Составление топографического плана местности М 1:500

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ГОУ ВПО ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

 

Кафедра геодезии и фотограмметрии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

На тему: «Составление топографического плана местности  М 1:500»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Работу выполнил:

 

 

 

Работу проверил:

 

 

 

 

 

 

Тюмень – 2009

Содержание

Введение

Глава 1 «Требование к  содержанию и точности топографического плана

М 1:500»

1.1. Создание топографического  плана М 1:500

1.2. Понятие о съемке  топографического плана М 1:500

Глава 2 «Аналитический метод  создания топографических планов»

2.1. Аэрофотосъемка

2.2. Планово-высотная подготовка  снимков

2.2.1. Трансформирование  снимков

2.2.2. Полевое дешифрирование

2.3. Фототриангуляция

2.3.1. Маршрутная фототриангуляция

2.3.2. Блочная фототриангуляция

2.4. Составление фотопланов  и фотосхем

2.5. Ориентирование и  обработка снимков на универсальных  стереокомпараторах (СК 18×18)

2.5.1. Внутреннее ориентирование 

2.5.2. Взаимное ориентирование

2.5.3. Внешнее ориентирование

2.6. Камеральное дешифрирование

Глава 3 «Назначение, содержание и основные требования к выполнению полевых и камеральных работ»

3.1. Полевые работы

3.2. Камеральные работы

Заключение

Список литературы

Приложение

 

 

Введение.

Фотограмметрия –  дисциплина, изучающая формы, размеры, положение, динамику и другие качественные и количественные характеристики объектов по их фотографическим изображениям. Фотограмметрические методы применяются в различных областях науки и техники: в топографии и геодезии, астрономии, архитектуре, строительстве, географии, океанологии, медицине, криминалистике, космических исследованиях и др.

Раздел фотограмметрии, в котором рассматриваются вопросы  определения координат точек  местности и создания по снимкам  топографических карт, называется фототопографией. Комплекс процессов (фотографирование местности, полевые геодезические и камеральные фотограмметрические работы), позволяющий по снимкам местности создавать топографические карты, называется фототопографической съемкой. Раздел, занимающийся решением различного рода измерительных задач в гидротехнике, геологии, дорожном деле, при землеустроительных и лесоустроительных работах, в географических исследованиях, при охране природы и окружающей среды, съемке памятников истории и культуры, в архитектуре, медицине, военном деле и др. областях науки и техники, называют нетопографической или прикладной фотограмметрией. Раздел, занимающийся вопросами изысканий инженерных сооружений, архитектуры, гидротехники и другими научно-исследовательскими измерениями, называют инженерной фотограмметрией, являющейся составной частью прикладной фотограмметрии.

Исторически научное  и технической развитие фотограмметрии связано с использованием фотоснимков  для измерительных целей, однако в последнее время в связи  с общим развитием науки и техники появились и другие средства для получения изображений, обладающих измерительными свойствами, поэтому определение фотограмметрии, как науки, изучающей способы определения форм, размеров и положения объектов по их фотографическому изображению (измерительная фотография), несколько устарело и уже не соответствует полностью и не раскрывает всех возможностей фотограмметрии как науки и технической дисциплины.

Главной целью данной курсовой работы является составление  плана местности М 1:500 по снятым и обработанным координатам точек местности с использованием аэрофотоснимков.

В данной работе будут  решены следующие основные задачи:

• снятие координат местности по аэрофотоснимкам с использованием стереокомпаратора;
• проведение камерального дешифрирования;
• обработка данных;
• создание и оформление плана местности М 1:500.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1 «Требования  к содержанию и точности топографического плана М 1:500»

1.1. Создание топографического плана М 1:500

Топографические планы  масштаба 1:500 предназначаются для составления исполнительного, генерального плана участка строительства и рабочих чертежей многоэтажной капитальной застройки с густой сетью подземных коммуникаций, промышленных предприятий, для решения вертикальной планировки, составления планов существующих подземных сетей и сооружений и привязки зданий и сооружений к участкам строительства на застроенных территориях города.

Съемке и отображению  на топографической карте подлежат все объекты и участки местности, предусмотренные для конкретных масштабов действующими условными знаками.

Создание топографического плана М 1:500 осуществляется двумя  путями:

• проведение полевых съемочно-картографических работ (полевое картографирование);
• лабораторное составление карт по источникам (камеральное картографирование).

Полевое топографическое  картографирование выполняют государственные  топографо-геодезические службы. Топографические  съемки во всех масштабах регламентируются стандартными положениями, руководствами  и инструкциями. При всех видах  полевого картографирования важнейшим этапом является топографическое и тематическое дешифрирование аэрокосмических снимков.

Камеральное картографирование  состоит в обработке данных полевых  съемок, сводке и обобщении крупномасштабных планов и материалов дешифрирования, синтезе экспериментальных наблюдений и других источников в соответствии с содержанием и назначением создаваемого плана.

Первый этап камеральной  работы – проектирование плана, разработка его концепции, составление программы, подготовка всей необходимой документации. Этот этап завершается созданием проекта (программы) плана и включает следующие процессы:

• формулировка назначения и определение требованием к плану;
• подбор, анализ и оценка источников для составления;
• изучение территории и особенностей картографируемых явлений;
• подготовка программы плана.

Следующий этап – составление  плана, т.е. комплекс работ по изготовлению оригинала плана. Составление выполняют  в избранной проекции, компоновке и масштабе, принятой системе условных знаков, с заданным уровнем генерализации. Данный этап включает такие процессы:

• подготовка и обработка источников;
• разработка математической основы карты;
• разработка содержания плана и легенды;
• техническое составление оригинала и проведение генерализации;
• оформление плана;
• редактирование плана и корректура на всех стадиях составления.

Завершающий этап – подготовка к изданию и издание плана.

1.2. Понятие о съемке топографического плана

Топографическая съемка М 1:500 состоит из комплекса полевых  и камеральных работ. На топографических  планах изображают все предметы и рельеф местности, подземные и наземные коммуникации. Изображаемые на плане точки условно делят на твердые и нетвердые. Твердыми являются стабильные объекты с четкими границами (углы зданий, построенных из кирпича, бетона и других прочных материалов и т.п.). Нетвердые контуры не имеют четких границ, например, граница леса, луга и т.д.

На топографическом плане изображают опорные плановые и высотные геодезические  пункты, точки съемочного обоснования, с которых выполняют съемку.

При создании топографического плана в основном используют аэрофототопографические съемки, сущность которых сводится к фотографированию с самолета или другого носителя, включая и космические, участков местности. В зависимости от масштаба создаваемой карты используют специальные автоматизированные аэрофотоаппараты (АФА) с различным фокусным расстоянием и фотографирование выполняют с различных высот, при этом получают примерно горизонтальные снимки, масштаб которых определяют по формуле (рис. 1).

 

 

I/m=oa/OA=f/H

 

 

рис. 1

   

 

где m – знаменатель масштаба снимка, f – фокусное расстояние камер,            Н – высота фотографирования.

Комплекс процессов (фотографирование местности, полевые геодезические  и камеральные фотографические  работы), позволяющий по снимкам местности создавать топографические планы, называют фотографической съемкой. В зависимости от способов фотографирования местности имеются следующие виды фотографической съемки:

• наземная, использующая снимки местности, полученные фототеодолитом с точек земной поверхности, ее называют также фототеодолитной;
• аэрофототопографическая, в которой снимки местности получают с самолета или другого носителя съемочной аппаратуры;
• комбинированная, представляющая собой сочетание аэрофототопографической и наземной фототопографической съемок; местность фотографируют дважды фототеодолитом с наземных станций и аэрофотоаппаратом  с самолета – по наземным снимкам сгущают опорную геодезическую сеть, а по аэрофотоснимкам составляют топокарту;
• космическая, при которой снимки получают с космических кораблей и искусственных спутников.

Существуют два метода создания оригиналов плана:

• комбинированный, в котором для составления контурной части топокарты используют одиночные снимки, а рельеф рисуют по результатам полевых измерений;
• стереотопографический, позволяющий используя свойства пары снимков, в камеральных условиях получать контурную и рельефную части топокарты. Этот метод дает возможность независимо от времени и погодных условий детально изучать местность, включая и малодоступную, по снимкам в камеральных условиях, механизировать и автоматизировать все процессы создания топокарт, обеспечивает высокое качество при минимальных затратах сил и средств и вследствие этого является основным методом картографирования.

В стереотопографическом  методе топокарты создают универсальным  и дифференцированным способом. Универсальный  способ позволяет полностью составлять топокарту на одном приборе. Дифференцированный способ решает эту задачу на нескольких приборах: на фототрансформаторе снимки приводят к заданному масштабу и освобождают от искажений за углы наклона снимка и рельеф местности, на стереометре рисуют рельеф, на проекторе переносят контуры и горизонтали на планшет и т.д.

Глава 2 « Аналитический  метод создания топографических планов»

2.1. Аэрофотосъемка

 

Аэрофотосъёмкой  называют совокупность работ для получения  аэроснимков местности. Она состоит  из аэрофотосъемочных, полевых фотолабораторных и полевых фотограмметрических  работ.

Аэрофотосъмочные работы включают: задание технических условий полета и фотографирования, аэронавигационное руководство полетом и фотографирование согласно техническому проекту.

Полевые фотолабораторные работы содержат фотообработку экспонированных  фильмов, печатание аэроснимков  и изготовление репродукции накидного монтажа.

Полевые фотограмметрические  работы заключаются в регистрации  материалов аэрофотосъемки и оценке ее качества.

В зависимости от угла наклона α₀ плоскости прикладной рамки аэрофотоаппарата (АФА), в котором находятся экспонируемая пленка, аэрофотосъёмку делят на плановую, когда α₀ < 3₀, и перспективную, когда   α₀ > 3₀. Из плановой в настоящее время выделяют стабилизированную съемку, которая производиться с применением гиростабилизации АФА. При этом α_0ср = 10-15'; α_0пред = 45-60'. Этот вид съемки в настоящее время является основным.

По количеству и расположению аэрофотоснимков аэрофотосъемка подразделяется на:

• Кадровую (одинарную), при которой получают один или несколько не перекрывающихся между собой аэрофотоснимков;
• Маршрутную, при которой получают взаимно перекрывающиеся аэрофотоснимки полосы вдоль линии полета летательного аппарата;
• Многомаршрутную (площадную), при которой получают взаимно перекрывающиеся аэрофотоснимки местности путем прокладки прямолинейных перекрывающихся между собой маршрутов.

По масштабу аэрофотосъёмка условно подразделяется на крупномасштабную (от 1:1000 до 1:10000), среднемасштабную (мельче 1:10000 до 1:50000), мелкомасштабную (мельче 1:50000).

Аэрофотосъемка бывает черно-белая, дающая черно-белое изображение местности, цветная, при которой местность изображается в естественных или близких к ним цветах, спектрозональная, дающая изображение местности в условиях цветах.

В настоящее время  для аэрофотосъемки в основном используют самолеты АН-30, ИЛ-14, АН-2 и вертолеты МИ-8, КА-8.

Аэрофотосъемку выполняют  в ясные безоблачные дни при  хороших атмосферных условиях. Маршруты должны иметь направление запад-восток или север-юг, быть непрерывными и  параллельными границам съемочных  участков, совпадающим с рамками трапеций топографических карт. Оси  крайних маршрутов проектируют по границам съемочных участков. Маршруты должны продолжаться за границы съемочного участка на один базис фотографирования при Px=60%? На два и четыре базиса при расчетом перекрытия 80 и 90 % соответственно.