Стереотопографическая съемка
Стереотопографическая съемка —технологический процесс фототопографической съемки, в котором первичную метрическую информацию о местности получают по стереопарам.
В основном этот вид съемки применяется для следующих целей:
· определения деформаций сооружений,
· изучения памятников архитектуры,
· разбора дорожных происшествий,
· изучения размыва берегов,
· изучения движения ледников и др.
За основу стереотопографической съемки принято стереоскопическое зрение, другими словами, способность человеческого глаза ощущать объемность окружающего пространства. При этом используется понятие объемной модели, которая представляет собой уменьшенную пространственную оптическую модель местности, возникающую при рассмотрении двух перекрывающихся аэроснимков, образующих стереоскопическую пару (стереопару).
Для проведения стереотопографических работ используется специализированное оборудование, такое как стереоскоп.
рис 2. Стереоскоп
Стереоскоппредставляет собой зеркально-линзовый прибор, имеющий два внешних и два внутренних зеркала, наклоненных к плоскости горизонта под углом 45˚. Между зеркалами расположены две сменные линзы для увеличения изображения на рассматриваемых снимках.
Для получения стереоскопической модели необходимо разместить снимки так, чтобы одноименные точки на снимках находились на линиях параллельных зрительному базису (линии соединяющей центры глаз) и передвигают их вдоль этого направления до получения объемной стереоскопической модели. При этом левый глаз должен находиться над левым снимком, а правый – над правым.
Обработка аэроснимков (съемка рельефа и проведение горизонталей) выполняется на стереофотограмметрических приборах, в основе которых лежит измерение продольных параллаксов.
Стереофотограмметрическая обработка снимков производится двумя основными методами:
· дифференцированным методом, отличительная особенность которого состоит в том, что отдельные этапы создания топографических карт
выполняются разными специалистами и на разных приборах. При этом следует упомянуть, что создание топографических карт включает в себя следующие основные этапы:
· сгущение опорной сети,
При использовании дифференциального метода дешифрование снимков осуществляют специалисты-дешивровщики так называемым комбинированным методом. Нарисованные на аэроснимках горизонтали и результаты дешифрирования переносятся на фотоплан, который впоследствии должен быть оформлен соответствующим образом.
· второй метод стереофотограмметрической обработки снимков – универсальный. В этом случае все этапы создания топокарт выполняются при помощи специализированного высокоточного оптико-механического прибора.
Сгущение опорной сети и трансформация аэрофотоизображения производятся также при помощи универсальных приборов. В результате стереофотогаммерической обработки появляется графический план, построенный автоматически с помощью графопостроителя. Дешифрирование же снимков производится комбинированным методом.
Дата добавления: 2015-08-05 ; просмотров: 26 ; Нарушение авторских прав
10.4. Понятие о стереотопографической съемке
Стереотопографическая съемка является одним из основных современных методов создания топографических карт для больших территорий.
В основе стереотопографической съемки лежит стереоскопическое зрение, т. е. способность человеческого глаза ощущать объемность пространства. Под объемной моделью понимается уменьшенная пространственная оптическая модель местности, которая возникает при рассмотрении двух перекрывающихся аэроснимков, образующих стереоскопическую пару (стереопару). Простейший стереоскоп – зеркально-линзовый, имеющий два внешних и два внутренних зеркала, наклоненных к плоскости горизонта под углом 45˚. Между зеркалами расположены две сменные линзы для увеличения изображения на рассматриваемых снимках.
Для получения стереоскопической модели необходимо разместить снимки так, чтобы одноименные точки на снимках находились на линиях параллельных зрительному базису (линии соединяющей центры глаз) и передвигают их вдоль этого направления до получения объемной стереоскопической модели. При этом левый глаз должен находиться над левым снимком, а правый – над правым.
Обработка аэроснимков (съемка рельефа и проведение горизонталей) выполняется на стереофотограмметрических приборах, в основе которых лежит измерение продольных параллаксов. Продольный параллакс р– разность абсцисс одной и той же точки на левомхли правомхп снимках стереопары, т. е.р= хл–хп.
При определении превышения h между двумя точками используется зависимость между разностью параллаксов Δр этих точек, высотой съемкиНи базисомb между снимками, т. е.
.
Стереофотограмметрическую обработку снимков можно выполнять двумя методами – дифференцированным и универсальным.
При дифференцированном методе отдельные этапы создания топокарт – сгущение опорной сети, фототрансформирование, изготовление фотопланов и рисовка горизонталей – выполняются на разных приборах разными исполнителями. Дешифрирование аэрофотоснимков производится комбинированным способом специалистами – дешифровщиками. Нарисованные на аэроснимках горизонтали и результаты дешифрирования переносятся на фотоплан, который затем оформляется соответствующим.
При универсальном методе все процессы по созданию топографической карты выполняются на одном высокоточном оптико-механическом приборе. На универсальных приборах сгущается опорная сеть, трансформируется аэрофотоизображение. Результатом обработки является графический план, который автоматически строится на графопостроителе. Дешифрирование ситуации производится комбинированным методом.
10.5. Наземная фототопографическая (фототеодолитная) съемка
Наземной фототопографической (фототеодолитной) съемкой называется создание топокарт с определением пространственных координат точек местности по фотоизображениям, полученным при фотографировании с земной поверхности.
Фототеодолитная съемка применяется при картографировании небольших участков земной поверхности, главным образом горных районов, при изучении движения ледников, оползней, при съемке карьеров, при наблюдении за деформациями сооружений, т. е. для изучения динамических явлений и процессов.
Для съемки местности используют фототеодолит, представляющий собой сочетание теодолита с фотокамерой в совместном или раздельном исполнении. Если теодолит и фотокамера разделены, то фотокамера имеет ориентирующее устройство для придания оптической оси определенного положения по отношению к базису. Фототеодолитная съемка включает геодезические работы, фотографирование местности с точек базиса и составление плана.
Суть геодезических работ состоит в построении и измерении базиса и его геодезической привязке. Привязка осуществляется прокладкой теодолитных, нивелирных ходов и геодезическими засечками, в результате которых вычисляется дирекционный угол базиса, координаты левой точки и превышение правой точки над левой.
При фотографировании местности оптическую ось фотокамеры устанавливают перпендикулярной или равномерно отклоненной (со скосом) к базису. Дальность фотографирования (глубина съемки) должна быть больше в 4–20 раз длины базиса. Фотографирование производится на стеклянные пластинки с мелкозернистой эмульсией.
В результате фотографирования и последующей фотообработки материалов получают два снимка с перекрытием, называемых стереопарой. Для определения координат отдельных точек местности при составлении топографического плана по стереопаре производят измерения на стереокомпораторах.
39.Стереотопографическая съемка.
Cтереотопографическая съемка. Наиболее эффективным методом инженерно-топографических съемок является стереотопографический с применением универсальных фотограмметрических приборов высокого класса точности. В настоящее время получают распространение стерео приборы с автоматической регистрацией координат и аналитические способы обработки результатов измерений. Значительно уменьшены деформации и искажения изображений на аэрофотоснимках. Все это повысило возможности крупномасштабной аэрофотосъемки, ее рентабельность, точность фотограмметрических определений точек в плане и по высоте. На незастроенной или малозастроенной территории стереотопографическая съемка производится путем составления фотоплана и изображения рельефа на стерео приборах. На территориях со сплошной застройкой, особенно многоэтажной, составляют графические планы, на которых ситуация и рельеф создаются по аэрофотоснимкам на универсальных приборах. Крупномасштабная аэрофотосъемка выполняется в масштабе, который в 4—6 раз мельче масштаба создаваемого плана, при этом стремятся, чтобы отдельные населенные пункты, городские кварталы, предприятия по возможности располагались в пределах одного аэрофотоснимка. Оси залетов проектируют параллельно основным линейным контурам и улицам. Продольное перекрытие назначают около 80 %, что позволяет выбрать стереопары с размещением капитальных строений в середине модели.
стереофотограмметрическая съемка) — методсоздания оригинала топографической карты, основанный на обработкефотографических изображений местности способами стереофотограмметрии. Врезультате стереотопографической съемки определяют плановое и высотноеположение точек местности, дешифрируют аэроснимки, проводятстереоскопическую рисовку рельефа и составляют оригинал карты.
40.Геодезическая основа и обоснование топографических съемок.
Геодезическая основа топографических планов включает пункты государственной геодезической сети, сетей сгущения и съемочного обоснования. Координаты пунктов геодезической основы вычисляют в принятой системе координат в проекции Гаусса, а высоты – в Балтийской системе высот. Все новые съемки на территориях городов, в районах промышленных комплексов, на действующих предприятиях нефтедобывающей и горнодобывающей промышленности, как правило, выполняются в принятой ранее системе координат и высот.
В исключительных случаях топографические съемки допускается выполнять только на съемочном обосновании, если на участке или вблизи него на расстоянии до 5 км отсутствуют пункты государственной геодезической сети и если на участке в ближайшее время не будут развиваться топографические съемки. Площадь съемок только на съемочном обосновании не должна превышать 20 км2 для масштаба 1:5000, а для масштаба 1:2000 и крупнее — 10 км2. Съемки в городах выполнять только на съемочном обосновании не разрешается. Самостоятельные съемочные сети ориентируются по дирекционному углу, определенному со средней квадратической погрешностью 1′. На участках съемок масштабов 1:5000, 1:2000 площадью 5 км2 разрешается ориентировать съемочные сети по магнитному азимуту. АЗНАЧЕНИЕ И ВИДЫ ГЕОДЕЗИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ СЪЕМОК
Для составления топографических планов и цифровых моделей местности (ЦММ) необходимо выполнение целого комплекса мероприятий: проектирование, производство геодезических измерений и их камеральная обработка. Этот комплекс мероприятий, в результате выполнения которого получают план местности и ЦММ, называют топографической съемкой.
Производству топографических съемок любого вида (теодолитных, тахеометрических, нивелирных, фототеодолитных, аэросъемок и наземно-космических съемок) предшествует обязательная и весьма ответственная работа по созданию геодезического (планово-высотного) обоснования, качество которого во многом определяет и качество (точность) получаемых топографических планов и ЦММ. Геодезическое обоснование съемок представляет собой систему закрепленных на местности точек (временных геодезических пунктов) с известными плановыми или пространственными (планово-высотными) координатами.
В качестве планового обоснования съемок могут быть использованы государственные геодезические сети 1,2, 3 и 4 классов, а в качестве высотного — государственные нивелирные сети I, II, III и IV классов.
Однако государственные плановые сети имеют плотность в среднем 1 пункт на 5—15 км2, высотные — 1 пункт на 5—7 км2 и эта плотность в большинстве случаев оказывается недостаточной для производства топографических съемок и геодезического сопровождения инженерных работ. Поэтому осуществляют дальнейшее сгущение геодезических сетей путем создания сетей местного значения — сетей сгущения и съемочных сетей. Все работы по созданию геодезического обоснования выполняют последовательно в следующем порядке.
Проектирование геодезических сетей. Проектирование геодезического обоснования топографических съемок производят по имеющимся топографическим картам на район производства работ с учетом назначения и масштаба предстоящих съемок. При выборе того или иного метода создания обоснования исходят из директивных сроков производства работ, наличного парка геодезического оборудования, физико-географических условий района, требуемой точности и плотности пунктов обоснования, возможности привязки к государственным сетям, возможности дальнейшего сгущения обоснования, долговременности сохранности пунктов вновь создаваемой сети, удобства линейных измерений (по дорогам, просекам, вдоль рек и т. д.) и, самое главное, наибольшего охвата местности в ходе съемки с одного пункта.
В итоге проектирования создают план производства работ и смету затрат.
Рекогносцировка. В результате рекогносцировки на местности уточняют проект обоснования и, если необходимо, корректируют его.
Закрепление пунктов обоснования. Все пункты геодезического обоснования, в зависимости от назначения, закрепляют на местности капитальными или временными знаками.
Полевые геодезические работы. В результате выполнения полевых работ измеряют величины, необходимые для определения планового или планово-высотного положения всех пунктов обоснования.
Камеральные работы. Заключительным этапом создания съемочного обоснования является камеральное вычисление координат пунктов X, Y и H, определяющих положение пунктов съемочного обоснования в принятой системе координат. Комплекс работ, в результате выполнения которого получают карту или план местности, называют топографической съемкой. Рассмотрим один пример. Пусть нужно составить план некоторого участка местности (например, план небольшого дачного участка). Если требуется невысокая точность изображения деталей местности на плане, можно применить глазомерную съемку.
Наметим на местности точки-ориентиры (например, углы изгороди участка), определим их взаимное положение и нанесем в масштабе на бумагу – будущий план участка. Эти точки играют роль опорных, так как положение всех остальных точек (углы построек, грядки, отдельные деревья и кусты) мы будем определять относительно них или относительно линий, их соединяющих.
Инструментальная съемка выполняется с более высокой точностью, чем глазомерная, но принцип съемки остается тот же: на местности создается сеть опорных точек, взаимное положение которых в принятой системе координат определяют в первую очередь. Затем прибор для съемки устанавливают последовательно на каждую опорную точку и снимают ситуацию и рельеф в промежутках между ними, определяя положение точек местности относительно опорных точек и соединяющих их линий.
Точки, на которые устанавливают прибор для съемки, закрепляют на местности; их называют пунктами съемочного обоснования. Их координаты и отметки определяют из геодезических измерений, как правило, до начала съемки. По координатам эти пункты наносят на планшет, подготовленный к съемке (на планшете имеется только координатная сетка линий X=Const и Y=Const). Пункты геодезического съемочного обоснования образуют жесткий геометрический каркас плана, относительно которого определяется положение всех остальных точек плана.
По Инструкции средняя ошибка планового положения пунктов съемочного обоснования допускается 0.1 мм в масштабе плана. Этот допуск определяется точностью графических построений. Действительно, нет нужды определять координаты пунктов с большей точностью, так как они нужны только для того, чтобы нанести по ним на план пункты съемочного обоснования. Предельная ошибка планового положения пунктов съемочного обоснования допускается 0.2 мм в масштабе плана на застроенной территории и в открытой местности и 0.3 мм – в закрытой местности. При выполнении специальных съемок допуск на эту ошибку может быть уменьшен.
Средняя ошибка пунктов съемочного обоснования допускается 0.1*h, где h – высота сечения рельефа создаваемого плана.