1. Разъяснение задач курсового проектирования

1.1. Анализ картографируемой территории и выбор метода фототопографической съемки

Прежде всего, руководствуясь «Основными положениями…» и Инструкциями, изучаете по исходной карте мелкого масштаба местность на участке картографирования: ее обжитость, изрезанность, закрытость, контуристость, рельеф, превышения, уклоны, гидрографию.

Цель изучения. Установить с какой точностью согласно «Основным положениям по созданию топографических карт…» и Инструкциям должно определять плановое положение и высоты элементов создаваемой карты, а также – особенности содержания карты этого района.

Сверх этого, оцениваете необходимость и целесообразность полевых работ, видов работ (полевая подготовка снимков, маркирование, полевое дешифрирование, полевая съемка подробностей, полевое обследование).

Оцениваете целесообразность создания трансформированных или ортотрансформированных цифровых образов фотоснимков, фотомозаики.

Если Вы нашли целесообразным использование фотоплана, то оцениваете влияние рельефа на план. Для этого определяете превышение h на местности на краю снимка, чтобы установить, следует ли учитывать влияние рельефа при трансформировании, и если оно существенно, то - как его учитывать: пользуясь картой мелкого масштаба или создавая ЦМВ рельефа.

Определяете максимальные уклоны местности, чтобы установить высоту сечения рельефа и следующие из нее допуски определения высот, а также установить, какое минимально допустимое фокусное расстояние должно быть у АФА, чтобы на снимках не было полей невидимости.

Уклон рельефа можете определить так. Выясняете высоту сечения рельефа hс на рабочей карте по подписям горизонталей или по высотным отметкам. Измеряете на карте минимальное заложение – расстояние между смежными горизонталями d и переводите его в натуральный масштаб D=d*t, где t знаменатель масштаба той карты, на которой измерили d. Зная высоту сечения hсеч на этой карте, вычисляете максимальный уклон на местности tg α = h / D.

Пример, сечение рельефа hс = 200 м. Измерили минимальное заложение - 20км. Отсюда максимальный уклон местности составит 200м/20км = 10м/1000м = 10 промилле. Умножив на , получим 0.6 градуса.

Максимальное превышение на снимке h можно подсчитать так. Подсчитываете расстояние на местности R от центра снимка масштаба 1: m до края рабочей зоны: R= r * m. Масштаб снимка берете приближенно в зависимости от характера местности в 1.2 – 3 раза мельче масштаба создаваемой карты. Пример. Радиус рабочей зоны на снимке формата 18*18 r = 70 – 90мм. При 1: m =1:15000 максимальное расстояние на местности, соответствующее радиусу рабочей зоны R =r * m = 100 * 15 000 = 1500м= 1.5км. Подсчитываете максимально возможное превышение в пределах рабочей зоны снимка от одного края до другого h_max = 2 R tg α, умножив расстояние на уклон, получим h_max = 2 10м/км * 1.5 км = 30м.

Проверяете по карте (обязательно в горной местности), существуют ли такие превышения реально. Для этого просматриваете превышения на вашей рабочей карте, в пределах площади, покрываемой снимком в масштабе карты. Если есть крупномасштабная карта, то это превышение оценивается по горизонталям на карте.

При выборе метода съемки также учитываете следующее.

Для съемки контуров по одиночному снимку необходимо, чтобы смещение dr_h на снимке были малы, т.е. чтобы рельеф оказывал незначительное влияние на плановое положение точек (менее 0.3мм в масштабе создаваемой карты), чтобы высокие объекты не закрывали полностью свои основания и другие объекты, не было зон невидимости в овражистой и горной местности.

Для точной стереосъемки рельефа нужно, чтобы смещения точек на снимках dr_h, вызванные их превышениями, были большими. Тогда эти смещения, а, следовательно, и превышения можно измерить с малой относительной ошибкой, следовательно, зарисовать рельеф точно и правильно.

Однако большие смещения приведут к тому, что изображения объектов закроют полностью свои основания, закроют другие объекты и участки местности, возникнут зоны невидимости в овражистой и горной местности, затруднится стереовосприятие в поле зрения оператора. Изображения высоких объектов не позволят снять рельеф между ними так, чтобы точки основания объекта имели абсолютную высоту, равную высоте рельефа. Иначе при трехмерной визуализации электронной карты объект или его элементы «повиснут» в воздухе или «провалятся» под землю, исказится форма контура. При решении задач проектирования (ГИС) результаты вычислений будут искажены. Поэтому смещения dr_h должны быть таковы, чтобы только обеспечить точное определение геодезических высот.

Если это условие нельзя выполнить, то возникает задача: присвоения точкам основания объекта верные высоты, относящиеся к поверхности земли. Уже сейчас для решения ряда задач, а в недалеком будущем обязательно, потребуется определять собственные высоты (высоты над поверхностью Земли) всех объектов карты.

Метод создания карты выбираете, ориентируясь на характер местности, ее доступность, сроки выполнения работ, требования к точности съемки и к полноте дешифрирования. Исходите из того, что, оригиналы первичных карт и планов создаются по фотоснимкам в основном одним из двух методов.

Стереотопографический метод, в котором рельеф снимают в режиме стереонаблюдений. Оригиналы контуров карты создается камерально по цифровым фотоснимкам и оптико-электронным снимкам , без применения полевых съемок.

Комбинированный метод создания оригинала с применением полевых съемочных работ. В поле снимается рельеф, выполняется полевое дешифрирование объектов и инструментальная съемка объектов, которые отсутствуют на фотоизображении.

В каждом из методов возможны различные варианты технологии.

Например, в стереотопографическом методе возможна съемка контуров в режиме стереомодели, по фотопланам, по одиночным снимкам, трансформированным и нетрансформированным, в режиме 2D и 3D .

Работы могут выполняться с использованием разных типов программных средств: ЦФС, ГИС, САПР специальных приложений. Применяют различные варианты фототриангуляции, различные технологии съемки рельефа.

В комбинированном методе возможна съемка рельефа и контуров на фотопланах, неориентированных фотопланах, на отдельных снимках или на их увеличенных фрагментах. Применяют разные варианты фототриангуляции, создания фотопланов, трансформирования растровых или векторных данных, перевода результатов в цифровую форму, использования цифровых фотопланов.

Подробности приведены в приложениях, при описаниях Технологических схем.

Итак, вначале Вы выбираете метод и намечаете технологию, в последующем, после детального обсчета, представляете разработанный Вами и обоснованный вариант технологии.