2103
.pdf
Методические указания к лабораторным работам по предмету «ОСНОВЫ АЭРОГЕОДЕЗИИ»
Омск
СибАДИ
2011
0
Министерство образования и науки РФ ГОУ ВПО «Сибирская государственная автомобильно-дорожная
академия» (СибАДИ) Кафедра «Геодезия»
Методические указания к лабораторным работам по предмету «ОСНОВЫ АЭРОГЕОДЕЗИИ»
Составитель Р. В. Зотов ( в авторской редакции)
Омск
СибАДИ
2011
1
УДК 528.721.221 ББК 38.115 З88
Рецензент канд. техн. наук, доцент, зав. кафедры «Прикладная геодезия, фотограмметрия и ГИС» ОмГАУ Л. В. Быков.
Методические указания подготовлены для студентов специальности
270205.
Методические указания к лабораторным работам по предмету «ОСНОВЫ АЭРОГЕОДЕЗИИ» /Сост.: Р.В. Зотов. – Омск:СибАДИ, 2011. – 29 с.
Изложена технологическая последовательность выполнения четырёх работ, входящих в состав комплекса аэрофотогеодезических изысканий, которые позволяют закрепить теоретические знания студентов по аэросъёмке местности и использованию аэрофотоснимков в соответствии с программой курса «Основы аэрогеодезии».
Ил. 10. Табл. 6. Библиогр.: 5 назв.
Составитель Р. В. Зотов, 2011
2
Методические указания к лабораторным работам по основам аэрогеодезии
Часть 1
ВВЕДЕНИЕ Данные методические указания (Часть 1) имеют цель научить студентов
по аэрофотоснимкам местности решать простейшие инженерные задачи, связанные с изысканиями, строительством автомобильных дорог и других инженерных сооружений.
В методических указаниях определенна последовательность выполнения четырёх лабораторных работ, которые позволяют закрепить теоретические знания студентов по аэрофотосъёмке местности и использованию аэрофотоснимков, проектированию трасс автомобильных дорог, определению превышений точек местности, уклонов линий, выполнению камерального топографического дешифрирования, элементам стереоскопической рисовки рельефа с использованием стереоскопа.
Оформленные лабораторные работы предъявляются к защите с подготовкой ответов на вопросы, которые изложены в конце каждой лабораторной работы.
Лабораторная работа № 1
Определение основных параметров аэрофотосъёмки для оценки качества лётно-съёмочных работ
ЗАДАНИЕ Составить СХЕМУ репродукции накидного монтажа (РНМ) для учеб-
ных аэрофотоснимков трёх маршрутов.
Ознакомиться с основными параметрами аэрофотоснимков, определить процент продольного Рх и поперечного Ру перекрытия снимков в трех маршрутах аэросъёмки. Выполнить оценку качества данных параметров аэрофотосъёмки (допустимые или нет) путём сравнения допусков с реальными результатами перекрытий и их минимальными значениями. Определить средний масштаб mср линии между опорами линии ЛЭП на аэрофотоснимке № 496. По среднему масштабу mср линии и фокусному расстоянию АФА fк вычислить среднюю высоту фотографирования над данной линией Hср. Затем по средней отметке Аср (альтитуде) линии и средней высоте фотографирования Hср определить абсолютную высоту фотографирования HАБС носителя.
Исходные данные (выдаются преподавателем индивидуально).
1. Десять контактных аэрофотоснимков – три маршрута по три-четыре аэрофотоснимка в каждом.
2.Значения средних параметров аэросъёмки данного участка съёмки: фокусное расстояние АФА - fк =70,000 и масштаба аэрофотосъёмки 1:12000.
3
3. Топографическая карта масштаба 1:10000 на данный участок съёмки.
Задача I. Составить СХЕМУ РНМ. Определить процент продольного Рх и поперечного Ру перекрытий снимков. Вычислить допустимые по техническим условиям продольные и поперечные перекрытия для данного участка съёмки. Выполнить оценку качества данных параметров аэрофотосъёмки (допустимые или нет) путём сравнения допусков с реальными результатами перекрытий и их минимальными значениями.
Порядок выполнения работы
1.1. Для составления СХЕМЫ РНМ (см. Рис. 1) выполнить монтаж аэрофотоснимков. Монтаж начинается с правого крайнего снимка
СХЕМА Р.Н.М. ТРЁХ МАРШРУТОВ
l
496
497
498
498
545 |
|
|
|
|
542 |
|
|
|
|
543 |
|||
|
|
|
|
544 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
554
555
556
lу
lх
первого маршрута аэфотоснимка № 498 для того, чтобы на РНМ были видны номера всех снимков. Монтаж ведётся справа налево и сверху вниз. Разложить аэроснимки по маршрутам, наложить их друг на друга общими перекрывающимися частями путем совмещения одноименных контуров «миганием» в продольном и поперечном направлениях согласно РНМ, представленной на фоторис. 2.
4
Сидорово
У-35-38 А-в-3
ДВИНСК
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ:
- Рамка трапеции учебной карты масштаба 1: 10 000 ДВИНСК – Посёлок городского типа с числом жителей менее 2000
Сидорово – Посёлок сельского и дачного типа с числом жителей от 1000 до 500 У-35-38-А-в-3 - Номенклатура учебной карты масштаба 1: 10 000
Фоторисунок 2
1.2.С помощью линейки измерить с точностью до 1 мм длины сторон перекрывающихся частей аэрофотоснимков lx и ly (см. фо-
торис. 3а, 3б) и вычислить величину продольных Рх и поперечных Ру перекрытий в процентах по формулам:
P |
l |
x |
100 %; P |
|
ly |
100% , |
(1) |
|
|
|
|||||
x |
l |
y |
l |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
где l - длина сторон снимка (формат кадра 180х180 мм).
5
а) |
|
|
lx |
|
|
б) |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
lу
Фоторисунки 3а, 3б.
Полученные данные занести в табл. 1.1. Минимальные и недопустимые значения продольного и поперечного перекрытий вынести соответственно в колонки 7 и 8.
Таблица 1.1
Номера |
l |
lx |
lу |
Px |
Pу |
Pxmin |
Pуmin |
снимков |
мм |
мм |
мм |
% |
% |
% |
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
476 |
180 |
|
|
|
|
|
|
477 |
180 |
117 |
|
65,0 |
|
65,0 |
|
478 |
180 |
119 |
|
66,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
545 |
180 |
|
71 |
|
39,4 |
|
|
544 |
180 |
120 |
69 |
66,7 |
38,3 |
|
|
543 |
180 |
121 |
68 |
67,2 |
37,8 |
|
37,8 |
542 |
180 |
119 |
70 |
66,1 |
38,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
554 |
180 |
|
72 |
|
40,0 |
|
|
555 |
180 |
122 |
71 |
67,8 |
39,4 |
|
|
556 |
180 |
123 |
70 |
68,3 |
38,9 |
|
|
|
|
|
|
= 467,2 |
= 272,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найти средние значения продольного Pxср и поперечного крытий по формулам (2):
P |
|
Р |
х |
|
467,2 |
66,7 % ; Р |
уср |
|
Р |
у |
|
272,7 |
39,0% |
хср |
|
n |
|
|
7 |
|
|
n |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pyср пере-
(2)
Результаты сравнить с допустимыми значениями для продольного перекрытия Px доп 56% и поперечного перекрытия Py доп 20% для заданных стандартных параметров данной аэрофотосъёмки (Px доп = 60%, Py доп = 30%) в равнинной местности, и полученным по формулам (3) для рельефной местности:
6
Px доп= 56 (1+ h/H), Py доп= 20 (1+ h/H), |
(3) |
где h – значение максимального превышения (колебания рельефа) для данного съёмочного участка;
H – высота фотографирования.
Выполнить оценку качества данных параметров аэрофотосъёмки (допустимые или нет) путём сравнения допусков с реальными результатами минимальных значений колонок 7 и 8 таблицы 1.1 и дать заключение.
Задача II. Определить знаменатель среднего масштаба линии mср между опорами №1 и №7 и для контроля №8 и №1(см. фоторис. 4А) линии ЛЭП,
высоту фотографирования над средней отметкой линии Hср и |
абсолютную |
высоту фотографирования HАБС по формулам: |
|
mср = dk * Mk /dсн = L/ dсн; |
(4) |
Hср = mср * fk ; |
(5) |
HАБС = Hср+ Аср ; |
(6) |
Аср = (А1 + А7)/2, |
(7) |
где |
|
dk, dсн – Расстояние между опорами соответственно на карте на карте и аэрофотоснимке № 496;
L – Расстояние между опорами ЛЭП на местности; Mk – Знаменатель масштаба карты;
fk - Фокусное расстояние аэрофотоаппарата;
А1, А7 – Отметки высот у первой и у седьмой опорами ЛЭП; Аср – Средняя отметка высоты линии между опорами ЛЭП № 1 - № 7 и ЛЭП № 8 - № 1.
А В
ЛЭП № 1
С
Увеличенная зона опознавания опоры ЛЭП № 1
Увеличенная зона опоры ЛЭП №7
ЛЭП № 7
ЛЭП № 8
Фоторисунки 4А, 4В, 4С
7
2.1Выбрать и опознать на снимке № 496 и топографической карте идентичные четкие контурные точки (например, опоры ЛЭП) симметрично расположенные относительной главной точки (фоторис. 4А), с целью компенсации погрешностей в линии за счёт остаточного угла наклона аэроснимка.
2.2На снимке № 496 в зонах опознавания ЛЭП № 1 и №7 (см. соответственно увеличенные фрагменты снимка на зоны опознавания - фоторисунки 4С и 4В) наколоть тонкой иглой основания центров опор, каждая из которых определяются по основанию падающей тени.
2.3Измерить расстояния на снимке dсн между наколами (ЛЭП №1 - ЛЭП №7
иЛЭП № 1 - ЛЭП №8) с помощью масштабной линейки и измерителя с точностью 0,1 мм.
2.4Измерить расстояния на карте dk между опорами ЛЭП №1 - №7 и ЛЭП № 1 и № 8 с точность 0,1 мм.
2.5Определить знаменатель среднего масштаба линии mср на снимке по формуле (4) для этих двух линий.
2.6Вычислить высоту фотографирования над средней отметкой линии Hср по формуле (5) между ЛЭП №1 – ЛЭП №7 и ЛЭП № 1 – ЛЭП № 8.
2.7Определить по карте отметки земли А8 ,А1 , А7 соответственно у ЛЭП №8, ЛЭП №1 и ЛЭП №7, путём интерполирования высот между горизонталями с учётом сечения рельефа и расстояний от ЛЭП до ближайших смежных горизонталей.
2.8Определить среднюю отметку Аср для двух линий между ЛЭП №1 - №7 (149,3 м) и линии ЛЭП № 1 – ЛЭП № 8 по формуле (7).
2.9Вычислить два значения абсолютной высоты фотографирования HАБС по формуле (6). При допустимом расхождении вычислить среднее значение.
2.10Данные занести в следующую таблицу 1.2.
Таблица 1.2
|
Номер |
dсн |
dk |
L |
Знамена- |
Hср, |
|
|
|
на аэро- |
на кар- |
на местно- |
тель мас- |
HАБС |
|||
|
ЛЭП |
фото- |
те, |
сти |
штаба |
м |
м |
|
|
|
|
снимке, |
мм |
мм |
mср |
|
|
|
|
|
мм |
|
|
|
|
|
|
ЛЭП № 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП №7 |
|
127,1 |
157,6 |
157600 |
12400 |
868,0 |
1017,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП № 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛЭП № 8 |
|
|
|
|
|
|
|
Среднее значение абсолютной высоты фотографирования = …..
Материалы, подлежащие сдаче
1.Схема Р.Н.М. трёх маршрутов.
2.Заполненные измерениями и вычислениями таблица 1.1 и 1.2
8
Литература Зотов Р. В. Основы аэрогеодезии (Курс лекций). – Омск: Изд-во СибАДИ,
2006. – 249с. Электронная версия выложена на сайте СибАДИ – кафедра Геодезии.
Вопросы, которые необходимо подготовить к защите работы №1.
1.Что понимается под современной системой управления аэрофотосъёмкой (аэрофотосъёмочным процессом)?
2.В чём заключается роль спутниковой навигации в повышении качества аэрофотосъёмки?
3.Перечислите преимущества цифровой аэрофотосъёмки перед аналоговой?
4.Каким свойством обладает горизонтальный снимок горизонтальной местности?
5.Как необходимо расположить концы измеряемого отрезка на снимке, чтобы его длина не была искажена за счёт угла наклона?
6.В чём заключается принципиальное отличие аэрогеодезической техно-
логии создания карт и планов от чисто геодезической технологии?
7.Какое количество спутниковых приёмников необходимо при выполнении аэрофотосъёмки (для навигации)?
8.Какие особенности современных аэрофотоаппаратов позволяют получать максимальную разрешающую способность аэрофотоснимков?
9.Какой стандартный процент продольного перекрытия снимков необходим при маршрутной аэрофотосъёмке плоской местности для получения объёмной модели вдоль всего маршрута?
10.Какие параметры местности и аэрофотосъёмки необходимо знать для расчёта продольного перекрытия в рельефной местности?
11.От каких параметров зависит средний масштаб линии, концы которой опознаны на аэроснимке центральной проекции?
9