Техническое обеспечение мониторинга земель

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Прикладная фотограмметрия. Ее связь с другими дисциплинами. Преимущества ее методов в области землеустройства, земельного кадастра, мониторинга

Фотограмметрические методы позволяют экономично и достаточно точно решать непосредственно по снимкам некоторые прикладные задачи, например, измерять площади участков местности, определять их уклоны, получать количественные характеристики эрозионных процессов, выполнять вертикальную планировку с определением объема земляных работ и др.

Это направление метрической обработки снимков принято называть прикладной фотограмметрией.

В настоящее время в фотограмметрии выделяют три направления исследований. В первом изучаются и развиваются методы картографирования земной поверхности по снимкам. Второе связано с решением прикладных задач в различных областях науки и техники. В третьем развиваются технологии получения информации об объектах Земли, Луны и планет солнечной системы с помощью аппаратуры, установленной на космических летательных аппаратах.

Современная фотограмметрия как техническая наука тесно связана с науками физико-математического цикла, достижениями радиоэлектроники, вычислительной техники, приборостроения, фотографии. Она органически связана с геодезией, топографией и картографией.

Любую необходимую для решения некоторой задачи информацию о местности, расположенных на ней объектах человек может получить путем непосредственных наблюдений - контактный способ. У этого способа сбора информации есть определенные преимущества: возможность тщательного натурного изучения объектов и взятия при необходимости проб для лабораторного анализа, что обеспечивает самый высокий уровень достоверности получаемых сведений. Но этому способу свойственны и существенные недостатки: ограниченность зоны одновременного обзора, анализа и выявления взаимосвязей между элементами природного и антропогенного ландшафтов, ограниченность спектральной чувствительности зрительного аппарата человека, невысокая производительность и оперативность выполнения обследований, сложность работы в труднодоступных районах, довольно сложная процедура документирования результатов обследований и др.

Аэро- и космические средства и методы получения семантической информации о местности, объектах и процессах в значительной мере восполняют недостатки контактного способа сбора информации, а в некоторых случаях полностью заменяют его. Некоторые задачи, особенно поискового (разведывательного) характера, можно решить только с помощью аэро- и космических съемок.

2. Современные съемочные системы, применяемые для землеустройства и земельного кадастра

Еще сравнительно недавно основу стереофотограмметрического производства составляли аналоговые и аналитические приборы, которые и сегодня обеспечивают высококачественное наблюдение снимков и, как результат, наибольшую точность в сравнении с современными цифровыми стереообрабатывающими комплексами. Последние, в свою очередь, отличает большее удобство, производительность и технологичность за счет возможностей современного программного обеспечения, основанного на использовании искусственного интеллекта и компьютерного зрения.

В настоящее время в фотограмметрическом производстве России и других стран СНГ используется несколько коммерческих цифровых фотограмметрических систем (ЦФС) с различной концепцией построения, определяемой предпочтениями разработчиков. Одни из них стремятся максимально приблизить технологию обработки снимков к применяемой на аналоговых и аналитических приборах; другие - максимально автоматизировать все операции; третьи - обеспечить обработку определенных наборов данных, используемых конкретными предприятиями; четвертые - создать системы, обеспечивающие возможность обработки максимального числа типов съемочных систем и их параметров. Однако все они ориентированы на решение основных фотограмметрических задач и различаются лишь интерфейсом и эксплуатационными параметрами.

Как свидетельствуют приведенные данные, наиболее универсальными являются полнофункциональные цифровые фотограмметрические системы «PHOTOMOD», «Дельта» и «Талка», ориентированные на решение всего комплекса задач по созданию топографических и специальных карт и планов. Именно эти системы стоят на вооружении подавляющего большинства специализированных топографо-геодезических и изыскательских организаций, и потому в дальнейшем сосредоточим внимание только на этих системах.

ЦФС «PHOTOMOD» разработана ОАО «Ракурс» (Россия) в содружестве с ведущими специалистами России и ныне используется более чем в сорока странах мира, а также во многих учебных заведениях России и стран СНГ. Система обеспечивает возможность обработки наземных, аэро- и космических аналоговых и цифровых снимков центральной проекции, полученных топографическими съемочными системами или неметрическими (любительскими) камерами, а также материалов радиолокационной съемки и оптико-электронного сканирования.

ЦФС «Дельта» разработана ЦНИИГАиК (Россия) совместно с ГНПП «Геосистема» (Украина) и распространяется на российском рынке как ЦФС ЦНИИГАиК или ЦФС-Ц, а на Украине и в странах СНГ - как ЦФС «Дельта». Система обеспечивает обработку наземных, аэро- и космических аналоговых и цифровых снимков центральной, панорамной и сканерной проекций и ориентирована на решение геодезических, фотограмметрических и некоторых специальных задач (землеустроительных, изыскательских и др.).

ЦФС «Талка» разработана ИПУ РАН под руководством доктора физико-математических наук Д.В. Тюкавкина (ныне ее сопровождение и работы по совершенствованию выполняются под руководством д.т.н. А.И. Алчинова) как полнофункциональная цифровая фотограмметрическая система, ориентированная на решение задач, прежде всего, топографо-геодезического производства и изысканий. Система обеспечивает обработку цифровых и аналоговых аэро- и космических снимков центральной проекции, а также материалов оптико-электронного сканирования.

Используемые аппаратные и программные средства, названных ЦФС, соответствуют стандартной конфигурации ПЭВМ с процессором Pentium III или IV, объемом ОЗУ 256-512 Мб, графической картой True Color и одной из распространенных операционных систем. Специфика обрабатываемой информации предполагает целесообразность использования монитора с диагональю 19? и частотой вертикальной развертки при рабочем разрешении не менее 120 Гц. Для эксплуатации сетевой версии системы необходима соответствующая карта; объем дискового пространства определяется исходя из необходимости хранения обрабатываемых цифровых изображений, и, следовательно, зависит от их числа и геометрического разрешения.

Для стереоскопических наблюдений снимков используются анаглифические или затворные очки (ИБИК, NuVision, CrystalEyes, E-D LCD и др.), оптические насадки или специальные измерительные столы c тремя штурвалами, обеспечивающими перемещение измерительной марки в плоскости изображения и по высоте.

Использование в ЦФС аналоговых снимков связано с их предварительным сканированием с помощью либо высокоточных фотограмметрических, либо недорогих, но более грубых полиграфических сканеров. Во втором случае для повышения точности цифровых снимков выполняется калибровка сканера с помощью специальных программ, входящих в состав соответствующих программных комплексов.

Модульная структура систем обеспечивает возможность их настройки на требуемую технологию обработки информации и создание нужного числа рабочих мест по каждой операции. Так, в ЦФС «PHOTOMOD» каждый модуль ориентирован на выполнение строго определенных операций, и потому их совокупность определяет ее общие технологические и функциональные возможности.

В состав ЦФС «Дельта» входят восемь программных модулей; их комбинация, настройка и установление параметров ключа защиты позволяет сформировать два пакета:

Дельта (формирование, уравнивание фотограмметрической сети и построение ортоизображений) и Digitals (создание, редактирование, обновление цифровых карт, решение землеустроительных и иных задач).

Название Основные функции программного модуля:

Models - Управление работой системы, ввод данных об АФА, точках опоры и GPS-измерениях, измерение снимков, обработка космических снимков, построение одиночной модели

TrianPr - Формирование блока и ввод общей информации о нем

Triada - Измерение снимков в ручном или автоматическом режиме, контроль по результатам построения пары смежных моделей

Ged - Построение ЦМР, ортоизображения, векторизация, преобразование координатных систем, создание карты в заданной проекции, решение землеустроительных и кадастровых задач, вывод карт на печать и др. фотограмметрия стереофотограмметрический съемка

DipEdit - Обработка растрового изображения (в том числе фильтрация, построение гистограмм распределения яркостей и др.)

Geodesy - Уравнивание съемочного обоснования, обработка материалов тахеометрической съемки

PhotoCom

BlockMSG - Построение и уравнивание сети пространственной фототриангуляции, вывод каталогов координат и др. (программы д.т.н. И.Т. Антипова и проф. С.Г. Могильного соответственно).

3. Технология дешифрировании при создании базовых карт земель

Данный вид дешифрирования выполняют в целях создания кадастровых карт межселенных земель в масштабах 1:10 000 и в малообжитых регионах -- 1:25 000, а также кадастровых планов поселений в масштабах 1:500...1:2000.

Основные требования к контурно-информационному содержанию кадастровых карт и планов:

- объем топографической (ситуационной) информации должен обеспечить: достаточно точную пространственную привязку (нанесение на карты и планы) специальных сведений о землях; свободное ориентирование на местности при выполнении полевых работ; возможность принятия правильных проектных решений и вынесения проекта в натуру;

- объем специальной информации должен обеспечить правильное решение любой из перечисленных задач. Особое внимание уделяют правильности показа границ землепользовании, землевладений, характеристике расположенных на картографируемой территории земель, определению положения объектов недвижимости на планах.

Содержание кадастровых карт и планов земель должно постоянно находиться в соответствии с фактическим состоянием местности. Обеспечивается это или непрерывным картографическим дежурством (внесение поправок в реальном времени), или строго периодичными корректировками ситуации.

Один из важнейших объектов данного вида дешифрирования -- границы землепользований и землевладений, поселений и земель государственного запаса. Границы с точки зрения дешифрирования относятся к особым объектам. Материализованным проявлением их на местности являются преимущественно межевые знаки, служащие поворотными пунктами. Только в некоторых случаях, когда часть границы проходит по урочищу или совпадает с линейными топографическими элементами местности, она материализуется в виде берега реки, ручья, просеки, дорог и т. п. Поэтому разговор о дешифровочных признаках самой границы сводится в основном к анализу признаков межевых знаков. Они могут отобразится на аэрофотоснимках светлыми точками при достаточном яркостном контрасте окопки столбов на окружающем фоне, при этом диаметр окопки должен превышать линейное разрешение дешифрируемых материалов. Поиск изображения межевых знаков на дешифрируемых материалах не должен быть случайным. Необходимо знать их примерное положение. Опознавание существенно упрощается, если сохранившиеся межевые знаки перед аэрофотосъемкой маркируют (известью, опилками и др.) крестообразными или иной формы знаками.

Пашня -- земельный участок, систематически обрабатываемый и используемый под посевы сельскохозяйственных культур, включая посевы многолетних трав, а также пары. К пашне не относят распаханные с целью коренного улучшения сенокосы и пастбища, а также используемые под посевы междурядья садов. Особенность дешифрирования пашни -- дифференциация ее по качественным характеристикам. Выделяют пашни с оросительной сетью, пашни лиманного орошения, осушенные (с указанием способа осушения) с двусторонним регулированием водного режима, заливные, богарные (в районах орошаемого земледелия), чистые, засоренные камнями. Отдельно выделяют пашни под посевами риса, показывают теплицы, парники и оранжереи. Выделяют также приусадебные участки и индивидуальные огороды, расположенные вне поселений.

Основные дешифровочные признаки пашни - четкость границ и определенная «геометричность» формы полей. Для определенных периодов съемки достаточно информативным признаком пашни является текстура изображения, но она неустойчива во времени. Тон пашни может варьироваться в большом диапазоне -- он изменяется в зависимости от состояния данного участка, произрастающей на нем культуры, фазы развития этой культуры и др.

Наиболее вероятные ошибки дешифрирования пашни: отнесение некоторых участков пашни к залежи и наоборот, а также отнесение к пашне сенокосов и пастбищ, распахиваемых с целью коренного улучшения.

К залежи относят участки бывшей пашни, не используемые более одного года (начиная с осени) для посева сельскохозяйственных культур и не подготовленные под пар. Залежи при дешифрировании разделяют на чистые, засоренные камнями, заросшие кустарником ила» порослью леса, засевавшиеся ранее рисом, богарные (на орошаемых массивах). Отдельно показывают залежи лиманного орошения, с оросительной сетью, расположенные в зоне орошения, заливные и осушенные с указанием способа осушения.

Дешифровочные признаки залежи и пашни очень близки. Границы и следы обработки почвы и соответственно линейная текстура изображения сохраняются многие годы. Однако со временем появляются признаки прекращения обработки -- локальная нечеткость текстуры, возникновение в текстуре пятен (зерен отображения сорняков и древесной растительности). Косвенный признак залежи -- приуроченность ее к межотроговым овражным и балочным участкам, к сильно эродированным участкам.

К сенокосам относят участки, травостой которых систематически используют для сенокошения. Сенокосы при дешифрировании разделяют на заливные, суходольные и заболоченные. Все их подразделяют на чистые, покрытые кочками, заросшие кустарником, порослью леса или редким лесом и залесенные. Заболоченные сенокосы делят по типу растительности на заросшие камышом, рогозом или тростником и отдельно -- заросшие осокой. Особо выделяют сенокосы орошаемые с указанием способа орошения и осушения, а также заливные и суходольные, подвергающиеся коренному улучшению.

Форма и размеры участков сенокосов неопределенные, так как их границами служат границы пашни, залежи, леса, а также топографические элементы местности (реки, ручьи, дороги и др.). Текстура изменяется в зависимости от качественных характеристик сенокосов. Наибольшую надежность опознавания сенокосов обеспечивает съемка, выполненная в период сенокошения и после него, до вывоза сена и маскирования следов уборки отавой.

При дешифрировании сенокосов важное значение имеют косвенные признаки: приуроченность к определенным природным комплексам, отсутствие возможности прогона скота к участку и вообще отсутствие признаков систематического выпаса.

Пастбище -- земельный участок, травостой которого систематически используется или пригоден для выпаса скота, но не используется как сенокос и не является залежью. Пастбища делят на пойменные, суходольные и заболоченные с последующим разделением на чистые, покрытые кочками, заросшие кустарником, порослью леса или редким лесом и залесенные. Суходольные пастбища подразделяют на культурные, коренного улучшения, засоренные камнями, каменистые и расположенные на задернованных песках.

В степной, полупустынной и пустынной зонах пастбища разделяют в зависимости от произрастающей на них растительности, обводненности и сезонного использования. Отдельно показывают орошаемые и осушенные пастбища. На пастбищах дешифрируют изгороди и все специальные сооружения.

Пастбища, так же как и сенокосы, не имеют четко выраженных прямых дешифровочных признаков. Распознают их в основном по косвенным признакам: положение относительно поселений и, в частности, относительно скотных дворов с установлением возможности прогона скота к пастбищному участку, наличие множества выбитых скотом троп, вытоптанных у водопоев и на местах стоянок травостоя, наличие специальных сооружений (загонов, навесов и т. п.).

Многолетние насаждения -- земельные участки под древесными кустарниковыми или многолетними травянистыми искусственными насаждениями, предназначенными для получения плодово-ягодной или технической продукции (чая, эфирных масел, хмеля и т. п.).

Отдельно дешифрируют сады цитрусовые, фруктовые субтропические, фруктовые с виноградниками, фруктово-ягодные, виноградники, ягодники, а также тутовники, хмельники, различные плантации и питомники древесно-кустарниковых культур. Выделяют орошаемые и осушаемые многолетние насаждения с указанием типа орошения и осушения, а также пойменные насаждения. Сады на приусадебных участках не дешифрируются. Коллективные сады показывают отдельными землепользованиями. Постройки на них не дешифрируются.

Основной дешифровочный признак многолетних насаждений--текстура изображения. При наличии сведений о типах насаждений, встречающихся в районе выполнения работ по дешифрированию, и использовании эталонных снимков достоверность камерального распознавания насаждений достаточно высокая.

Дешифрирование сельских поселений при создании базовых карт земель имеет свои особенности. На дешифрируемые материалы наносят юридические границы, если они установлены и соответствуют фактической границе.

Индивидуальные постройки в поселении независимо от функционального назначения и характеристик строений объединяют поквартально общим контуром или при рассредоточенной застройке разделяют по группам, если расстояние между группами более 5 мм в масштабе плана. Отдельно стоящие строения внутри кварталов не дешифрируются.

Также поквартально, без внутренней детализации, условным знаком огорода показывают приусадебные участки. Из общих массивов приусадебных земель выделяют не переданные в индивидуальное пользование участки. На изображении ставят пояснительные надписи и условные знаки их фактического использования.

Границы выделенных кварталов образуют улицы, площади, переулки, проезды, тупики. При односторонней застройке для обозначения границы улицы по внешней стороне проезжей части проводят дополнительную тонкую линию.

В поселениях с рассредоточенной застройкой постоянные проезды показывают условным знаком дорог; улицы и площади при этом не выделяют.

Отдельно показывают общественные хозяйственные постройки и их границы (черным цветом). Выделяют (красным цветом) участки посторонних землепользовании (школ, больниц, контор связи и др.) с обобщенным показом строений внутри участков. Условное отображение общественных хозяйственных объектов и посторонних землепользователей сопровождают сокращенными пояснительными подписями.

В сельском поселении дешифрируются сельскохозяйственные угодья общественного пользования и топографические объекты; реки, ручьи, овраги, леса, кустарники, парки, скверы и др.

Дешифрированию подлежат также хутора, бывшие хутора, хозяйственные постройки, расположенные вне поселения (полевые станы, склады и т. п.), и используемые для их обслуживания земли. Эта объекты показывают, сопровождая пояснительными подписями.

Специфичность дешифровочных признаков сельских поселений, хуторов, отдельных зданий и сооружений исключает возможность перепутывания с прочими объектами. Элементы поселения (полосы застройки, приусадебные земли, улицы, площади, проезды) легко опознаются при камеральном и особенно при стереоскопическом наблюдении дешифрируемых материалов. Большинство общественных хозяйственных объектов с высокой степенью достоверности опознаются с помощью косвенных признаков, например по расположению объекта в поселении, функциональной обусловленности изобразившихся элементов комплекса сооружений, изображению машин, бочек и других предметов на территории дешифрируемого объекта.

Леса в рассматриваемом виде дешифрирования не разделяются по породам. Отдельно показывают молодые посадки, участки под дикорастущими плодовыми деревьями. В лесах выделяют буреломы, вырубки, поросли леса, кустарники и кустарнички.

Дешифрированию подлежат полезащитные и садозащитные лесополосы, защитные насаждения вдоль оросительных и осушительных каналов, бровок оврагов, берегов водоемов, древесная и кустарниковая обсадка дорог и судоходных каналов, защитные лесонасаждения по дну и откосам оврагов и на песках.

Из общих массивов леса выделяют орошаемые и осушаемые леса, заболоченные леса и кустарники, раскорчеванные участки для вовлечения в сельскохозяйственное производство.

Основной дешифровочный признак лесов и кустарников -- текстура фотоизображения. По характеру текстуры и высоте насаждений, определяемой по теням или стереоскопической модели, достаточно надежно разделяются зрелые леса, естественная поросль леса, молодые посадки леса, редколесья, кустарники. Уверенно опознаются просеки, а во многих случаях и лесные дороги. Заболоченность лесов и кустарников иногда хорошо отображается на черно-белых и особенно хорошо на цветных спектрозональных аэрофотоснимках. К определению заболоченности привлекаются косвенные признаки (характер рельефа местности, наличие и характер близлежащих водоемов и др.).

Лесополосы и защитные лесонасаждении надежно распознаются по прямым признакам с помощью стереоскопа.

На дешифрируемых материалах показывают все дороги, в том числе строящиеся. Если дороги имеют полосы отвода, на изображение наносят их границы, В пределах границ показывают земли, находящиеся непосредственно под дорогой, с канавами, насыпями и выемками, а также сельскохозяйственные угодья и другие подлежащие дешифрированию объекты.

Для всех железных, так же как и для автомобильных, дорог применяют один (свой) условный знак. Если граница полосы отвода располагается от условного знака дороги ближе 0,5 мм в мае* штабе плана, то границу не показывают, а на дешифрируемых материалах указывают ширину полосы отвода.

Все сооружения на дорогах показывают обобщенно. Границы станций, разъездов и других дорожных служб наносят на дешифрируемые материалы по геодезическим данным, а при их отсутствии по фактическому состоянию.

Временные дороги в лесах и на сельскохозяйственных угодьях не дешифрируются.

Дороги имеют специфические прямые дешифровочные признаки -- на обычных широкозональных аэрофотоснимках Нечерноземной зоны они отображаются светлыми линиями (полосами) Мосты и путепроводы дешифрируют по прямым признакам; наличие водопропускных труб определяют косвенно по пересечению дорог с водотоками при отсутствии мостов.

При дешифрировании гидрографических объектов показывают береговые линии всех естественных и искусственных водоемов, гидротехнические сооружения (каналы, открытые и закрытые коллекторы, канавы, арыки, наземные и подземные водопроводы а районах орошаемого земледелия, колодцы, водопойные пункты и др.), а также ключи, родники, сухие канавы. Дешифрированию подлежит древесно-кустарниковая растительность по берегам водоемов.

Если ширина водотока не выражается в масштабе плана, с интервалом примерно в 1 дм показывают среднюю ширину зеркала воды в метрах. Кроме того, показывают ширину полос обслуживания каналов. Вдоль каналов и канав дешифрируют валы высотой более 1 м. Полосы отвода при каналах дешифрируют аналогично полосам отвода при железных и шоссейных дорогах. На реках, каналах и канавах стрелками обозначают направление течения воды.

Водные объекты с высокой степенью достоверности дешифрируют на черно-белом и особенно надежно на цветных аэрофотоснимках по прямым признакам. Задача нанесения на дешифрируемые материалы береговой линии существенно облегчается, если аэрофотосъемка выполнена в период, когда уровень воды в крупных водохранилищах соответствовал нормальному подпорному уровню, а в реках, озерах и прудах -- среднему устойчивому уровню в летний период. В противном случае к решению этой задачи привлекают вспомогательные материалы (гидрографические проекты, крупномасштабные топографические карты) или береговую линию наносят инструментально в поле в период нормального уровня воды в водоемах.

Направление течения в реках определяют по косвенным признакам (форме островов и наносов на отмелях, по направлению впадения притоков) или с помощью топографической карты.

Болота подразделяют на низинные, верховые и переходные с выделением в них окон чистой воды, участков с растительностью, пригодной при раннем скашивании на корм скоту, осушенных, но не используемых в сельскохозяйственном производстве участков, торфоразработок и участков, покрытых древесно-кустарниковой растительностью.

Основной дешифровочный признак болот -- текстура изображения. Она в зависимости от типа болот, их закустаренности (залесенности), проходимости и других характеристик очень разнообразна и неоднородна. Но в большинстве случаев она достаточно специфична. Косвенные признаки болот: приуроченность к обширным плоско-горизонтальным участкам местности, отсутствие следов сельскохозяйственной обработки, наличие проселочных и полевых объездных дорог, а также наличие торфоразработок и др.

Состав растительного покрова болот в камеральных условиях распознается неуверенно.

Дешифрируются земли, не используемые в сельскохозяйственном производстве: пески, галечники, каменистые россыпи, выходы коренных пород, такыры, солончаки, участки, загрязненные и занятые отходами промышленного производства, места добычи полезных ископаемых, участки с нарушенным почвенным слоем и др.

Многие из перечисленных объектов имеют специфические прямые признаки (тон, текстура) и косвенные (определенная территориальная приуроченность, природно-климатическая обусловленность и т. п.). Достоверность камерального опознавания некоторых из этих объектов недостаточна.

Из естественных форм рельефа дешифрируют: сухие русла, овраги и промоины, обрывы, осыпи, скалы, оползни, карстовые воронки, линии резкого изменения крутизны задернованных склонов, бровки балок и др. Показывают также искусственные элементы рельефа: валы, дамбы, участки террасированных склонов, изрытые места, курганы и ямы, если их диаметр и высота (глубина) более 1 м.

Большинство указанных элементов выявляют и опознают при помощи стереоскопа. Топографические элементы местности показывают без их количественных характеристик (эксплуатационных характеристик мостов, численных параметров леса, глубин бродов и др.).

4. Стереофотограмметрическая обработка аэрофотоснимков

Стереофотограмметрическая обработка материалов аэрофотосъемок необходима для получения топографических карт, электронных карт (ЭК), топографических планов и цифровых моделей местности (ЦММ).

До недавнего времени эти задачи решались исключительно с использованием универсальных стереофотограмметрических приборов, обеспечивающих последовательное решение всех задач процесса подготовки топографических карт, планов и ЦММ:

· внутреннее ориентирование аэрофотоснимков, т. е. построение связок проектирующих лучей;

· взаимное ориентирование снимков стереопар, т. е. построение геометрической модели местности;

· внешнее ориентирование геометрической модели местности;

· определение координат точек местности, съемку контурных линий и рельефа.

Когда известны элементы внешнего ориентирования, то на универсальных стереофотограмметрических приборах решают прямую фотограмметрическую засечку, т. е. снимки в стереоприборе устанавливают по известным элементам внешнего ориентирования. В результате получают стереоскопическую модель местности, фотограмметрическая обработка которой дает возможности подготовки топографических карт, планов и ЦММ.

Для подготовки топографических планов в автоматическом режиме на графопостроителях и ЦММ используют стереофотограмметрические приборы с автоматической регистрацией измеряемых координат точек местности с непосредственной их записью в память компьютера или на магнитные носители информации (дискеты, компакт-диски).

Универсальные стереофотограмметрические приборы позволяют осуществлять сгущение опорной геодезической сети аэрофотосъемки, т. е. строить фототриангуляционные сети.

В зависимости от конструкции в стереофотограмметрических приборах используют разные принципы построения связей проектирующих лучей, поэтому их разделяют на две группы: приборы со связками проектирующих лучей, подобными существующим в момент фотографирования; приборы с преобразованными связками проектирующих лучей.

По конструктивным особенностям стереофотограмметрические приборы разделяют на оптические, механические, оптико-механические, аналитические и автоматизированные стереофотограмметрические системы.

Оптические универсальные стереофотограмметрические приборы (двойные проекторы, мультиплексы, стереопланиграфы) имеют, по меньшей мере, две проектирующие системы, с помощью которых создают стереоскопические модели местности.

Механические универсальные стереофотограмметрические приборы (стереоавтографы, стереопроекторы, стереокартографы, стереометрографы) обеспечивают построение связок лучей и стереоскопических моделей посредством системы прецизионных рычагов и линеек.

В оптико-механических универсальных приборах (фотостереографы) связки проектируемых лучей получают оптическим путем, а стереоскопические модели -- посредством механизмов.

На аналитических универсальных стереофотограмметрических приборах (аналитические плоттеры) в ходе стереофотограмметрической обработки стереопар осуществляется вычисление и регистрация геодезических координат точек местности на компьютере, которые используются для подготовки топографических карт, планов и ЦММ.

И наконец, при использовании электронных стереоскопических изображений местности уже нет необходимости в использовании каких-либо стереофотограмметрических приборов вообще, поскольку стереофотограмметрическая обработка электронных стереопар осуществляется непосредственно на компьютере с использованием автоматизированных систем цифровой фотограмметрии (АСЦФ), обеспечивающих аналитическое решение любых фотограмметрических задач, включая автоматизированную подготовку топографических карт, планов и ЦММ.

Фотограмметрические измерения аэрофотоснимков при проектировании объектов строительства сводятся главным образом к измерению длин линий, горизонтальных углов, превышений и определению трехмерных координат характерных точек местности.

Самым универсальным способом измерений является определение трехмерных координат точек местности (X, У, Н). Очевидно, зная геодезические координаты соответствующих точек, можно вычислить горизонтальные расстояния между ними, дирекционные углы и превышения. Кроме того, координаты точек служат непосредственной информацией как для подготовки ЦММ, так и для автоматического оформления топографических планов на графопостроителях.

Превышения и высоты точек местности по аэрофотоснимкам плановых аэросъемок устанавливают по продольным параллаксам.

С использованием представленных зависимостей по стереомоделям местности решают такие задачи, как фотограмметрическое нивелирование трасс линейных сооружений, рисовку горизонталей, определение высотного положения характерных точек местности для подготовки ЦММ и автоматического вычерчивания топографических планов местности.

При использовании универсальных стереофотограмметрических приборов (типа стереопроектора СПР-3) такие поправки вводятся автоматически в ходе измерений с помощью специальных механических приспособлений -- корректоров.

5. Технология цифровой стереофотограмметрической обработки аэрофотоснимков с целью создания плановой картографической основы ведения ГЗК

Отличительная особенность данной технологии -- использование стереоскопической обработки снимков, при которой в полной мере учитывается рельеф местности. Методы цифровой фотограмметрии позволяют организовать процесс изготовления ортофотопланов с требуемой точностью, но с меньшими материальными, трудовыми и временными затратами. Рассмотрим основные этапы создания ортофотоплана.

Полевая маркировка представляет собой процесс установления на местности искусственных опорных знаков (опознаков). Маркировку искусственными опознавательными знаками выполняют на местности, где нет естественных контуров, уверенно опознаваемых на снимках. Эту работу проводят до аэрофотосъемки. На местности роют неглубокие канавы, наносят линии известью или используют иные материалы. Форма опознавательного знака может быть различной: крест, квадрат и т. п. Размер знака зависит от масштаба получаемых снимков. Маркировку осуществляют в заранее намеченных зонах, удовлетворяющих требованиям фотограмметрической обработки снимков. Для облегчения нанесения границ маркируют сохранившиеся поворотные пункты границ землепользовании.

Масштаб аэрофотосъемки, высоту фотографирования рассчитывают таким образом, чтобы обеспечить необходимую точность определения плановых и высотных координат.

6. Расчет параметров наземной стереофотограмметрической съемки

Расчет указанных параметров съемки выполняют с учетом необходимой точности конечных результатов, характеристик применяемой полевой и камеральной аппаратуры, размеров фотографируемого объекта, условий геодезических измерений по привязке фототеодолтных станций, контрольных и опорных точек.

В ряде случаев при производстве фототеодолитной съемки обрывистых склонов, когда плоскость фотопластинки имеет небольшие углы наклона относительно фронтальной плоскости проекции, колебания отстояний в пределах стереопары относительно невелики. Поэтому, для увеличения точности составляемых топопланов можно выполнять съемку с больших по величине, чем обычно, базисов фотографирования.

Размещено на Allbest.ru