуємо два чи чотири маршрути з Рх = 60%, що дозволяє провести незалежні вимірювання по кожному з маршрутів.

Поперечне перекриття Ру аерознімків з складних маршрутів повинно бути в середньому 30-40% при мінімальному значенні 20% і максимальному не перевищуючому середнього на 10-20%. В поперечному перекритті нумерують точки польової прив'язки аерознімків, зв'язуючи точки для передачі координат з одного маршруту на другий, точки фотограмметричного згущення.

Для підвищення точності побудови сітки фототріангуляції виконують аерофотозйомку з Ру = 60%.

Літак при аерозйомці повинен летіти з відповідною швидкістю по паралельних маршрутах на одній висоті.

Аерозйомка повинна виконуватися при відсутності хмарності. При відсутності хмарності висота сонця повинна бути не менше 20⁰ при чорно-білій плівці і 25⁰ - при кольоровій.

РОЗДІЛ 2

2.Розрахунково-проектна частина

2.1 ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ ОПТИМАЛЬНОЇ ТЕХНОЛОГІЧНОЇ СХЕМИ РОБІТ І ЇЇ ХАРАКТЕРИСТИКА

Рис. 2.1.

Технологічні схеми створених карт і планів за матеріалами аерофотозйомки можуть значно відрізнятися залежно від бази приладів, що є на підприємстві, або рельєфу та масштабу самих карт. Відомо кілька методів створення топографічних карт.

Стереоскопічний метод включає два способи:

1. Універсальний, що виконується на УСП.

2. Диференційний, в основу якого входить використання фотограмметричних приладів.

В результаті детальної вивченості території, на якій планується виконати стереофотозйомку, що включає остаточне створення оригіналу топокарт, пропонується більш оптимальний варіант технологічної схеми зображений на рисунку 2.1.

Маючи необхідні матеріали для проведення АФЗ і для забезпечення термінів виконання роботи виконуємо АФЗ при сприятливих природних умовах і поряд з цим проводимо збір матеріалів, що в подальшому будуть потрібні для створення топографічних карт.

Для створення фотоплану використовують трансформовані аерознімки вільні від перспективних творень і переведених до них масштабу створювальної карти.

Для трансформування кожний знімок по кутах робочої площі забезпечують чотирма плановими опорними точками.

Фотограмметричне згущення геодезичної основи виконують способом просторової фототріангуляції, при якій визначають геодезичні координати X, У, Z трансформаційних і інших точок, що використовують, як для трансформування аерознімків і монтажу фотопланів так і для складання оригіналу карти на спецгеоприладах.

Отже, маючи фотоплан і результати комбінованого дешифрування ми можемо приступити до стереозйомки рельєфу фото плану. Оригінал топоплану розмножують у відповідності до потреб замовника.

2.2 РОЗРАХУНОК І ОБГРУНТУВАННЯ ОСНОВНИХ ПАРАМЕТРІВ АЕРОФОТОЗЙОМКИ

Згідно даних до курсової роботи для створення топографічних карт масштабу 1:5000 використовуємо наступні вихідні дані:

- довжина ділянки - С=16,350км.;

- ширина ділянки - D=18,600км.;

- lx=ly=18см.;

- Аmax=93,1м.;

- Аmin=35,3м.;

- Аа=50,0м.;

- масштаб робочого плану – 1:50000;

- створюваний топографічний план масштабу – 1:5000;

- швидкість польоту літака –W=200км/год.;

- висота січення рельєфу –h=2,0м.;

- масштаб аерофотознімання –m=1:10000;

-фокусна відстань аерофотоапарата f=200мм.

2.3. РОЗРАХУНОК ПЛАНОВОЇ АЕРОФОТОЗЙОМКИ

1.Після вибору масштабу аерозйомки І фокусної віддалі аерофотоапарата вираховуємо висоту фотографування відносно середньої горизонтальної площини ділянки аерофотозйомки:

H=m*f

H=10000*200=2000000мм=2000м

2.З карти вибираємо максимальну і мінімальну відмітку а також висоту аеродрому (Аа).. Маючи ці дані визначаємо висоту середньої площини:

Асер =(Аmax+Amin)/2

Aсер=(93,1+35,3)/2=64,2м

3.Також визначаємо максимальне перевищення над середньою площиною:

h=(Amax-Amin)/2

h=(93,1-35,3)=57,8м

4.Далі визначаємо абсолютну висоту фотографування:

Hабс=H-Aсер

H=2000-64,2=1935,8м

5.Визначаємо висоту польоту відносно аеродрому:

Hа=Hабс-Аа

Ha=1935,8-50,0=1885,8м

6.Визначаємо базис на знімку:

в=(100%-Р%)*lx/100%

P=62%+38%*h/H

P=62%+38%*57,8/2000=63,1%

в=(100%-63,1%)*18/100%=66мм

7.Віддаль між маршрутами на знімку:

d=(100%-Q%)*ly/100%

Q=34%+66%*h/H

Q=34%+66%*57,8/2000=35,9%

d=(100%-35,9%)*18/100%=115мм

8.Базис на місцевості:

B=в*m

B=66*10000=660000мм=660м=0,66км

9.Віддаль між маршрутами на місцевості:

Dy=d*m

Dy=115*10000=1150000мм=1150м=1,15км

10.Кількість знімків водному маршруті:

L=C/B+3

L=16,35/0,66+3=27шт

11.Кількість маршрутів:

K=D/Dy+1

K=18,6/1,15+1=17шт

12.Кількість знімків:

N=L*K

N=27*17=459шт

13.Інтервал експонування:

=B/W

=0,66/200=12сек

14.Необхідна кількість плівки:

l=(lx+1)*N

l=(18+1)*459=87,21м

:2.4. ПРОЕКТ ПЛАНОВОЇ АЕРОФОТОЗЙОМКИ

За отриманими даними складаємо схему аерофотознімання на кальці з карти, на яку наносимо тільки рамку.

Перший маршрут прокладають поряд з північною рамкою карти. Центри позначають на відстані В в масштабі схеми. Другий маршрут наносять на відстані Dy від першого маршруту.

На схемі аерофотозйомки наносять площу одного аерофотознімка, повздовжнє, подвійне і потрійне перекриття, а також поперечне перекриття по всіх маршрутах.

l^!=lx*m/2*M

l^!=18*10000/2*50000=18см

2.5. РОЗРАХУНОК КІЛЬКОСТІ БАЗИСІВ МІЖ ПЛАНОВИМИ І ВИСОТНИМИ РОЗПІЗНАВАЛЬНИМИ ТОЧКАМИ

Оскільки метою фототріангуляції є орієнтування по опорних точках розміщених на початку, в середині і в кінці маршрутів, то слід зауважити, що найбільша похибка буде в середині маршруту. Для її визначення користуємося формулами:

mx=0,27*m*mg*n^3/2;

my=0,14*m*mg*n^3/2;

mz=0,23*f*m*mg*n*^3/2/в;

де

-m-знаменник масштабу фотографування;

-mg-СКП вимірювання поперечного паралаксу;

-в-базис в масштабі знімка;

-n-кількість базисів між, якими знаходяться планово-висотні опорні точки.

З цих формул визначаємо кількість базисів:

Згідно даних:

mx=my=0,5м;

mg=0,02мм;

mz=0,25м;

тоді

n1=4;

n2=6;

n3=1.

Отже, кількість базисів між плановими точками n=5, а між висотними n=1

2.6 ПРОЕКТ ПЛАНОВО-ВИСОТНОЇ ПРИВ'ЯЗКИ

За попередніми розрахунками планово-висотні опорні точки проектують через 5 і 1 базиси. Застосовуємо розріджену конвертну схему планово-висотної прив`язки

- планово-висотні пункти;

- висотні пункти;

- центри знімків;

- поперечне перекриття.

Точність висотної прив'язки повинна бути не менше ніж 1/4 висоти січення рельєфу. Виходячи з цього визначаємо максимальну довжину висотного ходу для технічного нівелювання:

¼*h<50мм,h=2,0м;L<25км.

Для прокладання висотних ходів застосовуємо нівелір НЗ. Точність теодолітних ходів:

m<0,2;M=м

Максимальна довжина ходу визначається:

L=4*M*N;

де

L=25м;

N=1/10000;

М=1м.

Тоді

Lmax=25км.

Для прокладання теодолітних ходів застосовуємо теодоліт Т2. Довжини ліній в теодолітних ходах вимірюються світлевіддалемірами.

РОЗДІЛ 3

3. Проект польової підготовки аерознімків

3.1 ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ ДО ПЛАНОВО-ВИСОТНОЇ ПРИВ 'ЯЗКИ АЕРОЗНІМКІВ

Планово-висотна підготовка аерознімків виконується з метою забезпечення фотограмметричних робіт по створенню топокарт і планів опорними геодезичними точками і полягає у визначенні координат і висот розпізнаних на аерознімках контурних точках місцевості.

Планово-висотна підготовка аерознімків виконується у відповідності до [2] і включає наступні процеси:

- складання проекту планово-висотної підготовки;

- вибір і розпізнавання опорних точок на місцевості.

В якості планових і висотних розпізнавальних точок, в першу чергу повинні бути використані пункти головної геодезичної основи.

Для створення проекту використовують топокарти і плани, аерознімки і репродукцію накладного монтажу.

Планово-висотна підготовка аерознімків виконується при створенні топопланів масштабів 1:500 - 1:5000 забудованих територій. При цьому на кожній стереопарі повинно бути не менше 3-4 планових розпізнавальних точок в зонах поперечного і потрійного повздовжнього перекриття аерознімкІв.

Суцільна висотна підготовка аерознімків виконується при створенні топопланів з перерізом рельєфу 0,25 м. При цьому кожна стереопара повинна бути забезпечена висотними опознаками, розмальованими в кутах стереопари в зонах поперечного і потрійного повздовжнього перекриття аерознімків. Крім того для контролю на кожній стереопарі визначається п'ята висотна точка.

При розрідженій підготовці аерознімків на ділянках зйомки, довжина яких в напрямку маршрутів аерозйомки складає 160-200 см в масштабі карти, планові опознаки розміщують в середині між маршрутами в перекритті рядів, розташованих поперек маршрутів на відстані 80-100 см в масштабі створюваної карти один від одного.

Початок і кінець кожного маршруту повинен бути забезпечений 2 плановими опознаками. Всі планові опознаки визначаються по висоті.

При розрідженій висотній підготовці аерозйомки висотні опознаки розташовують рядами в поперек маршрутів. Висотні опознаки повинні бути розташовані попарно по обидві сторони від осі маршруту в зонах поперечного перекриття аерознімків. Відстань між висотними опознаками в напрямку маршрутів повинна бути не більше 2-2,5км при зйомці з перерізом рельєфу 0,5-1м,8-10км при зйомці з перерізом рельєфу2-2,5м (остання вимога стосується проекту моєї курсової роботи),20-25км при зйомці з перерізом рельєфу 5м.

Висотні опознаки по можливості суміщають з плановими опознаками. Проект планово-висотної підготовки аерознімків оформляється у вигляді схеми на карті або плані. На схемі показують: границі ділянки робіт; пункти головної геодезичної основи, осі маршрутів; типи знаків.

3.2. ВИБІР ТА ОБҐРУНТУВАННЯ МЕТОДУ ТА РОЗРАХУНОК ТО ЧНОСТІ ПЛАНОВО-ВИСОТНОЇ ПРИВ 'ЯЗКИ

Координати планових опознаків визначаються способами тріангуляцІйних побудов кутових засічок (прямих, обернених і комбінованих) прокладанням теодолітних ходів в рівнинних, не заліснених районах. Полярний спосіб застосовують, коли ознаки розташовані поблизу пунктів головної геодезичної основи.

Середні похибки положення планових опознаків не повинно перевищувати 0,1мм в масштабі створюваної карти, а допустимі помилки не повинні перевищувати 0,2мм.

Допустимі помилки визначених координат планових опознаків не повинно перевищувати 0,14мм в масштабі карти, а розходження координат опознаків, одержаних з різних визначень, не повинно бути більше 0,2 мм.

Для планових опознак розташованих у місцевості закритій лісом, величини вказаних допусків збільшується в 1,5 разів. Висоту опознаків визначають прокладанням висотних ходів і тригонометричним нівелюванням. Висотні ходи при зйомках з висотою січення рельєфу 0,25-2м прокладаються методом технічного нівелювання. Середні помилки визначення висоти опознак не повинні перевищувати 0,1 висоти перерізу рельєфу, а допустимі помилки - 0,2 висоти перерізу рельєфу.

Розходження висоти опознаків, отриманих з різних визначень не повинно перевищувати 0,4 висоти перерізу рельєфу. Теодолітні ходи прокладають між пунктами головної геодезичної основи і допоміжними точками зйомочної сітки (які визначаються засічками) у вигляді одиночних ходів чи систем ходів з вузловими точками. Довжини сторін в теодолітному ході при зйомці в масштабах 1:500-1:5000 не повинен бути меншим 40 метрів на незабудованій території.

Довжина ліній в теодолітних ходах вимірюється світловіддалемІрами, електронними тахеометрами ТЕ, оптичними далекомірами, рулетками чи іншими пристроями.

На пунктах, які є опорними реями теодолітних ходів, повинні бути виміряні два кути, які примикають між лініями ходу І напрямками на сусідні пункти головної геодезичної основи.

Сума виміряних ходів не повинна відрізнятися на значення, яке отримують у вихідних даних, більше ніж на 1^!.

Кутові нев'язки в теодолітних ходах не повинні перевищувати f=1^!6, де п число кутів в ході.

3.3. ТОПОГРАФІЧНЕ ДЕШИФРУВАННЯ НА ОБ'ЄКТІ

Під дешифруванням розуміють процес здобуття інформації про об'єкт за його топографічними зображеннями. Залежно від поставлених задач дешифрування поділяють на два види:

- комплексне;

- сопеціальне.

До комплексного належить: топографічне, ландшафтне і т.п., а до спеціального: сільськогосподарське, лісогосподарське, геологічне тощо.

Методи дешифрування можна поділити на дві групи: еврістичні, що грунтуються на принципах творчої діяльності людини, і автоматичні, які грунтуються на алгоритмах цифрової машинної обробки зображень. Дешифрування може бути польове і камеральне, а також візуальне і інструментальне.

Дешифрувальними ознаками називають властивості зображень об'єктів, які передаються на аерознімки і сприймаються спостерігачем. Сюди входять форми, розмір, колір, тип зображення об'єкта. Прикладом прямих дешифрувальних ознак може бути те, що світлими точками передають сухі дороги, дахи будівель та інше; рілля ж передається сірими тонами; темними зображеннями передаються заболочені ділянки, ліси, ставки, ріки.

Структура зображення-це його загальний малюнок. Для присадибних ділянок властиві прямокутні мозаїчні малюнки. Лісові масиви мають зернисту структуру зображень, рілля та гори-смугасту.

Форми багатьох об`єктів на планових аерознімках практично не спотворюються.

Тіні, які падають від об'єктів, дають змогу уточнити дешифрування. За тінями легко дешифрувати телеграфні стовпи, окремі дерева, кущі, геодезичні знаки тощо. Якщо прямих де шифрувальних ознак не достатньо, використовують посередні. Вони ґрунтуються на закономірних взаємозв`язках між об`єктами.

РОЗДІЛ 4

4. Камеральні стереографічні роботи

4.1 ЗГУЩЕННЯ ПЛАНОВО-ВИСОТНОЇ ОСНОВИ

Згущення планово-висотної основи опорних точок аналітичним способом проводиться з використанням просторової тріангуляції, яка дозволяє визначити на знімках координати опорних точок, необхідних для складання карт, планів, фотопланів.

В залежності від кількості маршрутів, фототріангуляцію поділяють на маршрутну і блочну. Маршрутна фототріангуляція розвивається по знімках, які належать одному маршруту. При цьому маршрут повинен бути забезпечений опорними точками для орієнтування моделі відносно геодезичної системи координат. Блочна фототріангуляція розвивається по знімках, які належать двом і більше маршрутам. В цьому випадку відпадає необхідність у визначенні опорних точок для кожного маршруту. Відрізняють три види блочної фототріангуляції:

спосіб незалежних моделей;

спосіб зв'язок;

спосіб незалежних маршрутів.

Отже, аналітичне згущення планово-висотної мережі розпізнавальних точок дає змогу зменшити об'єкт планових робіт по прив'язці аерознімків з метою визначення координат і відміток точок.

4.2. ВИЗНАЧЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ВЗАЄМНОГО ОРІЄНТУВАННЯ СТЕРЕОПАРИ

Величини, що визначають взаємне положення пари знімків під час фотографування називають елементами взаємного орієнтування.

Елементами взаємного орієнтування в цій системі е такі кути:

₁ - кут у головній базисній площині лівого знімка S₁O₁S₂ між головними променями лівої прив`язки S₁O₁ І перпендикуляром до базису;

₂ - кут в головній базисній площині лівого знімка між перпендикуляром до базису і проекцією головного променя правої прив`язки S₂O₂;

₂ – кут між проекцією головного променя правої зв`язки на базисну площину лівого знімка і головним променем S₂O₂;

-кут у площині правого знімка між координатною віссю Y₂ і слідом площини S₂O₂Y_2.

Кути ₁ і ₂ називаються поздовжніми кутами нахилу знімків відносно базису фотографування.

O₂K₂- кут повороту знімка;

₂O₂- називається взаємним поперечним кутом нахилу.

При визначення п`яти елементів взаємного орієнтування необхідно виміряти поперечні паралакси з координатами не менше ніж на п'яти точках стереопари, скласти відповідну систему рівнянь.

Для спрощення обчислень точки, на яких проводять вимірювання, розміщують на стандартній площині.

Для визначення елементів взаємного орієнтування знімки вимірюють на стереокомпараторі. Негативи ставлять у касету, і центрують по мітках або по напрямках. Для цього ліву марку штурвалами Щ_X і Щ_Y наводять на головну точку лівого знімка. Після цього штурвалами Щ_X і Щ_Y наводять на головну точку лівого знімка. Потім штурвалами Щ_X і Q праву марку наводять на головну точку правого знімка. Спостерігаючи, стереоскопічно знищують повздовжнє зміщення контурів гвинтом повздовжніх паралаксів, а поперечні - рухом гвинта поперечних паралаксів. При візуванні на головній точці лівого знімку повздовжні зміщення контурів знищують гвинтом Р, а поперечне - гвинтом Q.

Орієнтують аерофотознімки методом послідовних наближень. Взаємне орієнтування уточнюють шляхом спостереження заміру поперечних паралаксів на головних точках. Для цього стереоскопічно суміщають виміряну марку способом торкання її до поверхні землі. Поперечний паралакс на головних точках знімків знищують гвинтом Q. Після цього на стандартно розміщених гвинтах розміщують і вимірюють X,Y,P,Q і заносять в таблицю. Ці дані потрібно звести до місця нуля за даними MOX, MOY, MOP, MOQ.Для цього необхідно MOX навести на лівий центр-марку і одночасно взяти відлік MOQ.Після цього не рухаючи штурвал 4 переводять марку Х на правий центр. На правому центрі ще раз беремо відлік MOX і знаходимо MOP: X_Л-X_П-відлік.При обробці планових аерофотознімків користуються такою умовою взаємного орієнтування через різницю ординат одноіменних точок.

На УСП взаємне орієнтування виконують кутовими рухами однієї або обох камер. Перший спосіб використовують при просторовій фототріангуляції. Другий при обробці будь-яких окремих стереопар.

4.3. СТЕРЕОТОПОГРАФІЧНА ЗЙОМКА НА УСП

Складання оригіналу фотографічної карти виконується шляхом обробки стереопари аерознімків, що покривають задану трапецію необхідної нам території. Обробка окремої пари включає:

- підготовчий етап робіт;

- взаємне орієнтування моделі;

- стереотопографічна зйомка рельєфу і контурів.

Підготовчі роботи включають одержання вихідних даних, виконання необхідних розрахунків і підготовку приладу (приладів) до роботи. Вихідними матеріалами є:

- діапозитиви аерознімків на склі;

- значення фокусної віддалі;

- значення висоти фотографування;

- контактні відбитки знімків з плановими та висотними опорними точками;

-основа на пластику чи папері з нанесеними в маштабі карти, що створюється, опорними точками.

Номера точок відповідають послідовності зниження вертикального паралаксу.

Видимий вертикальний паралакс можна певними діями поділити навпіл за допомогою відповідних штурвалів стереокомпаратора і на цьому перше наближення закінчується.

Друге наближення взаємного орієнтування проводять до того часу, поки вертикальний паралакс не буде знищений повністю.

Орієнтування геометричної моделі місцевості по опорних точках, в плановому і висотному відношенні називається зовнішнім або геодезичним орієнтуванням.

Для геодезичного орієнтування, необхідно мати на кожну стереопару дві планові і три висотні опорні точки. Геодезичне орієнтування складається з двох процесів: маштабування і горизонтування.

Маштабування полягає в приведенні горизонтального маштабу моделі до маштабу створюваної карти і азимутальному орієнтуванні планшету на екрані приладу. Планшет повинен бути зорієнтований так, щоб при стереоскопічному наведенні марки на опорні точки моделі, олівець суміщають з відповідним опорними точками на основі. Маштабування використовується по двох планових опорних точках стереопари, які максимально віддалені одна від одної. Рухами штурвалів Щх, Щу, Щг візують марку на одну з опорних точок моделі. Потім переміщують планшет по екрану, суміщають кінець олівця з положенням точки II на планшеті і закріпляють планшет грузиками, стереоскопічне візують марку на опорну точку III моделі І повертаючи планшет в своїй площині навколо точки II і закріплюють його в такому положенні, при якому олівець попаде на пряму, яка з'єднає точки II, І і III. Якщо горизонтальний маштаб моделі крупніший маштабу основи, то олівець займе положення 7, а при меншому масштабі положення III (рис. 4.3)

Потрібний відлік обчислюється за формулами:

b_x=b_x^!*S/S^!;

b_X=b_X^!b_X;

b_x = b_x^!*S/S;

b_X- кінцевий відлік на гвинті b_X після маштабування;

b_X - відлік по b_X до маштабування;

S - відстань між опорними точками в маштабі карти;

S^! - відстань між опорними точками на моделі до маштабування.

Маштабування рахується виконаним якщо при стереоскопічному маштабуванні кінець олівця строго співпаде з положенням відповідних опорних точок на основі.

Точність маштабування 0.2 мм. - при маштабуванні по двох опорних точках; 0.4 мм. - при маштабуванні по трьох опорних точках і .Горизонтування моделі полягає в тому, щоб шляхом нахилу моделі в поперечному і повздовжньому напрямках подати таке положення, при якому висоти опорних точок, виміряних на моделі будуть рівні висотам відповідних точок місцевості.

Для горизонтування потрібно мати не лише три висотні точки на стереопару, які не лежать на одній прямій, для контролю включено четверту точку.

Висотні опорні точки І-ІІ; і ІІІ-ІУ повинні бути приблизно однаково віддалені від базиса і розташовані по перпендикулярах до нього, проведених через головні точки лівого і правого аерознімка. Чим ближча віддаль точок до стандартних тим менше число наближень потрібно при горизонтуванні. Процес горизонтування виконується в два етапи: горизонтування моделі в поперечному і повздовжньому напрямках.

Контроль зйомки рельєфу і контурів виконують після орієнтування кожної наступної стереопари. Контроль і оцінку точності виконання робіт проводять по контрольних точках, визначених з фотогрометричним згущенням опорної сітки чи з геодезичних вимірів.

Величина розходження в плані об'єктів, які добре розпізнаються, не повинна перевищувати 0.7 мм., а для забудованих територій - 0.4 мм.

висновок

В даній курсовій роботі визначені такі питання:

- дана фізико-географічна і економічна характеристика, а також топовивченість Черкаського об'єкту;

- приведені основні вимоги до аерофотозйомки;

- вибрана оптимальна технологічна схема робіт і виконаний розрахунок параметрів аерозйомки;

- виконаний розрахунок необхідної кількості окремих знаків, і на основі цього розрахунку складений проект планово-висотної прив'язки аерозйомки;

- визначені елементи взаємного орієнтування знімків з використанням стереокомпаратора ПЕОМ;

- виконана камеральна обробка стереопари на СПР і складений топоплан в масштабі 1 ;2000 з перерізом рельєфу їм.

Сьогодні, коли стрімко розвивається електроннообчислювальна техніка, також змінюється підхід до розв'язання фотограмметричних задач. Вчені запропоновують перекласти функції людини на автоматичні пристрої. У деяких випадках фотограмметричний метод можк бути використаний при створенні робіт.

Також метод фотографування широко застосовується: для архітектурних обмірів реконструкції будівель і пам'ятників, при геологічних зйомках, при вивченні районів земної поверхні покриті водою, при космічній зйомці та ін.

ЛІТЕРАТУРА:

1. Буран М.Н., Краснопевцев П.В., Михайлов А.П. Практикум по фотограмметрии -М. Недра 1981 г.

2. Рудий Р.М. Методические указания к вьіполнению курсовой работьі «Прикладная фотограмметрия» Ив.-Фр., 1987 г.

3. Конспект лекцій з дисципліни "Основи фотограмметрії".

4. Учебная карта X" 3-200

5. Інструкція з топографічного знімання у масштабах 1:5000; 1:2000;

1:1000: 1:500.