3 Экспериментальные работы

3.1 Цель и программа эксперимента

При проведении экспериментальных работ были поставлены цель выполнить анализ производственной фототриангуляции, выполненной на объекте федеральной автомобильной дороги М-52 «Чуйский тракт», а также выполнить анализ точности фототриангуляции при разном количестве и размещении планово-высотных опознаков.

Используемые аэрофотосъёмочные материалы характеризуются следующими параметрами:

- камера RC-30;

- фокусное расстояние 303,223 мм;

- высота фотографирования над средней плоскостью 2100 м;

- формат снимка 23*23 см;

- масштаб съёмки 1:7000;

- базис фотографирования 500 м;

- длина данного маршрута 25410 м.

Работы выполнялись с целью создания ортофотоплана и карты в масштабе 1:2000, высотой сечения рельефа 1 м. Цифровые снимки получены с помощью сканера фирмы MicrotekмаркиScan9800XLс разрешением 20 мкм.

При выполнении первой части эксперимента главное внимание уделялось анализу исходных материалов и ошибкам сопровождавших построение сети фототриангуляции, а также соответствия полученных результатов нормативными требованиями.

При выполнении второй части исследований было выполнено фототриангулирование при разных вариантах планово-высотного обоснования. При этом преследовалась цель – определить оптимальный вариант количества и расположение опознаков, а также способы определения их координат и высот.

3.2 Анализ результатов производственной фототриангуляции

Для анализа точности производственной фототриангуляции, выполнено в ОАО НФ «ИркутскгипродорНИИ»был взят маршрут из 11 стереопар. Характеристика аэрофотосъёмочных параметров приведена выше, а схема планово-высотного обоснования приведена в приложении В.

Перед фототриангулированием были подобраны аэрофотоснимки нужного маршрута, а также снимки соседних маршрутов, т.е. предыдущий маршрут и последующий для того, чтобы найти перекрывающиеся снимки, а по ним уже найти опознаки с соседних маршрутов. Номера перекрывающихся снимков подбирались по репродукциям фотосхем. Из анализа материалов следует, что в целом фотограмметрическое качество удовлетворительное, однако имеются случаи отклонения от нормы. При выполнении аэрофотосъёмки на некоторых маршрутах присутствовала «ёлочка» до 20º, соответственно продольное и поперечное перекрытия также имели отклонение от нормы. Кроме того, в отдельных случаях наблюдается разномасштабность. Эти отклонения были вызваны удовлетворительным качеством аэрофотосъёмки.

Кроме того, в маршруте была разномасштабность, но имелась возможность его обработки. Однако это сказывалось на точности измерений.

Все указанные отклонения затрудняли измерения и сказались на точности конечных результатов. Однако построение фототриагуляционной сети выполнить удалось.

После анализа материалов был составлен проект, который включает в себя:

- точки для взаимного ориентирования,

- связующие точки,

- опознаки.

- точки, необходимые для решения специальных задач.

Как правило, точки для взаимного ориентирования и связующие точки совмещались. При наличии отклонений, полученных при аэрофотосъёмке составление проекта немного затруднялось. Некоторые снимки были развёрнуты, маршрут непрымолинеен, в результате этого проектирование расположения связующих точек замедляло работу.

Процесс измерения по цифровым снимкам выполнялся следующим образом. Вначале в ЭВМ вводится цифровое изображение.

Затем выполняется внутреннее ориентирование. Так как аэроснимки были отсканированы с удовлетворительным качеством, снимки приходилось «осветлять» и выполнялась гамма-корекция. Внутренне ориентирование выполнялось по восьми координатным меткам. Наведение на координатные метки производились при увеличении 5*.

I

N

R S

E T

C R

O U

R M

D E

I N

N T

G S

3

7

4

6

8

1

2

5

Рисунок 3 – Схема расположения координатных меток на снимке

Их координаты поочерёдно фиксировались. Затем, ЭВМ вычисляла деформацию снимка, при помощи аффинного преобразования, снимка

. (26)

Полученные значения сравнивали с допустимыми значениями: расстояние между координатными метками - Exmax(Eymax)<0.008 мм, деформация снимка -Sx–Sy<0.05 мкм,Sx/Sy<0.0003. Полученные значения в основном оказывались в допуске. Для больших расхождений выполняли корректировку деформации снимка. Это выполнялось следующим образом: при ещё большем увеличении марку наводят как можно точнее в центр перекрестия и снова перевычисляется деформация снимка. Программа устроена таким образом, что в ней может учитываться дисторсия, а может и не учитываться. В данном случае радиальная дисторсия учтена. После коррекции все результаты уложились в допуске.

После завершения измерений координатных меток перешли к непосредственному построению сети. Для этого было выполнено составление каталога координат опорных точек. Из полевых работ были известны координаты опорных точек. Они были приведены в электронном виде в программе MicrosoftWord, а затем, для работы в программном комплексе Фотомод при построении сети фототриангуляции переведены в другой формат. Этот процесс называется составление каталога координат опорных точек местности. В него входят координаты планово-высотных опознаков данного маршрута и опознаков с соседних перекрывающихся маршрутов. В каталоге координат находятся: номер опознака, выбор роли опорной или контрольной точки и координатыX,Y,Z.

Затем выполняется нанесение опорных точек на цифровое изображение. Пользуясь аэрофотоснимками и ориентируясь по ним, на цифровом изображении оператором отыскивается одноимённый контур и на том же месте, где на аэроснимке имеется накол и подписан номер опознака. При увеличении 4:1 оператор наводит марку. Автоматически ставится знак , в этом же окне в таблице напротив номера опознака фиксируется номер снимка, на котором намечен данный опознак. Этот процесс выполняется в монорежиме и не подвергался какому-либо контролю.

Следующий этап - измерение координат точек сети фототриангуляции. Сначала, для удобства работы, на всём маршруте опознаки переносили на все соседние стереопары в монорежиме. Затем приступают, с первой стереопары, к нанесению и измерению связующих точек (они отмечались на изображении кружком ). Общее количество всех точек составляло 35: по три в каждой стандартной зоне, большое количество точек размещалось вдоль трассы автодороги, остальные точки равномерно размещалось по всей стереопаре. Связующие точки намечались на более или менее открытой местности и на характерных участках рельефа, но исключались наметки точек на высотных объектах местности.

Для большей точности, точки переносились на соседние стереопары в стереорежиме, одновременно «садим» марку по высоте на поверхность земли и устранялся поперечный параллакс. Если возникали затруднения при переносе с одной стереопары на соседнюю, то в таких случаях пользовались коррелятором. При этом измерительная марка точно позиционируется на снимке, на котором она была ранее измерена. На другом снимке стереопары позиционирование выполняется приближённо в районе измеряемой соответственной точки.

После определения элементов взаимного ориентирования были построены модели в фотограмметрической системе координат. Далее выполнялось уравнивание свободной модели, как по высоте, так и в плане (DX(DY)сред<0.01 мм,DZсред<0.04 мм,DX(DY)max<0.02 мм,DZmax<0.08мм).

После вычисления фотограмметрических координат моделей уравнивают свободные модели между собой по фотограмметрическим координатам, где устанавливались свои допустимые значения. Модели уравнивались следующим образом: в стереорежиме марку наводят на точку, на которой имеется самая большая ошибка, корректировали её по высоте (если точка уравнена по высоте, то она автоматически уравнивалась и в плане). Каждый раз, исправляя “точку”, обязательно перевычислялись фотограмметрические координаты моделей. Большая ошибка на точке также могла возникать из-за её неверного распознавания.

После построения и предварительного уравнивания моделей все модели уравнивались между собой в свободной маршрутной сети.

Выполнив построение сети фототриангуляции, можно также контролирют все ли точки перенесены на соседение стереопары.

На заключительном этапе выполняется уравнивание сети фототриангуляции. Этот процесс выполнялся в модуле PhotomodSolver.

Для начала вся сеть уравнивалась по свободной модели. Затем выдавалсяся “отчёт”, в котором содержатся номера опорных, контрольных и связующих точек, номера стереопар, ошибки на точках, на которых они имеются. Проанализировав, на какой модели лучше подправить точку, переходили обратно на этап измерения точек сети. Там наблюдая в стереорежиме положение марки нужной точки, делали окончательный вывод на какой стереопаре поправить положение марки, а следовательно и точки. Подкорретировав точку на одной стереопаре, пересчитывались фотограмметрические координаты и снова уравнивались обе модели между собой. Убедившись, что заново полученые фотограмметрические координаты в допуске, опять переходили на этап уравнивания сети и сеть уравнивались по свободной модели. Таким образом, сеть по свободной модели уравнивалась до тех пор, пока результаты данного уравнивания не были в пределах допустимых значений: ошибка в плане не должна превышать 0,20 м, а ошибка по высоте не должна превышать 0,4 м. При этом уравнивании выявлялись грубые ошибки.

Затем сеть уравнивалась по методу независимых стереопар. В “отчёте” просматривались и анализировались ошибки на опорных, на контрольных и на связующих точках. Координаты точек уравнивались в данном способе уравнивания по независимым стереопарам и полученные значения сравнивались с допустимыми (DX(DY)max<1.0 м,DZmax<1.2 м). Когда полученные ошибки укладывались в пределы допустимых значений, то фототриангуляционная сеть считалась уравненной.

Рассматривая программный комплекс Фотомод с точки зрения пользовантеля можно отметить достоинства и недостатки программы. В программе Фотомод есть функция, позволяющая разделять точки на опорные и контрольные. Также после измерения точек сети по схеме можно проконтолировать все ли точки перенесены на соседние стереопары. Недостатком программы при измерении точек сети является то, что переносе опорной или связующей точки на соседний снимок, с использованием “коррелятора”, при фиксации точка смещается с истинного положения.

Для оценки точности анализировались ошибки на опорных точках после геодезического ориентирования и исключения деформации, значения которых приведены в таблице 4.

Таблица 4 – Результатов геодезического ориентирования

Ошибки по опорным точкам на местности, м				Ошибки по опорным точкам в масштабе снимка, мм
	δX	δY	δZ		δx	δy	δp
Пво 297	-0,168	-0,007	0	Пво 297	-0,024	-0,001	0
Пво 298	-0,31	0,149	-0,123	Пво 298	-0,044	0,021	-0,018
Пво 299	0,325	0,086	-0,212	Пво 299	0,046	0,012	-0,030
Пво 300	-0,147	-0,249	0,269	Пво 300	-0,021	-0,036	0,038
Пво 301	-0,182	0,168	0,363	Пво 301	-0,026	0,024	0,052
Пво 302	0,157	-0,364	0,191	Пво 302	0,022	-0,052	0,027
Пво 303	0,16	-0,297	0,205	Пво 303	0,023	-0,042	0,029
Пво 304	0,367	-0,021	0,212	Пво 304	0,052	-0,003	0,030
Пво 305	0,268	-0,279	0,102	Пво 305	0,038	-0,040	0,015
Пво 306	0,046	0,358	-0,135	Пво 306	0,007	0,051	-0,019
Пво 307	-0,083	0,265	0,025	Пво 307	-0,012	0,038	0,004
Пво 308	-0,306	0,066	-0,98	Пво 308	-0,044	0,009	-0,140
Пво 309	0,282	-0,248	0,306	Пво 309	0,040	-0,035	0,044
Пво310	-0,364	0,157	-0,217	Пво310	-0,052	0,022	-0,031
Пво311	-0,084	-0,089	-0,313	Пво311	-0,012	-0,013	-0,045
Пво319	0,192	0,244	-0,163	Пво319	0,027	0,035	-0,023
Пво296	-0,058	-0,316	-0,297	Пво296	-0,008	-0,045	-0,042
Пво295	-0,134	0,362	-0,05	Пво295	-0,019	0,052	-0,007

Продолжение таблицы 4

Пво294	0,115	0,124	-0,235	Пво294	0,016	0,018	-0,034
Пво313	-0,178	-0,089	-0,089	Пво313	-0,025	-0,013	-0,013
Пво312	0,142	-0,199	0,195	Пво312	0,020	-0,028	0,028
Средняя	0,0019	-0,0085	-0,045	Средняя	0,000	-0,001	-0,006
Средняя ошибка по модулю	0,194	0,202	0,181	Средняя ошибка по модулю	0,038	0,028	0,032
СКО	0,217	0,229	0,21	СКО	0,031	0,033	0,030

Так как на производстве крнтрольных точек не было, то окончательную оценку точности выполняли по связующим точкам.

Таблица 5 – Результатов геодезического ориентирования

Ошибки по связующим точкам на местности, м				Ошибки по связующим точкам в масштабе снимка, мм
	δX	δY	δZ		δx	δy	δp
Пво 6	0,076	0,072	0,36	Пво 6	0,0109	0,01029	0,05143
Пво 8	-0,034	-0,007	-0,212	Пво 8	-0,005	-0,001	-0,0303
Пво 10	-0,021	0,025	0,15	Пво 10	-0,003	0,00357	0,02143
Пво 19	0,079	0,037	-0,23	Пво 19	0,0113	0,00529	-0,0329
Пво 22	0,011	-0,01	0,183	Пво 22	0,0016	-0,0014	0,02614
Пво 23	-0,056	0,012	0,452	Пво 23	-0,008	0,00171	0,06457
Пво 25	-0,004	0,031	0,103	Пво 25	-6E-04	0,00443	0,01471
Пво 27	0,006	0,037	0,144	Пво 27	0,0009	0,00529	0,02057
Пво 28	-0,012	-0,008	0,137	Пво 28	-0,002	-0,0011	0,01957
Пво 29	-0,037	0,022	0,321	Пво 29	-0,005	0,00314	0,04586
Пво 30	-0,023	-0,001	0,203	Пво 30	-0,003	-0,0001	0,029
Пво 32	-0,01	0,022	0,176	Пво 32	-0,001	0,00314	0,02514
Пво 35	-0,05	0,082	0,402	Пво 35	-0,007	0,01171	0,05743
Пво 36	-0,039	-0,05	-0,244	Пво 36	-0,006	-0,0071	-0,0349
Пво 37	-0,013	-0,007	0,294	Пво 37	-0,002	-0,001	0,042
Пво 38	-0,066	-0,027	-0,039	Пво 38	-0,009	-0,0039	-0,0056
Пво 39	-0,038	0,078	-0,103	Пво 39	-0,005	0,01114	-0,0147
Пво 40	-0,063	0,043	-0,168	Пво 40	-0,009	0,00614	-0,024
Пво 43	-0,014	0,023	0,187	Пво 43	-0,002	0,00329	0,02671
Пво 44	-0,015	-0,02	0,261	Пво 44	-0,002	-0,0029	0,03729
Пво 46	-0,024	0,035	0,209	Пво 46	-0,003	0,005	0,02986
Пво 47	0,071	-0,04	-0,082	Пво 47	0,0101	-0,0057	-0,0117
Пво 48	0,037	-0,093	0,131	Пво 48	0,0053	-0,0133	0,01871
Пво 49	-0,041	-0,083	0,159	Пво 49	-0,006	-0,0119	0,02271
Пво 50	0,059	-0,0139	0,227	Пво 50	0,0084	-0,002	0,03243
Пво 51	-0,059	-0,111	0,212	Пво 51	-0,008	-0,0159	0,03029
Пво 52	0,029	0,115	-0,154	Пво 52	0,0041	0,01643	-0,022
Пво 53	0,012	0,055	0,33	Пво 53	0,0017	0,00786	0,04714
Пво 55	-0,08	0,104	-0,156	Пво 55	-0,011	0,01486	-0,0223
Пво 56	-0,075	-0,009	0,215	Пво 56	-0,011	-0,0013	0,03071
Пво 57	0,036	-0,039	0,21	Пво 57	0,0051	-0,0056	0,03
Пво 58	-0,078	-0,156	0,192	Пво 58	-0,011	-0,0223	0,02743

Продолжение таблицы 5

Пво 59	0,069	-0,113	-0,031	Пво 59	0,0099	-0,0161	-0,0044
Пво 60	0,075	-0,134	0,118	Пво 60	0,0107	-0,0191	0,01686
Пво 61	0,045	-0,191	0,115	Пво 61	0,0064	-0,0273	0,01643
Пво 63	0,086	-0,172	0,198	Пво 63	0,0123	-0,0246	0,02829
Пво 64	-0,061	0,127	0,024	Пво 64	-0,009	0,01814	0,00343
Пво 65	-0,028	0,092	0,188	Пво 65	-0,004	0,01314	0,02686
Пво 66	0,037	0,077	-0,162	Пво 66	0,0053	0,011	-0,0231
Пво 67	-0,075	0,087	-0,169	Пво 67	-0,011	0,01243	-0,0241
Пво 68	0,037	0,038	-0,317	Пво 68	0,0053	0,00543	-0,0453
Пво 69	-0,046	-0,008	0,101	Пво 69	-0,007	-0,0011	0,01443
Пво 70	-0,123	-0,117	0,243	Пво 70	-0,018	-0,0167	0,03471
Пво 71	-0,113	-0,077	-0,032	Пво 71	-0,016	-0,011	-0,0046
Пво 72	-0,15	-0,043	-0,7	Пво 72	-0,021	-0,0061	-0,1
Пво 73	-0,117	-0,245	0,17	Пво 73	-0,017	-0,035	0,02429
Пво 74	-0,159	-0,226	0,187	Пво 74	-0,023	-0,0323	0,02671
Пво 75	-0,037	-0,138	0,288	Пво 75	-0,005	-0,0197	0,04114
Пво 76	-0,06	-0,043	-0,101	Пво 76	-0,009	-0,0061	-0,0144
Пво 78	0,061	-0,017	0,369	Пво 78	0,0087	-0,0024	0,05271
Пво 79	-0,031	0,003	0,104	Пво 79	-0,004	0,00043	0,01486
Пво 81	-0,078	0,038	0,293	Пво 81	-0,011	0,00543	0,04186
Пво 82	0,049	0,036	0,184	Пво 82	0,007	0,00514	0,02629
Пво 84	-0,132	-0,009	-0,123	Пво 84	-0,019	-0,0013	-0,0176
Пво 85	-0,174	0,103	0,202	Пво 85	-0,025	0,01471	0,02886
Пво 86	-0,192	-0,03	-0,201	Пво 86	-0,027	-0,0043	-0,0287
Пво 87	-0,301	-0,022	-0,295	Пво 87	-0,043	-0,0031	-0,0421
Пво 88	0,023	0,011	-0,01	Пво 88	0,0033	0,00157	-0,0014
Пво 89	-0,165	-0,044	0,355	Пво 89	-0,024	-0,0063	0,05071
Пво 90	0,038	-0,035	-0,088	Пво 90	0,0054	-0,005	-0,0126
Пво 91	0,081	0,103	-0,221	Пво 91	0,0116	0,01471	-0,0316
Пво 92	-0,105	0,04	0,148	Пво 92	-0,015	0,00571	0,02114
Пво 93	-0,109	0,15	-0,152	Пво 93	-0,016	0,02143	-0,0217
Пво 94	-0,202	0,081	0,292	Пво 94	-0,029	0,01157	0,04171
Пво 95	-0,168	0,107	-0,304	Пво 95	-0,024	0,01529	-0,0434
Пво 96	-0,183	0,114	-0,374	Пво 96	-0,026	0,01629	-0,0534
Пво 97	-0,164	0,079	0,223	Пво 97	-0,023	0,01129	0,03186
Пво 98	-0,285	0,146	-0,016	Пво 98	-0,041	0,02086	-0,0023
Пво 99	-0,055	-0,04	0,273	Пво 99	-0,008	-0,0057	0,039
Пво 101	-0,169	0,043	-0,162	Пво 101	-0,024	0,00614	-0,0231
Пво 102	-0,212	0,054	0,166	Пво 102	-0,03	0,00771	0,02371
Пво 103	0,152	0,07	0,19	Пво 103	0,0217	0,01	0,02714
Пво 104	-0,057	0,093	-0,302	Пво 104	-0,008	0,01329	-0,0431
Пво 105	0,059	0,05	0,153	Пво 105	0,0084	0,00714	0,02186
Пво 106	0,13	0,08	0,236	Пво 106	0,0186	0,01143	0,03371
Пво 107	0,052	0,053	0,066	Пво 107	0,0074	0,00757	0,00943
Пво 108	-0,172	0,068	-0,049	Пво 108	-0,025	0,00971	-0,007
Пво 109	-0,11	0,089	-0,011	Пво 109	-0,016	0,01271	-0,0016
Пво 110	-0,131	0,128	0,169	Пво 110	-0,019	0,01829	0,02414
Пво 111	-0,145	0,2	-0,329	Пво 111	-0,021	0,02857	-0,047
Пво 112	-0,263	0,251	-0,06	Пво 112	-0,038	0,03586	-0,0086
Пво 113	-0,257	0,22	-0,231	Пво 113	-0,037	0,03143	-0,033

Продолжение таблицы 5

Пво 114	-0,202	0,15	-0,297	Пво 114	-0,029	0,02143	-0,0424
Пво 115	-0,314	0,116	-0,037	Пво 115	-0,045	0,01657	-0,0053
Пво 120	0,017	-0,075	0,201	Пво 120	0,0024	-0,0107	0,02871
Пво 121	0,118	0,017	-0,036	Пво 121	0,0169	0,00243	-0,0051
Пво 123	-0,034	-0,005	0,21	Пво 123	-0,005	-0,0007	0,03
Пво 124	-0,013	0,048	-0,126	Пво 124	-0,002	0,00686	-0,018
Пво 125	-0,104	0,113	0,003	Пво 125	-0,015	0,01614	0,00043
Пво 126	-0,116	0,165	-0,077	Пво 126	-0,017	0,02357	-0,011
Пво 127	-0,012	-0,021	-0,295	Пво 127	-0,002	-0,003	-0,0421
Пво 128	-0,114	0,073	-0,305	Пво 128	-0,016	0,01043	-0,0436
Пво 129	-0,125	0,193	-0,113	Пво 129	-0,018	0,02757	-0,0161
Пво 131	-0,007	-0,037	-0,217	Пво 131	-0,001	-0,0053	-0,031
Пво 132	0,002	-0,045	-0,152	Пво 132	0,0003	-0,0064	-0,0217
Пво 133	0,051	0,051	-0,15	Пво 133	0,0073	0,00729	-0,0214
Пво 134	-0,041	-0,021	0,246	Пво 134	-0,006	-0,003	0,03514
Пво 135	-0,107	-0,028	0,129	Пво 135	-0,015	-0,004	0,01843
Пво 138	-0,017	0,026	0,346	Пво 138	-0,002	0,00371	0,04943
Пво 139	0,001	0,079	0,13	Пво 139	0,0001	0,01129	0,01857
Пво 140	0,003	0,037	-0,226	Пво 140	0,0004	0,00529	-0,0323
Пво 142	-0,043	0,016	-0,188	Пво 142	-0,006	0,00229	-0,0269
Пво 153	0,073	0,085	0,13	Пво 153	0,0104	0,01214	0,01857
Пво 154	-0,052	0,037	-0,347	Пво 154	-0,007	0,00529	-0,0496
Пво 156	0,011	0,025	0,104	Пво 156	0,0016	0,00357	0,01486
Средняя	-0,051	0,0222	0,03309	Средняя	-0,007	0,00318	0,00473
Средняя ошибка по модулю	0,08	0,056	0,075	Средняя ошибка по модулю	0,031	0,01257	0,02757
СКО	0,106	0,088	0,193	СКО	0,0151	0,01257	0,02757

Из ананлиза ошибок таблицы 4 следует, что систематические ошибки в основном исключены что следует из характера ошибок. Средние ошибки абсолютных величин близки к нулю. Средние ошибки по модулю лежат в пределах точности измерений. Это говорит о том, что полиномы, используемые в Фотомоде достаточно точно учитывают систематические ошибки.

3.3 Анализ результатов разных вариантов планово-высотного обоснования

Для исследования влияния планово-высотное обоснование на точность фототриангулированиябыли исследованы несколько вариантов. Варианты отличались количеством и расположением опознаков. Ниже приведены характеристики результатов по всем вариантам.

Первый вариант. Опознаки расположены попарно по краям маршрута (4 опознака). Количество контрольных точек – 17. Схема расположения опознаков приведена в приложении Б. Результаты полученные в Фотомоде приведены в приложении В.

Таблица 6 – Результаты геодезического ориентирования

Ошибки по опорным точкам в мастабе снимка, мм
	δx	δy	δp
Пво 297	-0,059	-0,0183	0
Пво299	0,0607	0,0026	0,00043
Пво 309	0,0041	0,0157	0,006
Пво 319	0	0	0
средняя	0,0015	0	0,00161
Средняя ошибка по модулю	0,031	0,009	0,002
СКО	0,0424	0,0121	0,005

Так как избыточных точек почти нет, то заключение о точности не рационально.

В таблице 7 приведены ошибки на контрольных точках, которые характеризуют точность пространственной фототриангуляции в масщтабе снимка.

Таблица 7 – Ошибки на контрольных точках

Ошибки по контрольным точкам в масштабе снимка, мм
	δx	δy	δp
Пво 298	-0,067	0,002	-0,059
Пво 300	-0,023	-0,075	0,151
Пво 301	0,002	-0,007	0,312

Продолжение таблицы 7

Пво 302	0,049	-0,104	0,193
Пво 303	0,083	-0,091	0,220
Пво 304	0,134	-0,048	0,197
Пво305	0,136	-0,058	0,169
Пво 306	0,091	0,074	0,091
Пво 307	0,034	0,072	0,080
Пво 308	-0,048	0,035	0,008
Пво 310	-0,087	0,022	-0,044
Пво 311	-0,073	-0,032	-0,083
Пво 296	-0,044	-0,048	-0,192
Пво 295	-0,064	0,064	-0,266
Пво 294	0,006	0,040	-0,346
Пво 313	-0,112	-0,048	-0,080
Пво 312	-0,076	-0,035	-0,071
средняя	-0,003	-0,014	0,017
Средняя ошибка по модулю	0,066	0,050	0,151
СКО	0,077	0,057	0,178

Из таблицы видно, что систематические ошибки полиномами не учтены, так как не достаточно опрных точек (средние ошибки по модулюзначительно отличаются от нуля).средняя ошибка в два раза больше, чем в рабочем варианте. Следовательно этот вариант нельзя рекомендовать.

Во втором варианте взято 5 опорных точек, они размещены попарно по краям маршрута и один в центре маршрута. Количество контрольных точек – 16. Результаты приведены в таблице 8. Схема расположения опознаков приведена в приложении Б. Результаты полученные в Фотомоде приведены в приложении Г.

Таблица 8 – Результаты геодезического ориентирования

Ошибки по опорным точкам в масштабе снимка, мм
	δx	δy	δp
Пво 297	-0,092	-0,0002	0.001
Пво 299	0,0628	0,0174	-0,0404
Пво 309	0,054	-0,0642	0,063
Пво 319	-0,015	0,0238	-0,0346
Пво 303	-0,01	0,0232	0,012
Средняя	-4E-05	0.0001	0.002

Продолжение таблицы 8

Средняя ошибка по модулю	0,184	0,153	0,165
СКО	0,0399	0,0237	0,04157

Из таблицы видно, что систематические ошибки стали меньше.

Таблица 9 – Ошибки на контрольных точках

Ошибки по контрольным точкам в масштабе снимка, мм
	δx	δy	δp
Пво 298	-0,035	0,014	-0,183
Пво 300	-0,022	-0,055	0,037
Пво 301	-0,017	-0,070	0,048
Пво 302	0,005	-0,002	0,012
Пво 304	0,038	-0,014	-0,002
Пво 305	0,037	0,108	-0,058
Пво 306	0,018	0,098	-0,028
Пво 307	-0,003	0,050	-0,047
Пвр 308	-0,032	0,032	-0,050
3пво 10	-0,043	-0,026	-0,051
Пво 311	-0,032	-0,037	-0,334
Пво 296	-0,022	0,074	-0,430
Пво 295	-0,027	0,045	-0,441
Пво 294	0,006	-0,048	-0,012
Пво 313	-0,045	-0,042	-0,015
Пво 312	-0,031	-0,042	-0,015
средняя	-0,0127	0,00534	-0,098
Средняя ошибка по модулю	0,026	0,047	0,11
СКО	0,065857	0,05471	0,1914

Точность геодезического ориентирования и исключение деформации в пределах нормы. Систематические ошибки уменьшились, но точность построения сети фототриангуляции повысилась не значительно.

Третий вариант. Опорные точки размещены попарно по краям и в центре маршрута (6). Количество контрольных точек – 15. Результаты геодезического ориентирования приведены в таблице 10. Схема расположения опознаков приведена в приложении Б. Результаты полученные в Фотомоде приведены в приложении Д.

Таблица 10 – Результаты геодезического ориентирования

Ошибки по опорным точкам в масштабе снимка, мм
	δx	δy	δp
Пво 297	-0,066	-0,0001	0
Пво 299	0,0526	0,0094	-0,0701
Пво 301	-0,031	0	0,098
Пво 304	0,0729	-0,0269	0,013
Пво 319	-0,016	0,0187	-0,0377
Пво 309	0	0	0
Средняя	0,002	0,0002	0,00052
Средняя ошибка по модулю	0,149	0,009	0,037
СКО	0,048	0,014	0,05671

Точность геодезического ориентирования и учёт систематических ошибок улучшились не значительно.

В таблице 11 приведены результаты по контрольным точкам, характеризующие точность построения сети.

Таблица 11 – Ошибки на контрольных точках

Ошибки по контрольным точкам в масштабе снимка, мм
	δx	δy	δp
Пво 298	-0,074	0,013	-0,133
Пво 300	-0,039	-0,066	0,018
Пво 301	0,026	-0,084	0,035
Пво 302	0,018	-0,088	0,021
Пво 303	0,034	-0,070	0,048
Пво 305	0,067	-0,043	0,028
Пво 306	0,027	0,078	-0,003
Пво 307	-0,017	0,073	-0,046
Пво 308	-0,078	0,035	-0,023
Пво 310	-0,101	0,028	-0,045
Пво 311	-0,075	-0,023	-0,062
Пво 296	-0,047	-0,033	-0,075
Пво 295	-0,063	0,083	-0,234
Пво 294	0,012	0,061	-0,276
Пво 313	-0,101	-0,038	-0,311
Пво 312	-0,064	-0,038	-0,046
Средняя	-0,032	-0,007	-0,074
Средняя ошибки по модулю	0,055	0,047	0,061
СКО	0,061	0,056	0,132

Из таблицы видно, что точность построения сети фототриангуляции повысилась и лежит в пределах нормы.

Четвёртый вариант. Опорные точки расмещены только вдоль автодороги (13). Количество контрольных точек – 8. В таблице 12 приведены результаты геодезического ориентирования. Схема расположения опознаков приведена в приложении Б. Результаты полученные в Фотомоде приведены в приложении Е.

Таблица 12 – Результаты геодезического ориентирования

Ошибки по опорным точкам в масштабе снимка, мм
	δx	δy	δp
Пво 298	-0,038	0,0339	-0,0297
Пво 300	-0,012	-0,031	0,03
Пво 302	0,0283	-0,051	0,03343
Пво 303	0,0317	-0,0407	0,043
Пво 305	0,0496	-0,0403	0,03471
Пво 306	0,014	0,0489	-0,0016
Пво 307	-0,004	0,0333	0,01814
Пво 308	-0,03	0,0021	0,00214
Пво 310	-0,03	0,0196	-0,019
Пво 311	0,0163	-0,0107	-0,0391
Пво 296	-0,006	-0,0306	-0,0523
Пво 295	-0,024	0,07	-0,0147
Пво 313	-0,024	0,07	-0,0147
средняя	-0,002	0,0056	-0,0007
Средняя ошибка по модулю	0,024	0,038	0,027
СКО	0,026	0,0371	0,02943

В таблице 13 приведены результаты ошибок по контрольным точкам.

Таблица 13 – Ошибки на контрольных точках

Ошибки по контрольным точкам в масштабе снимка, мм
	δx	δy	δp
Пво 297	-0,02543	0,01129	0.0001
Пво 299	0,062714	0,03857	-0,074
Пво 301	-0,01971	0,03271	0,0467
Пво 304	0,065	-0,004	0,054
Пво 309	0,059857	-0,0521	0,0807
Пво 319	0,049	0,04057	-0,035
Пво 294	0,014286	0,04357	-0,077
Пво 312	0,056571	-0,0306	0,0497

Продолжение таблицы 13

Средняя	0,032786	0,01	0,0057
Средняя ошибка по модулю	0,044	0,032	0,052
СКО	0,048143	0,03514	0,0617

Из таблиц 12 и 13 видно, что систематические ошибки значительно повысились. Результаты геодезического ориентирования лежат в пределах нормы.

Пятый вариант. Опорные точки размещены вдоль автодороги и попарно по краям маршрута (17). Количество контрольных точек – 4. В таблице 14 приведены результаты геодезического ориентирования. Схема расположения опознаков приведена в приложении Б. Результаты полученные в Фотомоде приведены в приложении Ж.

Таблица 14 – Результаты геодезического ориентирования

Ошибки по опорным точкам в масштабе снимка, мм
	δx	δy	δp
Пво 297	-0,023	0,0001	0
Пво 298	-0,044	0,0217	-0,0177
Пво 299	0,0479	0,025	-0,0217
Пво 300	-0,022	-0,0349	0,05171
Пво 302	0,0223	-0,0493	0,046
Пво 303	0,0277	-0,0369	0,053
Пво 305	0,0476	-0,0344	0,02771
Пво 306	0,0126	0,0561	-0,0151
Пво 307	-0,008	0,0409	0,006
Пво 308	-0,042	0,0094	-0,0134
Пво 309	0,0407	-0,0357	0,03657
Пво 310	-0,049	0,0199	-0,0274
Пво 311	-0,008	-0,0177	-0,0383
Пво 319	0,0329	0,032	-0,0104
Пво 296	-0,007	-0,0426	-0,0504
Пво 295	-0,017	0,0561	-0,025
Пво 313	-0,02	-0,0201	-0,0033
средняя	-6E-04	-0,0006	-0,0001
Средняя ошибка по модулю	0,027	0,031	0,026
СКО	0,0314	0,0347	0,032

Систематические ошибки практически отсутствуют. Результаты геодезического ориентирования лежат в пределах нормы.

В таблице 15 приведены результаты по контрольным точкам, которые характеризуют точность построения пространственной фототирангуляции.

Таблица 15 - Ошибки на контрольных точках

Ошибки по контрольным точкам в масштабе снимка, мм
	δx	δy	δp
Пво 301	-0,02771	0,03643	0,094
Пво 304	0,062857	0,00157	0,0459
Пво 294	0,023	0,02157	-0,057
Пво 312	0,023571	-0,0359	0,0301
средняя	0,020429	0,00593	0,0283
Средняя ошибка по модулю	0,035	0,024	0,057
СКО	0,038143	0,02786	0,0614

Из таблицы видно, что полиномы деформации практически полностью учитывают систематические ошибки.

4. Выводы и предложения по результатам экспериментальных исследований

Следует показать, что Фотомод даёт достаточно высокую точность результатов и имеет определённые сервисные достоинства: в программе Фотомод есть функция, позволяющая разделять точки на опорные и контрольные. Также после измерения точек сети по схеме можно проконтолировать все ли точки перенесены на соседние стереопары.

По результатам исследований разных вариантов планово-высотного обоснования следует, что можно сократить число планово-высотных опознаков по сравнению с принятыми ОАО НФ “ИркутскгипродорНИИ”, но для надёжности их должно быть порядка 6 - 8 расположенных по краям маршрута протяжённостью 11 стереопар.

3. РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ АЭРОФОТОТОПОГРАФИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ АВТОДОРОГ

ОАО НФ «ИркутскгипродорНИИ» внедряет в своём производстве фототопографические методы при автодорожных изысканиях, проектировании, строительстве и инвентаризации автодорог с использованием цифровых технологий.

В экономической части диплома поставлена цель сравнить затраты на производство работ с использованием фототопографической технологии с затратами при использовании обычных геодезических методов.

В таблицах 16 приведены расчеты на производство изыскательских работ с использованием фототопографической технологии, в таблице 17 – общий объем затрат на производства землеустроительных работ с использованием фототопографической технологии.

В таблице 18 приведен расчет на производство изыскательских работ с использованием с использованием обычных геодезический методов, в таблице 19 - общий объем затрат на производства землеустроительных работ с использованием геодезических методов.

Таблица 16 - Расчет на производство изыскательских работ с использованием фототопографической технологии

СМЕТА № 2 (предварительная) на изыскательские работы.
Стадия проектирования, наименование объекта: на выполнение инженерно-геодезических изысканий для целей государственной регистрации прав постоянного (бессрочного) пользования на земельные участки, занятые объектами дорожного хозяйства, в пределах полосы отвода федеральной автомобильной дороги М-52 «Чуйский тракт», в границах Республики Алтай, общей протяженностью 538,7 км, в том числе на участке «Подъезд к г. Горно-Алтайску» на км 0–км 4+400. Наименование изыскательской организации: ОАО "Иркутскгипродорнии" Наименование организации-заказчика: ГУ ФУАД «Сибирь».
№ пп	Виды работ и характеристика	№ частей, глав, таблиц, параграфов, пунктов, примечаний к разделу или главе нормативных документов, используемых для расчетов стоимости	Расчет стоимости		Стоимость (рублей)
1	2	3	4		5
Инженерно-геодезические изыскания Цены рассчитаны на основе должностных окладов ИТР, тарифных ставок рабочих, стоимости материалов и услуг, норм амортизационных отчислений по основным фондам на 01.01.1991г. (СБЦ – 1999, ОУ стр.4, п.4)
Применяемые коэффициенты к расчету стоимости: К-1,2 для районного коэффициента к зарплате 1,4 в Республике Алтай (СБЦ – 1999, ОУ стр.7, табл.3, &.6) К-1,13 для районного коэффициента к зарплате 1,25 в г.Новосибирске (СБЦ – 1999, ОУ стр.7, табл.3, &.4)
Раздел I. Полевые топографо-геодезические работы.
1.1	Создание плановой геодезической сети строительства 1горазряда без закладки пунктов (через 10 км) Категория сложности – III(местность пересечённая) Объем – 55 пунктов К-1,45 использование GPS К-0,7	СУБЦ – 1997 Часть I стр.12, табл.8, &2 стр.12, табл.8, прим.2 стр.12, табл.8, прим.1	732х55х1,45х0,7	40864
1.2	Создание высотной опорной сети 4гокласса Категория сложности – III(местность пересечённая) Объем – 55 пунктов	СУБЦ – 1997 Часть I стр.12, табл.8, &4	184х55	10 120
1.3	Создание специальных инженерно-топографических планов М 1:2000 высотой сечения рельефа 1,0м Категория сложности – II(всхолмленная и предгорная местность) Объём полевых работ – 1000 га	СУБЦ – 1997 Часть I, глава 2 стр.15, табл.9, &8	1000х53	53 000

Продолжение таблицы 16

1	2	3	4	5
1.4	Вынос в натуру границ отвода земель с установкой граничных (межевых) знаков при длине сторон границы свыше 200 м Категория сложности – II Объем – 100 знаков	СБЦ – 1999 Часть I, глава 3 стр.23, табл.11, &3	100х69,2	6 920
1.5	Стереотопографическая съемка М 1:2000 высотой сечения рельефа 1,0 м Категория сложности – IV (всхолмленная и предгорная местность) Объем – 80 км² К – 1,5	СЦиР – 82 Часть I, глава 3 стр.45, табл.39, &2 Письмо 21Д от 25.12.90 г	80х394х1,5	47 280
ИТОГО полевых работ				158 184
	ВСЕГО полевых работ с районным коэффициентом К-1,2		158 184х1,2	189 821
Раздел II. Камеральные топографо-геодезические работы.
2.1	Создание плановой геодезической сети строительства 1горазряда без закладки пунктов (через 10 км) Категория сложности – III(местность пересечённая) Объем – 55 пунктов К-1,45 использование GPS	СУБЦ – 1997 Часть I стр.12, табл.8, &2 стр.12, табл.8, прим.2	344х55х1,45	27 434
2.2	Создание высотной опорной сети 4гокласса Категория сложности – III(местность пересечённая) Объем – 55 пунктов	СУБЦ – 1997 Часть I стр.12, табл.8, &4	86х55	4 730
2.3	Создание специальных инженерно-топографических планов М 1:2000 высотой сечения рельефа 1,0м Категория сложности – II(всхолмленная и предгорная местность) Объем камеральных работ – 8000 га К-1,75 за составление инженерно-топографических планов или материалов изысканий в цифровом виде	СУБЦ – 1997 Часть I, глава 2 стр.15, табл.9, &8	8000х13х1,75	182 000
2.4	Вынос в натуру границ отвода земель с установкой граничных (межевых) знаков при длине сторон границы свыше 200 м Категория сложности – II Объем – 100 знаков	СБЦ – 1999 Часть I, глава 3 стр.23, табл.11, &3	1500х3,2	320

Продолжение таблицы 16

1	2	3		4		5
2.5	Стереотопографическая съемка М 1:2000 высотой сечения рельефа 1,0 м Категория сложности – IV (всхолмленная и предгорная местность) Объем – 80 км² К – 1,5 К – 1,2	СЦиР – 82 Часть I, глава 3 стр.45, табл.39, &2 Письмо 21Д от 25.12.90 г Доп. П.1		80х304х1,5х1,2		43 776
2.6	Составление программы инженерно-геодезических изысканий и технического отчета	СБЦ – 1999 Часть IV, глава 14 стр.61, табл.56, &8		2500 +3500		6 000
	ИТОГО камеральных работ					264 260
	ВСЕГО камеральных работ с районным коэффициентом в г.Новосибирске К-1,13					317 112
Раздел III. Зависимые расходы.
1	2	3	4		5
3.1	Расходы по внутреннему транспорту при расстоянии от базы партии до участка изысканий 20-25 км	СУБЦ – 1997 Общие указания стр.7, табл.4, &5	189 821 х 0,1375		26 100
3.2	Расходы по внешнему транспорту при расстоянии проезда и перевозки в одном направлении от500 ло1000 км и продолжител. изысканий 9 мес.	СУБЦ – 1997 Общие указания стр.8, табл.5, &4	(189 821 + 26 100) х 0,16		34 547
3.3	Расходы на организацию и ликвидацию изысканий	СУБЦ – 1997 Общие указания	(189 821 + 26 100) х 0,06		12 955
	ИТОГО зависимых расходов				73 602
4.1	Услуги сторонних организаций: - выписка пунктов ГГС в ТИГГН; - получение разрешения на производство работ в ТИГГН;				10,0 15,0
	ИТОГО по разделам I – IV в базовых ценах				580 535
	ВСЕГО по смете в текущих ценах с индексом 5,7 НДС – 20% ВСЕГО по смете в текущих ценах с НДС				3 309 050 661 810 3 970 860