Обновление топографической карты с помощью фотоплана

При обновлении карт на универсальном приборе может быть получена сразу гравюра изменений. Для этого после ориентирования модели на копию оригинала карты накладывают гравировальную основу на прозрачном пластике, совмещая углы рамки карты, пробитые пуансоном на этой основе.

На координатографе устанавливается гравировальная головка, отъюстированная там, чтобы оси гравировального резца и иглы совпадали. Маркой прибора обводят изменившиеся элементы карты, гравируя их на основе.

Полученная гравюра изменений после согласования новой ситуации с рельефом может быть впечатана в копию составительского оригинала, а после полевого обследования- в копию издательского оригинала карты, на которой предварительно удаляются ретушью утраченные элементы карты.

 

III. Обновление цифровых карт по аэро - и космическим снимкам.

Применяют: - при средних и мелких  масштабах карт (1 : 50 000 и мельче).

В качестве первичного материала для топографических карт традиционно использовались аэрофотоснимки.

Космические цифровые снимки открывают новые возможности:

-удешевление повторных  съемок,

- увеличение площади охвата  местности и снижение искажений, связанных с рельефом. Кроме того, упрощается генерализация изображения  на мелкомасштабных картах: вместо  трудоемкого упрощения крупномасштабных  карт можно сразу использовать  космические снимки среднего разрешения. Поэтому съемки из космоса используются все шире и шире, и в перспективе могут стать основным методом обновления топографических карт.

Космические снимки позволили не только ускорить составление

и обновление тематических карт, но и открыть новые явления, а также

создать новые типы карт. Например, только на космических снимках

видны системы облачности, оперативная съемка которых позволяет метеорологам уточнять прогнозы и следить за опасными стихийными явлениями, например ураганами. Геологи составляют по мелкомасштабным космическим снимкам карты линиментов и кольцевых структур, необходимые для разведки полезных ископаемых. На крупномасштабных аэроснимках эти структуры не видны.

 

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

 

Обновление топографических карт включает следующие основные этапы работ:

Аэрофотосъёмка

 

Камеральные работы

 

Полевые работы

 

Камеральные работы при обновлении топографических карт по фотоснимкам выполняется с целью создания оригиналов обновления и включает следующие основные процессы :

• фотограмметрическое сгущение сети опорных точек;
• трансформирование или ортофототрансформирование фотоснимков и изготовление при необходимости фотоплана или ортофотоплана;
• дешифрирование фотоснимков;
• создание оригиналов обновления;
• составление рабочего проекта полевого обследования;
• отработка и оформление оригиналов обновления и документации к ним.

  Фотограмметрическое сгущение сети опорных точек производится для обеспечения планово-высотной основой трансформирования (ортофототрансформирования) фотоснимков и исправления абрисных копий издательских оригиналов.

Трансформирование фотоснимков выполняется в обычном порядке на фототрансформаторе. При количестве зон трансформирования более трёх и при наличие соответствующих приборов выполняется ортофототрансформирование. При необходимости монтируется фотоплан.

Камеральное дешифрирование фотоснимков выполняется с использованием стереоскопа, набора дешифровочных луп или непосредственно на универсальном фотограмметрическом приборе. При наличие используются эталоны дешифрирования.

Создание оригиналов обновления на абрисных копиях выполняется путём переноса на них изменений с отдешифрированных фотоснимков. Погрешности совмещения опорных точек на фотоснимке с соответствующими точками на абрисной копии при её исправлении не должна превышать 1,0 мм.

Перенос изменений с фотоснимков на абрисные копии издательских оригиналов непосредственным копированием на просвет выполняется на просветно-монтажном столе. Для этого на его стекло под абрисную копию укладывают трансформированный фотоснимок с отдешифрированным и вычерченными изменениями местности.

Перенос изменений на абрисные копии издательских оригиналов оптическим проектированием выполняется с помощью универсального топографического проектора или фототрансформатора. Рабочий проект полевого обследования карты составляется исполнителем на тиражном оттиске листа карты в процессе камеральных работ по исправлению абрисных копий и дешифрированию фотопланов.

Отработка и оформление оригиналов обновления и документации к ним при выполнении камеральных работ включает:

- отработку содержания оригиналов;

- вычерчивание изображений новых и изменившихся местных придметов и контуров;

- сводка по сторонам рамок трапеций;

- зарамочное оформление оригинала;

- заполнение формуляра;

- подготовку оригинала и документацию к сдаче.

Полевые работы при обновлении топографических карт выполняется с целью проверки полноты содержания и точности камерального исправления оригиналов обновления. Объём полевых работ зависит от характера местности, количество происшедших на ней изменений, принятой технологии исправления карты и определяется рабочим проектом полевого обследования.

Обследование пунктов государственной геодезической сети и знаков государственной нивелировочной сети выполняется с целью проверки  их сохранности на местности.

Полевая инструментальная проверка точности карты выполняется, если при проверке точности обновляемой карты в камеральный период путём построения фотограмметрических сетей в качестве опорных точек для их геодезического ориентирования служили контурные точки.

Проверка значений склонений магнитной стрелки производятся на трёх – пяти геодезических пунктах или точках съёмочной сети, равномерно расположенных на площади трапеции.

Полевое обследование и исправление оригиналов обновления выполняется в соответствии с рабочим проектом полевого обследования.

По мере выполнения полевого обследования производится окончательная отработка оригиналов обновления.

                                                                                                                                         

 

2. «ЦФС»- цифровая фотограмметрическая станция

 

ЦФС предназначена для обработки материалов аэросъемки, космической съемки со спутников Ikonos, Quic k Bird, SPOT-5, Irs и др., а также любых космических снимков центральной проекции. Помимо одиночных космических снимков «ЦФС " обрабатывает космические стереопары. Программа обрабатывает снимки, полученные с цифровой камеры, данные наземной фототеодолитной съемки.

Выходной продукцией являются:

-  фотосхемы, фотопланы, ортофотопланы;

-  цифровые модели рельефа в виде горизонталей, матрицы высот, треугольников (TIN);

-  электронные карты и планы;

Возможности программы:

- Максимальное количество снимков, которые одновременно были обработаны в программе " ЦФС ", составляет 13000 штук. Вообще же программа рассчитана на одновременную обработку 15000 снимков, при необходимости это ограничение может быть увеличено.

-  В одном проекте могут быть обработаны разномасштабные снимки, снимки с различными фокусными расстояниями и форматами кадров.

-  «ЦФС " позволяет обрабатывать сложные залеты, когда в проекте имеются "дыры", снимки с большими углами наклона и с величиной «елочки» до 45 градусов.

- При обработке материалов аэросъемки на протяженные линейные сооружения (дороги, трубопроводы) можно совместно уравнять все маршруты покрывающие объект, причем маршруты могут располагаться относительно друг друга под углом 90 градусов. Совместное уравнивание позволяет получить более точные результаты и сократить количество точек планово-высотной подготовки.

-  убрать искажения на снимках вызванные дисторсией, ошибками сканирования;

-  свободно переходить из одной системы координат в другую, при этом отрисованная карта тоже будет автоматически пересчитана в другую систему координат.

- автоматически создавать цифровую модель рельефа;

-   автоматически создавать горизонтали, бергштрихи, отметки высот, подписи горизонталей и отметок высот;

- экспортировать созданную электронную карту вместе с семантикой и ортофотоплан в ПО «Панорама», ПО «Нева», ArcInfo , MapInfo , MicroStation , AutoCad и др.

 

2.1 Технологическая схема создания и обновления ЦТК с применением ЦФС

Технологическая схема включает комплекс полевых и камеральных работ по технологии практически идентичной технологии с применением АФП.

На этапах фотограмметрического сгущения и стереотопографической съемки рельефа используют ЦФС.

Фотограмметрическое сгущение опорной сети с использованием ЦФС требует наличия растровых изображений снимков или их фрагментов.

Растровое изображение может быть получено как в процессе аэро- или космической съемки цифровыми камерами, так и путем сканирования снимков.

Для измерения на ЦФС следует применять метод автоматического отождествления точек на смежных снимках. Автоматическое отождествление может выполняться для двух, трех и т.д. снимков, на которых изображается измеряемая точка.

Построение фотограмметрической модели на ЦФС, обеспечивается строгим математическим решением фотограмметрической засечки, полностью реализует геометрическую точность снимка с учетом его масштаба, фотографического и фотограмметрического качества и величины элемента сканирования.

 

2.2 Обновление карт с использованием цифровых методов

В качестве основных исходных материалов использованы материалы аэрофотосъемки, паспорта снимков, каталоги координат опорных точек, матрицы высот, созданные фотограмметрическим способом, либо построенные по картам других масштабов и удовлетворяющие по точности требованиям, предъявляемым к создаваемой электронной карте. В качестве вспомогательных исходных материалов использованы различные картографические и справочные материалы, с целью облегчить дешифрирование фотоизображения и идентификацию объектов электронной карты.

Определены основные требования к качеству исходных материалов:

- на исходном материале  должны  быть  нанесены опорные  точки, по которым будет производиться  трансформирование растрового изображения или вместе с основным материалом должны использоваться увеличенные копии снимков на твердой основе с нанесенными на них опорными точками. Точки на фотоизображение наносятся путем накола диаметром не более 0.05 мм. Место накола обводится окружностью радиусом 3 мм черного цвета. В любом случае плановое положение опорной точки должно однозначно идентифицироваться на фотоизображении. Точность нанесения опорных точек должна соответствовать требованиям, предъявляемым к создаваемой карте:

- каждый снимок должен  быть обеспечен не менее 5 опорными  точками, равномерно расположенными  на территории снимка;

- изображение должно  быть однородным, не иметь дефектов  механического или химического  происхождения;

- оригинал дешифрирования (в случае использования предварительно отдешифрированного изображения) должен быть выполнен краской или тушью черного цвета одного типа, без варьирования в пределах одного оригинала оттенков, плотности изображения;

- на изображении не  должно быть складок, потертостей, шероховатостей, исправлений, подчисток, жирных пятен.

Целью преобразования исходной информации в растровую форму явилось получение растрового  представления исходных материалов в формате PCX, TIFF или BMP путем сканирования.

 

2.3 Обработка растровых изображений при обновлении топографических карт

Сканирование снимков осуществлялось с помощью программного  обеспечения.

Для обеспечения качественных  показателей  работы технологии должен был выбран шаг дискретности сканирования (не менее 600 точек на дюйм) и порога бинаризации (от 16 до 48 бит). Порог бинаризации при сканировании определён, исходя из следующих критериев:

- на растровом представлении должны сохраниться все объекты, изображенные на исходном материале и не должно появляться  никаких новых пятен;

- допускается появление  шума (мелких пятен, отсутствующих  на исходном материале),  площадью не более 2 дискрет сканирования;

- растровое изображение  должно быть сплошным, без микроразрывов.

 

Трансформирование аэрофотоснимков.

Трансформирование цифрового снимка – это процесс преобразования координат точек наклонного снимка в координаты точек горизонтального снимка. Трансформирование используется для совмещения растра снимка с векторной картой и предназначено для построения ортофотопланов, планов городов и т.п.