34. Методы крупномасштабных топографических съёмок.

Выбор метода диктуется размерами площадки, условиями местности и времени года, техническими возможностями исполнителя и экономической целесообразности применения того или иного метода для данного масштаба съёмки.

Классические методы: горизонтальный, высотный, мензуральный, тахеометрический, наземный фототопографический, стереотопографически, комбинированный аэрофототопографический. А так же: съемка с использованием спутниковой геодезической аппаратуры и лазерными сканами.

Горизонтальная съемка застроенных территорий в масштабе 1: 2000 – 1: 500 выполняется самостоятельно или в сочетание с высотный съемкой. Состоит из съемки фасадов и проездов и внутриквартальной съемки ситуации. Высотная съемка включает нивелирование проездов и территорий кварталов. Выполняется способами: полярных координат, створов, графоаналитическим, засечек, перпендикуляров, стереотопографическим и др.

Мензульная съемка может быть применена в случаях, когда выполнения аэрофототопографической съемке экономически нецелесообразно или технически невозможно. Как правило, выполняется для создания инженерно-топографических планов в масштабах 1: 5000 –1: 2000 застроенной и незастроенной территории в масштабах 1: 1000 – 1: 500 незастроенной территории.

Тахеометрическая съемка применяется для съемки небольших и узких полос местности, когда использование аэрофототопографической сьёмки экономически нецелесообразно или технически невозможно.

Аэрофототопографическая съемка для создания инженерно-топографических планов в масштабах 1: 10.000, 1: 5000, 1: 2000, 1: 1000 и 1: 500 выполняется стерео-топографическим или комбинированным методом.

36. Новые аэротехнологии создания топографических планов и карт

Классический подход к аэрофототопографии как к науке претерпел изменения:

1. Аэрофотосъемка выполняется с борта любого летательного аппарата, но аэрофотосъемочная камера – цифровая камера с высоким разрешением объектива (100 и более линий на мм)

2. Съемка осуществляется с гиростабилизирующей платформы, корректирующей углы тангажа, крена и сноса самолета во время выполнения аэрофотосъемки

3. Использование спутниковой навигации (GPS/ГЛОНАСС) для определения пространственных координат точек фотографирования

4. Активно применяются интегральные навигационные комплексы типа INS, с достаточной точностью определяющие значения шести параметров внешнего ориентирования каждого аэрофотоснимка (линейные и угловые). Наличие GPS/INS - данных позволяет упростить и ускорить создание фототриантуляциониой сети. Появилась возможность выполнять одновременно аэрофототрафическую и лазерно-локационную съемки.

Цифровая аэрофотосъемка выполняется современными топографическими аэрофотосъемочиыми системами, обладающими высокой производительностью, геометрической точностью, пространственным разрешением и фотометрическим качеством изображения. Преимущества цифровой аэрофотосъемки в сравнении с аналоговой фотосъёмкой таковы:

отсутствие процессов фотохимической обработки и необходимости в фотолаборатории;

• отсутствие процесса сканирования аэрофотоснимков;

• отсутствие деформации фотоматериала и связанных с ней геометрических искажений аэрофотоснимков;

• более высокое фотометрическое качество: проработка деталей в глубоких тенях;

• отсутствие необходимости внутреннего ориентирования снимков по координатным меткам при фотограмметрической обработке;

• отсутствие следов механических повреждений и пыли на изображении.

Прямое геопозиционирование осуществляется навигационным комплексом, который обеспечивает координатами точки фотографирования.

Положение и ориентация системы координат аэрофотосъёмочного комплекса в геодезической (или географической) системе координат определяются благодаря присутствию на борту летательного средства в его составе навигационного комплекса, который обеспечивает непрерывное определение трех пространственных координат положения сканерного блока X, Y,Z и трех углов его ориентации ω, φ, κ.

Такой набор шести параметров пространственного положения и угловой ориентации в фотограмметрии называется элементами внешнего ориентирования. Принцип работы бортового навигационного комплекса основан на взаимодействии приемника спутниковой системы GPS и инерциальной системы.

Таким образом, работа навигационного комплекса, обеспечивающего каждое первичное измерение полным набором элементов внешнего ориентирования, строится на взаимодействии в реальном времени GPS /ГЛОНАСС приемника и инерциальной системы INS. Развитие и совершенствование таких систем в последнее десятилетие происходит очень бурно, и следует признать это направление в высшей степени инновационным и с теоретической, и с технологической точек зрения. Такие системы применяются и с аэрофотоаппаратами с телевизионными и тепловизионными сканерами, и с радиолокационными системами.

Прямое геопозиционирование позволяет для большинства масштабов топографических планов отказаться от наземных геодезических работ, которые в традиционной аэрофототопографии называются планово-высотной привязкой опознаков. Для правильной интерпретации и обеспечения координатами данных съемки нет необходимости выделять на местности опознавательные знаки и определять их координаты. Понятно, что это обстоятельство значительно упрощает задачу особенно в удаленных и труднодоступных районах, таких как пустыни, тайга, тундра, лесотундра и др.

Геодезическая поддержка цифровой аэрофотосъёмки осуществляется сетью наземных базовых (референтных) GPS станций, которые располагаются равномерно в районе проведения аэросъемочных работ. Каждая базовая станция обслуживает территорию в окружности с радиусом 30-50 км и центром в точке стояния данной станции. лоддддддддд

С учетом изложенного выше, геодезическое обеспечение цифровой аэрофотосъёмки сводится к следующим задачам:

• выбору мест установки базовых GPS станций с. учетом топологии объекта съемки;

• обеспечению всех базовых станций пространственными геодезическими координатами в выбранной системе координат.

Производительность цифровой аэрофотосъёмки чрезвычайно высока В настоящее время используются несколько методов создания цифровой основы для построения топографических планов и карт;

По исходным картографическим материалам - сканируются ДПХ (диапозитивы постоянного хранения, , и далее по растровым изображениям создается цифровая карта. Эта технология хороша тем, что можно векторизовать более половины содержания карты в автоматическом режиме т.к. ДПХ - это расчлененные по содержанию карты (рельеф, гидрография, заливки леса и гидрографии, контур) и совмещенные. Технология приемлема для средних масштабов (1:10 000 - 1:1 000 000).

• По материалам наземных съемок: тахеометрическая съемка, иногда даже мензульная. Это, как правило, небольшие участки съемок. Иногда бывает целесообразно выполнить съемку небольшого закрытого участка местности полевым способом, п тогда на сканере, позволяющем сканировать картографические материалы на жесткой основе, сканировать материалы наземной съемки, привязывать и векторизировать растры.

• Одним из главных методов создания топографической карты или плана, в том числе и цифровой топографической карты, является стереотопографический метод. Карта создается с нуля, равно как и её актуализация (обновление), что означает минимум полевых работ, максимум работ камеральных, что удешевляет и сокращает цикл создания топографической карты.

Для создания цифровых топографических карт используют цифровые фотограмметрические. комплексы, такие, как «PHOTOMOD» и «ЦФС» созданные российскими разработчиками, позволяющие выполнять комплекс фотограмметрических работ (в том числе и создание ортофотопланов) непосредственно на компьютере при помощи стереоочков или стереонасадки.

Процесс создания топографической основы стереотопографическим методом можно коротко представить следующим образом:

• Полевые работы по планово-высотной подготовке аэрофотосъемки. Маркировка опознаков перед выполнением аэрофотосъемки (если это необходимо). Если же местность предстоящих работ изобилует множеством контуров и эти контуры можно определить на аэрофотоснимках с точностью 0,1 мм в масштабе создаваемой карты, то планово-высотную привязку можно выполнять по материалам уже выполненной аэрофотосъемки.

• Аэрофотосъемка с определением координат центров фотографирования и элементов внешнего ориентирования.

• Сканирование аэрофотоснимков (для аналоговых снимков) с параметрами, удовлетворяющими по точности топографическую основу.

• Непосредственно создание основы цифровой топографической карты стереотопографическим методом на фотограмметрических станциях.

• Конвертация цифровой основы в программный продукт заказчика и доведения цифровой топографической карты до требований государственных и отраслевых нормативно-технических документов.

• Обязательной составной частью технологии создания топографических планов стереотопографическим способом является дешифрирование фотографического изображения, заключающееся в распознавании объектов местности на снимке, установлении их характеристик. Дешифрирование бывает палевым и камеральным.

Обычный цифровой топографический аэросъемочный комплекс выполнен по модульной схеме и включает в себя.

• малогабаритный комплекс цифровой съемки (М ЦС-2 );

• систему дальнометрирования (ДЛ-2), рис. 5.9;

• систему спутниковой навигации