Зміст

Вступ Розділ 1 Підготовчі роботи 1.1 Підготовка та дослідження приладів 1.2 Попередній розрахунок точності 1.3 Історико-архітектурний опис об’єкту Розділ 2 Польові роботи 2.1 Технологічна блок-схема польових робіт 2.2 Геодезичні роботи 2.3 Знімальні роботи Розділ 3. Опрацювання цифрових знімків на ЦФС «Дельта». 3.1 Підготовчі роботи 3.2 Орієнтування зображень 3.3 Складання фронтального плану в пакеті Digitals Розділ 4 Аналіз точності отриманих матеріалів 4.1 Точність орієнтування знімків Висновок Література Додатки

2 5 5 7 8 11 11 12 13 15 15 20 21 24 24 26 27 28

ВСТУП

Архітектура – це історична частина нашої культурної спадщини. Архітектурні споруди кожен день піддаються атмосферному впливу: вітру, дощу, снігу, перепаду температур. Тому важливо постійно стежити за їх станом і пошкодженнями. Основним способом збереження архітектурних пам'яток є реставраційні роботи. Але для виконання цих робіт необхідно мати фронтальні та інтер'єрні плани споруд, причому ці плани повинні бути створені на момент реставрації. Не завжди геодезичними методами це можна зробити швидко, а іноді й взагалі неможливо.

Фотограмметричні методи завжди були більш продуктивними і рентабельними в порівнянні з традиційними способами. З розвитком цифрових технологій різниця у методах стала ще відчутнішою. Спрощується не тільки сам процес зйомки, а й постобробка, яку проводять на цифрових фотограмметричних станціях.

Необхідність архітектурної зйомки може виникати при облицюванні фасаду будівлі, його ремонті, реставрації, дослідженні архітектурних елементів, документації стану на даний момент часу. Зйомка чисто геодезичними методами трудомістка і пов'язана з труднощами безпосереднього доступу до об'єкту. Сучасні цифрові технології дозволяють зробити зйомку фасаду і обробку знімків в найкоротші терміни і набагато безпечніше для виконавців.

Головна перевага фотограмметричних методів полягає в тому, що в даний момент часу можна отримати просторові координати точок досліджуваного об'єкта, тобто уявлення про його форму і величину. Особливу цінність ці методи набувають у тих випадках, коли потрібно вимірювати велику кількість точок, а сам об'єкт знаходиться в стані руху, зміни або важкодоступний. Тому для створення планів архітектурних споруд одним з кращих методів буде саме наземна цифрова фотограмметрична зйомка. Багато вчених також розробляють методи підвищення точності шляхом поєднання результатів наземного стереофотознімання та лазерного сканування.

Сучасний розвиток комп'ютерних технологій, а також теоретичні дослідження в галузі обробки зображень зробили можливим застосування цифрових методів. Сформувалася цифрова фотограмметрія, де фотограмметричні процеси повністю автоматизовані за рахунок використання цифрових зображень, одержуваних за допомогою цифрових метричних і неметричних камер.

Основою фотограмметрії є можливість відновлення моделі об’єкта по стереопарі - двох знімків об’єкта, отриманих з різних точок простору.

Фотограмметрію давно використовують в архітектурі, для виконання наступних робіт:

• Архітектурно – будівельні обміри існуючих споруд;

• Архітектурні обміри історичних споруд за архівними знімками;

• Фіксація результатів зондування історичних пам’ятків;

• Знімання інтер’єра, скульптур;

• Дослідження деформації;

• Інвентаризаційне знімання;

• Археологічні пошуки архітектурних пам’ятників;

• Дослідження моделей споруд;

• Автоматизація виготовлення макетів проектів;

• Нанесення запроектованої споруди на фотографію забудови;

• Створення макетів, моделей скульптур. Та інші.

Для вимірювання цілей можна використати чорно-білі, кольорові, спектрозональні знімки, зняті в інфрачервоних променях. Найбільше можливості і практичне застосування має використання фотограмметрії для архітектурно-будівельних обмірів, з метою реконструкції будівель, а також в науково-дослідницьких цілях.

Для архітектурних обмірів можна застосовувати методи вимірювання поодиноких знімків (фотограмметричний метод) і метод вимірювання пари знімків (стереофотограмметричний метод). Поодинокі знімки на даний час обробляють цифровим способом. Продукцію можна отримати у вигляді цифрової моделі. Пару знімків можна обробити цифровим методом.

Цифровий метод має досить велику точність. Останнім часом він здобуває все більший і більший розвиток. При цьому методі обчислення виконують на комп’ютері з спеціальним програмним забезпеченням.

Продуктивність праці при обмірних роботах складних споруд з використанням фотограмметрії зростає до 10-15 разів і більше, при чому чим складніша споруда, тим більше підвищується продуктивність робіт. Вартість робіт знижується значно більшою мірою за рахунок виключення необхідності побудови риштування для обмірних робіт.

Порівняльний аналіз планів і фасадів споруд, отриманих фотограмметричним методом, із планами, здобутими за натурними вимірюваннями, показує повну перевагу фотограмметричного методу за всіма техніко - економічними показниками: точністю, повнотою зображень, культурою й безпекою праці, тощо. Отже, перевага використання фотограмметрії для обмірних робіт безперечна.

Задачею курсової роботи є створення за цифровими знімками фронтального плану будівлі з допомогою ЦФС та програмного забезпечення Models та Digitals.

Наш звіт складається з чотирьох розділів:

1. В першому розділі наводяться технічні дані про цифрову камеру та попередній розрахунок точності.

2. Другий розділ містить теоретичні основи наземного цифрового фототеодолітного знімання.

3. В третьому подається опрацювання цифрових знімків на ЦФС «Дельта».

4. Четвертий розділ присвячений аналізу точності отриманих матеріалів.

Розділ 1 Підготовчі роботи

1.1 Підготовка та дослідження приладів

Застосування стереофотограмметричного методу вимірювань до теперішнього часу було дуже обмежене. Це зумовлено тим, що в більшості для реалізації методу почали застосовуватися неметричні цифрові камери та макетні зразки цифрових фототеодолітів, адже собівартість цих приладів на декілька порядків нища порівняно із метричними камерами. Проблема ця на сучасному етапі розв’язується шляхом врахування дисторсійних спотворень по-піксельно та створення макетних зразків фототеодолітних комплектів.

Технологія проведення знімання дисторсіальних спотворень цифрової знімальної камери Canon eos-450d

1. Встановлюємо два штативи на відстані 20-30см, на одному з яких знаходиться цифрова камера, а на іншому контрольно-вимірна сітка. Камеру та контрольно-вимірну сітку встановлюємо на одному рівні за допомогою підйомних гвинтів. За допомогою циліндричного рівня приводимо в робоче положення камеру та контрольно-вимірну сітку.

2. Проводимо знімання контрольно-вимірної сітки.

3. Для визначення координат перетинів контрольно-вимірної сітки з отриманого знімка, користуємося опцією «Взаємне орієнтування» команди Модель з головного меню команди Models. Наводимо марку на кожен перетин сітки, і внизу вікна програми отримуємо координати., які необхідні для визначення дисторсії об’єктива та елементів орієнтування.

Блок-схема методу

КВС

Камера

ЦФС

Алгоритм обчислення.

1. Рівняння поправок

2. Обчислення дисторсійних спотворень

3) Матриця В

В=

4. Матриця вільних членів Матриця поправок

4. Вагова матриця буде дорівнювати 1(Р=1).

4. Матриця шуканих елементів рівнянь

4. Середні квадратичні похибки

µx		µz
26		10

µ²

405,86356

Для виконаня цифрового знімання архітектурних споруд була обрана цифрова камера Canon EOS 450D Digital.

1.2 Попередній розрахунок точності визначення точок об’єкта

Задача попереднього розрахунку точності: необхідно довести можливість застосування цифрового методу для складання топографічних планів в масштабі 1:50

1.3 Історико-архітектурний опис об’єкту

Палац Потоцьких у Львові - музей європейського мистецтва

Колишній палац Потоцьких – яскравий зразок палацової архітектури зрілого історизму, одна з найцікавіших архітектурних пам’яток Львова і України взагалі.

Територія, на якій стоїть палац, була куплена Потоцькими в 1822 р. На будівництво палацу граф Альфред II Потоцький отримує консенс у 1888 р. Автор проекту – французький архітектор Луї Альфонс Рене Альфред Довернь (Dauverqne).

Замовник познайомився з ним у Парижі, де і запропонував проект Галицької резиденції. Проте дуже скоро граф помирає (18.05.1889 р.). Його спадкоємцем стає син Роман, який продовжує батьківську справу.

У червні 1889 року в плани Доверня вносяться зміни, виконані протеже Потоцьких Юліаном Цибульським, який походив із Ланьцута (основної резиденції графів). Згідно з інформацією, поданою самим Ю.Цибульським, палац вже побудували в 1889 р. Пластичний декор палацу з’явиться пізніше. Автором його стане Петро Герасимович.

Палац збудований з цегли на підвалах, композиція плану центральновісьова з головним і двома бічними ризилітами. Двоповерховий з мансардовим додатковим поверхом в центральній частині, ризаліти – триповерхові, завершуються т. зв. “французькими дахами”. Конструкції перекриття були дерев’яними: фасади рустовані, з пластичним декором з гідравлічного бетону. Головний вхід оформляє портик іонічного ордеру, з протилежної (східної) сторони – напівокругла тераса.

Центральну вісь підкреслюють металеві ворота, фланковані двома портьєрками з “французькими дахами”.

Палац Потоцьких дослідники називають “найбільш французьким за своєю структурою”. Споруда орієнтується на палац XVII ст. в Мезон-Лафітт (арх. Ф.Мансар), становить прототип т. зв. Резиденції “entre cour et jardin”. Яскравий приклад архітектури Людовіка XVI називали “бароковим класицизмом” (логічне планування об’ємів поєднується із зовнішнім багатством форм).

Таким чином, палац Потоцьких у Львові починає певну “французьку” лінію в архітектурі львівського історизму, яка більш яскраво виявилася у 1890 рр. у творчості Юліана Цибульського (майже всі будинки по вул. Глібова у Львові).

Саме в ці роки на “французький манір” перебудовують палац Семенських (1892-1894 рр., арх. І Ле­вінський, ТТ. Кудельський, А Вагнер), на одній із вулиць (Академічній) з’являється увінчаний “фран­цузькими дахами” на ризалітах будинок №10 (арх. Я. Шульц).

На противагу “неофранцузькому стилю” (1890 рр.) у Львові виступає “віденське необароко”.

У 1915 р. спадкоємцем графа Романа Потоцького стає його син Альфред III Потоцький.

Багато часу він проводив у Ланцуті, роздумуючи над тим, як би віддати палац в оренду або продати. Після швидкої реставрації палацу А. Корманом 1919 р. (був пошкоджений під час листопадових боїв у 1918 р.) в ньому планували розмістити резиденцію країн Антанти.

Але 22 жовтня 1919 р., у річницю перемоги поляків над українцями в битві за Львів, американський пілот, демонструючи фігури вищого пілотажу над центром міста, втратив управління літаком і врізався в праве крило палацу Потоцьких. Виникла пожежа. Повністю згорів дах, було сильно пошкоджене західне крило палацу. Граф подав позов про відшкодування, виграв судовий процес та отримав від польської держави компенсацію через понесені втрати (1921 р.). В 1921-1924 рр. велися роботи по ремонту палацу, в інтер’єрах реставрація тривала до 1931 р. Потім провели інвентаризацію палацу з метою його продажу. Під час німецької окупації граф Потоцький лояльно поставився до “нового порядку” і цілком затишно почував себе у Ланцутському маєтку. Штаб італійської армії квартирував тут під час другої світової війни. Після приходу радянської влади в приміщенні палацу розміщуються наукові заклади АН СРСР, зокрема Інститут фізики та механіки. Після реставраційних робіт 1973-1975 рр. і часткової реконструкції приміщень палац став “Палацом урочистих подій”.

Розділ 2 Польові роботи