Проект создания цифрового плана масштаба 1:2000 на город Санкт-Петербург

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

 

ПРОЕКТ СОЗДАНИЯ ЦИФРОВОГО ПЛАНА МАСШТАБА 1:2000 НА ГОРОД САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ  ЗАПИСКА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        Содержание                                                                                              № Стр.

	Введение…………………………………………………………………4-5
Глава 1	Состояние и анализ исходной информации, возможные    технологические схемы реализации процесса съёмки……………….…5
1.1	Требования руководящих  документов к содержанию и                 точности картографирования планов 1:2000……………………………5-7
1.2	Состояние топографо-геодезического обеспечения……………………7-15
1.3   1.4	Физико-географические и  экономические условия                      территории города Санкт-Петербург……………………………...…16-21 Технологические схемы реализации процесса                  картографирования съёмки масштаба 1:2000………………………22-25 Вывод по главе……………………………………………………….…..25
Глава 2	Технический проект создания цифрового плана                              масштаба 1:2000 на город Санкт-Петербург………………………...…26
2.1	Проект производства аэрофотосъемки………………………………26-34
2.2	Проект планово-высотной подготовки аэроснимков                                    и полевого дешифрирования……………………………………...….35-43
2.3	Проект создания пространственной сети фототриангуляции……...43-47
2.4	Проект камерального дешифрирования, векторизации и                 создания цифровой модели рельефа и ортофотоплана…………..…47-53
2.5	Проект создания цифровой модели инженерных              коммуникаций…………………………………………………………53-67
	Вывод по главе…………………………..…………………………….…67
Глава 3	Состав и возможности  технических средств по                         выполнению топографо-геодезических работ…………………………68
3.1	Применение спутниковой  геодезической аппаратуры                               при планово-высотной подготовке аэроснимков……………...……68-71
3.2	Применение электронных  тахеометров при планово-высотной подготовке аэроснимков………………………………………………71-73
3.3	Применение аэрофотосъемочного оборудования……………………73-78
3.4   3.5	Применение цифровых фотограмметрических  станций                          при создании цифровых моделей рельефа и ортофотопланов………78-80 ЦФС  Photomod 3.8…………………………………………………80-83
	Вывод  по главе…………………………………………………………83
Глава 4	Автоматизация топографо-геодезических  работ при                        создании цифрового плана масштаба 1:2000…………………………83
4.1	Комплекс программ AutoCad…………………………………………83-90
4.2   4.3   4.2.1   4.2.2     4.2.3   4.2.4	Комплекс программ Photomod 3.8………………………………..…....90 Комплекс программ Панорама ………………………………………...90 Общие сведения о ГИС Карта 2003 «Панорама»…………………...…90-93 Описание технологической  схемы создания                                 электронных планов………………………………………………..…94-98 Управление редактором векторной  карты…………………………...98-99 Нанесение на карту нового объекта…………………………………100-107 Заключение……………………………………………………………….108 Список литературы………………………………………………………109
	Приложение А……………………………………………………………….
	Приложение Б……………………………………………………………….
	Приложение В……………………………………………………………..
	Приложение Г……………………………………………………………..

Список сокращений

АСП – аналитический стереоплоттер

АФС – аэрофотосъёмка

ВКР – выпускная квалификационная работа

ГСУ – гиростабилизирующая установка

КСИ – компенсатор сдвига изображения

ЦФС – цифровая фотограмметрическая станция

эво – элементы внутреннего ориентирования снимка  f, x_o,y_o, мм

ЭВО – элементы внешнего ориентирования снимка X_S,Y_S,Z_S, α,ω,κ

ЛЭВО – линейные элементы внешнего ориентирования снимка X_S,Y_S,Z_S, м

УЭВО - угловые элементы внешнего ориентирования снимка α,ω,κ,радиан

УФП – универсальный фотограмметрический  прибор

LG – швейцарская фирма Лейка Геосистемс

f -  фокусное расстояние снимка, мм

x_o,y_o -  координаты главной точки снимка, мм

x_i,y_i -  координаты текущей й точки снимка, мм

p,q – продольный и поперечный параллаксы на точке стереопары

Р -  продольное перекрытие снимков маршрута

Q -  поперечное перекрытие снимков между маршрутами

H- высота фотографирования

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Моя выпускная квалификационная работа имеет целью разработать и обосновать проект создания цифрового плана масштаба 1:2000 на город Санкт Петербург в частности посёлок Шушары под строительство автомобильного комплекса фирмы Тойота с использованием новейших технологий и программных продуктов.

Для достижения поставленной цели изучены и проанализированы возможные технологические схемы  и методы составления планов масштаба 1:2000, включая стереофототопографический метод с использованием новейших программных продуктов.

На начальном этапе  проектирования изучены требования руководящих документов к содержанию и точности картографирования, состояние топографо-геодезического обеспечения, физико-географические и экономические условия территории города Санкт-Петербурга с тем, чтобы выбрать наиболее подходящие технические и программные средства для выполнения топографо-геодезических работ, определить оптимальные сроки выполнения работ и обосновать экономическую целесообразность выбираемой технологии.

На последующих этапах выполнен анализ исходной геодезической основы и ранее созданных картографических материалов с целью целесообразности их использования на разных этапах технологической реализации процесса съёмки.

На заключительном этапе  исполнен проект съёмки масштаба 1:2000 с  указанием всех технологических  процессов и необходимыми технико-экономическими расчётами.

 

 

 

 

 

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ И АНАЛИЗ ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ, ВОЗМОЖНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА СЪЁМКИ

1. Требования руководящих документов к содержанию и точности картографирования

 

                Топографические планы масштаба 1:2000 предназначаются:

• для разработки генпланов посёлков и составления проектов детальной планировки отдельных районов города (поселка);
• для составления технических проектов и генеральных планов крупных промышленных предприятий, отдельных гидротехнических сооружений, тепловых электростанций и т.д.;
• для составления технических проектов и рабочих чертежей трубопроводных, насосных и компрессорных станций, и многих других объектов промышленного и гражданского строительства.

На топографических планах масштаба 1:2000 изображаются все объекты и контуры местности, элементы рельефа, предусмотренные действующими условными знаками [12] и электронными классификаторами объектов.

Точность математической основы и положения объектов в  плане и по высоте определены Инструкцией [13], требования которой значительно устарели и требуют творческого подхода при применении новейших технологий. Приведём эти требования.

Предельные погрешности планового положения точек съёмочного обоснования относительно пунктов государственной геодезической сети, полученных методом триангуляции, прокладкой теодолитных и мензульных ходов, засечками, не должно превышать 0,2 мм в масштабе плана (на открытой местности и застроенной территории) и  0,3 мм в масштабе плана (на местности, закрытой древесной и кустарниковой растительностью), что составляет 0.4м и 0,6м соответственно на местности.

Средние погрешности в  положении на плане предметов  и контуров местности с четкими  очертаниями относительно ближайших  точек съемочного обоснования не должны превышать 0,2 мм, а в залесённых районах – 0,3 мм в масштабе плана, что для 1:2000 масштаба составляет 0,4м и 0,6 м соответственно.

Средние погрешности съемки рельефа относительно ближайших  точек геодезического обоснования, выраженные в долях принятой высоты сечения рельефа, не должны превышать  ¼ сечения при съемке в масштабе 1:2000 на всхолмленной местности, что составляет 0,25 м. На залесённых участках местности допуски увеличиваются в 1,5 раза.

Предельные расхождения  погрешностей планового и высотного положения точек не должны превышать удвоенных значений допустимых средних погрешностей, и количество их не должно быть более 10% от общего числа контрольных измерений. Отдельные результаты контрольных измерений могут превышать удвоенную среднюю погрешность, при этом количество их не должно быть более 5% от общего числа контрольных измерений. Эти результаты включаются при подсчете средней погрешности.

 Геодезической основой съемки служат пункты триангуляции 2 и 3 классов, нивелирования III, IV классов, а также точки фотограмметрического сгущения.

Средние ошибки определения  высот точек съемочной сети и опознаков относительно ближайших знаков государственной нивелирной сети или пунктов ГГС не должно превышать 1/10 высоты сечения рельефа или 0,1 м в масштабе 1:2000. Ошибка определения положения точек фотограмметрического сгущения относительно геодезических пунктов в плане, точек плановой съемочной сети или плановых опознаков не должна превышать 0,2 мм (1,0м в 1:2000). Высота сечения рельефа 1,0 м.

Средние ошибки в определении  высот точек фотограмметрического сгущения относительно ближайших геодезических  пунктов, высот точек высотной съемочной  сети или опознаков не должны превышать 0,3 м.

На топографических планах масштаба 1:2000 достоверно и с необходимой  степенью точности и подробности  изображаются:

- пункты триангуляции, полигонометрии, трилатерации, грунтовые реперы и пункты съёмочного обоснования, закрепленные на местности;

- здания и постройки жилые и нежилые с указанием их названия, материала и этажности, архитектурные выступы и уступы зданий и сооружений отображаются, если их величина на плане 0,2 мм и более (2,0 м в масштабе 1:2000);

- промышленные объекты, из подземных трубопроводов по особому указанию определению и изображению подлежат магистральные нефте-, газо-, водопроводы, теплосеть, канализация (бытовая, ливневая, напорная), кабели высокого напряжения, телефон, в обычных условиях на планы наносятся только выходы подземных коммуникаций на поверхности земли;

- дороги всех видов и сооружения при них;

- гидрография: береговые линии наносятся по фактическому положению на момент съемки или на межень;

- объекты гидротехнического и водного транспорта;

- рельеф местности с применением горизонталей с сечением (1-0,5) м.;

-растительность древесная, кустарниковая, травяная, культурная растительность, отдельно стоящие деревья и кусты;

-границы – политико-административные, землепользований и заповедников, различные ограждения.

Указанные выше требования необходимо учитывать при выборе съемочного оборудования и параметров съемки.

Вывод: из анализа нормативных положений видно, что требования к созданию цифрового плана масштаба 1:2000 достаточно высоки и требуют специальных (совокупных) технологий, методик и средств для производства данного вида работ.

 

 

 

 

1.2 Состояние топографо-геодезического обеспечения

Санкт-Петербург в частности ближний пригородный посёлок Шушары, где строится комплекс автомобилестроения фирмы Тойота, это хорошо освоенные в промышленном отношении территории. Здесь неоднократно проводились работы с целью построения плановых и высотных геодезических сетей с целью картографирования территории для различных хозяйственных целей.

Исходная  сеть геодезических пунктов района плотная. Здесь  расположены: пункт государственной плановой геодезической сети 2 класса – г. Томилова; два пункта 3 класса – Тесово и Малиновка;  десять пунктов 4 класса; довольно большое число пунктов сетей сгущения 1 разряда (рис. 1).  Фрагиент материалов последнего полевого обследования приведены в таблице 1. Обследование выполнено УП «Белаэрокосмогеодезия» в 2006г.

 

Таблица 1 Пример фрагмента списка обследованных пунктов триангуляции, пунктов полигонометрии, и нивелирных знаков.

№	Тип (вид) знака, номер название пункта, тип центра	Класс	Кем и когда заложен, Каталог (его нив. номер) из которого выписан, номер по каталогу	Исправленное описание местоположения пункта	сохранность
1	2	3	4	5	6
1	п.п. 1283	4 кл.	Трест ГРИИ	Бол. Быково, в 1, 0 км к востоку  от устья реки	+
	тип 158		1993-1994 г.
			техн. отчет по
			геодезическим
			работам на объекте
				Продолжение табл. 1
			05(82)02.09.1963Д
			1993-1994 г.
			инв 1181
2	п.п. 6389	4 кл.	--------"--------	в 2 км к югу, в 600 м к  северо-востоку от устья реки	+
	тип 158
3	п.п. 6453		--------"--------	1,0 км на север от  поселка Шушары	+
	тип 158	4 кл.		1-й, дорога Бол. Слива  – Погост 1-й
				км. стб. 4.