Московський коледж геодезії і картографії
Технічний проект
"Створення топографічних планів масштабу 1:5000"
Москва
1998
Загальні положення щодо створення топопланів 1: 5000
При створенні топографічних планів методами стереотопографической, комбінованої, і фототеодолітного зйомки виконується комплекс камеральних робіт. Повний комплекс цих робіт при стереотопографической зйомці включає в себе складання тих проекту, підготовчі роботи, фотограмметричне згущення опорної мережі, виготовлення фотопланів, дешифрування, стереоскопічної зйомку контурів і рельєфу, редагування оригіналів планів, підготовку оригіналів карт до видання.
При комбінованій зйомці виконуються складання тих проекту, підготовчі роботи, фотографічне згущення планової мережі, виготовлення фотопланів і підготовка до видання оригіналів карт.
Середні помилки в положенні на плані предметів та контурів місцевості з чіткими обрисами відносно найближчих точок планової знімальної основи, виражені в масштабі створюваного плану, не повинні перевищувати:
0,5 мм - при створенні планів рівнинних, горбиста і пустельних районів переважаючими ухилами місцевості до 6 градусів.
0,7 мм - при створенні планів гірських і високогірних районів.
Граничні розходження в положенні контурів не повинні перевищувати подвоєних середніх значень помилок, а їх кількість не повинна перевищувати 10% від загальної кількості контрольних вимірів.
Якщо передбачена вище точність визначення положення на плані предметів та контурів місцевості не потрібно, топографічні плани можуть створюватися з точністю суміжного, більш дрібного масштабу. Технологія створення таких планів розробляється в технічних проектах робіт; на оригіналах в цих випадках повинна бути вказана їх дійсна точність. Середні помилки рельєфу відносно найближчих точок геодезичної основи, виражена в частках прийнятої висоти перерізу рельєфу горизонталями, не повинні перевищувати значень:
Плоскоравнінние з кутами нахилу до 1 градуса - висоти перерізу рельєфу
Рівнинні з кутами нахилу від одного до двох градусів - висоти перерізу рельєфу
Горбисті при кутах нахилу від 2 до 6 градусів - висоти перерізу рельєфу
На заліснених ділянках місцевості допуски збільшуються в 1,5 рази.
Бокові розбіжності висот точок, що обчислені по горизонталях, з даними контрольних вимірів не повинні перевищувати подвоєних значень помилок, наведених у таблиці 1; кількість граничних розбіжностей не повинно перевищувати 10% від загальної кількості контрольних вимірів.
Фотограмметричні роботи повинні виконуватися із застосуванням наявної в розпорядженні підприємства нової техніки і найбільш досконалої технології. Обраний технологічний варіант повинен бути обгрунтований технічними та економічними розрахунками.
Підготовчі роботи
Для проведення фотограмметричних робіт виконують спочатку підготовчі роботи, які включають:
вивчення матеріалів аерофотознімання і польових топографо-геодезичних робіт, матеріалів фототеодолітного зйомки;
робоче технічне проектування;
підготовку необхідних матеріалів і вихідних даних.
Вивчення матеріалів аерофотозйомки проводиться з метою встановлення:
повноти всіх матеріалів аерофотознімальних робіт;
відповідності фотографічного і фотограмметричного якості матеріалів вимогам діючих "Основних технічних вимог до аерофотозніманню, виробленої для створення та оновлення топографічних карт, планів, фотопланів і фотокарт" і додатковим умовам, передбаченим у договорі на виконання аерофотозйомки;
якості показань статоскопа, радіовисотомір і літакового радiодалекомiр, а також правильності індіфікаціі всіх регістрограмм і запису вихідних даних, необхідних для обробки показань;
повноти паспортних даних використаних аерофотоаппаратов (елементи внутрішнього орієнтування, дисторсія об'єктивів та ін) і відповідності фактичних параметрів аерофотоаппаратов заданим.
Вивчення матеріалів польових топографо-геодезичних робіт:
комплектності матеріалів польових топографічних робіт;
відповідності фактичного розміщення точок знімального обгрунтування технічного проекту;
якості зображення замаркованих точок на аерознімків і якості розпізнавання на аерознімках контурних точок знімального обгрунтування;
точності визначення координат і висот точок геодезичної основи.
Вивчення матеріалів фототеодолітного зйомки проводиться з метою встановлення:
повноти матеріалів зйомки;
відповідності фактичного фотограмметричного і фотографічної якості фототеодолітного знімків заданому;
точності визначення координат і висот фотостанцій і контрольних точок, довжин базисів фотографування, контрольних напрямів і напрямків оптичних осей фотокамери.
У робочому технічному проекті повинні бути вказані рекомендовані способи фотограмметричної обробки. При цьому необхідно враховувати характер місцевості і забудови, якість виконаної аерофотозйомки або фототеодолітного зйомки, щільність і розміщення пунктів геодезичної мережі і знімальної основи, оснащеність фотограмметричними приладами та програмами математичної обробки з використанням ЕОМ.
Фотограмметричне згущення опорної мережі виконується аналітичним способом з використанням стереокомпаратора і ЕОМ або аналоговим способом на універсальних приладах. При великомасштабних зйомках, коли відношення R масштабу плану до масштабу фотографування більше 3 , Як правило, застосовується аналітичний спосіб. Тріангулірованіе по аерознімків каркасних маршрутів виконується аналітичним способом. Стереоскопічну зйомку рельєфу виконують на універсальних стереофотограмметричних приладах. Застосування топграфіческіх стереометрії СТД-2 дозволяється тільки для зйомки рельєфу рівнинно-горбистих районів з перерізом рельєфу 2,0 м і більше за умови, що масштаб аерознімків дрібніше масштабу створюваної карти не більше ніж в 1,5 рази.
Камеральне дешифрування при створенні топографічних планів у залежності від характеру і вивченості району виконується до або після польових робіт. Відповідно до прийнятої загальної технологією зйомки камеральне дешифрування здійснюють в комплексі зі стерреорісовкой рельєфу і з складанням оригіналу або як окремий процес.
При складанні планів масштабу 1: 5000 контурна частина створюється у вигляді фотопланів при зйомках рівнинних і горбистих районів, а також при зйомках населених пунктів (особливо з дрібною забудовою). Зйомка контурів в гірських і горбистих районах, як правило, виконується за допомогою універсальних стереопріборов.
При робочому технічному проектуванні складають схему робіт з фотограмметричного згущення опорної мережі і схему робіт зі складання оригіналів планів.
Схему робіт з фотограмметричного згущення опорної мережі складають на стандартних бланках за групами трапецій - в межах комплектування матеріалів польових топографо-геодезичних робіт. На схему наносять:
кордону аерофотознімальних ділянок, маршрути аерофотозйомки (в тому числі каркасні), вказують номери кінцевих аерознімків, дати аерозйомки, номери використаних на кожній ділянці аерофотоаппаратов, виписують фокусна відстань АФА, відстань між координатними мітками, координати головної точки та номери використаних приладів для визначення елементів орієнтування;
гідрографічну мережу з зазначенням місць польових відміток води і проектованих місць для фотограмметричних визначень
пункти ГГС і точки знімального обгрунтування з виділенням замаркованих точок і зазначенням якості зображення маркувальних знаків;
кордону маршрутних мереж і секцій;
черговість обробки мереж на ділянці.
Межі маршрутних мереж і секцій намічають відповідно до розміщення точок геодезичної основи. При цьому слід враховувати, що в межах маршрутної мережі має бути не менше п'яти точок планової основи: по дві - на кінцях і не менше однієї - в середині (для усунення деформацій вигину і зсуву, викликаних систематичним змінами азимута і масштабу ланок мережі); секції висотних мереж повинні бути забезпечені на їх кінцях парами точок висотного обгрунтування, що розташовуються по різні сторони від осі маршруту. Маршрутна мережа повинна включати дві секції для усунення при зовнішньому орієнтуванні деформацій прогину. Черговість обробки мереж встановлюють з урахуванням кількості, розміщення та надійності точок геодезичної основи. Якщо при аерофотозніманню прокладені каркасні маршрути, то спочатку виконують фотограмметричне згущення опорної мережі по аерознімків каркасних маршрутів. При цьому визначають координати та відмітки контурних точок, що проектуються в якості опорних для маршрутних мереж по аерознімків зйомки площі.
Підготовка матеріалів і вихідних даних включає:
виготовлення діапозитивів, відбитків на фотопапері, що наклеєний на скло, відбитків, збільшених до масштабу плану
підготовку основ фотопланів і графічних оригіналів;
обробку показань статоскопа, радіовисотомір, літакового радіодальномера;
визначення величини систематичної деформації аерофільма;
перевірку наявності спотворень зображення на аерознімків через відступу аеропленкі по площині при фотографуванні;
визначення елементів взаємного орієнтування аерознімків, висот і базисів фотографування (якщо стереозйомки проектується на топографічному стереометр);
штучне маркування точок фотограмметричної мережі.
Основи для складання графічних оригіналів карт або планів і фотопланів повинні бути виготовлені на алюмінії або малодеформірующемся пластиці. На основи наносять кордінатографом кути рамок трапеції, координатну сітку, пункти геодезичної мережі і знімальної основи, а також точки фотограмметричного згущення, координати яких отримують аналітичним способом або в результаті редукування мереж, побудованих на аналогових приладах.
Фотограмметричне згущення опорної мережі.
Фотограмметричне згущення планового і висотного обгрунтування повинно виконуватися, як правило, одночасно з побудовою просторових фотограмметричних мереж. Якщо при зйомці з перерізом рельєфу 1м і менш фотографування місцевості виконано у двох масштабах (для зйомки рельєфу і виготовлення фотопланів), фотограмметричне згущення висот повинно виконуватися по аерознімків, призначеним для зйомки рельєфу; в цьому випадку, якщо це доцільно, планове згущення може виконуватися роздільно по аерознімків дрібнішого масштабу, який використовується для виготовлення фотопланів.
Маршрутні мережі по аерознімків каркасних маршрутів будують двічі.
За аерознімків зйомки площі побудованих мереж (вимірювання) виконує або один виконавець (при двох прийомах вимірювань), або незалежно один від одного два виконавці - в залежності від якості матеріалів аерофотозйомки, щільності геодезичної основи, характеру місцевості, досвіду виконавців робіт.
Зовнішнє орієнтування маршрутних мереж, побудованих в аналоговий спосіб, може виконуватися:
Аналітично з використанням ЕОМ або настільних обчислювальних засобів;
Графоаналітичним способом орієнтування висот і редукуванням планових координат.
При зовнішньому орієнтуванні на ЕОМ маршрутних мереж, побудованих аналітичним або аналоговий спосіб, опорні точки на кінцях і в середині маршрутної мережі повинні бути визначені в плані і по висоті. Якщо висотних секцій у маршрутній мережі більше двох, то при зйомках з перерізом рельєфу 1м і менш зовнішнє орієнтування виконується в два етапи. На першому етапі орієнтується вся мережа для визначення планових координат фотограмметричних точок і точок висотного знімального обгрунтування. На другому етапі (для визначення висот) виконується зовнішнє орієнтування окремо кожної ділянки, що складається з двох секцій висотної мережі.
Застосування графоаналитического способу зовнішнього орієнтування висот допускається при зйомках з перерізом рельєфу 2м і більше, а при зйомках з меншими висотами перерізу рельєфу тільки в тих випадках, коли відстань між рядами висотних опорних точок менше чотирьох базисів фотографування і систематична помилка в прівишеніях між центрами суміжних знімків не викликає прогину більше 0,1 висоти перерізу рельєфу.
У фотограмметричні мережі включають:
1. Пункти геодезичної мережі і знімальної основи, а також опорні фотограмметричні точки, що визначаються при побудові фотограмметричних мереж по каркасних маршрутами;
2. Закріплені на місцевості точки інженерного призначення, координати яких повинні бути визначені при фототріангулірованіі.
3. Основні фотограмметричні точки в кутах, використовувані як опорні при подальшій обробці окремих моделей;
4. Трансформаційні точки;
5. Сполучні точки для з'єднання моделей;
6. Точки для зв'язку із суміжними ділянками;
7. Точки на урізу вод і найбільш характерні точки місцевості, оцінки яких повинні бути підписані на плані, в тому числі точки з максимальною і мінімальною відмітками для розрахунку кількості зон при трансформуванні аерознімків за установочними даними;
8. Точки, призначені ВТК для контролю процесів складання оригіналу і трансформування аерознімків по зонах.
Сполучні точки вибирають з невеликими відступами від стандартної схеми, враховуючи їх використання і для взаємного орієнтування. Фотограмметричні точки різного призначення повинні по можливості суміщатися.
Точки мережі слід вибирати на плоских ділянках, поєднуючи їх з надійно ототожненим контурами. Не допускається вибір точок на крутих схилах, затінених ділянках ярів і лощин; останні визначають тільки в якості характерних, якщо це обумовлено призначенням зйомки.
При складанні проекту повинні бути записані в бланки вихідної інформації або журнали тріангулірованія аналоговий спосіб всі необхідні вихідні дані:
1. Каталог координат точок геодезичної основи;
2. Фокусна відстань АФА, координати головної точки і координатних міток або відстані між ними, значення дисторсії об'єктива АФА;
3. Наближене значення базису фотографування;
4. Значення висот фотографування і висот центрів проекції над изобарических поверхнею.
Координати точок знімків можна вимірювати на стереокомпаратора будь-якого типу, що задовольняють сучасному стандарту.
При використанні приладів з системою відновлення відліків на сполучних точках і фотографуванням марки в момент наведення на запроектовану точку вимірювання виконують одним прийомом, в інших випадках не менш як двома прийомами. Координати міток можна вимірювати монокулярною і стереоскопічної.
Взаємне орієнтування знімків при тріангулірованіі на універсальних приладах виконується в лінійно-кутової системі рухами, by, bz, п., 
п.
Приведення моделі до істинного масштабу побудови в початковій ланці мережі виконується по відстані між точками планового знімального обгрунтування - при наявності двох точок у початковій ланці, або за показаннями радіовисотомір; на об'єктах робіт, де обгрунтування виконане радіогеодезіческім методом, масштабування може виконуватися по довжині базису фотографування, обчисленої за радіогеодезіческім координатах центрів проектування або похилим дальностям між центром проекції і наземними станціями.
Горизонтирование початкової ланки мережі виконується по опорних висотних точок; якщо початкова ланка забезпечено тільки двома опорними висотними точками, то в напрямку базису можна горізонтіровать за показаннями статоскопа.
Висоти усіх точок і планові координати точок, редуціруеми аналітичним способом, вимірюють двома прийомами. У разі застосування оптико-механічного або графічного способу редукування точки мережі наносять на малодеформірующійся пластик; якщо плановими опорними точками служать при цьому центри проекції, їх положення в фотограмметричної мережі одержують при стрімкому положенні відповідного проектирующего важеля приладу.
Якість тріангулірованія по аерознімків каркасних маршрутів оцінюється за такими даними:
1. За залишковим розбіжностей фотограмметричних координат на опорних точках;
2. За розбіжностей отриманих фотограмметричних та геодезичних координат точок мережі з двох побудов;
3. За розбіжностей фотограмметричних та геодезичних координат контрольних геодезичних точок, не використаних при зовнішньому орієнтуванні мереж.
Залишкові середні розбіжності висот на опорних геодезичних точках після зовнішнього орієнтування після зовнішнього орієнтування мережі не повинні перевищувати висоти перерізу рельєфу, а розбіжності планових координат - 0,1 мм у масштабі карти.
Середні розбіжності між остаточними висотами контрольних точок та їх геодезичними відмітками не повинні бути більше висоти перерізу рельєфу, а розбіжності в плані - 0,25 мм в масштабі карти.
Після зовнішнього орієнтування групи маршрутних мереж у межах, передбачених проектом, слід оцінити якість згущення за величинами та знаків розбіжностей отриманих значень координат на загальних точках суміжних маршрутів, за розходженням фотограмметричних та геодезичних координат на опорних точках і на пунктах геодезичної мережі, не використаних при зовнішньому орієнтуванні .
Середні розбіжності висот на загальних точках суміжних маршрутів не повинні перевищувати:
1. 0,5 h січ - при зйомках з висотами перерізу 2 і 2,5 м., а також при зйомці в масштабі 1: 5000 з перерізом рельєфу 0,5 м;
2. 0,7 h січ - при зйомках з висотами перерізу 5 і 10 метрів.
Середні розбіжності в плановому положенні точок, отриманих із суміжних маршрутів, не повинні бути більше 0,6 мм у масштабі плану.
Якщо розбіжності висот або планових координат точок даної маршрутної мережі і обох суміжних мереж мають систематичний характер і перевищують допустимі, то деформовану мережа будують повторно. При зйомках з висотами перерізу рельєфу 2,5 метра і більше можна виправити висоти точок деформованої мережі при спільній ув'язці результатів тріангулірованія в групі мереж, якщо характер деформації виявлено надійно, а розбіжності висот не перевищують висоту перерізу рельєфу.
Залишкові середні розбіжності висот на опорних геодезичних точках після зовнішнього орієнтування мережі не повинні перевищувати 0,1 h січ, а розбіжності в плані - 0,1 мм на плані.
Для контрольних точок, отриманих з одного маршруту, середні розбіжності фотограмметричних та геодезичних висот не повинні перевищувати:
1. 0,35 h січ - при зйомках з перерізом рельєфу через 2 і 2,5 метра, а також при зйомках в масштабі 1: 5000 з перетин рельєфу 0,5 м.
2. 0,5 h січ - при зйомках з висотою перерізу рельєфу 5 і 10 метрів.
У заселених районах допуски збільшуються в 1,5 рази.
Середні розбіжності в плановому положенні контрольних точок, отриманих з одного маршруту, не повинні перевищувати 0,4 мм на створюваному плані.
Виготовлення фотопланів
Фотоплан може бути отриманий шляхом:
1. Монтажу окремих трансформованих аерофотознімків і ортофотоснімков;
2. Оптичного монтажу з одночасним трансформуванням по зонах.
Знімки для монтажу фотопланів можуть бути отримані шляхом трансформування:
1. На одну горизонтальну площину;
2. Одну похилу площину;
3. На кілька горизонтальних і похилих площин.
Знімки для монтажу фотопланів можна отримати також шляхом ортофототрансформірованія.
Перед ортофототрансформированием об'єкт ділять на ділянки з однаковою крутизною схилів.
При виборі аерознімків для ортофототрансформірованія керуються наступним:
1. Ортофотопроектірованіе має вестися зі знімка, на якому домінуючі скати призводять до двоїння контурів (а не до зникнення);
2. При крутих схилах для збільшення довжини щілини стереопара повинна оброблятися двічі, тобто перший раз для ортофотопроектірованія береться правий знімок, а другий раз лівий.
Ортофототрансформірованіе включає:
1. Взаємне орієнтування знімків і визначення кутів нахилу моделі;
2. Диференціальне трансформування при профілювання моделі.
Взаємне орієнтування виконується відомими прийомами.
Після отримання ортофотоорігіналов з них виготовляють відбитки з одночасним приведення зображення до заданого масштабу. Приведення до масштабу здійснюється на збільшувачі або фототрансформаторе (при нульових установках кутів нахилу і децентрації) по опорних точках або настановним даними. У разі приведення ортофотоснімков до заданого масштабу по опорних точках (наколотим на ортофотоорігінале) несуміщення їх зображення з точками основи не повинна перевищувати 0,4 мм у разі приведення до масштабу не менше ніж за трьома точками і 0,2 мм - по двох точках.
Отримані відбитки трансформованих аерознімків використовують для складання фотопланів. Монтаж планів здійснюють на жорстких засадах (на папір, наклеєну на алюміній або авіаційну фанеру з нанесеними за координатами трансформаційними точками) у межах одного, двох або чотирьох аркушів створюваного плану.
Точність змонтованого фотоплана повинна бути перевірена по точках, порізів і зведеннями з суміжними фотопланами. Контроль фотоплана по точках полягає у визначенні величин несуміщення центрів отворів, пробитих пуансоном на відбитках, за якими трансформувався Аерознімок, з однойменними точками на основі. Величини несуміщення у рівнинних і горбистих районах не повинні перевищувати 0,5 мм, а в гірських - 0,7 мм.
Несуміщення контурів по порізів не повинні бути більше 0,7 мм, а при трансформуванні більше 1,5 - до 1,0 мм. У гірських районах розбіжності контурів по порізів не повинно перевищувати 1,0 мм.
Допустимі величини несуміщення при контролі за зведеннями: 0,1 мм у рівнинних і горбистих районах і 1,5 мм в гірських районах. У рівнинних районах, як виняток, допускаються розбіжності до 1,5 мм (не більше 5%).
На фотопланів, відповідному зазначеним технічним вимогам, повинні бути нанесені і накреслені умовними знаками всі опорні геодезичні пункти. Повинна бути викреслена рамка і виконано зарамкове оформлення фотоплана.
Дешифрування
Камеральне дешефрірованіе полягає у виявленні та розпізнанні по аерофотоізображенію місцевості тих об'єктів, що мають бути показані на топографічному плані даного масштабу, встановлення їх якісних і кількісних характеристик і нанесенні на аерознімків, фотоплан або графічний оригінал умовних знаків та підписів, прийнятих для позначення даних об'єктів.
Камеральне дешефрірованіе з подальшою польовий обробкою повинно застосовуватися в якості основного варіанту робіт з дешифрування. Зворотний порядок робіт може знадобитися для районів, недостатньо вивчених в топографічному відношенні, і районів зі значною кількістю об'єктів, що не розпізнаються на аерознімків.
При камеральном дешифруванні, виконуваному до польових робіт, використовують стереоскопічне вивчення аерознімків і матеріали картографічного значення. У процесі дешифрування, поряд з розпізнаванням і викреслюванням (гравіюванням) впевнено дешифрує об'єктів, відзначають ділянки, за яким буде потрібно доопрацювання дешифрування на місцевості (через недостатність характеристик об'єктів, їх малих розмірів і контрастності, слабкою розпізнаваності серед рослинності і в тінях, нечіткості відтворення на аерознімків кутів орієнтирних значення та ін.)
Камеральне дешифрування, що виконується після польових робіт, слід починати з перенесення на основу оригіналу матеріалів польового дешифрування, що включають дані по дешифрування об'єктів безпосередньо в натурі та з передачі спрощеними знаками топографічного змісту всіх різних за аерофотоізображенію контурів.
Якщо на даній території поряд з основною аерофотозйомкою була поставлена додаткова в більшому масштабі, то камеральне дешифрування повинно проводитися з використанням матеріалів обох зальотів. При цьому великомасштабні аерознімків слід застосовувати для розпізнавання об'єктів, а наведений до масштабу створюваного плану комплект основних аерознімків, змонтований по них фотоплан або складального оригіналу - для креслення результатів дешифрування.
При камеральном дешифруванні високих місцевих предметів (щогл, заводських труб, вишок) і високих будівель для правильного нанесення їх основ повинні використовуватися не тільки центральні, а й крайові частини всіх суміжних аерознімків.