Создание цифрового-топографического плана

- определяемые фотограмметрические точки, координаты которых необходимы для последующего решения задач по фотоснимкам, определяется заказчиком;

- межмаршрутные точки,предназначенные для связи маршрутов в единый блок.

Опорные точки наносятся со снимков полевой подготовки. Минимальное их количество для маршрута ограниченной длины равно пяти. В работе было использовано 9 опорных точек.

Связующие точки выбираются в зоне тройного продольного перекрытия снимков на максимальном расстоянии от главных точек, Минимальное число связующих точек равно трем.

Таблица 3.1- Каталог координат опорных точек

Порядковый номер	Название опорной точки	X(м)	Y(м)	Z(м)
1	2844-1	5886,200	5498,070	125,300
2	2844-2	4885,030	5558,800	140,890
3	2844-3	3790,500	5378,650	170,080
4	2844-4	5563,710	6318,440	134,450
5	2845-1	5143,160	3976,670	147,100
6	2845-2	3930,880	3644,100	185,410
7	2845-3	2781,550	5186,160	209,220
8	2850-1	2937.040	6405,300	189,480
9	2850-2	4527,190	7084,690	154,820

Схема размещения опорных точек

3.4.3 Подготовка исходных данных для построения сети и ввод параметров проекта

В качестве исходных данных для построения сети[1] являются:

- масштаб снимков;

- паспортные данные камеры;

- снимки с опознаками;

- снимки в цифровом виде;

- координаты опорных точек.

При создании проекта выбирается внешняя система координат. В данном случае системой координат является декартова левая. Масштаб снимков составляет 1:12000.

Паспортные данные камеры вводятся на этапе внутреннего ориентирования снимков в редакторе камер[5]:

- камера - RC 30 №17136;

- дата калибровки;

- единицы измерения - мм

- фокусное расстояние - 303,346 мм;

- координаты главной точки = 0,00075 мм, = 0,000875 мм;

- координаты координатных меток.

Таблица 3.2-Координаты координатных меток

№	х(мм)	у(мм)
1	106,000	-105,998
2	-105,998	-105,998
3	-105,999	-105,997
4	106,000	106,000
5	-0,001	-111,995
6	-111,997	0,000
7	0,003	112,000
8	111,998	0,001

Информация о дисторсии.

Дисторсия «4 направления “x”»

Точка симметрии x = -0,017 мм; y = -0,022 мм.

Рисунок 3.1-Четыре направления измерения дисторсии по оси x

Таблица 3.3-Информация о дисторсии

R	1(направление)мм	2(направление)мм	3(направление)мм	4(направление)мм
10	-0,0003	-0,0012	0,0000	-0,0012
20	-0,0014	-0,0029	-0,0007	-0,0020
30	-0,0030	-,0031	-0,0009	-0,0021
40	-0,0026	-0,0032	-0,0004	-0,0015
50	-0,0019	-0,0021	-0,0005	-0,0011
60	-0,0021	-0,0013	0,0003	-0,0004
70	-0,0010	-0,0011	0,0001	-0,0003
80	-0,0014	-0,0004	0,0005	0,0002
90	-0,0005	-0,0005	0,0004	-0,0002
100	-0,0011	-0,0004	0,0004	-0,0007
110
120	0,0007	-0,0003	0,0001	-0,0011
130	0,0008	0,0011	-0,0002	0,0015
140	0,0001	0,0011	0,0001	0,0010
148	0,0037	0,0033	0,0016	0,0034

По окончанию ввода исходных данных можно приступать к процессу внутреннего ориентирования снимков.

3.4.4 Внутренне ориентирование снимков

Окно “Внутреннее ориентирование” показывает два списка “Изображения” и “Камеры”. Список “Изображения” содержит имена снимков и маршрутов, к которым они принадлежат, с указанием состояния: ориентирован да или нет снимок. В списке “Камеры” показан список камер, используемых в текущем проекте, которые могут быть добавлены в проект из каталога камер.

При внутреннем ориентировании снимков измеряются координаты координатных меток. Измерения можно проводить вручную, либо автоматически. Для измерения координат координатных меток следует выбрать измеряемую метку в таблице меток, затем выполнить точное позиционирование маркера на выбранную метку. После измерения 2-х новых меток при выборе третьей и последующих меток в списке происходит автоматическое позиционирование маркера в окрестности текущей метки, в последствии оператор вручную точно позиционирует маркер в центр координатной метки. Внутреннее ориентирование снимков выполнялось в ручном режиме.

Перед запуском процедуры автоматического внутреннего ориентирования снимков необходимо выполнить внутреннее ориентирование хотя бы для одного изображения вручную. Автоматическое внутреннее ориентирование заключается в поиске аналогичных объектов - координатных меток на всех снимках блока. Выбранная область поиска должна быть достаточно велика для случаев неравномерной нарезки снимков. Область метки должна захватывать ее изображение полностью. Области метки и поиска отображаются прямоугольниками как в основном окне с изображением диалога «Внутреннее ориентирование», так и в окне-«линза». Изображение, для которого внутреннее ориентирование было выполнено вручную, является эталоном.

После измерения координат меток необходимо произвести внутреннее ориентирование снимков, выбрать один из вариантов преобразования:

- поворот, масштаб, сдвиг;

- аффинное;

- проективное.

В работе было использовано аффинное преобразование.

Аффинные преобразования [5]выполняются по формулам:

x = а_о + а₁ x_ц + а₂ y_ц

y = b_o + b₁ x_ц +b₂ y_ц (3.4)

где a_i, b_i - параметры аффинного преобразования;

x, y - плоские координаты точек снимка;

x_ц, y_ц - плоские координаты точек цифрового изображения.

3.4.5 Измерение плоских координат опорных, межмаршрутных и связующих точек снимков, включенных в проект

Работа с опорными точками в модуле PHOTOMOD AT[5] проходит в два этапа.

Первый этап ввод геодезических координат опорных точек. Для каждой точки вводятся имя опорной точки, её X, Y, Z координаты и значения весов по каждой координате. Поле «Тип» используется для выбора типа той или иной точки - опорная или контрольная. Контрольные точки не участвуют в уравнивании сети фототриангуляции, а используются для оценки точности. В работе использовано 9 опорных точек.

Дальше производим измерения координат опорных точек на снимках. Чтобы измерить координаты опорной точки на снимке, необходимо выбрать нужный снимок из списка и нажать на кнопку “Измерить точку”. Появляется окно “Измерение опорных точек с растровым изображением выбранного снимка”. Опорные точки должны быть точно опознаны и их координаты измерены только на одном из снимков. На других снимках координаты опорной точки измеряются при выполнении этапов “Межмаршрутные связи” и “Измерение точек сети”. Для достижения нужной точности необходимо, чтобы опорные точки равномерно располагались по блоку.

Для построения сети пространственной фототриангуляции на стереопарах, помимо опорных точек, необходимо измерить координаты связующих точек, служащие для построения моделей по стереопарам смежных снимков маршрута для объединения их в маршрутные сети и координаты межмаршрутных точек для объеденения их в блочные сети.

Если фототриангуляция выполняется для определения координат и высот точек, используемых как опорные при последующей фотограмметрической обработке одиночных снимков и стереопар, эти точки необходимо выбирать на изображениях чётких контуров местности.

Второй этап “Измерение координат опорных точек на изображениях”. Под измерением координат точек понимается их стереоскопическое измерение, т.е. измерение координат одновременно на двух снимках стереопары.

При построении блочной сети фототриангуляции межмаршрутные точки, служащие для объединения стереопар в блок, должны быть расположены в зонах поперечного перекрытия снимков.

Межмаршрутные и связующие точки должны быть перенесены в каждом маршруте хотя бы на один соседний снимок, иначе они не будут участвовать в процессе уравнивания.

Измерение координат межмаршрутных точек осуществляется на вкладке “Межмаршрутные связи”. Вкладка содержит два списка изображений: «Маршрут 1» и «Маршрут 2». Для ввода связующих точек выбирают два снимка соседних маршрутов, указав сначала маршруты, которым они принадлежат, а затем - сами снимки. Для осуществления межмаршрутных связей необходимо минимум 2 связующих точки на каждом снимке.Также имеется возможность добавить межмаршрутные точки между маршрутами в автоматическом режиме.

Измерение координат связующих точек заключается в определении их положения на соседних снимках блока. Измерение координат связующих точек в пределах стереопары одного маршрута осуществляется на вкладе “Измерение точек сети”, содержащей окно списка маршрутов и окно списка стереопар текущего маршрута. Знак плюс или минус показывает, производились или нет измерения точек на данной стереопаре. Для выполнения измерений координат точек сети необходимо выбрать маршрут из списка маршрутов, затем одну из стереопар выбранного маршрута и нажать кнопку “Выполнить ориентирование”.

Если на одном из снимков стереопары измерены координаты опорных или межмаршрутных точек, то измерения рекомендуется начинать с них.

Измерение координат новых связующих точек и точек сгущения может выполняться 3-мя способами:

- добавление точек с помощью коррелятора;

- добавление точек без коррелятора;

- автоматическое добавление точек.

При возникновении необходимости измерения координат опорных/контрольных и связующих точек в стереорежиме (если точки расположены на вертикально стоящих объектах, на объектах видимых в монорежиме только на одном из изображений стереопары). Измерения производятся с помощью стереолинзы (работа в стереолинзе с подвижным стереомаркером) или в режиме стереокомпаратора (работа с неподвижным маркером и подвижными изображениями).

Координаты связующих точек должны быть измерены в шести стандартных зонах, минимум необходимо 5 точек, 6-ая точка в шестой стандартной зоне - контрольная. Для большей точности проводились измерения трех точек в каждой стандартной зоне.

3.5 Построение и уравнение блочной сети фототриангуляции

Построение и уравнивание блочных сетей фототриангуляции[5] производится в модуле PHOTOMOD Solver. Предварительно необходимо задать основные параметры в окне “параметры”. Систему координат выбираем декартову левую. На вкладке “Уравнивание” можно выбрать метод уравнивания (независимых маршрутов или независимых моделей). В работе использовался метод независимых моделей, так как он более точен. Построение свободной модели используется в случае отсутствия опорных точек на момент уравнивания блока. В отчет включаем ошибки уравнивания по стереопарам, по снимкам, допуски на них, элементы внешнего ориентирования снимков, каталог координат точек блока, устанавливаем масштаб съёмки 1:12000, указываем допустимые ошибки по X, Y, Z.

Измерение координат связующих точек заключается в определении их положения на соседних снимках блока. Несходимость координат связующих точек может быть обусловлена ошибками взаимного ориентирования снимков, ошибками в координатах опорных точек, или неправильными параметрами уравнивания.

Метод построения блочной сети ПФТ из независимых моделей основан на том, что сначала по каждой стереопаре, входящей в блок, строятся независимые одиночные модели, то есть будут получены пространственные координаты X, Y, Z точек всех одиночных моделей, вычисленные через элементы взаимного ориентирования снимков. Каждая из этих моделей имеет свой масштаб и свою систему координат. В процессе уравнивания моделей в блоке все независимые модели приводятся к нужному масштабу и в единую пространственную систему координат на основе совместного внешнего ориентирования моделей.

Для просмотра полной статистики уравнивания нажимается кнопка “отчет”. В отчёте приводится информация по отклонениям координат на опорных, контрольных и связующих точках и центрах проекций в целом по блоку и по каждой точке, каталог координат точек, элементы внешнего ориентирования снимков. В результате ПФТ были получены элементы внешнего ориентирования снимков см. таблицу 3.4.

Таблица 3.4-Элементы внешнего ориентирования снимков

№ снимка	Xs	Ys	Zs	б	щ
2843	6340,731	5403,867	3850,887	0,8857628	-0,6158622	67,7874037
2844	5304,585	4965,452	3854,065	-0,5584036	-0,1511276	67,7268693
2845	4285,126	4539,198	3855,635	-0,1239378	0,0528839	67,8520431
2846	3317,966	4140,984	3852,939	0,5877018	-0,2065169	67,9083380
2849	2563,822	5932,929	3861,617	-1,3113397	0,0811334	66,8773177
2850	3563,444	6359,447	3859,941	-0,3739880	-0,1130132	66,5892221
2851	4569,063	6790,738	3862,715	-0,2068379	-0,2312753	66,6201950
2852	5567,391	7216,490	3861,913	-0,1788455	-0,4132922	66,6928196

3.6 Оценка точности, контроль качества и анализ результатов цифровой ПФТ

После построения сети ПФТ выполняется апостериорная оценка точности результатов ПФТ, которая включает:

1) вычисление максимальных и средних квадратических ошибок (СКО) характеризующих точность выполнения отдельных этапов построения сети ПФТ;

2) контроль качества результатов ПФТ;

3) анализ результатов с целью обнаружения грубых ошибок в исходных данных, либо в результатах измерения координат точек снимков.

При построении блочной сети ПФТ с использованием ЦФС «Фотомод» оценка точности результатов выполняется на следующих этапах:

- внутреннее ориентирование снимков;

- взаимное ориентирование снимков;

- подсоединение моделей;

- уравнивание моделей в блоке.

Рассмотрим этапы апостериорной оценки точности результатов ПФТ:

1) внутреннее ориентирование снимков. При выполнении данного процесса на ЦФС «Фотомод» вычисляется коэффициент К по формуле:

 , (3.5)

где - расстояния между координатными метками по осям x и y на снимке.

В инструкции [3] указано, что величина коэффициента деформации отличается от 1 не более, чем на несколько единиц четвёртого после десятичной точки знака, который вычисляется по формуле:

, (3.6)

где - расстояние между координатными метками из паспорта АФА.

Также в инструкции приведено, что разница коэффициентов деформации снимков по осям x и y не должна превышать несколько единиц пятого знака после десятичной точки и вычисляется как:

, (3.7)

На этапе внутреннего ориентирования снимков при работе на ЦФС «Фотомод» выдаются разности координат координатных меток Дx, Дy и СКО (mДx, mДy) этих разностей. Величины Дx, Дy вычисляются по формулам:

Дx = x - xпасп

Дy = y - yпасп (3.8)

где x, y - плоские координаты координатных меток в системе координат снимков;

xпасп, yпасп - плоские координаты этих меток известные из паспорта АФА.

В таблице 3.5 приведены Дxmax, Дymax - максимальные значения разностей координат координатных меток, полученные при внутреннем ориентировании снимков блока.

Величины mДx, mДy вычисляются по формулам:

, (3.9)

где КМ - число координатных меток.

На обрабатываемых снимках число координатных меток составляло 8.

В таблице 3.5 представлены mДx, mДy - максимальные из всех полученных ошибок снимков блока. Величины Дx, Дy вычисляются для каждой координатной метки снимков блока, а mДx, mДy для каждого снимка.

2) взаимное ориентирование снимков. Взаимное ориентирование снимков при ФТ на ЦФС «Фотомод» выполняется в базисной системе. Величины ,характеризующие точность выполнения взаимного ориентирования снимков, будут следующие:

- дq - остаточный поперечный параллакс, вычисленный в базисной системе по формуле:

, (3.10)

- mдq - СКО остаточного поперечного параллакса, которая вычисляется по формуле:

, (3.11)

где n - число точек в стереопаре.

Величина дq вычислена для каждой точки, каждой стереопары, а mдq - для каждой стереопары. В инструкции указано, что СКО остаточного поперечного параллакса не должна превышать 10мкм. В таблице 3.5 приведено максимальное значение дq и максимальная величина mдq, полученные при взаимном ориентирование снимков всех стереопар блока.

Кроме этих величин точность взаимного ориентирования снимков характеризуют:

- СКО единицы веса, вычисляемая по формуле:

, (3.12)

- СКО определения элементов взаимного ориентирования, вычисленные по формулам:

, (3.13)

где Qii - диагональные элементы обратной весовой матрицы.

В данной формуле , где B - матрица коэффициентов нормальных уравнений.

3) подсоединение одиночных моделей. Оценка точности подсоединения одиночных моделей выполняется:

- по расхождениям координат связующих точек, вычисляемым по формулам:

ДXсв = Xk - X(k-1)

ДYсв = Yk - Y(k-1) , (3.14)

ДZсв = Zk - Z(k-1)

где Xk, Yk, Zk - координаты связующих точек последующей модели после перевычисления их в систему координат предыдущей модели, т.е. блока;

Xk-1, Yk-1, Zk-1 - координаты связующих точек в системе координат блока.

- по СКО разностей координат связующих точек, вычисленных по формулам:

, (3.15)

где к - число связующих точек.

Величины ДXсв, ДYсв, ДZсв вычисляются для каждой связующей точки, а величины mДXсв, mДYсв, mДZсв вычисляются по количеству зон тройного продольного перекрытия снимков. Максимальные значения величин ДXсв, ДYсв, ДZсв, mДXсв, mДYсв, mДZсв, полученных при построении сети, представлены в таблице 3.5 . В инструкции указано, что СКО координат связующих точек, вычисленные при подсоединении смежных моделей, не должны превышать: mДXсв, mДYсв - 15мкм, в масштабе снимков, а по высоте mДZсв - 15мкм умноженная на отношение f/b в масштабе снимков;

- кроме того при подсоединении моделей точность подсоеденения характеризуют СКО единицы веса, вычисленная по формуле

, (3.16)

и СКО определения элементов подсоединения моделей

, (3.17)

4) уравнивание сети. При уравнивании сети ПФТ в ЦФС «Фотомод» по методу независимых моделей апостериорная оценка точности результатов выполняется следующим образом:

- по разности координат связующих и межмаршрутных точек по формулам (3.14);

- по СКО разности координат связующих и межмаршрутных точек по формулам (3.15).

В инструкции указаны максимальные расхождения координат ДX, ДY, ДZ общемаршрутных точек, равные 40мкм в масштабе снимков. При уравнивании сети ПФТ методом независимых моделей одновременно решаются уравнения, составленные для опорных точек, центров фотографирования, связующих и общемаршрутных точек. Поэтому координаты точек сети ПФТ в результате уравнивания будут получены в геодезической системе координат. Окончательная оценка точности сети ПФТ выполняется:

- по разностям координат опорных и контрольных точек, вычисленным по формулам:

, (3.18)

где - координаты опорных точек в геодезической системе координат вычисленные в результате ПФТ;

- координаты опорных точек, вычисленные из полевых работ.

Разности координат контрольных точек вычисляются:



, (3.19)

где - координаты контрольных точек в геодезической системе координат, вычисленные в результате ПФТ;

- координаты контрольных точек, вычисленные из полевых работ.

- по СКО разностей координат опорных точек

, (3.20)

где - количество опорных точек.

- по СКО разностей координат контрольных точек

, (3.21)

где - количество контрольных точек.

Значения ДX, ДY, ДZ, mДX, mДY, mДZ приведены в таблице 3.3 для опорных и контрольных точек.

- по расхождению планового положения опорных и контрольных точек:

, (3.22)

, (3.23).

- по СКО расхождений планового положения опорных и контрольных точек:

, (3.24)

, (3.25).

Значения ДL,mДL для опорных и контрольных точек приведены в таблице 3.5.В инструкции приведены допустимые средние расхождения высот на опорных точках блочной сети

дhоп доп = 0,15* hсеч. , (3.26)

Высота сечения рельефа равна hсеч = 2,5 м, тогда средняя ошибка расхождения высот дhоп доп = 0,15*2,5 . Для определения СКО вычисления высот опорных точек, которые соответствуют требованиям инструкции, необходимо использовать коэффициент 1,25, т.е.

mДZоп доп = 1,25* дhоп доп , (3.27)

где 1,25 - коэффициент перехода от средних к средним квадратическим ошибкам.

В инструкции приведены допустимые средние расхождения высот на контрольных точках блочной сети

дhк доп = 0,25* hсеч. , (3.28)

Высота сечения рельефа равна hсеч = 2,5 м, тогда средняя ошибка расхождения высот дhк доп = 0,15*2,5 . Для определения СКО вычисления высот опорных точек, которые соответствуют требованиям инструкций необходимо использовать коэффициент 1,25, т.е.

mДZк доп = 1,25* дhк доп , (3.29).

Допустимые средние ошибки планового положения опорных точек не должно превышать дlоп доп = 0,2 мм , а контрольные - дlк доп = 0,3 мм в масштабе карты.

Тогда:

mДLоп доп = 1,25* дlоп доп*M , (3.30)

mДLк доп = 1,25* дlк доп*M , (3.31)

где М - знаменатель масштаба карты (М=2000).

В инструкции приведены предельные расхождения координат опорных и контрольных точек, не должны превышать удвоенных средних ошибок:

ДLдоп = 2* дlдоп*M , (3.32)

ДZдоп = 2* дh , (3.33)

Придельные расхождения координат считаются как для опорных так и для контрольных точек по формулам (3.22).

Как видно из таблицы 3.5 все величины,характеризующие точность построения сети ПФТ на ЦФС «Фотомод» удовлетворяют допускам. Значит материалы пригодны для дальнейшего использования.

Таблица 3.5 - Сводная таблица оценки точности построения блочной ПФТ.

Этап ПФТ	Апостериорная оценка точности	Допуски по инструкции
1 . Внутреннее ориентирование снимков
|kdх- 1|	------	Величина коэффициента деформации отличается от 1 не более, чем на несколько единиц четвёртого после десятичной точки знака
|kdу- 1|	------
kdх - kdу	------	Разница коэффициентов деформации снимков по осям x и y не должна превышать несколько единиц пятого знака после десятичной точки
Дxmax , MM	0,014	------
Дymax , MM	0,013	------
mДx , MM	0,006	------
mДy , MM	0,007	------ -
2. Взаимное ориентирование снимков
дqmax , MM	0,0036	------
mдq , MM	0,0019	0,01
3. Подсоединение моделей
Дxсв , MM	0,00076	------
Дyсв , MM	0,0031	------
Дzсв , MM	0,01036	------
mДxсв max , MM	0,003	0,015
mДyсв max , MM	0,00152	0,015
mДzсв max, MM	0,00557	0,046
4. Уравнивание сети ПФТ
ДXоп , M	0,375	0,8
ДYоп , M	0,407	0,8
ДZоп , M	0,598	0,8
mДX оп , M	0,195	0,5
mДYоп , M	0,218	0,5
mДZоп , M	0,372	0,5
ДLГ , M	0,257	0,4
mДLГ , M	0,283	0,5
ДXГ оп ср, M	0,163	0,4
ДYГ оп ср , M	0,161	0,4
ДZГ оп ср, M	0,343	0,4
ДXГ к ср, M	----	0,6
ДYГ к ср , M	----	0,6
ДZГ к ср, M	----	0,6
mДXГ к , M	----	0,75
mДYГ к , M	----	0,75
mДZГ к , M	----	0,75

4.Исследование точности построения блочной сети фототриангуляции с использованием ЦФС «Фотомод»

Результаты исследования точности в зависимости от способа уравнивания приведены в таблице 4.1. Как видно из таблицы метод независимых моделей даёт большую точность по сравнению с методом независимых маршрутов. Объясняется это тем, что метод независимых маршрутов предъявляет большую требовательность к расположению опорных точек и их количеству из-за того, что маршрутные сети предварительно внешне ориентируются независимо друг от друга, неизбежно возникает деформация, которая затем исключается при помощи полиномов. Метод независимых маршрутов менее строг с точки зрения МНК.

Таблица 4.1Оценка точности построения блочной ПФТ по методу независимых маршрутов и по методу независимых моделей

Этап ПФТ	Апостериорная оценка точности	Допуски по инструкции
	Метод независимых маршрутов	Метод независимых моделей
ДXоп max, M	0,328	0,375 0000000	0,8
ДYоп max , M	0,407	0,327	0,8
ДZоп max , M	0,585	0,598	0,8
mДX оп, M	0,183	0,195 00	0,5
mДYоп, M	0,218	0,180	0,5
mДZоп, M	0,372	0,357	0,5
ДLГ max , M	0,257	0,254	0,4
mДLГ, M	0,283	0,265	0,5
ДXГ оп ср, M	0,155	0,163 0	0,4
ДYГ оп ср , M	0,161	0,140 0	0,4
ДZГ оп ср, M	0,343	0,322	0,4

Результаты исследования точности построения блочной сети фототриангуляции в зависимости от числа точек в стереопарах приведены в таблице 4.2 Как видно максимальный остаточный поперечный параллакс и СКО остаточного поперечного параллакса наблюдается при наличии 3 точек в каждой стандартной зоне и при уменьшении их до 2 результаты улучшаются, при последующем сокращении до1 эти показатели несколько увеличиваются но всё равно они меньше чем в первом варианте. Объясняется это тем, что мы убирали самые «плохие» точки, но на самом деле при наличии большего числа точек результат должен улучшится.

Таблица 4.2- Оценка точности построения блочной ПФТ при разном количестве точек в шести стандартных зонах.

Этап ПФТ	Апостериорная оценка точности	Допуски по инструкции
	Количество точек в стандартной зоне
	3	2	1
Взаимное ориентирование снимков
дqmax , MM	0,0036	0,0035	0,0036	-
mдq , MM	0,0018	0,0019	0,0019	0,01
Подсоединение моделей
Дxсв max , MM	0,00069	0,00075	0,00076	-
Дyсв max , MM	0,00279	0,00287	0,00310	-
Дzсв max , MM	0,00991	0,01015	0,01036	-
mДxсв, MM	0,00025	0,00029	0,0003	0,015
mДyсв, MM	0,00141	0,00145	0,00152	0,015
mДzсв, MM	0,00512	0,00518	0,00557	0,046
Уравнивание сети ПФТ
ДXоп max , M	0,328 ,,	0,354	0,375	0,8
ДYоп max , M	0,407	0,332	0,327	0,8
ДZоп max , M	0,585	0,585	0,598	0,8
mДX оп, M	0,183	0,181	0,195	0,5
mДYоп, M	0,218	0,199	0,180	0,5
mДZоп, M	0,372	0,370	0,357	0,5
ДLГ max , M	0,257	0,256	0,254	0,4
mДLГ, M	0,283	0,279	0,265	0,5
ДXГ оп ср , M	0,155	0,161	0,163	0,4
ДYГ оп ср , M	0,161	0,158	0,140	0,4
ДZГ оп ср , M	0,343	0,332	0,322	0,4

Результаты исследования точности построения блочной сети фототриангуляции в зависимости от числа и расположения опорных точек в сети приведены в таблице 4.3. Как видно из схемы 1 в первом варианте расположения опорных точек, они расположены по всему блоку почти равномерно, все контрольные величины удовлетворяют допуску. Расположение опорных точек по схеме 2 дало наихудший результат, причиной такого результата является то, что блок по краям не обеспечен опорными точками и тем, что опорных точек было меньше чем в схеме 1 и схеме2. Лучший результат получился при расположении опорных точек по схеме 3 это можно объяснить тем, что грубо измеренные точки были исключены из уравнивания.

Таблица 4.3- Оценка точности построения блочной ПФТ при различном количестве и расположении опорных точек.

Этап ПФТ	Апостериорная оценка точности	Допуски по инструкции
	Схема 1	Схема 2	Схема 3
ДXоп max, M	0,328 0,206	0,315	0,357	0,8
ДYоп max , M	0,407	0,185	0,250	0,8
ДZоп max , M	0,585	0,119	0,646	0,8
mДX оп max , M	0,183	0,174	0,206	0,5
mДYоп max , M	0,216	0,119	0,137	0,5
mДZоп max , M	0,372	0,075	0,359	0,5
ДLГ max , M	0,257	0,196	0,222	0,4
mДLГ max , M	0,283	0,211	0,247	0,5
ДXГ оп ср , M	0,155	0,145	0,177	0,4
ДYГ оп ср , M	0,161	0,110	0,111	0,4
ДZГ оп ср , M	0,343	0,066	0,278	0,4

Схема 1

Схема 2

Схема 3

В результате проделанной исследовательской работы мною было установлено, что манипуляции со связующими точками(избыток или недостаток) существенно не влияет на результат. Опорные точки наихудшие результаты показывают при уравнивании когда опорные точки оставлены по прямой, что и следовало ожидать так как по краям в этом случае идет искажение. При изменении способа уравнивания также не было особых изменений, хотя метод независимых моделей имеет немного лучший результат.

Заключение

В последние годы строительство так называемых уникальных инженерных сооружений потребовало от геодезии резкого повышения точности измерений. Так, при монтаже оборудования мощных ускорителей приходится учитывать десятые и даже сотые доли миллиметра.

В данной дипломной работе была разработана технология создания цифрового топографического плана 1:500 на район расположения Государственной морской академии имени Макарова.

Первый раздел данной дипломной работы включает в себя общее описание участка работ и объекта, анализ существующей геодезической сети, а так же созданию разбивочной геодезической сети на участке работ и оценке её точности. По результатам расчётов было принято решение о создании планово - высотного обоснования в виде полигонометрии IV класса 1 и 2 разрядов.

Во втором разделе рассматривается маркшейдерско-геодезическое сопровождение и всех сопутствующих работ. Приведены способы производства разбивочных работ, начиная от выноса основных осей. Выбраны приборы и методы ведения геодезических работ.

А также в результате выполнения дипломной работы:

- рассмотрено понятие пространственной цифровой фототриангуляции, назначение, достоинства, основные методы, а также её особенности;

- рассмотрена краткая характеристика ЦФС «Фотомод» и технология построения блочной сети фототриангуляции на ЦФС «Фотомод»;

- подробно рассмотрено построение блочной сети фототриангуляции на ЦФС «Фотомод», включающее оценку фотографического и фотограмметрического качества исходных материалов, составление рабочего проекта, подготовку исходных данных для построения сети, внутреннее ориентирование снимков, измерение плоских координат опорных, межмаршруных и связующих точек снимков, построение и уравнивание блочной сети фототриангуляции, оценку точности, контроль качества и анализ результатов цифровой фототриангуляции;

- проведены исследования точности построения блочной сети фототриангуляции, которые показали, что точность её построения зависит от числа точек в стереопарах, от числа и расположения опорных точек в сети и от используемого метода уравнивания сети.

Таким образом были изучены теоретические основы и получены практические навыки построения сетей пространственной фототриангуляции по результатам фотосъемки с использование ЦФС «Фотомод» а также составление цифрового топографического плана.

Список использованной литературы

1 Антипов, И.Т. Математические основы пространственной аналитической фототриангуляции [Текст] / И.Т. Антипов. - М.:Картгеоцентр-Геодезиздат, 2003. - 296 с.

2 Большаков В.Д., Левчук Г.П. Справочник геодезиста кн. 1 Учебник для вузов / А.Н. Лобанов. - М.:Недра, 1988. - 362 с.

3 Большаков В.Д., Левчук Г.П. Справочник геодезиста кн. 2 Учебник для вузов / А.Н. Лобанов. - М.:Недра, 1988. - 418 с.

4 Большаков В.Д., Гайдаев П.А. Теория математической обработки геодезических измерений. М.: Недра, 2007.

5 Большаков В.Д., Деймлих Ф., Васильев В.П., Голубев А.Н. Радиогеодезические и электрооптические измерения. М.: Недра, 2005.

6 Визгин А.А., Коугия В.А., Хренов Л.С. Практикум по инженерной геодезии: Учеб. пособ. для вузов. М.: Недра, 1989

7 Гиршберг М.А., ч. II Селиханович В.Г. Геодезия. М.: Недра, ч. I 2007г., ч. II 2007г.

8 Гук, А.П. Аналитическая фототриангуляция с применением микро-ЭВМ и ЭВМ “ЕС-1022” [Текст]: Учебное пособие / А.П. Гук, Т.А. Широкова. - Новосибирск, 1987. - 82 с.

9 Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов [Текст] - М., 2002. - 100с.

10 Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500.

11 Маслов А.В., Гордеев А.В., Батраков Ю.Г. Геодезия. М.:Недра, 1993

12 Маслов А.В., Юнусов А.Г. Горохов Г.И. Геодезические работы при землеустройстве: Учебн. пособие для ВУЗов. М.: Недра, 1990

13 Неумывакин Ю.К., Смирнов А.С. Практикум по геодезии: Учебное пособие. М.: Геодезиздат, 1995

14 Основные положения по аэрофотосъемке, выполненной для создания и обновления топографических карт и планов ГКИНП-09-32-80 [Текст] - М.: Недра, 1982. - 16 с.

15 Обиралов А.И., Лимонов А.Н., Гаврилова Л.А. Фотограмметрия.-М.: КолосС, 2002.

16 Организация и планирование строительного производства. А.Г. Дикман., М.: "Высшая школа", 1988 г.

17 Пособие по ЦФС “Фотомод” в электронном виде.

18 Пеллинен Л.П. Высшая геодезия (Теоретическая геодезия). М.: Недра, 2000.

19 Тарасов Л. В., Тарасова А. Н. Беседы о преломлении света / Под ред. В. А. Фаб-риканта. М.: Наука, 1982

20 Тетерин Г. Н. История геодезии в России (до 1917 г.): учебное пособие, ч. 3. Новосибирск: НИИГАиК, 1992

21 Практикум по фотограмметрии и дешифрированию снимков/Учеб. пособие для вузов/ Обиралов А.И., Гебгарт Я.И. и др.- М.: Недра, 1990.

22 Левчук Г.П., Новак В.Б., Конусов В.К. Прикладная геодезия. Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ. М.: Недра, 2001.

23 Лобанов, А.Н. Фотограмметрия [Текст]: Учебник для вузов / А.Н. Лобанов. - М.:Недра, 1984. - 552 с.

24 Фельдман М.Н., Макаренко К.И. Лабораторный практикум по фотограмметрии и стереофотограмметрии./Учеб. пособие для техникумов.-М.:Недра, 1989.

25 Шеховцов Г.А. Оценка точности положения геодезических пунктов. М.: Недра, 1992

26 СНиП 2.01.01.82 - Строительная климатология и геофизика. Госстрой России, Москва 1999.

27 СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования. М., 1988 г.

28 . СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика. Стройиздат, 1983 г.

29 Справочник техника-геодезиста. М.: Недра, 1993

30 Электронный ресурс http://www.brocgaus.ru/text/032/942.htm

31 Электронный ресурс http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/096/752.htm

Приложение А

Справочный материал

Таблица 1 Определение продольного перекрытия

Продольное перекрытие, Рх %
заданное рх	минимальное рх	максимальное
		h/Hср<0,2	h/Hср>0,2
60	56	66	70
80	78	83	85
90	89	92	93

Таблица 2 Определение поперечного перекрытия

Масштаб фотосъемки	Поперечное перекрытие Ру %
	расчетное	минимальное	максимальное
мельче 1:25000	30+70	20	расч. +10
1:25000- 1:10000	35+65	20	расч. +15
крупнее 1:10000	40+60	20	расч. +20

Таблица 3 Взаимосвязь параметров фотографирования

Масштаб плана (карты) 1:N	Масштаб фотографирования	Фокусные расстояния фотоаппаратов, мм (формат негатива 18*18 см)
	при стереотопографической съемке	при контурной съемке; комбинированной съемке
1: 25 000	1: 25 000- 1: 6 0000	до 1: 75 000	70, 100, 140, 200
1: 10 000	1: 12 000- 1: 35 000	до 1: 50 000	70, 100, 140, 200
1: 5 000	1: 5 000- 1: 20 000	до 1: 30 000	70, 100, 140, 200,350
1: 2 000	1: 3 000- 1: 12 000	до 1: 16 000	100, 140, 200,350,500
1: 1 000	1: 3 000- 1: 6 000	до 1: 8 000	140, 200,350, 500,1000
1: 500	1: 2 000- 1: 4 000	до 1: 5 000	200,350, 500, 1000

Таблица 4 Примерная стоимость фотосъемки

Масштаб фотографирования 1:m	Цена 1 кв.м. фотосъемки у.е.	Масштаб фотографирования 1:m	Цена 1 кв.м. фотосъемки у.е.
1: 80 000	110	1: 14 000	665
1: 60 000	130	1: 12 000	905
1: 50 000	160	1: 10 000	1125
1: 35 000	220	1: 7 000	2240
1: 30 000	235	1: 5 000	3825
1: 25 000	310	1: 4 000	5785
1: 20 000	390	1: 3 000	9500
1: 17 000	475	1: 2 000	13000

Приложение Б

Технологическая схема изготовления топографического плана

Размещено на http://www.allbest.ru/

11

Размещено на Allbest.ru