автореферат диссертации по геодезии, 05.24.02, диссертация на тему:Исследование технологий получения информации для кадастровых работ в сельских населенных пунктах фотограмметрическими методами

Г Б ОД

6 шш Iе

^СГГМШШСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПО ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВУ

Из правах рукописи УДК 52В.74:731.5: 333.38:681.329

Махмуд Салех Ага ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ КАДАСТРОВЫХ РАБОТ В СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТАХ ФОТОГРАММЕТРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

05.24.02. - Азрокосмические съемки. Фотограмметрия, фототопография

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1995

Работа выполнена на кафедре аэрофотогеодезии Государственного университета по землеустройству.

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

А. А.Фостиков

Официальные оппоненты - доктор технических наук, старший научный

сотрудник В.В.Погорелов кандидат технических наук P.M.Плоткин Ведущая организация - Московский земельный комитет Москомзем

Зашита состоится 20 января 1995 г. в 11 часов на заседании специализированного совета К. 120.59.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук при Государственном университете по землеустройству по адресу: 103064. г.Москва, К-64. ул. Казакова, 15.

Автореферат разослан 5 января 1995 года

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук, профессор

А. Н. Сухов

- 3 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность исследований. Государственный земельный кадастр, установленный законодательными актами по земельной реформе Российской Федерации, требует оперативного получения необходимых сведений и документов о правовом режиме земель, их распределении по собственникам земли, землевладельцам, землепользователям и арендаторам, категориям земель, о качественной характеристике и природохозяйс-твенной ценности земель. Очень актуально эти вопросы стоят в сельских населенных пунктах, где имеется около 19 миллионов землепользовании только физических лиц.

Основными источниками информации для решения этих кадастровых задач являются кадастровые планы, изготовляемые геодезическим или фотограмметрическим методом. Однако существующие методы не обеспечивают быстрое получение кадастровых планов из-за несовершенства некоторых технологических процессов (тахеометрическая съемка, нанесение и вычерчивание ее результатов, аэрофотосъемка в крупных масштабах, сплошная привязка аэрофотоснимков методом теодолитных ходов, перенос ситуации с дешифрированного аэрофотоснимка на фотоплан, чертежные и другие работа). Известно, что одной из основных задач, решаемых по кадастровому плану, является определение площадей землепользование Поэтому необходимо найти пути, позволяющие решить эту задачу при минимальных затратах времени и средств, не снижая качество работ. Такими путями могут быть цифровые технологии, предусматривающие использование увеличенных аэрофотоснимков. Это обусловлено тем. что во-первых, размеры сельских населенных пунктов небольшие и это позволяет при аэрофотосъемке осуществить принцип "один населенный пункт - один аэрофотоснимок"; во-вторых, наличие гиростабилизашш аэрофотоаппарата и показаний спецприборов упрощает обработку материалов аэрофотосъемки: в-третьих, углы наклона местности для рассматриваемых условий редко превышают 2°. поэтому смещения точек за влияние рельефа при определении площадей в некоторых случаях можно не учитывать. В связи с изложенным совершенствование технологий получения информации для кадастровых работ в сельских населенных пунктах весьма актуально.

[¡елью работы является:

- системный анализ российской и зарубежной технической литературы по изготовлении кадастровых планов ботограмметрическим методом:

- разработка методики выполнения некоторых фотограмметрических процессов, ускорявших получение кадастровой информация, не снижая

- 4 -

ее качества, на сельские населенные пункты;

- разработка методов использования увеличенных аэрофотоснимков и определения по ним площадей землевладений физических и юридических лиц в сельских населенных пунктах.

Объектом исследования являются существующие и перспективные методики и технологии создания источников информации для кадастровых работ в сельских населенных пунктах фотограмметрическим методом.

Основная задача исследований состоит в теоретической разработке и экспериментальной проверке возможностей фотограмметрических методов определения площадей землевладений и землепользовании в сельских населенных пунктах.

Научная новизна исследований заключается в обосновании необходимой точности определения координат поворотных точек границ землевладений и масштаба топографической основы, применяемой для кадастровых работ в сельских населенных пунктах: в расчете параметров аэрофотосъемки для этих же целей: в разработке цифровых технологий изготовления кадастровых планов л увеличенных аэрофотоснимков с большими коэффициентами увеличения Фотоизображения; а также в использовании этих материалов аэрофотосъемки для кадастровых работ в сельских населенных пунктах.

Практическая ценность Работы состоит в том, что использование теоретических и методических разработок фотограмметрического метода изготовления источников кадастровой информации позволяет оперативно и с необходимой точностью определять площади землевладений Физических лиц при кадастровых работах в сельских населенных пунктах.

Методика исследований основана на анализе технической литературы, практического опыта и результатов экспериментальных рабст, а также апробации метода.

Теоретической основой работы являются труды российских и зарубежных исследователей з области фотограмметрической обработки аэрофотоснимков з целях получения топографо-геодезической информации для кадастровых работ.

Апробация работы. Результаты исследований были апробированы в научных и практических работах кафедры аэрофотогеодезии ГУЗ, а также на производственных объектах Мособлкомзема.

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано три статьи.

Объем работы. Общий объем работы - 115 страниц машинописного текста. Основное содержание работы написано на 89 страницах и вклю-

чает 13 рисунков и 14 таблиц. Список литературы состоит из 135 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается выбор тематики и актуальность диссертационной работы, тезисно раскрывается ее содержание.

Обзор проведен по публикациям в российской и зарубежной научно-технической литературе.

В обзоре отмечается, что многими странами кадастровые планы создаются Фотограмметрическими методами, используя различные технологические схемы. Фотограмметрические приборы и оборудование. При этом рассмотрены технологии изготовления кадастровых планов на сельскохозяйственные и городские земли, а также особенности технологических вариантов создания кадастровых планов в масштабе 1::00. Как показывает анализ,многие технологии обеспечивают требуемую точность и высокую экономическую эффективность Фотограмметрических методов. Вместе с тем эти технологии не предусматривают создание источников кадастровой информации на сельские населенные пункты, хотя для решения части земелыюкадастровых вопросов (например, определения площадей землевладения) применяют увеличенные или приведенные аэрофотоснимки. Однако это направление наиболее эффективно с экономической точки зрения. Кроме того в существующей специальной технической литературе нет достаточно четко обоснованных требований к точности кадастровых планов сельских населенных пунктов.

Глава 2. ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОЙ ТОЧНОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ КАДАСТРОВЫХ

Точность проведения кадастровых работ зависит от ошибок определения планового положения кадастровых точек и масштаба используемых планово-картографических материалов.

Как показывает опыт кадастровых съемок з Европе средняя квадра-тическая ошибка определения взаимного планового положения точек в натуре составляет 5-10 см [35,111].

Изучение опыта земельнокадастровых работ в России показывает, что в настоящее зремя нет единого подхода к точности проведения работ в сельских населенных пунктах. 3 одних случаях координаты поворотных точек границ приусадебных участков определяют по планам или фотопланам, как правило, в масштабе 1:2000. В других случаях коор-

Глава I. Обзор существующих способов

Фотограмметрическими методами

РАБОТ В СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТАХ

динаты поворотных точек границ землепользования и землевладений Физических и юридических лиц определяют методом теодолитных ходов. Причем, в обоих случаях площадь землевладения в свидетельстве и Госакте выписывают с округлением до 1 кв.м. С нашей точки зрения это не корректно, так как оба способа обеспечивают различную точность.

Лля предвычисления необходимой точности определения координат поворотных точек границ землевладений используем известную формулу проф.А.В. Маслова [16]

где шр - средняя квадратическая погрешность определения площади Р участка; т - средняя квадратическая погрешность взаимного положения поворотных точек; К - коэффициент вытянутости землепользования (отношение длины к ширине).

Согласно исследованиям проф. А. В. Маслова, проф. ¡0. К. Неумывакина и др. з связи с взаимной ксррелированностью этих точек, связанной со способом их определения, необходимо ввести соответствующую поправку, т.е. принять

где г - коэффициент корреляции.

Величина т /Р может быть определена на основании различных соображений. При выполнении земельнокадастровых работ в России проводят инвентаризацию земель и выдают свидетельства на право пользования землей, составляют базу данных на каждый сельский населенный пункт и выдают акты на право пользования землей, оформляют землеустроительные документы на куплю-продажу земельного участка. Эти работы требуют различную точность.

Для решения первой задачи точность определения площадей приусадебных земель должна удовлетворять точности регистрации их в земельнокадастровых документах. Известно, что площади приусадебных участков должны регистрироваться в земельнокадастровых документах с округлением до 0,01 га. Поэтому для удовлетворения точности регист-

(1)

(2)

(3)

рации приусадебных земель в зекельнокалаотровых документах необходимо обеспечить согласно исследованиям проф. А. В.Маслова. А.А.Фос-тикова и У.Д.Ниязгулова предельную погрешность в определении площади приусадебного участка, т.е. землепользования внутри сельского населенного пункта, не превышающую 0.005 га при среднрй квадрати-ческой в 0,003 га. Это составит, например, при площади участка 0,20 га относительную среднюю квадрятпческую погрешность

ш 0,003га 1

_д. = - „ _ (4)

Р 0,20га 67

При решении второй задачи необходимая точность определения площадей землевладений установлена нами, исходя из налога на землю. При этом получена величина

.т I

' -■ (5)

Р 200

Такую точность устанавливают также "Инструкция о порядке проведения т=хн»ческои инвентаризации жилого Фонда. ЦСУ СССР. М., 1987" и "Инструкция по кадастровым съемкам земель. 4.1. Межевание земель. Роскомзем. 1994".

Площади землевладений Р, например, в Мытищинском районе Московской области (табл.2.1), могут изменяться от 0,04 (садовые и городские участки) до 0.25 га (приусадебные участки). При этом коэффициент вытянутости К может изменяться от 1.0 до 4.0, а иногда и.более. Коэффициент корреляции г примем 0.5. Подставляя эти значения в Формулу (3). найдем величину га и результаты вычислений сведем в табл.1.

Таблица I

. м2 К ¡П , м а. м '0. М К Э. м М

400 1.2 0.07 18.3 22. 0 0,83. 28.6 0, 09

600 1. 5 0.08 20.0 29. 9 0,67 36.0 0, 10

1000 2.0 0.10 22. 4 44, 7 0.50 49. 9 0. 11

1400 3.0 0, 10 21. 5 65, 1 0,33 68,5 0, 11

2000 3.5 0. 11 24. 1 83,0 0,29 86.4 0. 12

2500 4.0 0, 12 25. 0 100, 0 0,25 103, 1 0, 12

Приведенные расчета показывают, что координаты поЕоротннх точек границ землепользовании з сельских населенных пунктах надо определять со средней квадратической погрешностью 0.1 м.

Необходимая точность определения положения поворотных точек гра-

ниц землевладений зависит от различных факторов. Например, в работе Ю.К.Неумывакина и М.А. Мохаммеда "О точности определения положения межевых знаков" Геод. и карт., N9, 1993 доказано, что средние квад-ратические отклонения во взаимном положении поворотных точек границ землепользования в городских условиях могут составлять

0.25 (б /С) -Р б, - -5-. (6)

О / о, 5 + го (1 - кг)Л1 +

где бс/С - относительное среднее квадратическое отклонение стоимости 1 кв.м участка земли; Р - площадь участка, м2; го - коэффициент

корреляции; Б = / а2 +■ Ь2 - (при этом а и Ь - ширина и длина прямоугольной формы); у = а/Ь.

Расчеты по формуле(6) сведем в табл.1. Эти результаты подтверждают данные, полученные по Формуле (3), а следовательно, взаимное положение поворотных точек границ землевладений физических и юридических лиц, расположенных в сельских населенных пунктах, надо определять со средней квадратической погрешностью 0,1 м.

Однако для таких работ, как составление свидетельств, а иногда и актов на право пользования землей, можно использовать кадастровые планы или фотопланы, которые должны быть в таком масштабе, чтобы обеспечивалась необходимая точность выполнения этих работ. Нами, используя известную формулу проф. А. З.Маслова, получена Формула для предвычисления знаменателя масштаба топографической основы

50 п / К Р

М ---/-. (7)

тЬ(см) • (К - 1) |/ п - 2

где п - количество граничных точек на участке.

Подставим з формулу (7) значения Кип для условий Московской области и получим рабочую формулу для предвычисления знаменателя масштаба

И = 1700 /Т~. (3)

' га

По Формулам (7) и (8) рассчитаем значения знаменателей масштаба топографической основы, используемой для земельнокадастровых работ в сельских населенных пунктах, з зависимости от площади землевладений. Расчета сведем з табл. 2. полученные при этом результаты практически одинаковы, но рабочей Формулой пользоваться удобнее.

Таблица 2

Р. га К п М по формуле

(7) (8)

0. 04 1. 2 4 310 340

0.06 1.5 4 424 416

0, Ю 2.0 6 559 538

0. 14 3.0 7 634 636

0.20 3,5 8 759 760

0,25 4. 0 9 350 850

Ириведышые расчеты показывают, что для земельнокадастровых работ в сельских населенных пунктах с небольшими приусадебными участками и в садовых товариществах надо использовать топографическую основу в олижайшем стандартном масштабе 1:500, а в селах с участка7Г ми 0.25 га н более - в масштабе Г. 1000. Планово-картографические материалы в масштабе 1:2000 не обеспечат необходимую точность.

Таким образом полученный нами результат подтверждает практику ведения кадастра во многих странах, где составляют кадастровые планы масштабе 1:500 на города, крупные населенные пункты, промышленные зоны, предназначенные под застройку участки и земли высокой стоимости, в масштабе 1:1000 - на города и сельские населенные пункты, общины, промышленные зоны, пригородные зоны, незастроенные хозяйственно ценные территории, экономически высокоразвитые сельские районы, сельскохозяйственные угодья средней стоимости, в масш-таое 1:2000 - на промышленные зоны, сельскохозяйственные.угодья, лесные угодья, земли низкой стоимости в альпийской и субальпийской зонах, в масштабе 1:5000 и мельче - на сельскохозяйственные земли и лесные массивы.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УВЕЛИЧЕННЫХ. АЭРОФОТОСНИМКОВ ДЛЯ КАДАСТРОВЫХ РАБОТ В СЕЛЬСКИХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТАХ

Длн инвентаризации приусадебных земель, как указывалось в первой главе, можно использовать не только Фотопланы, но и увеличенные аэрофотоснимки. Технологическая схема выполнения таких работ приведена на рис. 1.

При этом основным фактором при выборе масштаба аэрофотосъемки является обеспечение необходимой точности определения площадей приусадебных участков. Предельная погрешность лр в площади приусадебного участка на увеличенном аэрофотоснимке в общем виде может быть

Аэрофотосъемка

Подготовительные работы 1 1

-_I_

Изготовление увеличенных аэрофотоснимков

-1-

_I_

Дешифрирование увеличенных аэрофотоснимков

-1-

_I

Определение площадей

-1-

_X_

Составление экспликации и земельнокадастровых документов

Рис. 1.

представлена формулой

Др = Г(йра. дрь. ДРд, дРоп, ДРн. Арси, ...), (9)

где Др - предельные погрешности в площади, вызываемые: Дра - углом наклона аэрофотоснимка; Дрп - влиянием рельефа местности; Дрк -погрешностями определения высоты фотографирования: Дроп - неточностью опознавания • и вычерчивания контура; Дрд - деформацией подложки; Дрси - собственно измерениями.

В приведенной формуле первые два члена оказывают основное влияние на точность определения площадей. Влияние деформации подложки (третий член) можно полностью устранить, если изготовлять увеличенные аэрофотоснимки на жесткой основе (алюминий) или недеформирую-щейся фотобумаге (фотокарт). Следующие члены оказывают на предельную погрешность определения площади влияние, которое на порядок меньше, чем первые два члена. Вместе с тем. в формуле (9) поставлено многоточие, т.к. не учтены Физические факторы (дисторсия объектива АФА. кривизна поля, неприжим аэрофотопленки и др.), которые при больших коэффициентах увеличения фотоизображения также будут оказывать некоторое влияние на обшу» погрешность в определении площади. Однако на увеличенной аэрофотоснимке это влияние на порядок, а иногда и меньше, чем приведенные выше компоненты. Поэтому мы также не будем их учитывать. В связи с этим при определении площадей

на аэрофотоснимках многие исследователи учитывают влияние только первых двух членов. Так. например, проф. Я.И.Гебгарт считает, что искажение площади на аэрофотоснимке нужно вычислять по Формуле

Лра = Лра + Лр^. по)

Проф. А.И.Обирялов предложил совместное плияние угла наклона аэрофотоснимка и рельефа местности прелвычислять по Формуле г X,.

¿Р

Р

cos(a + v)

г

stn (а

V,]

- 1.

(11)

cosv - slnvj

cosv

где а - угол наклона аэрофотоснимка; V - угол наклона местности; х - абсцисса центра участка на аэрофотоснимке; Гк - фокусное расстояние аэрофотоаппарата.

Предвычислим по этой формуле искажения площадей участков для различных углов наклона местности и Фокусных расстояний азрофотоап-парата при гироотабилизированной аэрофотосъемке (а »40') в случаях измерения площадей участков, расположенных вблизи углов рабочей площади аэрофотоснимков или всего аэрофотоснимка. Проведенные расчеты сведены в табл. 3.

Таблица 3

Угол V наклона местности в градусах Величина Ар: р при выполнении измерений на

рабочей площади аэрофотоснимка всего аэрофотоснимка

и Фокусных расстояниях аэрофотоаппарата f (мм)

200 350 1000 ?.00 350 1000

1 1:56 1:95 1:127 1:41 1:70 1:103

2 1:42 1:70 1:93 1:26 1:52 1:72

3 - 1:65 1:73 - 1:41 1:59

4 - 1:51 1:60 - 1:38 1:49

5 - 1:44 1:51 - - 1:41

Углы наклона местности в сельских населенных пунктах Европейской части территории России составляют в среднем 2°.

При выдаче свидетельств на право пользования землей и инвентаризации земель в сельских населенных пунктах, как указывалось рыгае. предельная погрешность в плогаади землепользования или землевладения допускается до 0.005 га. При средней площади такого участка (для

+

России и Московской области) р - О, 20 га предельная относительная

погрешность составит величину

Др 0.005 га 1

— » - = —. (12)

р 0.20 га 40

Если эту величину примем за допустимую относительную погрешность s площади участка, то, как показывают данные табл. 3. можно сделать следующие выводы:

1) аэрофотоаппараты с фокусным расстоянием 200 мм практически не годятся для выполнения аэрофотосъемок, используемых в целях инвентаризации земель, т.к. углы наклона в сельских населенных пунктах центральной части Европейской территории России составляют в среднем 2°:

2) аэрофотоаппараты с фокусным расстоянием 350 мм обеспечивают необходимую при инвентаризации приусадебных земель точность определения площадей, если измерения выполняются в пределах рабочей площади аэрофотоснимка, или в случаях измерения на всем аэрофотоснимке, если углы наклона местности не более 3°;

3) если аэрофотосъемка выполнена аэрофотоаппаратом с Фокусным расстоянием 1000 мм. то измерения площадей можно выполнять с указанной выше допустимой точностью на всем аэрофотоснимке. Учитывая, что имеющиеся в России аэрофотоаппараты с фокусным расстоянием 1000 мм отличаются невысокими фотограмметрическими характеристиками, то в настоящее время для аэрофотосъемки сельских населенных пунктов целесообразно применять аэрофотоаппараты ЛФЛ-ТЭ-3.5 с Фокусным расстоянием 350 мм.

Знаменатель масштаба аэрофотосъемки можно предвычислить по Формуле

ш = 800 /Р~ (13)

га

Принимая среднюю площадь сельского населенного пункта Рга = 50 га в центральной части Европейской территории России, найдем

ш = 800 /50 = 5650 = 6000.

Известно, что высота фотографирования

Н = f-m. (14)

Учитывая эту формулу, а таете приведенные выше соображения, окончательно примем следующие параметры аэрофотосъемки: масштаб аэрофотосъемки 1:ш = 1:6000, высоту фотографирования Н * 2100 м, фо~

куснор расстояние аэрофптоаппарата г ^ 350 им. продольное перекрытие аэрофотоснимков Рх =* 603?. поперечное - Гу » 40%.

Изготовление увеличенных пэроФотасннпкав можно выполнить различными методами. Наиболее часто применяют методь!, при которых для увеличения аэрофотоснимков попользуют высоты фотографирования, определенные по ралиовысотомеру, или жп базисы, измеренные по имеющимся картам и.пи планам землепользование, изготовленным предприятиями ВИСКЛГИ.

ЛешиФрировянио аэрофотоснимков выполняют п поле. т.к. при атом устанавливают владельца земли, границы землевладения и использование земли.

Площади землевладений (приусадебных участкоп) определяют по увеличенным аэрофотоснимкам палетками, если их площадь Р < 1.5 „ом*

. „ , „ . , плчтмнрзм от лнапитиче^»« штабам^« I ротоиетрами при 1.5 <. Р < 4 см у используя частные масштабы, вичис-'

ленные по измеренным в натуре базисам.

Изучению возможностей использования увеличенных аэрофотоснимков для кадастровых полей нами бмпа выполнена экспериментальная работа на учебном полигоне кафедры язрофотогеодезии МИИЗ. При этом по аэ-рофотонегативам гнростпбилизировапноП аэрофотосъемки в масштабе 1:5500. получРпннм аэрофотояппарятом с Фокусным рясстолнирм ИО ми. были изготовлены увеличенные аэрофотоснимки в масштабах 1:500 и 1:IООО на населенный пункт Горное, превышения в пределах которого достигали 15 м. Методика изготовления увеличенных аэрофотоснимков, а также определения по ггин длин линий и площадей подробно изложена в диссертации и в статье автора "Ияготопление топографической основы фотограмметрическим метолом для земельного кадастра в САР" (Сб. научных трудов МИИЗ. 1991 г.).

На увеличенных аэрофотоснимках в масштабах 1:500 и 1:1000 были измерены длины линий я площади, истинные значения которых были предварительно определены в поле геодезическими методами. Результаты измерения площадей представлены п табл.4.

Анализируя ппдучрнныр экспериментальные данные, можно сделать вывод п том. что средняя погрешность определения длин линий близка к 1:200. а площадей - к 1:100. При этом средняя квалрятическяя абсолютная погрешность в плошали получилась на увеличенных аэрофотоснимках в масштабе 1:500 равной 22.7 кв.м. а на увеличенных аэрофотоснимках з масштабе 1:1000 равной 27.4 кв.м. при допустимой лп кв.м. Таким образом для инвентаризации земель можно испопьзовать увеличенные гпростапилизировлнные аэрофотоснимки в масштабах 1:500

- 14 Таблица 4

Площади участков., • га Число измеренных участков Интервал погрешностей Средняя относительная погрешность в площади участка

На увеличенном аэрофотоснимке в масштабе 1:500

0,01-0,10 И 1 70-1 102 1 82

0.11-0. 20 14 1 70-1 130 1 112

0,21-0,30 24 1 76-1 190 1 150

0,31-0.40 33 1 90-1 200 1 150

0,41-0.60 22 1 100-1 222 1 170

0,61-0,90 23 1 100-1 227 1 192

0,81-1,00 12 1 118-1 380 1 280

более 1,00 12 1 130-1 444 1 360

151 Средняя 1 178

На увеличенном аэрофотоснимке в масштабе 1 1000

0, 01-0,10 22 1 78-1 106 1 80

0,11-0, 20 22 1 72-1 111 1 83

0,21-0,30 37 1 81-1 160 1 100

0, 31-0, 40 47 1 79-1 200 1 100

0,41-0, 60 32 1 86-1 230 1 110

0.61-0,80 34 1 82-1 250 1 131

0.81-1.00 23 1 109-1 250 1 208

более 1,00 23 1 105-1 416 1 210

240 Средняя 1 123

И 1:1000.

Как указывалось выше при земельнокадастровых работах в сельских населенных пунктах составляют акты на право пользования землей. Для этого определяют координаты поворотных точек границ землепользовании. Эту задачу можно решить, используя увеличенные аэрофотоснимки по технологической схеме, приведенной на рис.2. Она отличается от предыдущей тем что предусматривает привязку аэрофотоснимков. Фотограмметрическое сгущение съемочного обоснования и создание базы данных (БД).

РИС. 2.

Привязка аэрофотоснимков в обычных условиях может выполняться методом триангуляции или политонометрии с измерением линий свето-дальномером. Однако с экономической точки зрения привязку аэрофотоснимков целесообразно выполнять с помомыо спутниковых навигационных систем. Это обеспечит высокую точность геодезического определения координат опорных точек (5-8 см относительно исходных пунктов Государственной геодезической сети), а также снизит стоимость выполнения работ и повысит производительность труда (в 4-5 раз).

Фотограмметрическое сгущение съемочного обоснования для получения координат угловых точек планшетов, наколотых на аэрофотонегати-ве, можно выполнять методом аналитической фототриангуляции. Для подтверждения возможности использования такого метода нами была выполнена экспериментальная работа.

При проведении экспериментальной работы в качестве исходных материалов использовались аэроФотонегативы (диапозитивы) в масштабе 1:8500, полученные аэрофотоаппаратом с Фокусным расстоянием 350 мм при стандартных продольных и поперечных перекрытиях, увеличенные

- -

аэрофотоснимки в масштабе 1; ЮОО с наколотыми а поле опорными точками и привязанными с помощью спутниковых навигационных систем фирмы Аиттэк. и дальнейшем они ошш переколоти на дпапизнтньи ь масштаое 1:иьии при помощи высокоточного стиреомаркирущего приоора ИТ.

Измерения киординат и параллаксов точек. нанесенных на диапози-тиьы. выполнялись на специализированных А1'Ыах. состоящих из высокоточного стереикомнаратира "Стекомитр". сопряженного с ПЭЬМ ИМ РС. Вычислительная оораоотка ьыполнена но программе Б1а1е.

Полученная при этом средняя погрешность определения координат ориентирующих точек при ориентировании стереопары но опирным точкам. ОПреДеЛеННЫМ СНС фирмы АШТЭК. СОсТаВЛЯеТ 14.6 см. согласно Действующей "Инструкции но фотограмметрическим раоотам при создании 'топографических карт и планов" эта величина не должна превышать 0.3 мм в масштабе плана. Таким ооразом. при примененном варианте фотограмметрического сгущения съемочного оооснования обеспечивается не-оохоДимая точность определения координат ориентирующих точек для создания планов в масштаое 1:500. Вместе с тем. высокая надежность результатов фотограмметрических измерений и возможность легко и оыстри оонаружнть и исправить ошпоку делает рассмотренную методику конкурентоспособной с нолевыми методами приьязки опорных точек.

Дигиталнзацию дешифрированных увеличенных аэрофотоснимков выполняет обычными приемами при помощи имеющихся в данной организации ириооров. т.е. дигитайзеров, сканеров и т.п. При атом в качестве ориентирующих точек при наследующем аналитическим трансформировании (проективном преобразовании пли конвертации) используют координаты углов планшетов, определенных при Фотограмметрическим сгущении.

Нами исследованы возможности аналитического трансформирования аэрофотоснимков на наклонную плоскость на примере населенных пунктов района М. Для этого использовали имеющиеся оазы даннпх на эти сельские населенные пункты и контрольный опорные точки. Такие точки на каждый населенный пункт оылп определены методом нилигонометрии или с помощью спутниковых НаВИГаЦИоИНЫХ систем А ШТОК (иг 10 ДО 70 контрольных опорных точек на село).

Вначале мы приняли, что наклонная плоскость, па которую оудут трансформироваться аэрофотионимки. приходит примерно по углам планшетов в масштаое 1:2000. затем по углам планшетов в масштабе 1:1000 и 1;ЬОО (рис.3.10). Моделирование таких плоскостей выполнено на ЭВМ РС 486. Результаты обработки данных показывают. что если аэрофотоснимки трансформировать на паклоннуи плоскость, соответствующую по

размерам планшету в масштабе 1:2000. то почти на 50% сельских населенных пунктов будут изготовлены кадастровые планы, не соответствующие требуемся точности (т.е. на некоторых планах будут отклонения, превышавшие 1,0 мм. т.е. 2 м в натуре). Если же размеры наклонных плоскостей будут соответствовать планшетам в масштабе 1:1000. то такие отклонения будут составлять около 1955, а если планшетам в масштабе 1:500, то 1%.

Приведенные статистические данные, хотя и в небольшом объеме, показывают также, что при создании кадастровых планов и БД необходимо в процессе аналитической фототриангуляции определять координаты ориентирующих точек не только вблизи углов планшетов в масштабе 1:500, но и на перегибах местности.

Учитывая эти рекомендации, на одном из производственных объектов Мособлкомзема была выполнена экспериментальная работа. При этом были изготовлены увеличенные аэрофотоснимки в масштабах, близких к 1:500, 1:1000 и 1:2000 по ээрофотонегзтивам в масштабе 1:3500. полученных аэрофотоаппаратом с Фокусным расстоянием 350 мм при высоте фотографирования около 3000 м. На этих же аэрофотоснимках было от-дешифрировако по 21 приусадебному участку. Площади этих участков были определены по координатам их поворотных точек, а координаты измерены светодальномером СТ-5 и теодолитом 2Т5К с ошибкой около 10 см в плановом положении. Эти площади были приняты за истинные. Площади на увеличенных аэрофотоснимках были определены по изложенной выше методике. Окончательные результаты оценки точности приведены в табл.5.

Таблица 5

Масштаб увеличенного аэрофотоснимка

m , кв.м р

Д . в кв.м

О_

- 1:500 8.2 17.9

~ 1: 1000 14. Э 29,6

~ 1:2000 30.2 49.4

Таким образом проведенные экспериментальные работы показали, что увеличенные аэрофотоснимки обеспечивают необходимую при земельнока-дастровых работах точность определения площадей землевладений (приусадебных участков).

Изложенный выше метод наклонных плоскостей целесообразно применять в тех случаях, когда участки сельского населенного пункта в пределах планшета а масштабе 1:500 можно представить в Еиде одной -трех наклонных плоскостей. Если же по условиям рельефа местности

это трудно сделать, то можно использовать, например, технологию, предложенную профессором Б. К. Малявским. От предыдущей она отличается ' тем, что для учета рельефа местности используют высоты точек, снятые с топографической карты в масштабе 1:10000, на которой высота сечения рельефа может составлять 2, 5 или 5 м. По этим высотам аналитически строят цифровую модель рельефа, которая позволяет ввести поправки в точки за влияние рельефа местности.

Для земельнокадастровых работ в сельских населенных пунктах, расположенных в предгорных и горных районах в условиях сложного рельефа местности, можно рекомендовать использовать увеличенные ор-тофотоснкмки или же выполнять обработку аэрофотоснимков на стерео-фотограмметрических приборах. Технологическая схема выполнения работ по первому варианту приведена на рис. 3.

Рис.3.

По этсй технологической схеме были выполнены экспериментальные работы в Чечено-Ингушетии. При этом использовались аэроФстокегатнвы з масштабе 1:5000, полученные аэрофотоаппзратом с фокусным расстоянием 350 мм. Превышения в пределах аэрофотоснимка достигали 160 м.

Увеличенные ортофотоснимки были изготовлены в масштабах 1:500. 1:1000 и 1:2000 на два участка. Координаты вершин землепользования измеряли при помощи картометра. а площади вычисляли на ЭВМ по программе доц. Е.Б.Трескунова. Результаты определения площадей по орто-фогоснимкам приведены в табл. 6.

Таблица 6

Масштаб увеличенного ортофотоснимка

т , кв.м Д . кв.м

0 в

~ 1:500 13 27

~ 1:1000 20 42

~ 1:2000 27 51

Как виднс! из полученных экспериментальных данных необходимая при земелькокадастровых работах точность определения площадей землевладении обеспечивается при использовании увеличенных ортофотоснимков з масштабе 1:500 и 1:1000.

Технологическая схема вып<ллн°ния земельнокадастровых работ с ис-пользованяем стереофстограмметрических приборов приведена на рис. 4.

Аэрофотосъемка -1-

Подготовительные работы

-1-

1

Дешифрирование увеличенных аэрофотоснимков

Изготовление увеличенных аэрофотоснимков

в масштабе создаваемого плана

Плановая привязка аэрофотоснимков

Дигитализапия на стэреофото-грамметрических приборах

-1-

I

Вычислительная обработка данных дигитализации, создание БД, изготовление земельнокадастровых документов и данных

Рис.4.

Зля экспериментальной работы по этой технологической схеме использовалась стереопара из аэрофотоснимков в масштабе 1:8000, полу-

ценных аэрофотоаппаратом с фокусным расстоянием 350 мм. На этой стереопаре изобразился один сельский населенный пункт площадью 36 га. На эту стереопару в поле было определено 12 опорных точек, равномерно расположенных по территории села. Координаты опорных точек были определены спутниковыми навигационными системами фирмы Аштэк. Опознание опорных точек было выполнено на увеличенных частях аэрофотоснимка в масштабе 1:2000. Фотограмметрическая обработка аэрофотоснимков выполнена по стандартной методике на приборе планикомп РЗЗ (т.е. с введением координат глазной точки аэрофотоснимка, расстояний между координатными метками для учета деформации аэрофильма и др.). Полученные на этом приборе фотограмметрические координаты сравнивались с геодезическими.

Средние квадратические погрешности в координатах точек относительно пунктов ГГС по оси абсцисс составили тх = 0,10 м, по оси ординат ш = 0,10 м, а по обеим осям ш = 0,14 м, т.е. 0,017 мм в

У э

масштабе азрсфотонегатива. Поэтому при использовании высокоточных стереефотограмметричэских приборов можно обеспечить необходимую точность определения земельнокадастровых данных, если будут правильно подобраны параметры аэрофотосъемки и методика обработки аэрофотоснимков (например, при масштабе аэрофотосъемки 1:6000 можно ожидать среднюю квадратическую погрешность определения координат точек в натуре ш = 0.10 м).

Приведенные в диссертации исследования, анализы, расчеты и экспериментальные работы позволяют рекомендовать для изготовления источников кадастровой информации увеличенные аэрофотоснимки, которые можно обрабатывать по различным технологическим схемам, приведенным на рисунках 1-4.

Стоимость работ по созданию базы данных по различным технологическим схемам приведена в табл.7.

3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таблица 7

Технология, использующая

Стоимость ¡.Я)

1) фотоплан

2) увеличенный аэрофотоснимок

3) увеличенный ортофотоснимок

4) стересприборы

5) увеличенный аэрофотоснимок и зысоты точек,

100,0 51. О 62.1 63.2

снятые с карты

61.1

Таким образом цифровые технологии создания БД на сельские населенные пункты с использованием увеличенных аэрофотоснимков обеспечивают необходимую точность проведения зеиельнокадастровых работ, позволяют снизить стоимость и сроки выполнения работ, перенести значительную часть трудоемких полевых работ в камеральные условия и автоматизировать составление земельнокадастровой документации.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Некоторые вопросы земельного кадастра в Сирийской Арабской Республике / Эффективность землепользования в новых условиях хозяйствования: Тр. МИИЗ, 1991. -с.65-71.

2. Изготовление топографической основы Фотограмметрическим методом для земельного кадастра в САР / Совершенствование технологии аэрофотогеодезических изысканий для целей агропромышленного комплекса: Тр. МИИЗ. 1991. -с.34-90.

3. Технологические схемы Фотограмметрических методов создания источников информации для кадастровых работ в сельских населенных пунктах Совершенствование технологий геодезических. Фотограмметрических и картографических работ для целей АПК: Тр. ГУЗ, 1993. -с.63-55.

1 гг> о^с

1 о\. 6