Производство дешифровочных работ при создании крупномасштабных топографических планов

Размещено на http://www.allbest.ru//

Карагандинский государственный технический университет

Производство дешифровочных работ при создании крупномасштабных топографических планов

Ж.З. Толеубекова

к.т.н., доцент, каф. МДиГ

С развитием науки и техники процесс создания карт также изменяется и совершенствуется. В настоящее время вместе с развитием рыночных отношений и возникновением конкурентной среды все больше внимания уделяется экономической эффективности производства.

Основной задачей топографо-геодезического производства на сегодняшний день является картографирование и обновление всего масштабного ряда карт территории Республики Казахстан. В связи с интенсивным строительством, вводом новых территорий в городе Астане, существующие топографические планы не соответствуют современному состоянию местности, не отвечали основным требованиям, предъявляемым к ним. В связи с этим возникла острая необходимость обновления карты города Астаны. Поэтому для обновления и создания крупномасштабной карты города Астаны необходимо было выполнить аэрофотосъемку, которая позволила бы решить целый ряд задач, таких как обновление дежурного топографического плана, мониторинг градостроительных изменений, навигационное обеспечение и т.д., а затем по материалам аэрофотосъемки обновить и создать цифровой топографический план города.

Тем самым аэросъемка как метод исследования земной поверхности все шире и шире внедряется в самых разнообразных областях науки и техники. Это объясняется прежде всего тем, что аэросъемка дает возможность в короткий срок охватить исследованиями большие и труднодоступные территории, сократить объем наземных исследований при большой экономии государственных средств и получить достаточно точный и объективный материал. Можно без преувеличения сказать, что аэросъемка дает человеку мощное орудие для изучения совокупности природных явлений, часто недоступных для наземных исследований.

Особо важное значение имеет аэросъемка для создания топографических карт разных масштабов. В настоящее время топографическое картографирование территории значительных участков земной поверхности без использования материалов аэросъемки уже не производится.

Основное назначение дешифровочных работ при создании крупномасштабных карт заключается в изучении объектов и предметов местности (природных и социально-экономических элементов содержания топографических карт), в определении особенностей их фотографического изображения на аэроснимках и в обозначении выделенных объектов и предметов соответствующими условными знаками при соблюдении требований наставлений по топографическим съемкам. К этому следует добавить, что в процессе топографического дешифрирования приходится производить отбор и обобщение дешифрируемых элементов содержания карты. Достоверность топографического дешифрирования зависит от многих факторов, в числе которых можно отметить: современность и качество аэросъемки; масштаб аэроснимков; контрастность фотографического изображения; внешние особенности сфотографированной местности; особенности аэрофотосъемочных материалов; степень подготовки дешифровщика в области аэрофотогеодезии и географических дисциплин; время, отпущенное для топографического дешифрирования.

Акмолинская область - административно-территориальный регион, расположенный в центральной части Республики Казахстан. Территория составляет 121,7 км2. Граничит насевере с Северо-Казахстанской, на востоке - с Павлодарской, на юге - с Карагандинской, на западе - с Костанайской областями. Область делится на 14 сельских, 2 городских района. В состав области входит 8 городских, 12 поселковых, 183 сельских округа. Административный центр - город Кокшетау. Акмолинская область расположена в степи, в северо-западной части Сары-Арки, в верхней части реки Есил.

Областной регион расположен в эпигерценной доске Западной Сибири и с геологической точки зрения отличается особой структурой и давним историческим развитием. Геологическая структура земли сформирована в периоде каледон и герцин. А в конце палеозойской эры начался период континентного формирования. За длительный период разравнения появилась горная местность, в эру мезозой постепенно превратилась в отроги. Областная местность в основном состоит из метоморфных каменных досок, кварцитов, песчаных камней, альбитофиров, извести, конгломератов. Наряду с ним широко распространены эффузийные и интрузийные (гранит, диорит, габбро и др.) ископаемые. Неоген и пожелтевшие осадки тяжелым слоем покрывают старинные ископаемые. Хоть областной регион с геологической точки зрения полностью не изучен, здесь много больших и малых полезных ископаемых. В области встречаются месторождения полиметалла, металлопроката. В недрах Акмолинской части выявлены месторождения золота, бокситов, кобальта, угля, молибдена, каолиновых глин, кварцевых песков, строительных материалов (природный строительный камень, гравий, песок, глина) и т.д.

Основные месторождения области расположены близко к поверхности земли и очень плотно к густонаселенным пунктам и близ автомобильных и железных дорог.

На этом проекте исполнено сплошное полевое топографическое дешифрирование на ортофотоснимках с последующей камеральной доработкой. Проектируемый участок с территорией 700 кв. км пересекает река Есил, которая разделяет город на две части: правый и левый берег. Территория по геоморфологическим признакам расположена в равнинной плоскости. Местность участка сравнительно ровная, но к юго-западу имеет небольшой уклон. Район участка застроен, вокруг территории города есть зеленые насаждения. Для создания крупномасштабных карт территории города выполнена аэросъемка масштаба 1: 2000.

Главной особенностью участка работ является наличие значительных застроенных территорий с большой контурной нагрузкой. В зоне многоэтажной застройки особое внимание уделялось введению поправок за счет смещения изображений верхних частей зданий и сооружений вследствие центрального проектирования и наличия карнизов.

Комплекс строительства состоит из следующих элементов: дорога с асфальтобетонным покрытием; тротуары с асфальтовым покрытием; озеленение (газоны, деревья, кустарники); большие архитектурные формы.

Для составления проекта дешифровочных работ при создании крупномасштабных карт территории города Астаны были собраны и изучены топографо-геодезические материалы, имеющиеся на данном участке будущих работ.

На объекте сохранились 48 пунктов триангуляции, 45 пунктов полигонометрии 1 разряда, 32 пункта нивелирных реперов (в основном типа 160 опознак и 161 опознак) 1-4 классов и 33 стенных реперов в старой части города. Эти пункты могут быть использованы как исходные для создания планового и высотного обоснования. Размер застройки административной территории города составляет около 70%. На участок дешифрирования имеются топографические планы участка масштаба 1: 2 000. 1: 5 000. Каталоги координат геодезических пунктов на лист карты масштаба 1: 200 000.

Участок дешифрирования по климатическому району относится к юго-западному IB. Проектируемая территория является частью равнины Тенгиз и плоскости Есил с рекой Есил, сведения о которых приведены в таблице.

При создании крупномасштабных топографических карт необходимо выполнить аэросъемку, для этого следует использовать самолет Ан-2. С аэросъемочным комплексом ADS-40 для выполнения аэросъемок в масштабах от 1:500 до 1:5 000.

Основная особенность вождения самолета Ан-2 при аэросъемке заключается в том, что этот самолет не оборудован автопилотом. Поэтому для самолетовождения используется дополнительный интерфейс, входящий в состав аэросъемочного комплекса ADS-40, устанавливаемый на приборной доске командира самолета.

Основные сведения по проекту дешифрирования

Вследствие особенностей, присущих аэросъемкам в крупных масштабах, предварительную подготовку проводим более тщательно в части изучения объекта съемки. В процессе предварительной подготовки по картам и схемам должна быть изучена территория съемки. План полета составляется на специализированном программном обеспечении, первым этапом следует получить электронную карту в растровом виде и привязанную в системе координат WGS-84; затем получить приближенный ЦМР. После чего, на основе этих данных в специализированной программе (FPES) запроектировать план полета с требуемым разрешением и после расчета получить требуемые параметры аэросъемки: высота аэросъемки, протяженность маршрута, направление и координатную привязку. Проект следует экспортировать в формате, читаемом программой управления аэросъемкой в системе ADS-40. С помощью данного проекта - плана полета и выполнения всех требуемых параметров выполнения аэросъемки, система управления аэросъемкой (FCMS) будет корректно выполнять съемку и выводить предупреждения о тех или иных отклонениях от заданного маршрута.

При малых высотах полета, с которых производятся съемки в крупных масштабах, даже незначительные ошибки по высоте и месту (как при выполнении заходов на съемочные маршруты, так и при их прокладке) вызывают ухудшение фотограмметрического качества аэросъемочных материалов. Поэтому при таких съемках требуется постоянный контроль за точностью выдерживания высоты полета и удерживания самолета в горизонтальном положении при съемке маршрутов.

Для исключения возможных случаев сдвига изображения воздушная скорость по прибору должна рассчитываться для каждого масштаба съемки в зависимости от высоты полета, скорости и направления ветра.

При выполнении аэросъемок в масштабах крупнее 1:2000, когда направление съемочных маршрутов совпадает с плоскостью направления ветра, прокладка съемочных маршрутов с попутным ветром может вызвать увеличение скорости самолета, что в свою очередь может повлиять на качество изображения, таких как смаз пикселя и т.д. В этом случае съемку следует производить с одного направления - против ветра.

При съемках с одного направления полет по съемочному маршруту выполняется с такой скоростью по прибору, допустимой для самолета, при которой путевая скорость обеспечивала бы получение резких изображений.

Перед началом аэросъемочных работ получено разрешение компетентных органов РК на проведение аэрофотосъемочных работ: общие (разрешение АУЗР, согласование МО РК и КНБ РК); специальные - после получения общих (разрешение акимата г. Астанаы ДКНБ по г. Астане, СОП).

Состав аэросъемочной бригады составляет 6 человек.

Перед проведением аэросъемки был проведен сбор, систематизация и анализ исходных данных, необходимых для выполнения аэросъемки, организация выполнения наземных GPS/ГЛОНАСС измерений на весь период аэросъемки (рисунок 1), для уравнивания данных GPS-IMU сенсора ADS-40, с данными наземных базовых измерений GPS станции (измерение которого исполняется в районе произведения аэросъемки) и конвертирование в требуемые форматы.

топографический дешифровочный карта аэросъемка

Организация выполнения наземных измерений

Список литературы

1. Руководство по дешифрированию аэроснимков при топографической съемке и обновлении планов масштабов 1: 2000 и 1:5000. Москва, 1980.

2. Руководство по оценке качества исходных материалов аэрокосмическихсъемок и производной продукции в цифровой и аналоговой форме / ГКИНП (ОНТА) - 02-274-03. М., 2003.

3. Инструкция по составлению технических отчетов о геодезических,астрономических гравиметрических и топографических работах. М.: Недра, 1971. ДСП.

4. Правила по технике безопасности на топографо-геодезических работах(ПТБ-88) Недра, М.: 1991.

5. Постановление Правительства Республики Казахстан №1403 от 28 декабря 2002 г. «Об установлении единых государственных систем координат, высот, гравиметрических и спутниковых измерений, а также масштабного ряда государственных топографических карт и планов».

Размещено на Allbest.ru