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

По снимкам  маршрутов изготовлен накидной монтаж с

паспортными данными АФА, качеством залета, датой съёмки, масштабом фотографирования и масштабом репродукции.

Масштаб репродукции накидного монтажа 1:40 000.

При приемке  материалов проверены:

- соответствие положения фактически выполненных маршрутов проекту и обеспеченность заданных границ съёмочных участков, соблюдение продольного и поперечного перекрытия снимков, углы наклона аэрофотоснимков; высота полета и колебания ее на маршруте; параллельность базисов фотографирования сторонам снимка; прямолинейность маршрутов;

- наличие и качество показаний GPRS, фотограмметрическое качество аэрофотосъемочных материалов, фотографическое качество аэрофильмов и контактных отпечатков, качество негативов и репродукций накидного монтажа,

комплектность материалов, общее качество продукции, полнота и правильность составления  и заполнения документации;

дополнительная  документация, предусмотренная договором.

Полезную  площадь съемки S, км², определена по формулам; для одномаршрутной аэрофотосъемки

S = 1,26 m LМ • 10-4

(1)

для двух- и трехмаршрутной аэрофотосъемки

S = a m LМ • 10-5

(2)

где а - ширина заснятого участка, см;

m - знаменатель масштаба аэрофотосъемки; L_М – длина аэрофотосъемочного маршрута, км.

Каждый  аэрофотосъемочный участок получил оценку «хорошо»,

88 % аэронегативов съемочного участка имеют по фотографическому качеству оценку "хорошо", отсутствуют дополнительные залёты, связанные с покрытием разрывов.

После окончания  работ и установленного соответствующими инструкциями просмотра материалов начальник аэрофотосъемочной партии передал Центру Севзапгеоинформ следующие материалы:

-аэронегативы;

-контактную печать в двух экземплярах; увеличенные отпечатки (по отдельному заданию); негативы репродукций накидного монтажа в одном экземпляре; репродукции накидного монтажа в двух экземплярах;

-топографические карты (фотосхемы) с проектом заданных и фактических осей маршрутов аэрофотосъемки;

-пленки регистрации показаний спецприборов (радиовысотомера и др.);

-паспорта аэрофотосъемочных участков;

-контрольные негативы (на стекле) прикладной рамки аэрофотоаппарата;

-выписки из формуляров аэрофотоаппаратов и специальных приборов;

-журналы регистрации аэронегативов и негативов репродукций накидных монтажей;

-справки фотолаборатории;

-другие материалы, предусмотренные договором.

Вывод: представленный схематично проект на производство аэрофотосъемки в полной мере удовлетворяет всем требованиям руководящих документов и инструкций.

Стереопара  афэрофотоснимков RC 30 представлена на рис. 5

               

Рис. 5 Стереопара аэрофотоснимков, полученных АФА RC 30

 

Схема проекта аэрофотосъёмки участка  представлена на рисунке 6.

 

Рис. 6 Многомаршрутная аэрофотосъёмка участка

 

2.2 Проект планово-высотной подготовки аэроснимков и полевого дешифрирования

Проект планово-высотного  обоснования маршрутной аэрофотосъемки составим с учетом назначения топографических планов, их масштаба, типа стереофотограмметрических приборов и программных комплексов, используемых при обработке аэрофотоснимков.

Рекомендуемые схемы расположения планово-высотных опознаков  представлены на рис. 7 (а,б)

    

 

Рис. 7 (а, б) Схема расположения опознаков для обоснования маршрутов аэрофотосъемки при изысканиях:

а - новых линий; б - вторых путей; в - для усиления и реконструкции больших станций и узлов; 1 - планово-высотные опознаки; 2 - высотные опознаки; 3 - трасса; 4 - магистральный ход; 5 - точки на земляном полотне, привязанные к пикетажу; 6 - контрольные точки; 7 - границы рабочей площади

Требования к частоте  расположения планово-высотных опознаков приведены в табл. 8.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8 Частота расположения опознаков

Назначение	Масштаб		Расстояния между опознаками
и масштаб	фотографирования		в базисах фотографирова-ния				в метрах
топографического плана	рования 1:10 000
Выбор направления,			вдоль оси		поперек оси		вдоль оси		поперек оси
эталонные участки			маршрута		маршрута		маршрута		маршрута
Составление проекта
(рабочего  проекта) и	1:8000-1:15000		4-8		0,7-0,8		2000-6000		300-800
рабочей документации:
для новых железных и
автомобильных дорог
1:2000		1:4000-1:8000		3-6		0,4-1,0		600-2000		100-400
1:1000		1:3000-1:5000		3-6		0,4-1,0		550-1500		100-350
1:500		1:1500-1:3000		1-3		0,6-1,0		120-350		60-150
для перегонов  и
промежуточных станций
1:2000		1:4000-1:8000		4-8		0,4-0,6		800-3000		100-250
1:1000		1:3000-1:5000		4-8		0,4-0,6		800-2500		100-180
1:500		1:1500-1:3000		1-2		0,6-0,8		100-280		60-80
для узловых  и участковых станций 1:2000		1:4000-1:8000		2-3		0,6-0,8		400-1000		120-350
1:1000		1:3000-1:5000		2-3		0,6-0,8		400-840		120-250
1:500		1:1500-1:3000		1-2		0,6-0,8		100-280		60-80

 

На стыках аэрофотосъемочных маршрутов наметим не менее двух планово- высотных опознаков, располагая их симметрично к линии базисов.

Зоны расположения опознаков наметим на контактных отпечатках с учетом принятой схемы планово-высотного обоснования и возможного выбора четких контуров. В каждой зоне тройного перекрытия наметим 2-3 хорошо видимых и четко отобразившихся на аэрофотоснимке контура или детали сооружения, которые будут использованы при фотограмметрическом сгущении опорной сети. Дополнительно в пределах каждой стереопары наметим 2-3 контрольные точки, четко изобразившиеся на аэрофотоснимке.

Планово-высотные опознаки выберем в зоне тройного перекрытия, контрольные точки - равномерно по площади стереопары.

Опознаки  и контрольные точки расположим на горизонтальных площадках.

Положение опознаков и контрольных точек уточним под стереоскопом на аэрофотоснимках и перенесём на репродукции накидного монтажа.

Если  пункты государственной геодезической  сети не попадают на репродукции накидного монтажа, на полях укажем направления на эти пункты и расстояние до них.

Маркировку  произведём перед аэрофотосъемкой с минимальным разрывом во времени. Маркируемые опознаки будут располагать так, чтобы на аэрофотоснимках их изображения не закрывались изображениями других предметов или их тенями. На застроенных участках и станционных площадках в качестве опознаков будут использовать хорошо видимые предметы и детали сооружений. В случае необходимости их подкрасят краской для создания контрастности.

Предметы  и контуры местности, используемые в качестве планово-высотных опознаков будут определены на местности с погрешностью, не превышающей 0,2 мм в масштабе аэрофотоснимка.

Опознанный  пункт планово-высотного обоснования  будет оформлен на лицевой стороне  аэрофотоснимка (обведен кружком  диаметром 10 мм с центром в опознанной точке, рядом укажем номер или название точки).

Высотные опознаки обозначим на аэрофотоснимке наколом, обведенным на лицевой стороне кружком, номером и отметкой. На обратной стороне аэрофотоснимка накол обведём кружком, пронумеруем и дадим краткое описание опознака с указанием его положения относительно ближайших микроформ рельефа. Описание будут сопровождать абрисом или профилем местности.

Координаты  опознаков и контрольных точек определим с точек магистрального хода полярным способом или включим их в замкнутые ходы.

Магистральный ход проложим вблизи камерально запроектированной трассы дороги или существующего железнодорожного пути.

Привязка снимков и  полевое дешифрирование

Несмотря на то, что будет  использована система прямого позиционирования, опознаки необходимы для контроля процесса маршрутной фототриангуляции, в частности  устранения поперечного наклона  модели. Проектом предусмотрено их расположить парами в начале, середине и конце маршрута (рис. 8). Их координаты и высоты предполагается определить с помощью GPS приемников. Исходными пунктами будут являться пункты триангуляции 2 и 3 классов.

Рис.8 Схема расположения опознаков

Методы GPS измерений: кинематический способ.

В кинематике используются фазовые измерения от четырёх  или более спутников. Для достижения точности на уровне сантиметра сначала  нужно инициализировать измерения. Инициализация может быть достигнута различными способами:

При использовании одночастотных  приёмников измерения инициализируют, устанавливая ровер на пункте с известными координатами, или на определяемой точке, или с помощью специальной  штанги для инициализации.

Для дифференциальных измерений  возможно использование и  одночастотных  и двухчастотных приёмников.

Быстрая статика - это метод  измерений с постобработкой, который  обеспечивает точность на уровне сантиметра. Для получения базовой линии  всего за восемь минут (8 - 30 минут) этот метод использует измерения фазы несущей. Необходимое время зависит  от типа приёмника, длины базовой  линии, числа видимых спутников  и спутниковой геометрии (расположения спутников на небесной сфере).

Статика используется для  измерений с наивысшей точностью, но время измерений на станции  должно составлять приблизительно один час. Быстрая статика - производная  от статики и является результатом  передовых разработок аппаратной и  программной частей системы.

Для измерений в режиме быстрой статикой можно использовать одночастотные или двухчастотные приёмники.

В таблице 9 приведены основные характеристики различных методов измерений.

 

 

 

 

 

Таблица 9 Основные характеристики методов измерений

Метод	Мин. Число спутников	Обычная точность в плане
Статика	4	5 мм + 1 ppm
Быстрая статика	4	Между статической и кинематической точностью, в зависимости от времени  стояния на точке.
Кинематика	4	1 см + 2 ppm
Дифферен-циальные измерения	4	Приёмники с технологиями Эверест / Максвелл: < 0.5 м RMS с 5 спутниками, PDOP < 4. Другие приёмники: 1-3 м в тех  же условиях.

 

Изучив все характеристики методов, выбор сделан в пользу дифференциального метода GPS cгущения. Полевое дешифрирование будет разряженное. Дешифрируются только характерные точки.

Схема спутниковых определений на объекте «Шушары»

Планово-высотное обоснование

 Количество определяемых точек  - 10 шт.

 

        Рис. 9 Схема спутниковых определений дифференциальным методом

Планово-высотная подготовка для привязки аэрофотоснимка выполнена с применением GPS-приемников Trimble 5700

Планово-высотными  опознаками служили характерные  контурные точки местности, обеспечивающие точность опознавания их 0,1мм в масштабе создаваемых ЦТП.

При определении  положения опознаков проведена  съёмка c применением двухчастотного геодезического GPS –оборудования с  совмещённым УКВ радиомодемом:

- GPS- комплект (база): приёмник Тrimble 5700, антенна Zephyr Geodetic, внешний УКВ радиомодем Trimble HPB450, контроллер Тrimble;

- GPS- комплект (ровер): приёмник Тrimble 5700, антенна Zephyr, встроенный УКВ радиомодем Тrimble, контроллер Тrimble.

Методика  измерений определена Инструкцией:

- GPS-антенна устанавливалась на штативе как на исходном пункте, так и на определяемых пунктах;

- центрирование  над пунктами производилось с  точностью не ниже 2 мм;

-включение базовой станции и приём (накопление) необходимого количества данных на определяемом пункте;

- последующая  обработка измерений и получение  координат.

Обработка результатов наблюдений производилась  при помощи программного пакета GPS urvey.

Точность  GPS приемника Trimble 5700:

-в плане 10 мм +1 мм/км; по высоте 20 мм +1 мм/км.

Точность  определения положения опознаков  составила:

-в плане 0,5м; по высоте 0,6м.

Вывод

Представленный проект в  полной мере удовлетворяет планово-высотную подготовку аэроснимков и полевого дешифрирования и позволяет перейти  к созданию проекта пространственной фототриангуляции.

 

2.3 Проект создания пространственной сети фототриангуляции

Пространственная фототриангуляция

Основной  задачей пространственной фототриангуляции является сгущение сети опорных точек, необходимых для составления по фотоснимкам топографических карт, планов и фотопланов, в том числе и маркшейдерских планов.

Сущность  пространственной фототриангуляции, реализуемой в данном проекте, состоит в построении независимых моделей местности по одиночным стереопарам путем взаимного ориентирования стереопары снимков и последующего соединения независимых моделей, а затем ориентирования общей модели относительно геодезической системы координат, т. е. геодезического (внешнего) ориентирования. Этот этап фотограмметрической обработки предполагается выполнить на универсальном аналитическом стереоплоттере SD 2000 (рис. 9).

Аналитический стереообрабатывающий прибор SD 2000 включает оптико-механическую систему с каретками и датчиками для снимков, бинокулярную наблюдательную систему, панель управления, ручные штурвалы, ножной диск и ножные педали для включения и выключения прибора, два управляющих компьютера и программное обеспечение к ним.