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

Московский вокзал  поезда дальнего следования на Москву, центр и юг России; пригородные перевозки на Будогощь, Малую Вишеру, Бабаево, Великий Новгород.

Финляндский вокзал обслуживает пригородный пассажиропоток на Сестрорецк, Выборг, Кузнечное, Ладожское Озеро и др., а также поезда до Хельсинки.

В Петербурге расположено управление крупнейшей в России железной дороги — Октябрьской. С 1948 года в городе действует Детская  железная дорога — Малая Октябрьская  железная дорога.

Общественный внутригородской  транспорт

С 1955 в  городе действует метрополитен. На конец марта 2009 года в Санкт-Петербургском  метрополитене имелось 63 станции  на 5 линиях, 7 пересадочных узлов, эксплуатационная длина линий составляла более 120 км.

По состоянию  на 2004 год в Санкт-Петербурге действовала крупнейшая в мире трамвайная сеть. В последние годы она была значительно сокращена. Также в городе имеются развитые сети автобусного и троллейбусного сообщения. Значительный объём перевозок выполняется маршрутными такси.

Вывод: из анализа физико-географических условий следует, что производство работ по аэрофотосъёмке целесообразно производить ранней весной и поздней осенью, когда на деревьях практически нет листвы. Аэрофотосъёмку желательно выполнять в ясную, безоблачную погоду.

 

1.4     Технологические схемы реализации процесса

                     электронного картографирования

Существует два основных метода съёмки масштаба 1: 2000 – стереотопографическая съёмка и геодезическая съёмка. Их сочетание обычно приводит к созданию полного и точного обследованного в поле плана.

При стереотопографической съёмке применяют аэрофотосъёмку и цифровые фотограмметрические станции (ЦФС). Планово-высотное сгущение сети опознаков и съёмочных точек осуществляется спутниковыми технологиями, электронными тахеометрами и нивелирами. Полученные опознаки и точки сгущения используют для фотограмметрического сгущения сети опорных и съёмочных точек, которое выполняется на ЦФС Photomod, Талка, Erdas Imagine и других. Этот метод имеет широкие перспективы дальнейшей автоматизации, но является очень затратным вследствие необходимости применения дорогостоящей аэрофотосъёмочной аппаратуры, средств кинематического спутникового оборудования для определения координат точек фотографирования и ориентации снимков. Поэтому данный метод преимущественно используют при создании планов «с чистого листа» и для съёмки больших городов. Переход от аналоговой аэрофотосъёмки к цифровой приведёт к расширению сферы применения стереотопографического метода создания планов, в том числе масштаба 1:2000. Обобщенная схема стереотопографического метода съёмки приведена на рис. 3.

         Наиболее широко применяемым методом съёмки в городских условиях является геодезическая съёмка. При технической реализации этого метода съёмки большинство съёмочных работ выполняют непосредственно в поле на электронных тахеометрах и нивелирах.  Возможно и целесообразно применение спутниковой геодезической аппаратуры для сгущения опорной сети, а также для самой съёмки в режиме кинематики. Имеется возможность применения только тахеометров и нивелиров, что приводит к широкому привлечению малых геодезических предприятий к выполнению работ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.3  Технологическая  схема стереотопографической съёмки        

 

 

 

Непосредственные полевые  работы позволяют качественно детализировать элементы электронных планов. При  съёмке подземных коммуникаций геодезическая  съёмка незаменима.

         Дальнейшее развитие геодезических средств измерений и их оборудование средствами мобильной передачи в подразделения камеральной обработки полевых материалов геодезических измерений делает геодезический метод съёмки преимущественно используемым в топографо-геодезическом производстве. Обобщенная технологическая схема геодезической съёмки приведена на рис. 4.

  

                                                                                               

 

 

     Рис.4     Технологическая схема геодезической съёмки  

                

Из сравнения приведённых  технологических схем следует, что  две рассматриваемые технологии взаимно дополняют друг друга  и имеют общие элементы полевых  топографо-геодезических работ. В  случае стереотопографической съёмки дорогостоящие полевые работы максимально сокращены, а в случае геодезической съёмки они составляют львиную долю всех работ.

На территории Санкт-Петербурга съёмка масштаба 1:2000 преимущественно  выполняется стереотопографическим  методом. В данной ВКР стереотопографический метод и его разновидность – комбинированный метод рассматриваются как основные.

Выводы по главе

Из анализа исходной информации следует, что требования к созданию цифрового плана масштаба 1:2000 достаточно высоки и требуют специальных (совокупных) технологий, методик и технических средств для производства данного вида работ. Имеющиеся исходная основа не в полной мере позволяет производить работы по планово-высотной подготовке аэроснимков. Картографические материалы устарели и требуется создание новых или тщательное обновление старых планов.

Производства работ по аэрофотосъёмке возможна на протяжении всего года, но лучшее время-это ранняя весна  и поздняя осень, когда на деревьях практически нет листвы. Аэрофотосъёмку желательно выполнять в ясную, безоблачную  погоду.

По материалам задания на ВКР  ясно, что в случае со снимаемым  участком весьма ограниченных размеров экономически целесообразно использовать уже произведённую аэрофотосъёмку, выполненную центром Севзапгеоинформ в 2009 г. По этим материалам уже построена фотограмметрическая сеть способом независимых моделей, развитая по аналоговым снимкам на фотограмметрическом стереоплоттере SD 2000. Эту сеть будем использовать для внешнего ориентирования моделей в программном продукте Фотомод перед стереорисовкой.

 

 

 

ГЛАВА 2 ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОЕКТ СОЗДАНИЯ ЦИФРОВОГО ПЛАНА МАСШТАБА 1:2000 НА ГОРОД САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

2.1 Проект производства аэрофотосъемки

Аэрофототопографическая съёмка считается основным видом съёмки при топографическом картировании в масштабах от 1:100000 до 1:5000 и крупнее. В аэрофототопографической съёмке фотографирование местности производится аэрофотоаппаратом, установленном на самолете, вертолете или другом носителе. Основными методами создания карт и планов в этом виде съёмки являются комбинированный и стереотопографический.

Комбинированный метод используется для съемки в плоскоравнинных  районах и когда рельеф местности плохо просматривается.

Стереотопографический метод  съемки является основным методом картографирования. В нем используются свойства пары снимков, что позволяет в камеральных условиях снимать не только контуры, но и рельеф местности. Стереотопографическим методом создаются карты высокогорных, горных, холмистых и равнинных районов.

Аэрофотосъемка уже выполнена в соответствии с "Основными положениями по аэрофотосъемке, выполняемой для создания и обновления топографических карт и планов (ГКИНП-09-32-80)" ГУГК СССР и Министерства гражданской авиации (МГА СССР).

Аэрофотосъемочные работы произведены в соответствии с техническим заданием, составленным руководителями отдела, выполняющего аэрофототопографическую съемку.

В техническом  задании на выполнении аэрофотосъёмки были указаны:

-район работ и календарные сроки производства аэрофотосъемки – территория Санкт-Петербурга, август 2009 г.;

-масштаб фотографирования и создаваемых планов 1:10 000, 1:2000;

-тип и фокусное расстояние аэрофотоаппарата RC-30 (LG), f=153.503 мм, x₀=0, y₀=0, r_x=0,r_y=0,остаточная дисторсия объектива не превышает 2 мкм;

продольное  и поперечное перекрытия аэрофотоснимков 63%, 33%;

-тип носителя и необходимость применения статоскопа и радиовысотомера: АН-30, GPRS – кинематика;

-состояние местности и лиственного покрова: освещённость хорошая, лиственный покров присутствует;

-необходимость установки дополнительных АФА и другой аппаратуры: (гидроустановка, КСИ, GPRS – кинематика);

-часы производства аэросъемочных работ, возможность съемки при наличии сплошной облачности среднего и верхнего яруса 11⁰⁰-16⁰⁰.

-используемый картографический материал для прокладки маршрутов: карта масштаба 1:50 000;

-повторность аэрофотосъемки, специальные требования к аэрофотосъемке: выдержать точные параметры продольного и поперечного перекрытий ±2 %.

На борту  носителя, предназначенного для производства плановой аэрофотосъемки, была установлена следующая аппаратура:

топографический АФА RC 30 (Leica Geosystems) в плановой аэроустановке с автоматическим разворотом на углы сноса (рис. 6);

                          

 

                                               Рис. 6 Аэрофотоаппарат RC 30

 

Гиростабилизирующая установка в комплекте АФА RC 30.

Оборудование  носителей аэрофотосъемочной и другой аппаратурой выполнено в порядке, установленном МГА СССР.

Поверхность выравнивающего стола у RC 30 не отклоняется от плоскости более чем на 2 мкм. Смещение главной точки от истинного положения не превышает 0,001 мм.

Фотограмметрическая дисторсия объектива  определена в лабораторных условиях и по фотографиям испытательного полигона.

Аэрофотосъемочные маршруты проложены визуально по наземным ориентирам, отмеченным на картах, планах или фотосхемах, составленных по материалам аэрофотосъемки предыдущих лет.

Таблица 5 Продольное перекрытие

Продольное  перекрытие, %
заданное	Минимальное	максимальное
		h/H<0,2	h/H=0,2-0,3
60	56	66	70
80	78	83	85
90	89	92	93

Поперечное  перекрытие в случае использования  двух- и трехмаршрутной аэрофотосъемки примут по табл. 6.

Таблица 6 Поперечное перекрытие

Масштаб аэрофотосъемки	Поперечное перекрытии, %
	заданное	Минималь-ное	максимальное от расчетного
1:10000 и      крупнее	40 - 60h H	20	+20
1:10000 и мельче	35 - 65h H	20	+15

 

Аэрофотоснимки  получены стабилизированным АФА и не превышают значений, приведенных в табл. 7.

Таблица 7 Углы наклона аэрофотоснимков

Углы  наклона аэроснимков	Максимальные  углы наклона, град
	fk < 140 мм	fk > 200 мм
Взаимные  продольные и поперечные углы наклона	1,5	2,0
Сумма взаимных поперечных углов наклона из серии аэрофотоснимков	2,0	2,5

 

На съемочном  маршруте количество снимков с максимальным значением взаимных продольных углов не превышает 3 %, а взаимных поперечных углов наклона - не превышает 5 % от числа аэрофотоснимков.

Непараллельность  базиса фотографирования стороне снимка ("елочка") не превышает 3°.

Отклонение  осей маршрутов от заданного положения не  превышает на снимках: 0,8 см в масштабе снимков. Маршруты прямолинейные.

Аэрофотосъемка произведена при отсутствии кучевой облачности. Высота Солнца при фотографировании на черно-белую пленку не менее 20° над горизонтом.

Все параметры  съемки и их изменение в процессе работ штурман и борт оператор указали в справке для фотолаборатории и справке для фотограм- метрической группы, а также для исполнителей сканирования негативов на фотограмметрическом сканере..

Оценка результатов залёта и фотохимической обработки произведена по негативам и накидному монтажу. Все негативы тщательно просмотрены на просмотровом столе. На негативах дефектов, снижающих точность измерений и дешифрирования не обнаружено: изображения облаков и теней от них, царапин, заломов, сплывов эмульсии, бликов, пятен ореолов, следов от разрядов статического электричества, накладок отсутствуют.