КР Фотограмметрия ДЗТ

Министерство образования и науки Российской Федерации


Тюменский государственный архитектурно-строительный университет





Кафедра геодезии и фотограмметрии




КУРСОВАЯ РАБОТА
«Составление топографического плана местности
М 1:500»











Выполнил: студент __ курса
_________________________

Проверил: Касаткин Ю.В.













Тюменъ-20__
Содержание
Глава 1. Требования к содержанию и точности топографического плана М 1:500 . 2
Глава 2. Аналитический метод создания топографических планов 4
Аэрофотосъёмка 4
Планово-высотная подготовка снимков 6

Трансформирование снимков .7
Дешифрирование снимков ..9

Фототриангуляция 15
Составление фотопланов и фотосхем 16
2.5. Ориентирование и обработка снимков на универсальных стереоприборах 18
Взаимное ориентирование снимков 19
Внешнее ориентирование модели 19
Глава 3. Назначение, содержание и основные требования к выполнению полевых и камеральных работ 21
Список используемой литературы 23
Глава 1. Требования к содержанию и точности топографического плана М 1:2000
При создании топографических карт и планов методами стереотопографической, комбинированной и фототеодолитной съёмки выполняется комплекс камеральных работ. Полный комплекс этих работ выполняется при стереотопографической съёмки, которая включает: подготовительные работы, фотограмметрическое сгущение опорной сети, изготовление фотопланов, дешифрирование, стереоскопическую съёмку контуров рельефа, редактирование оригиналов карт, подготовка их к созданию.
При комбинированной съёмки выполняются подготовительные работы, фотограмметрическое сгущение плановой сети, изготовление фотопланов и подготовка к изданию оригиналов карт.
Фотограмметрические работы являются основной частью современной технологии создания и обновления топографических карт, изготовления фотокарт, создания и обновления топографических основных и специализированных планов. Технические требования и допуски на фотограмметрические работы определяются исходя из технических требований к точности карт и планов, предусмотренных «основными положениями по созданию топографических карт М 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500».
Средние ошибки в положении на карте предметов и контуров местности с чёткими очертаниями относительно ближайших точек планового съёмочного обоснования, выраженные в масштабе создаваемой карты (плана) не должны превышать: а) 0,5 мм -при создании карт (планов) равнинных, всхолмленных и пустынных районов с преобладающими уклонами местности до 6°
б) 0,7 мм - при создании карт (планов) горных и высокогорных районов.
При создании топографических планов, как исключение, допускается меньшая графическая точность плана (планы М 1:2000 могут быть созданы с точностью масштаба 1:5000).
Точность планов оценивается по расхождениям положения контуров, высот точек, насчитанных по горизонталям, с данными контрольных измерений.
На топографических планах М 1:2000 достоверно и с необходимой степенью точности и подробности изображаются:

·
пункты триангуляции, полигонометрии, трилатерации, грунтовые реперы и пункты съёмочного обоснования, закреплённые на местности (наносятся по координатам);
здания и постройки жилые и нежилые с указанием их назначения, материала и этажности;
промышленные объекты; подземные трубопроводы и прокладки показываются в том случае, если имеется исполнительная съёмка соответствующего масштаба или специальное задание на съёмку подземных коммуникаций;
железные, шоссейные и грунтовые дороги всех видов и сооружения при них - мосты, туннели, переезды и т.д.;
гидрография - реки, озёра, водохранилища. Береговые линии наносятся по фактическому состоянию на момент съёмки;
объекты гидротехнические и водного транспорта - каналы, канавы, водоводы;
объекты водоснабжения - колодцы, колонки и др.;
рельеф местности с применением горизонталей, отметок высот и условных знаков - обрывов, скал, воронок, осыпей, оврагов;
растительность древесная, кустарниковая, травяная, культурная растительность (леса, сады, луга), отдельно стоящие деревья и кусты;
грунты и микроформы земной поверхности - пески, болота, солончаки, глинистые, щебёночные и другие поверхности.
На топографических планах помещаются собственные названия населённых пунктов, улиц, ж/д станций, пристаней, лесов, песков, солончаков, перевалов, вершин, долин и других географических объектов.
Глава 2. Аналитический метод создания топографических планов
2.1. Аэрофотосъёмка
Аэрофотосъемка - комплекс работ по фотографированию земной поверхности с воздуха, в результате которого получают аэронегативы и аэроснимки местности. Аэрофотосъёмочные работы состоят из следующих процессов: лётного, аэрофотографического, фотолабораторного и фотограмметрического.
Лётные работы заключаются в подготовке и выполнении полёта над снимаемой территорией по заранее заданным техническим условиям.
Аэрофотографические работы состоят из фотографирования местности в соответствии с техническими требованиями и аэронавигационного руководства полётом. Фотолабораторные работы слагаются из проявления аэрофильмов, печатания аэроснимков и изготовления репродукции накладного монтажа.
Фотограмметрические работы включают регистрацию проявленных аэронегативов, составление накидного монтажа и оценку качества выполненной аэрофотосъёмки. Все эти работы тесно связаны между собой
По положению главного луча АФА (аэрофотосъёмочный аппарат) в пространстве аэрофотосъёмку делят на плановую и перспективную.
Плановая - это такая аэрофотосъёмка, при которой главный луч АФА устанавливается отвесно, но из-за случайных наклонов самолёта происходит отклонение его от отвесной линии на углы не более 3°.
Перспективная - это аэрофотосъёмка, при котрой главный луч АФА устанавливается под определённым углом к горизонту 30°, 45° или 60°.
В зависимости от конфигурации и размеров снимаемой площади аэрофотосъёмки делят на одинарные, маршрутные и площадные (многомаршрутные).
Одинарная аэрофотосъёмка применяется при малой площади снимаемых участков, когда каждый из них умещается на одном снимке. Отдельные снимки при этом не связаны друг с другом перекрытием.
Маршрутные аэрофотосъёмки производят при фотографировании узкой полосы местности (трасс дорог, каналов). Их выполняют в виде одного прямолинейного или криволинейного аэросъёмочного маршрута. Интервал между экспозициями выбирают такой, чтобы на каждом последующем аэроснимке изобразилась часть местности,
сфотографированная на предыдущем. Смежные аэроснимки одного маршрута образуют таким образом продольное перекрытие.
Площадная аэрофотосъёмка используется для картографирования больших территорий. При этом прокладывают ряд прямолинейных и взаимопараллельных аэросъемочных маршрутов с таким расчётам, чтобы снимки в каждом маршруте имели продольное перекрытие р, а снимки смежных маршрутов имели, кроме того, и поперечное перекрытие q.
Основные показатели, задаваемые перед аэрофотосъёмкой фокусное расстояние АФА, масштаб фотографирования, продольное и поперечное перекрытия.
Масштаб горизонтального снимка = , где
т Н
m - знаменатель численного масштаба; f - фокусное расстояние аэрофотоаппарата; Н - средняя высота фотографирования.
Если задан масштаб аэрофотосъёмки, то высота фотографирования Н = f *т. Взаимное продольное (р) и поперечное (q) перекрытия аэроснимков определяются отношением длины взаимно перекрывающейся части снимка Lx и Ly ко всей его длине,
выраженным в процентах: p=Lx/Lсн*100% и q=Ly/Lсн*100%. Обычно поперечное
перекрытие назначают 20%, реже 60%. Это зависит от особенностей предстоящих аэрофотоизыскательных работ. В сильнопересечённой и горной местности задаваемое взаимное перекрытие аэроснимков в процентах рассчитывают по формулам:
P = p0+(l00-p0)*h/H и qo+(100-qo)*h/H ,где
ро и qo - номинальные перекрытия, устанавливаемые для плоской местности;
h - максимальное превышение над средней по высоте плоскостью местности.
Местность фотографируют специальным аэрофотосъёмочным аппаратом (АФА). Его устанавливают на самолётах, имеющих небольшую скорость (100-350 км/ч) и хорошую устойчивость полёта. АФА состоит из фотокамеры с объективом и прикладной рамкой, кассеты, фотоустановки, командного прибора и двигательного механизма, обеспечивающего его автоматическое действие. Камера фотоаппарата имеет конусообразную или цилиндрическую форму, с одной стороны которой расположен объектив с затвором, а с другой - прикладная рамка.
Аэрофотосъёмку выполняют в ясные безоблачные дни, так как даже отдельные облака или тени от них закрывают часть местности или делают плохо различимыми её контуры.
2.2. Планово-высотная подготовка снимков
При плановом сгущении методом графической триангуляции опознаки обычно располагают рядами поперёк маршрутов, чтобы каждый маршрут был обеспечен тремя плановыми опознаками, причём вдоль границ, перпендикулярных направлению аэрофотосъёмки, на каждом маршруте проектируют два опознака, на маршрутах вдоль границ - опознаки через расстояния вдвое меньше, чем для остальных маршрутов.
Опознак - это геодезическая точка, опознанная на аэрофотоснимке.
При аналитической или аналоговой фототриангуляции опознаки проектируют рядами так, чтобы каждый маршрут был обеспечен двумя опознаками. В этом случае число опознаков будет примерно в полтора раза меньше числа секций фототриангуляционных маршрутов.
Высотная привязка снимков заключается в определении отметок точек местности, опознанных на снимке, и предназначается для обеспечения аэрофотоснимков высотными точками, необходимыми для ориентирования снимков и рисовки рельефа на соответствующих стереофотограмметрических приборах. Отметки точек при высотной привязке определяют в зависимости от высоты сечения рельефа горизонталями геометрическим или тригонометрическим нивелированием.
В зависимости от масштабов карты и фотоснимков, высоты сечения рельефа, характера участка съёмки, типа применяемого аэрофотоаппарата, стереофотограмметрического прибора выполняют сплошную (при картографировании масштабов) или разрежённую (при картографировании средних и крупных масштабов) привязку снимков. Сплошная высотная привязка выполняется в случаях, когда при высотном сгущении фотограмметрическими методами не обеспечивается необходимая для ориентирования и рисовки рельефа на стерео приборах точность определения высот ориентирных точек. При сплошной невязке на аэрофотоснимках намечают основные опознаки по схеме и дополнительные точки, используемые для контроля стерео рисовки. Зоны знаков согласуют между смежными маршрутами, располагая в зоне поперечного перекрытия и по возможности так, чтобы намеченные опознаки могли служить для ориентирования снимков смежных маршрутов.
При разрежённой высотной привязке снимков высотные опознаки располагают попарно по обе стороны от оси маршрутов в зоне поперечных перекрытий смежных маршрутов. Расстояние между знаками вдоль маршрута в зависимости от параметров съёмки, высоты сечения рельефа составляют от 2 до 4, иногда и более базисов фотографирования, что определяется требованиями к точности определения отметок ориентирных точек высотного сгущения.
При выполнении полевых работ средние ошибки определения высот опознаков, опознавание точки на местности и отождествление её на аэроснимке не должны превышать 0,1 принятой высоты сечения рельефа.
Если планово-высотная подготовка выполняется для обеспечения блочной съёмки, то нет необходимости обеспечивать опознаки каждый маршрут.
Если опознаки определяются только для нанесения ситуации местности, то такие опознаки относят к плановым и у них в поле определяют только координаты X и У.
2.2.1. Трансформирование снимков
Изображение плоской горизонтальной местности на аэрофотоснимках, имеющих углы наклона, не является планом. Чтобы получить по таким снимкам план, нужно их преобразовать из наклонных в горизонтальные. Кроме того, из-за изменения высоты полёта меняется и масштаб аэрофотоснимков, поэтому их ещё нужно привести к единому масштабу составляемого плана. Процесс преобразования наклонного аэрофотоснимка в горизонтальный с одновременным приведением его к заданному масштабу называется трансформирование аэрофотоснимка.
Сущность трансформирования аэрофотоснимка состоит в следующем. Пусть известны элементы внутреннего и внешнего ориентирования наклонного снимка Р (рис. 1), на котором сфотографирован участок плоской горизонтальной местности Е. Расположим снимок Р относительно плоскости Е так, как это было в момент фотографирования, и осветим его источником света L. Другими словами, восстановим связку проектирующих лучей с центром S, существовавший при съёмке. Если снимок имеет угол наклона, то изображение, например, квадрата АВСД местности на снимке получится в виде фигуры abсd, не подобный квадрату. Теперь поместим между центром проекции S и местностью Е горизонтальную плоскость Pt. Следы at, bt, ct, dt проектирующих лучей на этой плоскости составят квадрат, то есть фигуру, подобную той, которая имеется на местности, но в определённом масштабе. Масштаб изображения можно изменять, перемещая поступательно горизонтальную плоскость Pt относительно центра проекции S. Таким образом, в плоскости Pt мы получим трансформированное изображение, какое должно было получиться на горизонтальном снимке. Расположим на плоскости Pt, например, лист фотобумаги, мы получим снимок, не имеющий искажений за наклон и приведённый к заданному масштабу.
Существует два вида трансформирования:
Трансформирование отдельных элементов изображения (координаты контурных точек)
Трансформирование изображения местности в целом.
Задача первого вида трансформирования заключается в преобразовании координат контурных точек, измеренных на наклонном снимке в координаты точек горизонтального снимка.
Задача второго вида - в преобразовании изображения местности на наклонном снимке в изображение идентичное местности, масштаб которого задаётся.
При практическом решении задачи достаточно бывает устранить смещения, обусловленные только наклоном снимка. Это достигается путём коллинеарного преобразования.
Коллинеарное трансформирование можно рассматривать как изображение, полученное путём центрального проектирования всех точек наклонного снимка на неподвижный горизонтальный снимок.
Если при трансформировании необходимо устранять смещения точек, вызванные рельефом местности, то применяют неколлинеарное трансформирование. Неколлинеарное трансформированное изображение получается методом центрального проектирования отдельных участков местности (отдельных точек) на горизонтальную плоскость (ортотрансформирование).
Ортотрансформирование основано на проектировании снимка малыми участками. При этом расстояние от центра проекции до горизонтальной плоскости непрерывно меняется, что обеспечивает постоянство масштаба аэроснимка.
Существует несколько способов трансформирования снимков: графический, оптический, фотомеханический, аналитический. Рассмотрим аналитический способ.
Он основан на вычислении координат точек горизонтального снимка по измеренным координатам точек наклонного аэрофотоснимка на основании формул

Эти формулы универсальны, то есть пригодны для любых значений элементов внешнего ориентирования и выражают математическую связь измеренных плоских прямоугольных координат х,у точек наклонного снимка Р и координат соответственных точек трансформированного горизонтального снимка (х°, у0). Коэффициенты ai, bi, ci -направляющие косинусы, характеризующие ориентирование пространственной системы координат SXpYpZp наклонного снимка и системы координат SXYZ горизонтального снимка.
хо, уо - координаты главной точки снимка.
2.2.2. Дешифрирование снимков
Дешифрирование снимков при создании топографических карт выполняют по тем объектам местности, которые должны быть изображены на создаваемой или обновляемой топографической карте.
В методическом отношении основой топографического дешифрирования снимков при создании карт является в настоящее время принцип сочетания камеральных и
полевых работ. Эффективность такого сочетания обусловливается известными требованиями:
дешифрируемые снимки должны иметь высокие информационные возможности, особенно по объектам картографируемой территории;
дешифрированию должно предшествовать изучение материалов картографического значения;
по сложным для дешифрирования районам предварительно должна быть проведена топографо-геодезическая (географическая) рекогносцировка или более обстоятельное обследование с разработкой эталонов дешифрирования и сбором данных для стереорисовки рельефа;
снимки, фотосхемы (фотопланы), на которых при дешифрировании вычерчивают объекты в условных знаках, должны быть примерно в масштабе карты, это гарантирует от ошибок при генерализации;
обязательное использование для дешифрирования стереоскопических приборов при камеральных и полевых работах;
камеральное и полевое дешифрирование на каждом данном участке следует поручать одному подразделению топографической службы и, как правило, одним и тем же квалифицированным исполнителям;
для правильного отображения местности установленными обозначениями, в частности для обеспечения единства в показе однотипных элементов ситуации, процесс дешифрирования на всех его этапах должен проходить под руководством редактора.
В зависимости от технологии топографических работ, характера и изученности района применяются различные варианты топографического дешифрирования.
Сплошное полевое дешифрирование. При стереотопографической съемке в районах с большим количеством пунктов и различных сооружений и при комбинированной съемке применяется сплошное полевое дешифрирование. Кроме того, оно производится и при обновлении топографических карт в районах с интенсивным хозяйственным освоением или происшедшими существенными изменениями в топографии местности.
При стереотопографической съемке дешифрирование выполняется отдельно от рисовки рельефа, последняя выполняется камерально на стереофотограмметрических приборах. При комбинированном методе создания карты полевое дешифрирование выполняют на фотоплане одновременно со съемкой (рисовкой) рельефа.
Выделенная «рабочая площадь» обследуется исполнителем в поле. В первую очередь необходимо распознать один характерный объект на снимке, ориентировать снимок и, переходя от одного распознанного объекта к другому, наносить их упрощенными знаками на лицевую сторону снимка. Данная операция выполняется даже в том случае, если объект на снимке или контур хорошо читаются. Если из-за малости размеров или малых контрастов, замаскированности, появления после аэрофотосъемки топографические объекты не изображены на снимке, то их наносят промерами, засечками или иными приемами наземной инструментальной съемки. В процессе дешифрирования делают дополнительные записи, характеризующие объекты, и составляют абрисы наиболее сложных ситуаций.
Абрис промеров (засечек) составляют на обратной стороне снимка или в специальном журнале. Распознанные объекты, от которых делают промеры, лучше накалывать на снимке, наколы обводят карандашом на обратной стороне снимка, пронумеровывают, согласовав нумерацию с абрисным рисунком.
Одновременно с распознаванием объектов и контуров определяют необходимые количественные и качественные характеристики и также подписывают их на снимке, ориентируя подписи относительно северной рамки.
Маршрутное дешифрирование. При стереотопографической съемке применяют полевое дешифрирование по маршрутам с последующим камеральным дешифрированием межмаршрутных пространств. Данный метод обычно применяется в малообжитых и необжитых районах при составлении карт М 1:25000, а также в районах, сравнительно сложных для дешифрирования и одновременно географически недостаточно изученных и слабо обеспеченных материалами картографического значения.
Маршрутное дешифрирование осуществляется двумя способами: наземным путем и аэровизуально. Методика дешифрирования включает: проектирование маршрутов перед выходом в поле; сплошное полевое дешифрирование намеченной полосы маршрута; камеральное дешифрирование межмаршрутных пространств.
Маршруты прокладывают по такой местности, дешифрирование которой обеспечит камеральное распознавание контуров на остальной территории и позволит полностью нанести культурные объекты и ориентиры, получать характеристики, не определяемые на приборах.
Станции подлежат маркированию в натуре затесами в лесу и концами в открытых местах. На затесе ствола или дощечке на конце указывают номер станции, индекс исполнителя, номер бригады и дату наблюдения.
Камеральное дешифрирование при рассматриваемом варианте методики начинают с перенесения на единую основу (фотосхему или фотоплан) всех данных полевого дешифрирования и, руководствуясь наставлениями и эталонами, используя прямые и косвенные дешифровочные признаки объектов, привлекая вновь выявленные материалы картографического значения, дешифрируют остальную территорию съемки.
Закончив камеральное дешифрирование, производят самокорректуру; если обнаружены пропуски, упущения, то выполняют дообследование и вносят поправки.
При полевом дешифрировании, обобщая и отбирая наиболее важные объекты, следует умело пользоваться допусками в положении контуров на карте. Допускается средняя ошибка в положении контуров, равная ±0,5 мм. Это позволяет второстепенный объект сдвинуть, а наиболее важный изобразить на его месте. Кроме того, второстепенный объект можно сдвинуть даже более, чем в пределах допуска.
Камеральное дешифрирование снимков может быть сплошное и с полевой доработкой.
Сплошное камеральное дешифрирование снимков. Решающее значение в этом имеет получение съемочных материалов с высокой дешифрируемостью, при этом важно, чтобы-картографические материалы на территорию съемки были хорошо изучены. Топографическая карта более мелкого масштаба должна быть использована совместно с материалами специальных съемок (геологической, почвенной, лесной и т.д.) новейшей географической и справочной литературой и особенно материалами топографического дешифрирования аналогичных районов.
При камеральном дешифрировании широко используются экспедиционные (стереоскоп) и стационарные стереофотограмметрические приборы (интерпретоскоп, стереопроектор, стереограф).
Сплошное камеральное дешифрирование проводится по фотоплану (фотосхеме близкого масштаба) и набору снимков, что позволяет использовать возможности широкого обзора местности с детальным изучением объектов по стереомодели ее отдельных участков.
Камеральное дешифрирование включает следующие этапы:
изучение редакционных указаний, содержащих краткую географическую характеристику района, необходимые сведения по материалам съемки, описание дешифровочных признаков, установки по использованию материалов картографического значения, данных рекогносцировки и эталонов, рекомендации по по следовательности дешифрирования по участкам и элементам содержания карты.
дешифрирование основных отчетливо распознающихся объектовглавной гидрографической сети, крупных контуров растительности и грунтов, линий железных и автомобильных дорог и т.д.;
детальная последовательная обработка каждой стереопары снимков, с использованием эталонов и стереоскопических приборов. Последовательность дешифрирования по элементам содержания может быть при этом различной, но редкие в данных районах населенные пункты, отдельные строения и сооружения удобнее отрабатывать в последнюю очередь (перед размещением надписей).
Камеральное дешифрирование с последующей полевой доработкой (обследованием) по отдельным маршрутам применимо для многих районов, достаточно изученных и имеющих достоверные картографические материалы. Такое дешифрирование в настоящее время в силу своих организационно-технических и экономических преимуществ становится основным, но требует выполнения съемки по возможности годом раньше топографических работ в натуре. По новейшим снимкам и картматериалам проводят предварительную топографо-геодезическую рекогносцировку или обследование района. Ее поручают редактору карты, возлагая на него также составление нескольких эталонов и сбор дополнительных данных.
В осенне-зимний период на фотосхемах или фотопланах выполняют основной объем дешифрирования и вычерчивают в условных знаках все уверенно распознаваемые объекты, а также неполностью дешифрируемые объекты, где выделяют контуры, и оставляют их до полевых работ для более детального выявления (например, некоторые угодья, здания, линии проволочных передач и т. п.). Полевую доработку при дешифрировании выполняют в обычном порядке.
2.3. Фототриангуляция
Для составления фотопланов аэрофотоснимки, имеющие углы наклона, необходимо трансформировать в горизонтальные. Трансформирование выполняют по опорным точкам, плановое положение которых известно. Для трансформирования нужно иметь не менее четырех опорных точек, расположенных по углам рабочей площади аэрофотоснимка так, чтобы никакие три точки не лежали на одной прямой
Плановое положение опорных точек для каждого снимка можно получить из геодезичеких измерений на местности, С целью сокращения большого объема полевых работ определяют плановое положение разреженной сети опорных точек.
В дальнейшем в камеральных условиях , используя геометрические свойства аэроснимков, выполняют сгущение сети плановых опорных точек.
Одним из методов сгущения опорных точек, необходимых для трансформирования аэроснимков является плановая фототриангуляция, которую иначе называют плоскостной фототриангуляцией или радиал-триангуляцией.
Идея построения плановой фототриангуляции состоит в том, что плановое положение точек определяется при помощи засечек, построенных по аэрофотоснимкам. При этом используются свойства точки нулевых искажений, в которой отсутствуют искажения углов за счет наклона аэроснимка, а также точки надира, в которой направления на снимке не искажаются из-за рельефа местности.
Если на двух смежных плановых снимках найти их точки надира и провести из них направления в какую-либо точку местности, изобразившихся на левом и правом снимках, то можно построить графическую прямую засечку. Направления на точку местности определяются горизонтальными углами, отсчитываемыми от линии, соединяющей точки надира.
Эти углы можно считать практически неискаженными, т.к. на плановых снимках точки надира и нулевых искажений располагаются близко друг от друга. А так как точки надира на снимках найти обычно затруднительно, то при работе со снимками равнинных районов в качестве вершин направлений можно взять главные точки или так называемые рабочие центры, т.е. контурные точки, близкие к главным точкам и надежно опознающиеся на соседних снимках.
Углы, построенные при рабочих центрах имеют, конечно некоторые искажения за рельеф и за углы наклона снимков. Однако эти искажения сравнительно невелики и ими
можно пренебречь. Следовательно, плановая фототриангуляция, не являясь строгим методом камерального сгущения, характеризуется сравнительно невысокой точностью и имеет ограниченное применение.
В зависимости от технических средств, применяемых для построения плановой фототриангуляции, ее разделяют на аналитическую, графическую и механическую.
В аналитической плановой фототриангуляции используют специальные приборы -радиалтриангуляторы, при помощи которых на аэрофотоснимках измеряют центральные углы между отрезком, соединяющим соседние рабочие центры и направлениями на определяемые точки. Вместо радиалтриангуляторов чаще применяют более распространенные приборы - стереокомпараторы, при помощи которых на снимках измеряют фотокоординаты определяемых точек, а затем аналитическим путем переходят к плановым координатам точек фототриангуляционной сети.
В графической плановой фототрангуляции центральные углы с вершинами в рабочих центрах снимков переносят на восковки, которые используют затем для построения сети фототриангуляции.
В механической фототриангуляции вместо восковок применяют механические щелевые шаблоны.
Наибольшее распространение получил метод графической фототреангуляции, при котором плановое положение трансформационных точек получают путем графических построений по смежным плановым снимкам. При этом необходимо, чтобы аэроснимки имели продольное перекрытие не менее 60% для получения зон тройного перекрытия.
В настоящее время графическая плановая фототриангуляция применяется в отдельных случаях для сгущения опорной сети и точек на небольшие по площади участки в равнинных районах. Применение графической фототриангуляции для холмистых и горных районов ограничивается наличием больших искажений центральных направлений снимков вследствие влияния рельефа местности.
2.4. Составление фотопланов и фотосхем
Фотосхемой называется единое фотографическое изображение местности, полученное путем соединения (монтажа) отдельных плановых снимков. В зависимости от вида снимков, из которых монтируют фотосхемы, их делят на контактные, монтируемые из контактных отпечатков нетрансформированных снимков, и
приведенные - из аэрофотоснимков, предварительно приведенных приблизительно к одному масштабу.
Фотосхемы одномаршрутные составляют из аэрофотоснимков одного маршрута, а многомаршрутные - из аэрофотоснимков нескольких смежных перекрывающихся аэрофотосъемочных маршрутов.
Фотосемы различают также по способу монтажа аэрофотоснимков: по контурам или по начальным направлениям.
Наиболее простым и оперативным является составление (монтаж) контактной схемы по контурам. Для монтажа смежных снимков применяют обычно способ миганий (мельканий), который заключается в накладывании одного снимка на другой и быстром приподнимании и опускании перекрывающегося края верхнего снимка с одновременным наблюдением расхождения между одноименными точками обоих снимков. Перемещая верхний снимок, добиваются такого положения, чтобы несовмещения контуров распределялись симметрично относительно обоих снимков.
Далее, закрепив совмещенные снимки, одновременно разрезают оба снимка по средней части их продольного перекрытия. Монтаж одномаршрутной схемы начинают со средней пары аэрофотоснимков маршрута, присоединяя затем к ней слева и справа последующие снимки После разрезания всех снимков маршрута их наклеивают на картон-основу так, чтобы снимки по линиям порезов плотно подходили друг к другу без наползаний и зазоров. Края снимков ровно обрезают, делают необходимые зарамочные подписи. Далее выполняют оценку точности составленной фотосхемы по порезам снимков.
Фотопланом называется фотографическое изображение местности, отвечающее всем геометрическим требованиям контурного плана.
До начала работы по монтажу фотоплана на трансформированных снимках пробивают пуансоном ориентирующие и центральные точки.
Монтаж фотоплана начинают с укладки крайнего снимка верхнего маршрута. Совместив точки снимка с точками основы, закрепляют его. Затем укладывают смежный снимок и производят совместную обрезку примерно по середине продольного перекрытия разрезав все снимки первого маршрута, подклеивают их центральные части. Аналогичным путем осуществляют монтаж аэрофотоснимков смежного маршрута, средние их части также подклеивают. По окончании монтажа снимки подклеивают
полностью, обрезают вдоль границ трапеций и выполняют зарамочное оформление. Оценивать точность фотоплана можно по точкам основы. Смещения на них не должны превышать для равнинных районов 0,5 мм, а для горных 0,7 мм.
2.5. Ориентирование и обработка снимков на универсальных стереоприборах
2.5.1. Взаимное ориентирование снимков
При работе на универсальных приборах аналогового типа аэрофотоснимки устанавливают в то положение, какое они занимали в момент фотографирования. Этот процесс называют ориентированием снимков в приборе. В результате ориентирования получают модель, расположенную в пространстве координатных осей прибора так же, как и сфотографированная местность располагается относительно системы геодезических координат. Измеряя на приборе такую модель, создают оригинал плана или карты.
Для решения этой задачи необходимо знать 12 элементов внешнего ориентирования стерео пары снимков. Если эти элементы известны заранее с достаточной точностью, прибор идеально отъюстирован, то достаточно установить на соответствующих шкалах прибора все элементы ориентирования, чтобы получить надлежащим образом ориентированную модель. При этом необходимо учитывать масштаб построения модели на приборе, масштаб составляемого плана, фокусное расстояние снимков и проектирующих камер прибора. Места нулей шкал прибора и т.д. Такое ориентирование носит название ориентирования снимков на приборе по установочным элементам.
На практике чаще бывает, что элементы ориентирования стереопары снимков известны приближенно, прибор отъюстирован с определенными погрешностями. Поэтому при обработке снимков на приборе процесс ориентирования распадается на два этапа.
Сначала выполняют взаимное ориентирование снимков, т.е. размещают снимки в приборе друг относительно друга так, как они располагались в момент съемки. В результате этого процесса определяют 5 из 12 элементов внешнего ориентирования, а именно 5 элементов взаимного ориентирования.
Взаимное ориентирование можно выполнить двумя способами: 1) вращением и перемещением правой проектирующей камеры прибора относительно неподвижной
левой; 2) вращением обеих проектирующих камер прибора относительно неподвижного базиса. Взаимное ориентирование на универсальных приборах аналогового типа выполняют путем последовательного устранения поперечных параллаксов на шести стандартно расположенных точках стереопары. Для выполнения взаимного ориентирования достаточно устранить поперечные параллаксы на пяти точках. Шестая служит для контроля.
2.5.2. Внешнее ориентирование модели
При составлении плана или карты на стереофотограмметрических приборах аналогового типа внешнее ориентирование геометрической модели, полученной в результате взаимного ориентирования снимков, выполняют по опорным геодезическим точкам.
В качестве опорных выбирают 4 геодезические точки, расположенные на наибольших расстояниях друг от друга по углам площади стереопары, т.к. при этом точность внешнего ориентирования будет наиболее высокой
Для выполнения внешнего ориентирования достаточно иметь лишь три опорные точки. Четвертая используется для контроля.
Внешнее ориентирование на приборе начинают с подготовки планшета, на котором по геодезическим координатам наносят опорные точки в заданном масштабе составляемого плана.
Первым процессом внешнего ориентирования является масштабирование модели. Процесс масштабирования повторяют до совпадения выбранных двух точек модели и плана в пределах графической точности. На остальных опорных точках еще могут оставаться небольшие смещения, т.к. модель еще не горизонтирована.
Горизонтирование модели осуществляют обычно раздельно в поперечном и продольном направлениях. Геометрический смысл этих действий заключается в том, что устраняют продольный наклон базиса проектирования движением, а также и продольные наклоны левого и правого снимков движениями.
На разных стереофотограмметрических приборах повороты модели как в поперечном, так и в продольном направлениях могут осуществляться по-разному в зависимости от особенностей их конструкции.
По завершении поворотов модели окончательно проверяют масштабирование и горизонтирование по всем опорным точкам, включая и контрольную точку. Остаточные расхождения точек в плане не должно превышать 0,2 мм при масштабировании по двум точкам и 0,4 мм при масштабировании по трем или четырем точкам, а по высоте - не более 0,2 принятой высоты сечения рельефа горизонталями.
Глава 3. Назначение, содержание и основные требования к
выполнению полевых и камеральных работ
Общая организация наземной фотограмметрической съёмки при создании топографических планов местности включает ряд взаимосвязанных технологических процессов. Основными этапами работ являются подготовительные (предполевые) работы, полевые геодезические работы и фотографирование местности, камеральные фотограмметрические работы.
Подготовительные работы включают составление технического проекта наземной фотограмметрической съёмки, которым определяются объёмы предстоящих съёмочных работ, сроки выполнения их, необходимое число исполнителей, потребное количество материалов, оборудования и снаряжения.
Полевые работы начинаются с рекогносцировки местности, намеченной к съёмке. Основная задача рекогносцировки - выявление необходимых изменений и дополнений в предварительный технический проект съёмки, составленный в камеральных условиях. В процессе рекогносцировки определяют на местности границы участка съёмки, уточняют места расположения базисных точек (фотостанций) и контрольных точек, выявляют границы «мёртвых зон» и решают вопрос об их досъёмке проектированием дополнительных базисов или другими методами топографической съёмки, уточняют схему геодезической привязки фотостанций и контрольных точек.
Рекогносцировку начинают с общего осмотра всей территории съёмки с господствующих высот и проверки правильности предварительного проекта размещения фотостанций.
Затем выполняют детальную рекогносцировку каждого съёмочного базиса, в ходе которой окончательно выбирают положение фотостанций, контрольных точек и дополнительных точек геодезического обоснования. Если выясняется, что имеется более удобные места для размещения базисов, то их наносят на схему предварительного технического проекта, а ранее запроектированные точки из проекта исключают.
Базисные и контрольные точки закрепляются постоянными или временными центрами и при необходимости маркируются на местности наружными знаками.
Геодезические полевые работы выполняются по рабочему проекту, уточнённому при рекогносцировке, и заключаются в геодезической привязке намеченной сети базисных и контрольных точек, а также других точек геодезического обоснования.
Фотографирование является наиболее ответственным этапом, так как от качества негативов в значительной степени зависит успешное выполнение последующих работ и точность конечных результатов. Выполняется в такой последовательности, чтобы с каждого из закреплённых базисов время съёмки было наиболее благоприятным с точки зрения освещённости фотографируемых участков. Перед началом работ по фотографированию местности целесообразно выполнить пробные съёмки, чтобы определить оптимальные выдержки и время съёмки с каждого из запроектированных базисов.
Для быстрого выявления промахов в фотосъёмке фотолабораторная обработка негативов должна выполняться, как правило, в тот же день.
Непосредственно после изготовления негативов производится анализ их фотографического качества и фотограмметрический контроль, чтобы выявить негативы, не пригодные для камеральной обработки и негативы, полученные при неплотном прилегании фотоэмульсионного слоя негатива к плоскости прикладной рамки фотокамеры в момент фотографирования.
Камеральная обработка наземных снимков производится с целью составления планов или карт, а также для определения пространственных координат отдельных точек сфотографированных объектов при решении различных инженерных и научных работ.
Список используемой литературы
Бруевич П.Н. - Фотограмметрия - М.; Недра, 1990.
Сердюков В.М. - Фотограмметрия - М.; Высшая школа, 1983.
Лекции по фотограмметрии
15

Приложенные файлы

  • doc 14719412
    Размер файла: 132 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий