Создание топографических планов масштаба 1:5000 (работа 2)
Московский колледж геодезии и картографии
Технический проект
“Создание топографических планов масштаба 1:5000”
Москва
1998 г.
Общие положения по созданию топопланов 1: 5000
При создании топографических планов методами стереотопографической,
комбинированной, ифототеодолитной съёмки выполняется комплекс камеральных работ.
Полный комплекс этих работ при стереотопографической съёмке включает в себя
составление тех проекта, подготовительные работы,фотограмметрическое сгущение
опорной сети, изготовление фотопланов, дешифрирование, стереоскопическую съёмку
контуров и рельефа, редактированиеоригиналов планов, подготовку оригиналов карт
к изданию.
При комбинированной съёмке выполняются составление тех проекта,
подготовительныеработы, фотографическое сгущение плановой сети, изготовление
фотопланов и подготовка к изданию оригиналов карт.
Средние ошибки в положении на плане предметов и контуров местности с чёткими
очертаниями относительно ближайших точек плановогосъёмочного обоснования,
выраженные в масштабе создаваемого плана, не должны превышать:
0,5 мм - при создании планов равнинных, всхолмлённых и пустынных районов
преобладающими уклонамиместности до 6 градусов.
0,7 мм - при создании планов горных и высокогорных районов.
Предельные расхождения в положении контуров не должны превышать удвоенных
средних значений ошибок, а их количество не должнопревышать 10% от общего числа
контрольных измерений.
Если предусмотренная выше точность определения положения на плане предметов и
контуров местности нетребуется, топографические планы могут создаваться с
точностью смежного более мелкого масштаба. Технология создания таких планов
разрабатывается втехнических проектах работ; на оригиналах в этих случаях должна
быть указана их действительная точность. Средние ошибки рельефа относительно
ближайших точекгеодезического обоснования , выраженная в долях принятой высоты
сечения рельефа горизонталями , не должны превышать значений:
Плоскоравнинные с углами наклона до 1 градуса - высоты сечения рельефа
Равнинные с углами наклона от одного до двух градусов -высоты сечения
рельефа
Всхолмлённые при углах наклона от 2 до 6 градусов -высоты сечения рельефа
На залесённых участках местности допуски увеличиваются в 1,5 раза.
Придельные расхождения высот точек, рассчитанных по горизонталям, с данными
контрольных измерений не должны превышать удвоенныхзначений ошибок, приведённых
в таблице 1; количество предельных расхождений не должно превышать 10 % от
общего числа контрольных измерений.
Фотограмметрические работы должны выполняться с применением имеющейся в
распоряжении предприятия новой техники и наиболеесовершенной технологии.
Выбранный технологический вариант должен быть обоснован техническими и
экономическими расчётами.
Подготовительные работы
Для проведения фотограмметрических работ выполняют вначале подготовительные
работы, которые включают:
изучение материалов аэрофотосъёмки и полевых топографо-геодезических работ,
материаловфототеодолитной съёмки;
рабочее техническое проектирование;
подготовку необходимых материалов и исходных данных.
Изучение материалов аэрофотосъёмки производится с целью установления:
полноты всех материалов аэрофотосъёмочных работ ;
соответствия фотографического и фотограмметрического качества материалов
требованиямдействующих “Основных технических требований к аэрофотосъёмке ,
производимой для создания и обновления топографических карт, планов,
фотопланов и фотокарт”и дополнительным условиям, предусмотренным в договоре на
выполнение аэрофотосъёмки;
качества показаний статоскопа, радиовысотомера и самолётного радиодальномера ,
а такжеправильности индификации всех регистрограмм и записи исходных данных,
необходимых для обработки показаний;
полноты паспортных данных использованных аэрофотоаппаратов (элементы
внутреннего ориентирования , дисторсияобъективов и др.) и соответствия
фактическихпараметров аэрофотоаппаратовзаданным.
Изучение материалов полевых топографо-геодезическихработ:
комплектности материалов полевых топографических работ;
соответствия фактического размещения точек съёмочного обоснования техническому
проекту;
качества изображения замаркированных точек на аэроснимках и качества
опознавания на аэроснимкахконтурных точек съёмочного обоснования;
точности определения координат и высот точек геодезического обоснования.
Изучение материалов фототеодолитной съёмки производится с целью установления:
полноты материалов съёмки ;
соответствия фактического фотограмметрического и фотографического качества
фототеодолитныхснимков заданному;
точности определения координат и высот фотостанций и контрольных точек, длин
базисовфотографирования, контрольных направлений и направлений оптических осей
фотокамеры.
В рабочем техническом проекте должны быть указанны рекомендуемые способы
фотограмметрической обработки. При этом необходимоучитывать характер местности и
застройки, качество исполненной аэрофотосъемки или фототеодолитной съёмки,
плотность и размещение пунктов геодезической сети исъёмочного обоснования,
оснащённость фотограмметрическими приборами и программами математической
обработки сиспользованием ЭВМ.
Фотограмметрическое сгущение опорной сети выполняется аналитическим способом с
использованием стереокомпараторов и ЭВМ или аналоговымспособом на универсальных
приборах. При крупномасштабных съёмках, когда отношение R масштаба плана к
масштабуфотографирования более 3 , как правило, применяется аналитический
способ.Триангулирование по аэроснимкам каркасных маршрутов выполняется
аналитическим способом. Стереоскопическую съёмку рельефа выполняют на
универсальныхстереофотограмметрических приборах. Применениетопграфических
стереометровСТД-2 разрешается только для съёмки рельефа
равнинно-всхолмлённыхрайонов с сечением рельефа 2,0м и более при условии, что
масштаб аэроснимков мельче масштаба создаваемой карты не более чем в 1,5 раза.
Камеральное дешифрирование при создании топографических планов в зависимости от
характера и изученности районавыполняется до или после полевых работ. В
соответствии с принятой общей технологией съёмки камеральное дешифрирование
осуществляют в комплексе состерреорисовкой рельефа и с составлением оригинала
или как отдельный процесс.
При составлении планов масштаба 1: 5000 контурная часть создаётся в виде
фотопланов при съёмкахравнинных и всхолмлённых районов, а также при съёмках
населённых пунктов(особенно с мелкой застройкой). Съёмкаконтуров в горных и
всхолмлённых районах, как правило, выполняется при помощи универсальных
стереоприборов.
При рабочем техническом проектировании составляют схему работпо
фотограмметрическомусгущению опорной сетии схему работ по составлению
оригиналов планов.
Схему работ по фотограмметрическому сгущению опорной сети составляют на
стандартных бланках по группам трапеций - в границахкомплектования материалов
полевых топографо-геодезических работ. На схему наносят:
границы аэрофотосъёмочных участков, маршруты аэрофотосъёмки (в том числе
каркасные), указывают номера конечныхаэроснимков, даты аэросъёмки, номера
использованных на каждом участке аэрофотоаппаратов, выписывают фокусное
расстояние АФА, расстояние междукоординатными метками, координаты главной
точки и номера использованных приборов для определения элементов
ориентирования;
гидрографическую сеть с указанием мест полевых отметок воды и проектируемых
мест дляфотограмметрических определений
пункты ГГС и точки съёмочного обоснования с выделением замаркированных точек и
указанием качестваизображения маркировочных знаков;
границы маршрутных сетей и секций;
очерёдность обработки сетей на участке.
Границы маршрутных сетей и секций намечают в соответствии с размещением точек
геодезического обоснования. При этом следуетучитывать, что в пределах маршрутной
сети должно быть не менее пяти точек планового обоснования: по две - на концах и
не менее одной - в середине (дляустранения деформаций изгиба и сдвига, вызванных
систематическим изменениями азимута и масштаба звеньев сети); секции высотных
сетей должны быть обеспеченына их концах парами точек высотного обоснования,
располагающимися по разные стороны от оси маршрута. Маршрутная сеть должна
включать две секции дляустранения при внешнем ориентировании деформаций прогиба.
Очерёдность обработки сетей устанавливают с учётом количества , размещения и
надёжности точекгеодезического обоснования. Если при аэрофотосъёмке проложены
каркасные маршруты, то вначале выполняют фотограмметрическое сгущение опорной
сети поаэроснимкам каркасных маршрутов. При этом определяют координаты и отметки
контурных точек, проектируемых в качестве опорных для маршрутных сетей
поаэроснимкам съёмки площади.
Подготовка материалов и исходных данных включает:
изготовление диапозитивов, отпечатков на фотобумаге, наклеенной на стекло,
отпечатков,увеличенныхдо масштаба плана
подготовку основ фотопланов и графических оригиналов;
обработку показаний статоскопа, радиовысотомера, самолётного радиодальномера;
определение величины систематической деформации аэрофильма;
проверку наличия искажений изображения на аэроснимках из-за отступления
аэроплёнкипо плоскости при фотографировании;
определение элементов взаимного ориентирования аэроснимков, высот и базисов
фотографирования (еслистереосъёмка проектируется на топографическом
стереометре);
искусственное маркирование точек фотограмметрической сети.
Основы для составления графических оригиналов картили планов и фотопланов
должны быть изготовлены на алюминии илималодеформирующемся пластике. На основы
наносят кординатографом углы рамок трапеции, координатную сетку, пункты
геодезической сети и съёмочногообоснования, а также точки фотограмметрического
сгущения, координаты которых получают аналитическим способом или в результате
редуцирования сетей,построенных на аналоговых приборах.
Фотограмметрическое сгущение опорной сети.
Фотограмметрическое сгущение планового и высотного обоснования должно
выполняться, как правило, одновременно с построением
пространственныхфотограмметрических сетей. Если при съёмке с сечением рельефа 1м
и менее фотографирование местности исполнено в двух масштабах (для съёмки
рельефа и изготовленияфотопланов), фотограмметрическое сгущение высот должно
выполняться по аэроснимкам, предназначенным для съёмки рельефа; в этом случае,
если этоцелесообразно, плановое сгущение может выполняться раздельно по
аэроснимкам более мелкого масштаба, используемым для изготовления фотопланов.
Маршрутные сети по аэроснимкам каркасных маршрутов строят дважды.
По аэроснимкам съёмки площади построенных сетей (измерение) выполняет или один
исполнитель (при двух приёмах измерений), илинезависимо друг от друга два
исполнителя- в зависимости от качества материалов аэрофотосъёмки,
плотностигеодезического обоснования, характера местности, опыта исполнителей
работ.
Внешнее ориентирование маршрутных сетей, построенных аналоговым способом,
можетвыполняться:
Аналитически с использованием ЭВМ или настольных вычислительных средств;
Графоаналитическим способом ориентирования высот и редуцированием плановых
координат.
При внешнем ориентировании на ЭВМ маршрутных сетей, построенных аналитическим
или аналоговым способом, опорные точки на концах и всередине маршрутной сети
должны быть определены в плане и по высоте. Если высотных секций в маршрутной
сети больше двух, то при съёмках с сечениемрельефа 1м и менее внешнее
ориентирование выполняется в два этапа. На первом этапе ориентируется вся сеть
для определения плановых координатфотограмметрических точек и точек высотного
съёмочного обоснования. На втором этапе (для определения высот) выполняется
внешнее ориентирование отдельнокаждого участка, состоящего из двух секций
высотной сети.
Применение графоаналитического способа внешнего ориентирования высот допускается
при съёмках с сечением рельефа 2м и более, апри съёмках с меньшими высотами
сечения рельефа только в тех случаях, когда расстояние между рядами высотных
опорных точек меньше четырёх базисовфотографирования и систематическая ошибка в
привышениях между центрами смежных снимков не вызывает прогиба более 0,1 высоты
сечения рельефа.
В фотограмметрические сети включают:
1. Пункты геодезической сети и съёмочного обоснования, а также опорные
фотограмметрические точки,определяемые при построении фотограмметрических сетей
по каркасным маршрутам;
2. Закреплённые на местности точки инженерного назначения, координаты которых
должны бытьопределены при фототриангулировании.
3.Основные фотограмметрические точки в углах, используемые как опорные при
последующей обработке отдельных моделей;
4. Трансформационные точки;
5. Связующие точки для соединения моделей;
6. Точки для связи со смежными участками;
7. Точки на урезах вод и наиболее характерные точки местности, отметки которых
должны быть подписаны наплане, в том числе точки с максимальной и минимальной
отметками для расчёта количества зон при трансформировании аэроснимков по
установочным данным;
8. Точки, предназначенные ОТК для контроля процессов составления оригинала и
трансформированияаэроснимков по зонам.
Связующие точки выбирают с небольшими отступлениями от стандартной схемы,
учитывая их использование и для взаимного ориентирования.Фотограмметрические
точки разного назначения должны по возможности совмещаться.
Точки сети следует выбирать на плоских участках, совмещая их с надёжно
отождествлёнными контурами. Не допускается выбор точек накрутых скатах,
затенённых участках оврагов и лощин; последние определяют только вкачестве
характерных, если это обусловлено назначением съёмки.
При составлении проекта должны быть записаны в бланки исходной информации или
журналы триангулирования аналоговым способом всенеобходимые исходные данные:
1. Каталог координат точек геодезического обоснования;
2. Фокусное расстояние АФА, координаты главной точки и координатных меток или
расстояния между ними,значения дисторсии объектива АФА;
3. Приближённое значение базиса фотографирования;
4. Значения высот фотографирования и высот центров проекции над изобарической
поверхностью.
Координаты точек снимков можно измерять на стереокомпараторах любого типа,
удовлетворяющих современному стандарту.
При использовании приборов с системой восстановления отсчётов на связующих
точках и фотографированием маркив момент наведения на запроектированнуюточку
измерения выполняют одним приёмом, в остальных случаях не менее чем двумя
приёмами. Координаты меток можно измерять монокулярно и стереоскопически.
Взаимное ориентирование снимков при триангулировании на универсальных приборах
выполняется в линейно-угловой системе движениями, by, bz, п., п.
Приведение модели к истинному масштабу построения в начальном звене сети
выполняется по расстоянию между точками плановогосъёмочного обоснования – при
наличии двух точек в начальном звене, или по показаниям радиовысотомера; на
объектах работ, где обоснование исполненорадиогеодезическим методом,
масштабирование может выполняться по длине базиса фотографирования, вычисленной
по радиогеодезическим координатам центровпроектирования или наклонным дальностям
между центром проекции и наземными станциями.
Горизонтирование начального звена сети выполняется по опорным высотным точкам;
если начальное звено обеспечено только двумя опорнымивысотными точками, то в
направлении базиса можно горизонтировать по показаниям статоскопа.
Высоты всех точек и плановые координаты точек, редуцируемые аналитическим
способом, измеряют двумя приёмами. В случаеприменения оптико-механического или
графического способа редуцирования точки сети наносят на малодеформирующийся
пластик; если плановыми опорными точкамислужат при этом центры проекции, их
положение в фотограмметрической сети получают при отвесном положении
соответствующего проектирующего рычага прибора.
Качество триангулирования по аэроснимкам каркасных маршрутов оценивается по
следующим данным:
1. По остаточным расхождениям фотограмметрических координат на опорных точках;
2. По расхождениям полученных фотограмметрических и геодезических координат
точек сети из двухпостроений;
3. По расхождениям фотограмметрических и геодезических координат контрольных
геодезических точек,не использованных при внешнем ориентировании сетей.
Остаточные средние расхождения высот на опорных геодезических точках после
внешнего ориентирования после внешнегоориентирования сети не должны превышать
высоты сечениярельефа, а расхождения плановых координат – 0,1мм в масштабе
карты.
Средние расхождения между окончательными высотами контрольных точек и их
геодезическими отметками не должны быть болеевысоты сечения рельефа, а
расхождения в плане – 0,25мм в масштабе карты.
После внешнего ориентирования группы маршрутных сетей в границах,
предусмотренных проектом, следует оценить качество сгущения повеличинам и знакам
расхождений полученных значений координат на общих точках смежных маршрутов, по
расхождениям фотограмметрических и геодезическихкоординат на опорных точках и на
пунктах геодезической сети, не использованных при внешнем ориентировании.
Средние расхождения высот на общих точках смежных маршрутов не должны превышать:
1. 0,5h сеч – при съёмках с высотами сечения 2 и 2,5 м., а также при съёмке в
масштабе 1: 5000 с сечением рельефа 0,5м;
2. 0,7h сеч – при съёмках с высотами сечения 5 и 10 метров.
Средние расхождения в плановом положении точек, полученных из смежных маршрутов,
не должны быть более 0,6мм в масштабе плана.
Если расхождения высот или плановых координат точек данной маршрутной сети и
обеих смежных сетей имеют систематический характер ипревышают допустимые, то
деформированную сеть строят повторно. При съёмках с высотами сечения рельефа 2,5
метра и больше можно исправить высоты точекдеформированной сети при совместной
увязке результатов триангулирования в группе сетей, если характер деформации
выявлен надёжно, а расхождения высот непревышают высоту сечения рельефа.
Остаточные средние расхождения высот на опорных геодезических точках после
внешнего ориентирования сети не должны превышать 0,1h сеч, а расхождения в плане
– 0,1мм на плане.
Для контрольных точек, полученных из одного маршрута, средние расхождения
фотограмметрических и геодезических высот не должныпревышать:
1. 0,35h сеч – при съёмках с сечением рельефа через 2 и 2,5 метра, а также при
съёмках в масштабе 1: 5000с сечение рельефа 0,5м.
2. 0,5h сеч – при съёмках с высотой сечения рельефа 5 и 10 метров.
В заселённых районах допуски увеличиваются в 1,5 раза.
Средние расхождения в плановом положении контрольных точек, полученных из одного
маршрута, не должны превышать 0,4 мм на создаваемомплане.
Изготовление фотопланов
Фотоплан может быть получен путём:
1. Монтажа отдельных трансформированных аэрофотоснимков и ортофотоснимков;
2. Оптического монтажа с одновременным трансформированием по зонам.
Снимки для монтажа фотопланов могут быть получены путём трансформирования:
1. На одну горизонтальную плоскость;
2. Одну наклонную плоскость;
3. На несколько горизонтальных и наклонных плоскостей.
Снимки для монтажа фотопланов можно получить также путём
ортофототрансформирования.
Перед ортофототрансформированием объект делят на участки с одинаковой крутизной
скатов.
При выборе аэроснимков для ортофототрансформирования руководствуются следующим:
1. Ортофотопроектирование должно вестись со снимка, на котором преобладающие
скаты приводят к двоениюконтуров (а не к исчезновению);
2. При крутых склонах для увеличения длины щели стереопара должна обрабатываться
дважды, т.е. первый раздля ортофотопроектированияберётся правый снимок, а
второй раз левый.
Ортофототрансформирование включает:
1. Взаимное ориентирование снимков и определение углов наклона модели;
2. Дифференциальное трансформирование при профилировании модели.
Взаимное ориентирование выполняется известными приёмами.
После получения ортофотооригиналов из нихизготавливают отпечатки с
одновременнымприведение изображения к заданному масштабу. Приведение к масштабу
осуществляется на увеличителе или фототрансформаторе (при нулевых
установкахуглов наклона и децентрации) по опорным точкам или установочным
данным. В случае приведения ортофотоснимков к заданному масштабу по опорным
точкам(наколотым на ортофотооригинале) несовмещение их изображения с точками
основы не должно превышать 0,4мм в случае приведения к масштабу не менее чем по
трёмточкам и 0,2мм – по двум точкам.
Полученные отпечатки трансформированных аэроснимков используют для составления
фотопланов. Монтаж планов осуществляют на жёсткихосновах (на бумагу, наклеенную
на алюминий или авиационную фанеру с нанесёнными по координатам
трансформационными точками) в пределах одного, двух или четырёхлистов
создаваемого плана.
Точность смонтированного фотоплана должна быть проверена по точкам, порезам и
сводкам со смежными фотопланами. Контрольфотоплана по точкам заключается в
определении величин несовмещения центров отверстий, пробитых пуансоном на
отпечатках, по которым трансформировалсяаэроснимок, с одноимёнными точками на
основе. Величины несовмещения в равнинных и всхолмлённых районах не должны
превышать 0,5мм, а в горных – 0,7мм.
Несовмещения контуров по порезам не должны быть больше 0,7мм, а при
трансформировании более 1,5 – до 1,0мм. В горных районахрасхождения контуров по
порезамне должно превышать 1,0мм.
Допустимые величины несовмещений при контроле по сводкам: 0,1мм в равнинных и
всхолмлённых районах и 1,5мм в горных районах. Вравнинных районах, как
исключение, допускаются расхождения до 1,5мм (не более 5%).
На фотоплане, соответствующем указанным техническим требованьям, должны быть
нанесены и вычерчены условными знаками все опорныегеодезические пункты. Должна
быть вычерчена рамка и выполнено зарамочное оформление фотоплана.
Дешифрирование
Камеральное дешефрирование заключается в выявлении и распознании по
аэрофотоизображениюместности тех объектов, которые должны показываться на
топографическом плане данного масштаба, установлении их качественных и
количественных характеристик инанесении на аэроснимки, фотоплан или графический
оригинал условных знаков и подписей, принятых для обозначения данных объектов.
Камеральное дешефрирование с последующей полевой обработкой должно применяться в
качестве основного варианта работ по дешифрированию. Обратный порядок работ
может потребоваться для районов, недостаточно изученных в топографическом
отношении, и районов созначительным количеством объектов, не распознающихся на
аэроснимках.
При камеральном дешифрировании, выполняемом до полевых работ, используют
стереоскопическое изучение аэроснимков и материалы картографического значения.В
процессе дешифрирования, нарядус распознаванием и вычерчиванием (гравированием)
уверенно дешифрирующихся объектов, отмечают участки, по которымпотребуется
доработка дешифрирования на местности (из-занедостаточности характеристик
объектов, ихмалых размеров и контрастности, слабой распознаваемости среди
растительности и в тенях, нечёткости воспроизведения на аэроснимках углов
ориентирного значенияи др.).
Камеральное дешифрирование, выполняемое после полевых работ, следует начинать с
переноса на основу оригинала материалов полевого дешифрирования,включающих
данные по дешифрированию объектов непосредственно в натуре и по передаче
упрощёнными знаками топографического содержания всех различных
поаэрофотоизображению контуров.
Если на данной территории наряду с основной аэрофотосъёмкой была поставлена
дополнительная в более крупном масштабе, то камеральное дешифрирование
должнопроводиться с использованием материалов обоих залётов. При этом
крупномасштабные аэроснимки следует применять для распознавания объектов,
априведённый к масштабу создаваемого плана комплект основных аэроснимков,
смонтированный по ним фотоплан или составительскийоригинал – для вычерчивания
результатов дешифрирования.
При камеральном дешифрировании высоких местных предметов (мачт, заводских труб,
вышек) и высоких зданий для правильного нанесения их оснований
должныиспользоваться не только центральные, но и краевые части всех смежных
аэроснимков.