Расчет параметров аэрофотосъёмки и проектирование съёмочного обоснования при создании карты по материалам аэрофотосъёмки

                         Федеральное агентство по образованию  РФ.

Томский Государственный Архитектурно-Строительный Университет.

             Факультет Среднего Профессионального  Образования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект на тему: «Расчет параметров аэрофотосъёмки и проектирование съёмочного обоснования  при создании карты по материалам аэрофотосъёмки.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Томск 2013г.

 

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ 

 

1. Задание на выполнение работы…………………………………………………………2
2. Вводная часть…………………………………………………………………………….3
3. Физико-географическое описание района работ………………………………………4
4. Государственная геодезическая сеть…………………………………………………...5
5. Расчет производства аэрофотосъёмочных работ………………………………………6
6. Технологическая схема выбранного метода съёмки…………………………………..8
7. Планово-высотная привязка аэрофотоснимков………………………………………10
8. Методы привязки опознаков…………………………………………………………..11

 

 

Задание на выполнение работы

 

1. Получить  карт материал. Изучить его. Поднять пункты ГГС и разбить лист карты масштаба 1:50000 (1:100000) на листы карты масштаба 1:10000 (1:25000). 4 часа
2. Выбор метода создания карты. Выбор сечения рельефа (таблица №1), выбор параметров аэрофотосъемки. Расчет продольного и поперечного перекрытий и базисов. 4 часа
3. Нанесение маршрутов аэрофотосъёмки на карту и выделение зон поперечных перекрытий желтым цветом. 4 часа
4. Выбор планово-высотных и высотных опознаков, нанесение их на карту и показ типовых методов определения координат. 4 часа
5. Составление пояснительной записки, где подробно и последовательно изложить как составляется проект. 10 часов
6. Защита проекта. 4 часа

 

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

 

 

Проект  размещения аэрофотосъёмочных маршрутов  составляется на карте масштаба 1:50000. Объект расположен в Липецкой области. Номенклатура данного места: У-41-84-В.

 

           У-41-84-В

А	Б
В	Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                  

                      1:50000

 

Путем деления этой карты  на 16 частей, получим листы карты  масштаба 1:10000, которые будут создаваться  стереотопографическим методом.

 

У-41-84-В-а-1

У-41-84-В-а-2

У-41-84-В-а-3

У-41-84-В-а-4

У-41-84-В-б-1

У-41-84-В-б-2

У-41-84-В-б-3

У-41-84-В-б-4

У-41-84-В-в-1

У-41-84-В-в-2

У-41-84-В-в-3

У-41-84-В-в-4

У-41-84-В-г-1

У-41-84-В-г-2

У-41-84-В-г-3

У-41-84-В-г-4

 

Sобщ = 323 кв.км. 

ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАЙОНА РАБОТ

 

Липецкая область образованная 6 января 1954г.

Областной центр – город  Липецк.

Область занимает территорию площадью – 24,1 тыс.кв.км. (0,14% от РФ)

Население области (на 1.01.2012г.) - 1165,9 тыс. чел.

Плотность населения (на 1.01.2012г.) – 48,5 чел./ кв. км

Административных районов – 18

Городов областного значения – 2

Население крупнейших городов на 1 января 2012 г.:

• Липецк – 508,1 тыс. чел.
• Елец – 107,7 тыс. чел.
• Грязи – 47,5 тыс. чел.

Липецкая  область входит в ассоциацию экономического взаимодействия областей Центрально-Чернозёмного региона Российской Федерации «Черноземье».

Область расположена в  центральной части Восточно-Европейской  равнины, на стыке Среднерусской  возвышенности и Окско-Донской  низменности. Западная часть области  представляет собой возвышенную (высоты до 262 м) равнину, сильно расчлененную долинами рек, оврагами и балками. Восточная  часть – низменная (высоты до 170 м), плоская, слаборасчлененная равнина  с большим количеством блюдцеобразных понижений.

 

Протяженность территории с  севера на юг составляет 200 км, с запада на восток – 150 км.

 

Граничит: на юге с Воронежской  и Курской областями, на западе –  с Орловской областью, на северо-западе – с Тульской областью, на севере – с Рязанской областью, на востоке  – с Тамбовской областью.

Главные реки: Дон с притоками.

Климат умеренно континентальный; средняя температура января -10 градусов, средняя температура июля +19 градусов; количество осадков – около 500 мм в год.

 

Почвы: черноземные, лугово-черноземные, серые лесостепные, пойменные.

 

Растительность представлена разновидностями флоры, типичной для  степного ландшафтного комплекса, а  также березовыми и сосновыми  лесами.

 

Из полезных ископаемых имеются  известняки, доломит, глины, пески, торф.

 

 

 

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ СЕТЬ

 

Государственная геодезическая сеть (ГГС) – система закрепленных на местности пунктов, положение которых определено в единой системе координат и высот.

 

На данной карте расположено 8 пунктов триангуляции, исходя из требований инструкции по топографическим  съёмкам пункта 3.3 при топографических  съёмках масштаба 1:50000 плотность  пунктов должна быть не менее 1 пункт  на 50-60 км.кв. Мною выбрано и поднято 8 пунктов ГГС, равномерно расположенных на карте.

 

Высота сечения  рельефа устанавливается, исходя из требований инструкции, из таблицы 1(инструкция по топографическим съёмкам в масштабах 1:10000 и 1:25000, Москва «Недра» 1978г). При учете рельефа снимаемой территории, мною выбрано: hсеч=1.0 м. из таблицы 2 выбираем рекомендуемые условия и масштабы фотографирования, в зависимости от масштаба карты, характера территории, высоты сечения рельефа.

 

Мною был  выбран масштаб фотографирования: 1:14000 и фокусное расстояние fк=70 мм.

 

Основным  методом топографической съемки в масштабе 1:50000 является стереотопографический. Потому что контурная часть карты и изображение рельефа на ней получается по топографическим аэрофотоснимкам в камеральных условиях. Стереотопографическая съемка является самой рентабельной и прогрессивной. Но в последнее время большую актуальность приобретает аналитический метод съемки.          

 

 

Расчет  производства аэрофотосъемочных работ

 

Для расчета производства аэрофотосъёмочных работ, необходимо:

1. Рассчитать % продольного и поперечного перекрытия по формулам:

P% = 62%+38%  P% = = 67, 2%

Q% = 38%+62%  Q% = 38% + 62% = 41, 4%

            Где h – максимальное превышение над плоскостью, вычисляется по формуле:

            h = (м.)

            h = = 135,3м

            Amax и Amin – максимальное и минимальное значение высот на карте района работ.

 

            H_ф = f_k × m (м.) (высота фотографирования над средней плоскостью)

            H_ф = 70мм. × 14000 = 980000мм. = 980м.

2. Рассчитать абсолютную высоту фотографирования по формуле:

H_абс = H_ф + Aср

A_ср =

A_ср = = 284,3м.

H_абс = 980м + 284,3м. = 1264,3м.

3. Зная % перекрытия снимков, рассчитать базис фотографирования на местности.

B_x = × m

B_y = × m , где l_x и l_y = 180мм.

B_x = × 14000 = 826560мм = 0,8км

B_y = × 14000 = 1476720мм = 1,5км

4. Рассчитать количество снимков в маршруте и количество маршрутов на снимаемую площадь.

n_x = _{+ 3 (количество сним}ков)

n_y = + 1 (количество маршрутов)

D и Ш – взять с карты

n_общ = n_{x ×} n_y

L_пленки = 0,19м × n_общ

D = 17 , Ш = 19

n_x = + 3 = 24 шт.

n_y = + 1 = 14 шт.

n_общ = 24 шт. × 14 шт. = 336 шт.

L_пленки = 0,19м × 336 шт. = 63,84м.

5. Листы карты, на котором производится проектирование разбить на 16 трапеций и показать их ярким красным цветом.
6. Нанести на карту оси маршрутов, причем ось 1ого маршрута совместить с северной рамкой листа карты, оси остальных маршрутов наносятся южнее на расстоянии By карты друг от друга. Ось последнего маршрута, ка правило выходит за границы листа карты.
7. Нанести центры снимков на 1 и 2 маршрутах. Центр 1 снимка совместить с северо-западным углом карты. Все остальные снимки располагаются на расстоянии By карты. Центры снимков – строго друг под другом. Квадрат 2×2мм или 3×3мм.

B_xk = ; B_xk = = 16мм

B_yk = ; B_yk = = 30мм

8. Пересчитать размер снимка в масштабе проектной карты.

l_x,y = 180мм

l_{x,y карты} = = 50,4мм = 5,04 см.

9. Выделить зоны поперечного перекрытия, закрасить их жёлтым цветом, а контролем правильности нанесения зон – является ширина зоны.

Ш_зоны = 

 

Ш_зоны = = 20,87мм ≈ 21мм

 

 

Для того, чтобы начертить зону поперечного перекрытия на карте, необходимо выбрать 2 смежные линии маршрутов аэросъёмки и от каждой из них отложить расстояние соответствующее ширине снимка в масштабе карты (L_{x, y}), провести пунктирные линии которые являются границами поперечного перекрытия маршрутов. Таким образом, необходимо провести границы перекрытий всех маршрутов. Ширина перекрытия на карте должна быть равна ширине зоны вычисленной ранее (Ш_зоны).

 

  

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА  ВЫБРАННОГО МЕТОДА СЪЁМКИ

 

Технический проект на топографо-геодезические  работы

Главная геодезическая  основа

 

 

Рабочий проект съёмочного обоснования:

• Опознавание точек
• Маркировка точек

 

Аэрофотосъёмка

 

  

  

Изготовление  фотопланов (камеральное производство)

Определение плановых координат и  высот точек съёмочного обоснования:

• Триангуляционные построения
• Угловые засечки
• Теодолитные ходы
• Высотные ходы
• Закрепление точек
• Вычисления

 

 

 

Дешифрирование: сплошное полевое маршрутное (наземное, аэровизуальное) камеральное  вычерчивание

 

 

 

 

 

 

Оформление материалов. Контроль работ.

 

 

 

В камеральное производство

 

 

Главная геодезическая основа: в топографических съемках являются ГГС в виде пунктов:

1. Триангуляции
2. Трилатерации
3. Полигонометрии 1, 2, 3 и 4 классов

Аэрофотосъёмка — фотографирование территории с высоты от сотен метров до десятков километров при помощи аэрофотоаппарата, установленного на атмосферном летательном аппарате (самолёте, вертолёте, дирижабле и пр. или их беспилотном аналоге).

Фотоплан - фотографическое изображение местности, составленное из центральных частей трансформированных снимков.

Дешифрирование – процесс распознавания того, что изображено на снимке.

Опознак - точка, закрепленная на местности, координаты которой определяется геодезическим путем; опознана и оформлена на снимке.

Опознавание точек: в качестве опознаков выбираются характерные точки, которые легко распознаются на аэроснимке, а также легко находятся на местности.

Определение плановых координат и  высот точек съемочного обоснования: путем проложения теодолитных ходов, геодезических углов, линейными засечками (прямая, обратная, комбинированные), а также с помощью GPS – приемников. Высотные определяются путем проложения нивелирных ходов (геометрического и тригонометрического нивелирования). Для мелкомасштабных карт используется способ барометрического нивелирования.

Изготовление фотопланов: трансформирование аэроснимков, подготовительные работы, контроль трансформирования аэроснимков, монтаж фотоплана или получение мозаичного фотоплана, корректура фотоплана, изготовление фоторепродукции с мозаического фотоплана.

Маркировка точек - процесс выделения точек на местности, выполняется перед а/съемкой за 1-2 недели. Можно использовать естественные ресурсы (вырубка леса) или технические материалы с повышенной отражаемой способностью (известь, фольга).

Технологическая схема стереотопографической  съемки:

Первый вид съемки: топографическая аэрофотосъемка. Цель и содержание те же, что при комбинированной съемке.

Второй вид работ: топографо-геодезические работы. Цель: получение плановых и высотных опорных точек и дешифрирование аэрофотоснимков. Высотные опорные точки нужны для получения, в камеральных условиях, по аэрофотоснимкам изображение рельефа местности на топографической карте.