Реферат: Создание топографических планов масштаба 1:5000
Московский колледж геодезии и картографии
Технический проект
“Создание топографических планов масштаба 1:5000”
Москва
1998 г.
Общие положения по созданию топопланов 1: 5000
При создании топографических планов методамистереотопографической,
комбинированной, ифототеодолитной съёмки выполняетсякомплекс камеральных работ.
Полный комплекс этих работ при стереотопографическойсъёмке включает в себя
составление тех проекта, подготовительныеработы, фотограмметрическое сгущение
опорной сети, изготовление фотопланов, дешифрирование,стереоскопическую съёмку
контуров и рельефа, редактированиеоригиналов планов,подготовку оригиналов карт
к изданию.
При комбинированной съёмке выполняются составление техпроекта,
подготовительныеработы, фотографическое сгущение плановойсети, изготовление
фотопланов и подготовка к изданию оригиналов карт.
Средние ошибки в положении на плане предметов и контуровместности с чёткими
очертаниями относительно ближайших точекплановогосъёмочного обоснования,
выраженные в масштабе создаваемого плана, не должныпревышать:
0,5 мм — при создании планов равнинных, всхолмлённых ипустынных районов
преобладающими уклонамиместности до 6 градусов.
0,7 мм — при создании планов горных и высокогорныхрайонов.
Предельные расхождения в положении контуров не должныпревышать удвоенных
средних значений ошибок, а их количество недолжнопревышать 10% от общего числа
контрольных измерений.
Если предусмотренная выше точность определения положенияна плане предметов и
контуров местности нетребуется, топографические планымогут создаваться с
точностью смежного более мелкого масштаба. Технологиясоздания таких планов
разрабатывается втехнических проектах работ; наоригиналах в этих случаях должна
быть указана их действительная точность. Средние ошибкирельефа относительно
ближайших точекгеодезического обоснования, выраженная вдолях принятой высоты
сечения рельефа горизонталями, не должны превышатьзначений:
Плоскоравнинные с углами наклона до 1 градуса — высотысечения рельефа
Равнинные с углами наклона от одного до двух градусов-высоты сечения
рельефа
Всхолмлённые при углах наклона от 2 до 6 градусов -высотысечения рельефа
На залесённых участках местности допуски увеличиваются в1,5 раза.
Придельные расхождения высот точек, рассчитанных погоризонталям, с данными
контрольных измерений не должны превышатьудвоенныхзначений ошибок, приведённых
в таблице 1; количество предельных расхождений не должнопревышать 10 % от
общего числа контрольных измерений.
Фотограмметрические работы должны выполняться сприменением имеющейся в
распоряжении предприятия новой техники инаиболеесовершенной технологии.
Выбранный технологический вариант должен быть обосновантехническими и
экономическими расчётами.
Подготовительные работы
Для проведения фотограмметрических работ выполняютвначале подготовительные
работы, которые включают:
изучение материалов аэрофотосъёмки и полевыхтопографо-геодезических работ,
материаловфототеодолитной съёмки;
рабочее техническое проектирование;
подготовку необходимых материалов и исходных данных.
Изучение материалов аэрофотосъёмки производится с цельюустановления:
полноты всех материалов аэрофотосъёмочных работ ;
соответствия фотографического и фотограмметрическогокачества материалов
требованиямдействующих “Основных технических требований каэрофотосъёмке,
производимой для создания и обновления топографическихкарт, планов,
фотопланов и фотокарт”и дополнительным условиям,предусмотренным в договоре на
выполнение аэрофотосъёмки;
качества показаний статоскопа, радиовысотомера исамолётного радиодальномера,
а такжеправильности индификации всех регистрограмм изаписи исходных данных,
необходимых для обработки показаний;
полноты паспортных данных использованныхаэрофотоаппаратов (элементы
внутреннего ориентирования, дисторсияобъективов и др.) исоответствия
фактическихпараметров аэрофотоаппаратовзаданным.
Изучение материалов полевых топографо-геодезическихработ:
комплектности материалов полевых топографических работ;
соответствия фактического размещения точек съёмочногообоснования техническому
проекту;
качества изображения замаркированных точек на аэроснимкахи качества
опознавания на аэроснимкахконтурных точек съёмочногообоснования;
точности определения координат и высот точекгеодезического обоснования.
Изучение материалов фототеодолитной съёмки производится сцелью установления:
полноты материалов съёмки ;
соответствия фактического фотограмметрического ифотографического качества
фототеодолитныхснимков заданному;
точности определения координат и высот фотостанций иконтрольных точек, длин
базисовфотографирования, контрольных направлений инаправлений оптических осей
фотокамеры.
В рабочем техническом проекте должны быть указаннырекомендуемые способы
фотограмметрической обработки. При этомнеобходимоучитывать характер местности и
застройки, качество исполненной аэрофотосъемки илифототеодолитной съёмки,
плотность и размещение пунктов геодезической сетиисъёмочного обоснования,
оснащённость фотограмметрическими приборами и программамиматематической
обработки сиспользованием ЭВМ.
Фотограмметрическое сгущение опорной сети выполняетсяаналитическим способом с
использованием стереокомпараторов и ЭВМ илианалоговымспособом на универсальных
приборах. При крупномасштабных съёмках, когда отношение Rмасштаба плана к
масштабуфотографирования более 3, как правило,применяется аналитический
способ.Триангулирование по аэроснимкам каркасныхмаршрутов выполняется
аналитическим способом. Стереоскопическую съёмку рельефавыполняют на
универсальныхстереофотограмметрических приборах.Применениетопграфических
стереометровСТД-2 разрешается только для съёмки рельефа
равнинно-всхолмлённыхрайонов с сечением рельефа 2,0м иболее при условии, что
масштаб аэроснимков мельче масштаба создаваемой карты неболее чем в 1,5 раза.
Камеральное дешифрирование при создании топографическихпланов в зависимости от
характера и изученности районавыполняется до или послеполевых работ. В
соответствии с принятой общей технологией съёмкикамеральное дешифрирование
осуществляют в комплексе состерреорисовкой рельефа и ссоставлением оригинала
или как отдельный процесс.
При составлении планов масштаба 1: 5000 контурная частьсоздаётся в виде
фотопланов при съёмкахравнинных и всхолмлённых районов, атакже при съёмках
населённых пунктов(особенно с мелкой застройкой).Съёмкаконтуров в горных и
всхолмлённых районах, как правило, выполняется при помощиуниверсальных
стереоприборов.
При рабочем техническом проектировании составляют схемуработпо
фотограмметрическомусгущению опорной сетии схему работ посоставлению
оригиналов планов.
Схему работ по фотограмметрическому сгущению опорной сетисоставляют на
стандартных бланках по группам трапеций — вграницахкомплектования материалов
полевых топографо-геодезических работ. На схему наносят:
границы аэрофотосъёмочных участков, маршрутыаэрофотосъёмки (в том числе
каркасные), указывают номера конечныхаэроснимков, датыаэросъёмки, номера
использованных на каждом участке аэрофотоаппаратов,выписывают фокусное
расстояние АФА, расстояние междукоординатными метками,координаты главной
точки и номера использованных приборов для определенияэлементов
ориентирования;
гидрографическую сеть с указанием мест полевых отметокводы и проектируемых
мест дляфотограмметрических определений
пункты ГГС и точки съёмочного обоснования с выделениемзамаркированных точек и
указанием качестваизображения маркировочных знаков;
границы маршрутных сетей и секций;
очерёдность обработки сетей на участке.
Границы маршрутных сетей и секций намечают в соответствиис размещением точек
геодезического обоснования. При этом следуетучитывать,что в пределах маршрутной
сети должно быть не менее пяти точек плановогообоснования: по две — на концах и
не менее одной — в середине (дляустранения деформацийизгиба и сдвига, вызванных
систематическим изменениями азимута и масштаба звеньевсети); секции высотных
сетей должны быть обеспеченына их концах парами точеквысотного обоснования,
располагающимися по разные стороны от оси маршрута.Маршрутная сеть должна
включать две секции дляустранения при внешнемориентировании деформаций прогиба.
Очерёдность обработки сетей устанавливают с учётомколичества, размещения и
надёжности точекгеодезического обоснования. Если приаэрофотосъёмке проложены
каркасные маршруты, то вначале выполняютфотограмметрическое сгущение опорной
сети поаэроснимкам каркасных маршрутов. При этомопределяют координаты и отметки
контурных точек, проектируемых в качестве опорных длямаршрутных сетей
поаэроснимкам съёмки площади.
Подготовка материалов и исходных данных включает:
изготовление диапозитивов, отпечатков на фотобумаге,наклеенной на стекло,
отпечатков, увеличенныхдо масштаба плана
подготовку основ фотопланов и графических оригиналов;
обработку показаний статоскопа, радиовысотомера,самолётного радиодальномера;
определение величины систематической деформацииаэрофильма;
проверку наличия искажений изображения на аэроснимкахиз-за отступления
аэроплёнкипо плоскости при фотографировании;
определение элементов взаимного ориентированияаэроснимков, высот и базисов
фотографирования (еслистереосъёмка проектируется натопографическом
стереометре);
искусственное маркирование точек фотограмметрическойсети.
Основы для составления графических оригиналов картилипланов и фотопланов
должны быть изготовлены на алюминииилималодеформирующемся пластике. На основы
наносят кординатографом углы рамок трапеции, координатнуюсетку, пункты
геодезической сети и съёмочногообоснования, а также точкифотограмметрического
сгущения, координаты которых получают аналитическимспособом или в результате
редуцирования сетей, построенных на аналоговых приборах.
Фотограмметрическое сгущение опорной сети.
Фотограмметрическое сгущение планового и высотногообоснования должно
выполняться, как правило, одновременно с построением
пространственныхфотограмметрических сетей. Если присъёмке с сечением рельефа 1м
и менее фотографирование местности исполнено в двухмасштабах (для съёмки
рельефа и изготовленияфотопланов), фотограмметрическоесгущение высот должно
выполняться по аэроснимкам, предназначенным для съёмкирельефа; в этом случае,
если этоцелесообразно, плановое сгущение можетвыполняться раздельно по
аэроснимкам более мелкого масштаба, используемым для изготовленияфотопланов.
Маршрутные сети по аэроснимкам каркасных маршрутов строятдважды.
По аэроснимкам съёмки площади построенных сетей(измерение) выполняет или один
исполнитель (при двух приёмах измерений), илинезависимодруг от друга два
исполнителя- в зависимости от качества материаловаэрофотосъёмки,
плотностигеодезического обоснования, характера местности,опыта исполнителей
работ.
Внешнее ориентирование маршрутных сетей, построенныханалоговым способом,
можетвыполняться:
Аналитически с использованием ЭВМ или настольныхвычислительных средств;
Графоаналитическим способом ориентирования высот иредуцированием плановых
координат.
При внешнем ориентировании на ЭВМ маршрутных сетей,построенных аналитическим
или аналоговым способом, опорные точки на концах ивсередине маршрутной сети
должны быть определены в плане и по высоте. Если высотныхсекций в маршрутной
сети больше двух, то при съёмках с сечениемрельефа 1м именее внешнее
ориентирование выполняется в два этапа. На первом этапеориентируется вся сеть
для определения плановых координатфотограмметрическихточек и точек высотного
съёмочного обоснования. На втором этапе (для определениявысот) выполняется
внешнее ориентирование отдельнокаждого участка,состоящего из двух секций
высотной сети.
Применение графоаналитического способа внешнегоориентирования высот допускается
при съёмках с сечением рельефа 2м и более, апри съёмках сменьшими высотами
сечения рельефа только в тех случаях, когда расстояниемежду рядами высотных
опорных точек меньше четырёх базисовфотографирования исистематическая ошибка в
привышениях между центрами смежных снимков не вызываетпрогиба более 0,1 высоты
сечения рельефа.
В фотограмметрические сети включают:
1. Пункты геодезической сети и съёмочного обоснования, а такжеопорные
фотограмметрические точки, определяемые при построениифотограмметрических сетей
по каркасным маршрутам;
2. Закреплённые на местности точки инженерногоназначения, координаты которых
должны бытьопределены при фототриангулировании.
3.Основные фотограмметрические точки в углах,используемые как опорные при
последующей обработке отдельных моделей;
4. Трансформационные точки;
5. Связующие точки для соединения моделей;
6. Точки для связи со смежными участками;
7. Точки на урезах вод и наиболее характерные точкиместности, отметки которых
должны быть подписаны наплане, в том числе точки смаксимальной и минимальной
отметками для расчёта количества зон притрансформировании аэроснимков по
установочным данным;
8. Точки, предназначенные ОТК для контроля процессовсоставления оригинала и
трансформированияаэроснимков по зонам.
Связующие точки выбирают с небольшими отступлениями отстандартной схемы,
учитывая их использование и для взаимногоориентирования.Фотограмметрические
точки разного назначения должны по возможностисовмещаться.
Точки сети следует выбирать на плоских участках, совмещаяих с надёжно
отождествлёнными контурами. Не допускается выбор точекнакрутых скатах,
затенённых участках оврагов и лощин; последние определяюттолько вкачестве
характерных, если это обусловлено назначением съёмки.
При составлении проекта должны быть записаны в бланкиисходной информации или
журналы триангулирования аналоговым способомвсенеобходимые исходные данные:
1. Каталог координат точек геодезического обоснования;
2. Фокусное расстояние АФА, координаты главной точки икоординатных меток или
расстояния между ними, значения дисторсии объектива АФА;
3. Приближённое значение базиса фотографирования;
4. Значения высот фотографирования и высот центровпроекции над изобарической
поверхностью.
Координаты точек снимков можно измерять настереокомпараторах любого типа,
удовлетворяющих современному стандарту.
При использовании приборов с системой восстановленияотсчётов на связующих
точках и фотографированием маркив момент наведения назапроектированнуюточку
измерения выполняют одним приёмом, в остальных случаях неменее чем двумя
приёмами. Координаты меток можно измерять монокулярно истереоскопически.
Взаимное ориентирование снимков при триангулировании науниверсальных приборах
выполняется в линейно-угловой системе движениями, by, bz,п., п.
Приведение модели к истинному масштабу построения вначальном звене сети
выполняется по расстоянию между точкамиплановогосъёмочного обоснования – при
наличии двух точек в начальном звене, или по показаниямрадиовысотомера; на
объектах работ, где обоснованиеисполненорадиогеодезическим методом,
масштабирование может выполняться по длине базисафотографирования, вычисленной
по радиогеодезическим координатам центровпроектированияили наклонным дальностям
между центром проекции и наземными станциями.
Горизонтирование начального звена сети выполняется поопорным высотным точкам;
если начальное звено обеспечено только двумяопорнымивысотными точками, то в
направлении базиса можно горизонтировать по показаниямстатоскопа.
Высоты всех точек и плановые координаты точек,редуцируемые аналитическим
способом, измеряют двумя приёмами. В случаепримененияоптико-механического или
графического способа редуцирования точки сети наносят намалодеформирующийся
пластик; если плановыми опорными точкамислужат при этомцентры проекции, их
положение в фотограмметрической сети получают приотвесном положении
соответствующего проектирующего рычага прибора.
Качество триангулирования по аэроснимкам каркасныхмаршрутов оценивается по
следующим данным:
1. По остаточным расхождениям фотограмметрическихкоординат на опорных точках;
2. По расхождениям полученных фотограмметрических игеодезических координат
точек сети из двухпостроений;
3. По расхождениям фотограмметрических и геодезическихкоординат контрольных
геодезических точек, не использованных при внешнемориентировании сетей.
Остаточные средние расхождения высот на опорныхгеодезических точках после
внешнего ориентирования после внешнегоориентирования сетине должны превышать
высоты сечениярельефа, а расхождения плановых координат –0,1мм в масштабе
карты.
Средние расхождения между окончательными высотамиконтрольных точек и их
геодезическими отметками не должны быть болеевысоты сечениярельефа, а
расхождения в плане – 0,25мм в масштабе карты.
После внешнего ориентирования группы маршрутных сетей вграницах,
предусмотренных проектом, следует оценить качествосгущения повеличинам и знакам
расхождений полученных значений координат на общих точкахсмежных маршрутов, по
расхождениям фотограмметрических и геодезическихкоординатна опорных точках и на
пунктах геодезической сети, не использованных при внешнемориентировании.
Средние расхождения высот на общих точках смежныхмаршрутов не должны превышать:
1. 0,5h сеч – при съёмках с высотами сечения 2 и 2,5 м.,а также при съёмке в
масштабе 1: 5000 с сечением рельефа 0,5м;
2. 0,7h сеч – при съёмках с высотами сечения 5 и 10метров.
Средние расхождения в плановом положении точек,полученных из смежных маршрутов,
не должны быть более 0,6мм в масштабе плана.
Если расхождения высот или плановых координат точекданной маршрутной сети и
обеих смежных сетей имеют систематический характерипревышают допустимые, то
деформированную сеть строят повторно. При съёмках свысотами сечения рельефа 2,5
метра и больше можно исправить высотыточекдеформированной сети при совместной
увязке результатов триангулирования в группе сетей, еслихарактер деформации
выявлен надёжно, а расхождения высот непревышают высотусечения рельефа.
Остаточные средние расхождения высот на опорныхгеодезических точках после
внешнего ориентирования сети не должны превышать 0,1hсеч, а расхождения в плане
– 0,1мм на плане.
Для контрольных точек, полученных из одного маршрута, средниерасхождения
фотограмметрических и геодезических высот недолжныпревышать:
1. 0,35h сеч – при съёмках с сечением рельефа через 2 и2,5 метра, а также при
съёмках в масштабе 1: 5000с сечение рельефа 0,5м.
2. 0,5h сеч – при съёмках с высотой сечения рельефа 5 и10 метров.
В заселённых районах допуски увеличиваются в 1,5 раза.
Средние расхождения в плановом положении контрольныхточек, полученных из одного
маршрута, не должны превышать 0,4 мм на создаваемомплане.
Изготовление фотопланов
Фотоплан может быть получен путём:
1. Монтажа отдельных трансформированных аэрофотоснимков иортофотоснимков;
2. Оптического монтажа с одновременным трансформированиемпо зонам.
Снимки для монтажа фотопланов могут быть получены путёмтрансформирования:
1. На одну горизонтальную плоскость;
2. Одну наклонную плоскость;
3. На несколько горизонтальных и наклонных плоскостей.
Снимки для монтажа фотопланов можно получить также путём
ортофототрансформирования.
Перед ортофототрансформированием объект делят на участкис одинаковой крутизной
скатов.
При выборе аэроснимков для ортофототрансформированияруководствуются следующим:
1. Ортофотопроектирование должно вестись со снимка, накотором преобладающие
скаты приводят к двоениюконтуров (а не к исчезновению);
2. При крутых склонах для увеличения длины щелистереопара должна обрабатываться
дважды, т.е. первый раздля ортофотопроектированияберётсяправый снимок, а
второй раз левый.
Ортофототрансформирование включает:
1. Взаимное ориентирование снимков и определение угловнаклона модели;
2. Дифференциальное трансформирование при профилированиимодели.
Взаимное ориентирование выполняется известными приёмами.
После получения ортофотооригиналов из нихизготавливаютотпечатки с
одновременнымприведение изображения к заданному масштабу.Приведение к масштабу
осуществляется на увеличителе или фототрансформаторе (принулевых
установкахуглов наклона и децентрации) по опорным точкамили установочным
данным. В случае приведения ортофотоснимков к заданномумасштабу по опорным
точкам(наколотым на ортофотооригинале) несовмещение ихизображения с точками
основы не должно превышать 0,4мм в случае приведения кмасштабу не менее чем по
трёмточкам и 0,2мм – по двум точкам.
Полученные отпечатки трансформированных аэроснимковиспользуют для составления
фотопланов. Монтаж планов осуществляют на жёсткихосновах(на бумагу, наклеенную
на алюминий или авиационную фанеру с нанесёнными покоординатам
трансформационными точками) в пределах одного, двух иличетырёхлистов
создаваемого плана.
Точность смонтированного фотоплана должна быть проверенапо точкам, порезам и
сводкам со смежными фотопланами. Контрольфотоплана поточкам заключается в
определении величин несовмещения центров отверстий,пробитых пуансоном на
отпечатках, по которым трансформировалсяаэроснимок, содноимёнными точками на
основе. Величины несовмещения в равнинных и всхолмлённыхрайонах не должны
превышать 0,5мм, а в горных – 0,7мм.
Несовмещения контуров по порезам не должны быть больше0,7мм, а при
трансформировании более 1,5 – до 1,0мм. В горныхрайонахрасхождения контуров по
порезамне должно превышать 1,0мм.
Допустимые величины несовмещений при контроле по сводкам:0,1мм в равнинных и
всхолмлённых районах и 1,5мм в горных районах. Вравнинныхрайонах, как
исключение, допускаются расхождения до 1,5мм (не более5%).
На фотоплане, соответствующем указанным техническимтребованьям, должны быть
нанесены и вычерчены условными знаками всеопорныегеодезические пункты. Должна
быть вычерчена рамка и выполнено зарамочное оформлениефотоплана.
Дешифрирование
Камеральное дешефрирование заключается в выявлении ираспознании по
аэрофотоизображениюместности тех объектов, которые должныпоказываться на
топографическом плане данного масштаба, установлении ихкачественных и
количественных характеристик инанесении на аэроснимки,фотоплан или графический
оригинал условных знаков и подписей, принятых дляобозначения данных объектов.
Камеральное дешефрирование с последующей полевойобработкой должно применяться в
качестве основного варианта работ по дешифрированию.Обратный порядок работ
может потребоваться для районов, недостаточно изученных втопографическом
отношении, и районов созначительным количеством объектов,не распознающихся на
аэроснимках.
При камеральном дешифрировании, выполняемом до полевыхработ, используют
стереоскопическое изучение аэроснимков и материалыкартографического значения.В
процессе дешифрирования, нарядус распознаванием ивычерчиванием (гравированием)
уверенно дешифрирующихся объектов, отмечают участки, покоторымпотребуется
доработка дешифрирования на местности(из-занедостаточности характеристик
объектов, ихмалых размеров и контрастности, слабойраспознаваемости среди
растительности и в тенях, нечёткости воспроизведения нааэроснимках углов
ориентирного значенияи др.).
Камеральное дешифрирование, выполняемое после полевыхработ, следует начинать с
переноса на основу оригинала материалов полевогодешифрирования, включающих
данные по дешифрированию объектов непосредственно внатуре и по передаче
упрощёнными знаками топографического содержания всехразличных
поаэрофотоизображению контуров.
Если на данной территории наряду с основнойаэрофотосъёмкой была поставлена
дополнительная в более крупном масштабе, то камеральноедешифрирование
должнопроводиться с использованием материалов обоихзалётов. При этом
крупномасштабные аэроснимки следует применять дляраспознавания объектов,
априведённый к масштабу создаваемого плана комплектосновных аэроснимков,
смонтированный по ним фотоплан илисоставительскийоригинал – для вычерчивания
результатов дешифрирования.
При камеральном дешифрировании высоких местных предметов(мачт, заводских труб,
вышек) и высоких зданий для правильного нанесения ихоснований
должныиспользоваться не только центральные, но и краевыечасти всех смежных
аэроснимков.