Обновление топографической карты с помощью фотоплана

Министерство образование и науки

 

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» Факультет среднего профессионального образования

(Колледж геодезии и  картографии)

 

 

 

Допущено к защите

Зам директора по УПР

_______Ю. В. Гвоздева

«____»________20__г.

 

 

 

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

 

Тема: «Обновление топографической карты с помощью фотоплана»

 

 

 

 

Специальность аэрофотогеодезия группа АФГ-10-42

 

 

 

 

 

 

Дипломник Афонина А.А.

 

Руководитель ВКР Удальцова Я.П.

 

 

2014

 

 

Оглавление

 Введение……………………………………………………………………………

1. Современные средства, методы и технологии обновления топографических карт…………………………………………………………………………………

1.1 Сущность обновления карт……………………………………………………

1.2 Современные методы и технологии  обновления топографических карт… ..

1.3 Подготовительные работы при обновлении карт…………………………….

1.4 Способы обновления топографических  карт…………………………………

1.5 Существующие технологические  схемы, технические средства и  организация работ по обновлению  топографических карт……………………………………..

2. ЦФС-… цифровая фотограмметрическая станция ……………………

2.1 Технологическая схема создания  и обновления ЦТК с применением  ЦФС………………………………………………………………………………….

2.2 Обновление карт с использованием  цифровых методов…………………….

2.3 Обработка растровых изображений  при обновлении топографических карт…………………………………………………………………………………..

2.4 Особенности топографического  дешифрирования в цифровых технологиях  обновления карт………………………………………………………………….…

3 Эксперимент по обновлению участка карты с использованием фотоплана 2012 года в программе ЦФС……………………………….

3.1 Технологическая схема обновления в программе ЦФС………………………………………………………………………………....

3.2 Методика проведения эксперимента……………………………………….

3.3 Анализ результатов эксперимента…………………………………………….

Заключение…………………………………………………………………………

Графическая часть………………………………………………………………….

Список литературы. ………………………………………………………………..

 

Введение

 

Топографические карты дают нам представление об окружающем нас мире и позволяют ориентироваться в нем, показывая все видимые элементы местности c одинаковой подробностью. На них отображаются: рельеф, гидрография, растительность, почвы и грунты, населенные пункты, дорожная сеть, социально-экономические и другие объекты, что позволяет комплексно оценивать территорию. Топографическими масштабами принято считать ряд 1:10 000–1:200 000.

На данный момент на карте мира практически не осталось белых пятен — топографические карты покрывают почти всю поверхность суши нашей планеты, хотя не все они одинаково детальные. Территория России к 1988 г. была полностью покрыта картами в масштабе 1:25 000, а около трети  территории страны — в масштабе 1:10 000. Однако большая часть этих карт не обновляется систематически.

Между тем, современный мир очень изменчив: растут города,  появляются новые поселения, строятся дороги, коммуникационные сети, инженерные сооружения, осваиваются новые районы добычи полезных

Поэтому постоянно возникает задача обновления топографических карт.   Так как государственные топографические карты основных масштабов для  России уже созданы, составление топографических карт заново требуется реже — только в случае кардинальных изменений, таких как строительство новых городов и крупных сооружений.

В качестве первичного материала для топографических карт традиционно используются аэрофотоснимки и в последнее время -космические снимки.

Актуальность темы заключается в том, что топографические карты обновляются с целью приведения их содержания в соответствие с современным состоянием местности и переиздания карт, в принятой системе координат и высот и в действующих условных знаках.

 

Цель дипломной работы.

Дипломная работа посвящается обновлению карт масштаба 1: 2000 по фотопланам 2012 года, созданного на базе современной техники и технологий по материалам аэрофотосъемки 2012 года.

В первой главе рассматриваются современные средства, методы и технологии обновления топографических карт.

Во второй главе рассматривается технология обновления топографических карт с применением современных цифровых методов.

Третья глава посвящена эксперименту.

Дипломная работа содержит 44 страниц текста, список литературы (источников) и приложения.

 

 

 

                                                                                                   

 

1.Современные  средства, методы и технологии  обновления топографических карт

 

1.1 Сущность обновления карт

Обновление карт - путь поддержания топографической изученности земной поверхности на современном уровне. При отсутствии современных

топографических карт информация о земной поверхности и о природных

антропогенных ландшафтах устаревает и теряет свою ценность.

Различают физическое и моральное старение карт.

Физическое старение связанно с динамикой объектов местности и их  характеристик. Это старение происходит постепенно и неравномерно по различным элементам.

Физическое старение во многом зависит от экономического развития страны. Быстрее ландшафт меняется в экономически развитых районах. Строительство антропогенных объектов, прокладка дорог, сведение лесов может привести к тому, что карта перестанет быть современной через 2-3 года. Напротив, в малоосвоенных районах служба карты удлиняется на десятилетия. Различные элементы карты стареют с разной скоростью. Природные элементы ландшафта меняются медленнее культурных. Физические изменения местности различают по динамике:

одни могут происходить медленно и постепенно (миграции рек,

движение ледников), другие – быстро, катастрофически (сход селевых потоков, лавин, взрывы, карстовые обвалы).

Моральное старение карт связано с их несоответствием современному

научно-техническому уровню. В связи с непрерывным возрастанием

требований к картам и научно-техническим прогрессам в развитии топографо-геодезического производства меняются математическая основа, полнота содержания, оформление карт и методы их создания. Эти изменения

отражаются в новых инструкциях, условных знаках, руководящих технических материалах. Старение карт замедляет картографическую обеспеченность территории.

Под обновлением карт понимается приведение их в соответствие с

современным состоянием отображаемой местности и современными научно-

техническими требованиями.

Поскольку в большинстве случаев карта устаревает частично, при

обновлении выполняют не все процессы и в меньшем объеме, чем при создании карты. Обновление должно проходить быстрее и с меньшими затратами, чем создание карты заново. Следует отметить, что обновление процесс не бесконечный, и после 3-4х циклов карту необходимо создавать заново, чтобы исключить ошибки, вносимые при обновлении.

Обновление карт всегда является актуальной задачей и затрагивает многие вопросы.

Технологически обновление карты индивидуально для каждого района и зависит от характера, числа и значимости изменений. При планировании

технологии на первый план выходят задачи оценки качества обновляемой

карты и наличия исходных материалов для обновления в частности

космических или аэроснимков.

При обновлении карт необходимо решение следующих задач:

- изучение и анализ особенностей  района обновления;

- сбор и анализ основных и  дополнительных источников информации, а именно:

а) литературных, описательных материалов, географических карт и

атласов;

б) материалов топографических съемок: каталогов и координат точек

съемочной сети, материалов фотосъемок, технических документов к

созданным или обновленным картам (планам) предыдущего издания;

в) материалов специальных и специализированных крупномасштабных

съемок;

г) материалов государственного планирования;

- оценка степени старения карт  с целью выбора оптимальной  технологии

их обновления в зависимости от характера и числа изменений;

- выбор исходных материалов, основных  и дополнительных источников

информации;

- детальное выявление изменений  местности, получение координат  и

характеристик изменившихся объектов, внесение изменений;

- проверка качества обновленной  карты ( полевая, камеральная);

- подготовка карты к изданию.

Детальное выявление изменений местности и получение координат и

характеристик изменившихся объектов местности может проводиться

различными методами: непосредственно в полевых условиях с использованием геодезических приборов, в камеральных - с использованием современных карт более крупного масштаба, по аэрокосмическим изображениям местности.

Для полного обновления карт экономически выгодна технология обновления по космическим снимкам. Использование космической съемки по сравнению с аэросъемкой составляет удешевление работ в три раза. Применение космических снимков оправдано вплоть до обновления планов 1:500.

На данный момент самым крупным масштабом обновляемых по космическим снимкам карт является масштаб 1:25 000.

Работы в области космической съемки начались около 25 лет назад. За

это время были выполнены многочисленные исследования в этой области,

включая технологии обновления карт.

Последние 10 лет во многих областях картографического производства стали активно внедряться и использоваться электронно-вычислительные устройства, использование которых значительно сокращает долю ручного труда и повышает качество готового продукта. Переход на цифровые технологии ставит перед производством много технологических вопросов, связанных с точностью, содержанием и информативностью цифровых топографических карт.

 

При полном обновлении карт в цифровом виде с использованием аэрофотосъемки и  космической съемки.

Технология в общем виде включает следующие этапы:

- обзор, изучение и анализ особенностей района обновления, анализ изданных топографических карт, разработка требований к космической съемке

- сбор материалов, включая имеющиеся современные материалы космических  и аэрофотосъемок;

- предварительная оценка степени старения карт с целью выбора оптимальной технологии обновления;

- перевод рабочих материалов в цифровой вид (сканирование карт и снимков)

 при отсутствии цифровых  оригиналов;

- создание планово-высотного обоснования;

- векторизация содержания растровых карт;

- трансформирование растрового фотоизображения местности в проекцию карты;

- создание фотоплана по трансформированным  аэрофотоснимкам;

- дешифрирование участков местности по новым, созданным фотопланам;

- проверка содержания обновленной цифровой карты;

- полевое обследование с проведением при необходимости съемочных работ;

- редактирование обновленной цифровой карты;

- подготовка карты к изданию.

 

Технологии обновления карт варьируют в зависимости от их назначения, масштаба, исходных материалов, объема работ, степени старения карт, программного обеспечения и технических средств.

         Детальное выявление изменений местности и получение координат и

характеристик изменившихся объектов местности, может проводиться различными методами:

- непосредственно в полевых условиях с использованием геодезических приборов;

 - в камеральных условиях с использованием современных карт более крупного масштаба, по аэро и космическим снимкам изображениям местности.

 

1.2 Современные методы и технологии обновления топографических карт

 В зависимости от вида используемой информации об изменениях на местности различают три метода обновления карт:

- по  космическим и аэрофотоснимкам с последующим полевым обследованием или без него;

- по современным топографическим  картам, как правило, более крупного  масштаба по сравнению с масштабом обновляемой карты;

- по фотопланам;

Основным методом является метод обновления карт по космическим снимкам и по фотопланам, созданным по аэрофотоснимкам последних лет.