автореферат диссертации по геодезии, 05.24.02, диссертация на тему:Совершенствование технологии крупномасшабного картографирования застроенных территорий аэрофототопографическоим методом в масштабах 1:500, 1:1000

На правах рукописи

УДК 528.9: 523.74

- ПРУДНИКОВ ВККТОР ВЛАДИМИРОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КРУПНОМАСШТАБНОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ЗАСТРОЕНШХ ТЕРРИТОРИЙ АЗРОЮТОТОПОГРАОИЧЕШИ МЕТОДОМ В МАСШТАБАХ 1:500, 1:1000

05.24.02

"Аэрокосмические съемки. Фотограмметрия, фототопография"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученей степени -кандидата технических наук

НОВОСИБИРСК - 1996

Работа выполнена в Сибирской государственной геодезической академии.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Гук А.П.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Журкин Я. Г.

кандидат технических наук, руковадитель группы обновления Центра "Сибгеоинформ" Хлебникова Т. А.

Ведущая организация - Новосибирский областной комитет по земельным ресурсам и землеустройству

Защита состоится " 27 " июня 1996 г.

в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 064.14. 01 в Сибирской государственной геодезической академии по адресу : 6301С8. Новосибирск, Плахотного 10, СГГА, аудитория 403.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГГА.

Автореферат разослан "26"мая 1996 г. Ученый секретарь

диссертационного совета Середович В А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТИ

Актуальность тот. Непрерывное изменение населенных пунктов, связанное с ростом, благоустройством и поддержанием жизнедеятельности. требует полного и достоверного отображения территорий на топографических планах. Обеспеченность современными крупномасштабными съемками городов и поселков позволяет решать большой комплекс задач связанных со строительством и эксплуатацией зданий. различных коммуникаций и промышленных объектов. Значительно возросла потребность в крупномасштабных топографических планах в связи с введением платного природопользования, что в свою счередь потребовало создания городского чадастра, основой которого служат планы крупномасштабной съемки.

В настоящее время съемки городов в масштабе 1:500 (1:1000) выполняются.в основном,трудоемкими наземными способами и требуют привлечения болыгих производственных сил и средств. Внедрение в производство аэрофототопографических методов съемок в этих масштабах сдерживается, как несовершенством технических средств ее исполнения, так к отсутствием соответствующих технологий. В связи с этим особу» актуальность приобретает проблема совершенствования существующих и разработка новых технологий создания крупномасштабных топографических и кадастровых планов по материалам аэросъемок. Решение этой проблемы позволит внедрить аэрофототопографические методы в производство крупномасштабных съемок базового масштаба 1:500, значительно повысить эффективность и уровень автоматизации работ.

Цель работы. Целью диссертационной работы является совершенствование технологий крупномасштабных аэрофототопографических и кадастровых съемок застроенных территорий в масштабах 1:500 и 1:1000 на основе технологических усовершенствований выполнения отдельных процессов и внедрения современных технических средств. Особое внимание уделено методике внедрения в производство рекомендуемых технологий.

Для достижения поставленное! цели:

- выполнен анализ современных технических средств н технологий для производства крупномасштабных съемок;

- исследованы влияния различных факторов на точность крупномасштабных аэрофототопографических съемок и предложены способы их учета или ослабления;

- усовершенствованы технологии стереотопографического и комбинированного способов производства съемок в масштабах 1:500 и 1:1000 застроенных территорий;

- разработана технология производства инвентаризации городских земель и создания крупномасштабных кадастровых планов фотограмметрическим способом;

- исследована возможность применения цифровых технологий для целей крупномасштабного картографирования.

Методы исследований. Основаны на теории фотограмметрии, анализе технической литературы, практического опыта, результатов экспериментальных и опытно-производственных работ.

Научная новизна:

- получены формулы предрасчета точности фотопланов, изготовляемых методом трансформирования снимков на наклонную плоскость;

- усовершенствованы технологии стереотопографического и комбинированного способов создания планов в масштабе 1:500 застроенных территорий;

- разработана технология создания крупномасштабных кадастровых планов аэрофототопографическим способом, обеспечивающая получение количественных характеристик землепользований;

- разработана методика контроля крупномасштабных планов на каждом этапе их создания;

- исследована возможность применения методов цифровой фотограмметрии при крупномасштабном картографировании.

Результат внедрения. Разработанные и усовершенствованные технологии и методики выполнения отдельных процессов внедрены в Кыргызском аэрогеодезическом предприятии. Новосибирском областном комитете по земельным ресурсам и землеустройству. По усовершенствованным технологическим вариантам в 1383 - 1992 гг. выполнено картографирование г.Бишкек (1:500, 8 кв.км), г.Оа (1:500, 16 кв.км), г.Иссык-Куль (1:1000, 7.5 кв.км), г.шогюлов (1:1000. 4.5 кв.км), проведена инвентаризация земель частного сектора г.Новосибирска (130 га). Результаты исследований по усовершенствованию аэрофототопографических методов крупномасштабного картографирования используются автором в учебном процессе в курсах: "Технологии

создания к обновления топографических карт'' и ''Аэрэкосмическне методы создания земельного кадастра".

Лпробация и публикация результатов исследований.Основные положения и результаты работы докладывались на научно-технических конференциях СГГА (1988, 1993, 1994, 1995гг.), республиканском заседании ВО АКГ (г.Бишкек. 1991 г.). Всесоюзной научно-технической кенференции ГУГК (г.Бишкек, 1989г.). Основное содержание диссертации опубликовано в семи печатных работах, двух научно-технических отчетах о НИР. одном руководящем техническом материале.

Объем и структура рабе:т. Диссертационная работа состоит из введения, трех разделов, заключения, списка ""тературы и приложений. Работа оформлена на 132 страницах основного текста, езьеряат 13 рисунков, 30 таблиц и 6 приложений на 15 страницах. Список литература включает 123 наименования, из них 20 на иностранных языках.

Основное содержание работы. Во введении обоснована актуальность работы, определены цель, задачи и методы исследований, по ведены общие положения диссертационной работы.

В первом разделе рассмотрены современные технологические средства и технологии создания крупномасштабных топографических и кадастровых планов аэрофототопографическим способом, применяемые в России и за рубежом. Отмечается, что в последние годы наметился переход на аналитические и цифровые технологии, что связано с разработкой и внедрением аналитических стереобрабатывающлх приборов и цифровых Фотограмметрических рабочих станций (ЦФРС). Существенное изменение в технологиях выполнения аэрофототопографических работ связано также с применением спутниковых приемников GFS.

Изучение литературы, характеризующей современное состояние аэрофототопографических крупномасштабных съемок, показало, что внедрение новых технических средств и технологий, разрабатываемых на их основе, имеет различный уровень в разных странах и осуществляется поэтапно.

Анализ технических средств и технологий создания крупномасштабных планов позволил обозначить следующие проблемы внедрения аэрофототопографических методов в производство топографических и кадастровых съемок в масштабах 1:500, 1:1000.

Первая проблема связана с учетом различного рода ошибок, отрицательно влияющих на точность создания крупномасштабных планов. К таким отрицательным факторам, приводящих к возникновению ошибок. следует отнести смаз фотоизображения, закрытость части объектов тенями, перспективными изображениями зданий, насыщенностью контурами, подлежащими отображению, высокие требования к точности отображения объектов на планах и другие.

Вторая проблема связана с внедрением принципиально новых технических средств: аналитических стереообрабатывающих приборов, цифровых фотограмметрических рабочих станций, глобальной спутниковой системы GPS fiavstar (США), разработкой соответствующих технологий и необходимостью интегрирования результатов фотограмметрической обработки снимков в различшз геоинформацпонные системы.

Таю«; образом, сложившаяся ситуация требует разработка таких •;ехнологий, которые бы позволили внедрить аэрофототопографические метода в производство крупномаситабногс картографирования, использовать все возможности современных технических средств.

Во втором разделе детально рассмотрены все процессы рекомендуемых автором четырех вариантов выполнения аэрофототопографических съемок в масштабе 1:500. рассмотрены технологические аспекты создания крупномасштабных кадастровых планов, дана сценка возможности применения цифровых стереоплоттеров, спутниковых приемников GPS для создания крупномасштабных планов.,

Отмечается. ч{о технологии создания крупномасштабных планов в масштабах 1:500 и 1:1000 принципиально не отличаются от технологий съемки в масштабе 1:2000, широко используемых на производстве. Однако, особенности, отмеченные выше.не позволяют механически применять их при картографировании в масштабах 1:500 и 1:1000. На рис.1-2 показана усовершенствованные автором технологические схемы создания планов в масштабе 1:500 на основе использования аэрофототопографических технологий. Усовершенствование представленных технологий заключается в следующем:

- разработана методика расчетов оптимальных параметров аэросъемки в зависимости5от характера картографируемой территории и конкретных организационно-технических условий;

- основным звеном предложенных технологий является координирование элементов капитальных сооружений (ЭКС) геодезическим и

Техяапопз! стереотот:огрз#кческо# съгкая на Сютоплалах в насятгбз 1:500, i:íCOO

Рис. 1

//

Технология стсреотопографической съемки на чистой осксве в масштабе 1:500

Рис.2

•= - процессы, в которые внесены наиболее существенные усовершенствования.

фотограмметрическим способами.При этом геодезическим способом с точностью 0.1 м координируются в основном углы многоэтажных зданий (8- 12 точек на план). Фотограмметрическим способом с точностью 0.15 м координируются хорошо изобразившиеся на аэроснимках ЭКС в объеме 15 - 20 точек на план. Это позволяет создавать густую сеть закоордшшрованных точек, которые могут быть использованы в качестве съемочного обоснования для последующих работ;

- предлагаемые технологии предусматривают создание планов в комплексе со съемкой подземных коммуникаций, так как на планах в масштабах 1:500 и 1:1000 показ подземных коммуникаций обязателен;

- с целью уменьшения влияния ошибок за рельеф разработана методика оценки условий трансформирования на наклонную плоскость, позволяющая расширить возможности этого метода;

- разработана более полная и достоверная методика контроля точности как отдельных процессов, так и конечного продукта.

При выборе параметров аэросъемки рекомендован следующий подход. В работе получена формула расчета точности определения высот точек с учетом ошибок исходных данных.

шЛ =1.5 — тр° , (1)

ъ

где ь - базис фотографирофания в масштабе аэроснимка; НФ - высота фотографирования; тр° - средняя квадратическая ошибка трансформированных параллаксов.

На основании формулы (1) рассчитывается теоретически максимальная высота фотографирования, при которой ошибки высот не превысят допустимых значений, установленных нормативными документами

ч>-в" = тт^т" ь ■ (2)

Средняя высота фотографирования может быть вычислена по формуле

Нф.ср ~ И®, шах / / - Д Н.

где и Д,!,, - максимальная и минимальная отметки высот точек в маршруте определенные по карте; ДН -точность Еыдерживаьия высоты полета .

Далее определяется предварительное минимальное значение фокусного расстояния АФА с учетом, что обработка снимков будет выполняться на универсальном приборе с околопредельным (90 %) для данного прибора коэффициентом редуцирования й. Учитывая, что ш = = М-К и гп = Н-Г, получим

Г.1С = . (4)

0.9 м-Л

где М - знаменатель масштаба создаваемого плана.

Теперь, зная Гв1п.определим ближайшее стандартное значение í, по которому уточняем сначала ш, а затем К.

Для создания фотопланов масштаба 1:500 следует выполнять специальную аэрофотосъемку с другими параметрами. Известно, что смещение точки на фотоплане определяются формулой

г-й г-Я

6г„ ---К ---, (5)

ш-Г Г-М

где г - удаление точки на снимке от его центра, мм; й - превышение точки местности над плоскостью трансформирования, мм.

Выбор фокусного расстояния АФА рекомендуется производить под условием, вытекающим из формулы (5)

Дпах ^

'.т > --— (6)

« Гцлоп М

Масштаб аэрофотосъемки следует выбирать таким образом, чтобы рабочая площадь аэроснимка покрывала один планшет, что соответствует коэффициенту редуцирования Кс = 4 - 6.

В табл. 1 даны рекомендуете параметры аэросъемок и ожидаемые погрешности создания планов в масштабах 1:500 и 1:1000.

Таблица 1

Рекомендуемые параметры аэросъемок и ожидаемая точность создания планов

Значения параметров аэрофотосъемки при создании планов застроенных территорий

Наименование 1 : 500 1 : 1000

параметров для изгот. фотопланов для стерео- рисовки рельефа для изготовл. фотопланов для стерео рисовки рельефа

1.Высота фотографирования, м 875 400 1400 500

2. Масштаб аэросъемки 1:2500 1:4000 1:4000 1:5000

3. Фокусное рас стояние АФА.мм 350 100 350 100

4. Перекрытие в % продольное поперечное 80 60 60 40 80 60 60 40

5.Количество базисов между рядами опозна-ков г^ п2 5 1 6 1

6.Ожидаемая точность план. тх.у. в мм тн. в м 0.45 0.45 0.20 0.45 0.45 0.20

* - для сечения рельефа 0.5 метра.

Одним из ключевых вопросов при создании крупномасштабных планов является вопрос изготовления фотопланов нормативной точности. так как даже незначительные превышения оказывают существенное влияние на точность положения точек на плане.Автором предложена методика оценки условий трансформирования снимков на наклонную плоскость для изготовления фотопланов в масштабе 1:500. При этом способе трансформирования имеют место ошибки за превышение точек относительно наклонной плоскости. Кроме того, возникают искажения бг', обусловленные наклоном 1 плоскости трансформирования, которые можно выразить формулой

1

бг' = — к,, т -I2 . (7)

2

где - коэффициент трансформирования.

Чтобы влияние этой ошибки не оказывало влияния на точность рансформирования следует потребовать, чтобы эта ошибка не превышала 0.1 мм. Учитывая, что угол наклона плоскости трансформирования можно выразить формулой

П

1 = — . (8) I

где Ь - длина или ширина рабочей зоны трансформирования на местности для которой определяется превышение. Теперь из формулы (5) можем рассчитать превышение

/ 2Ьг•бг'

Ь та* . /-- • О)

V кс ■ Г

Например, при изготовлении фотопланов в масштабе 1:500 по технологии снимок-фотоплан, когда Ь = 250 метров, г = 70 мм и к(=4. предельное презышениэ трансформируемой территории не должно превышать 7 метров.

Для окончательной оценки точности изготовления фотопланов на наклонную плоскость автором выведена формула, позволяющая пред-расчнтывать ср.кз. ошибку изготовления фотоплана

(Ах + Ву + Сн + Д)гг Р,г

П1гф = 0.76 Шг0 +2.8 ' Ю1 ——----- + Ш2^,,, (10)

(Аг + В2 + С-) М2

где т0 - ср.кв. сшибка опредзления координат трансформационных точек; А, В,С,0 - коэффициенты нормального уравнения плоскости; т кон ~ ср.кв.ошибка монтажа фотоплана.

Используя эту формулу и исходя из характера рельефа картографируемой территории возможо правильно выбрать параметры аэросъемки и технологию изготовления фотопланов.

В работе рассмотрены особенности составления контуров и рельефа на универсальных стереоприборах, дешифрирования на фотопланах. Установлены условия, при которых необходимо вводить поправки за высоту строений, порядок учета свесов крыш зданий.

Ввиду того, что точность крупномасштабных плаков является слстаой функцией, зависящей от большого числа факторов, и в первую очередь от параметров аэрофотосъемки и технологического варианта их создания, очень важной является задача априорной оценки точности. Зная ожидаемую ошибку для наиболее экстремальных ситуаций, можно внести коррективы в технологию или изменить параметры аэросъемки.

Рассмотрим подход г. предрасчету точности созданпл крупномасштабных планов азрофототопоргафическим методом по предлагаемым технологическим вариантам: •

- точность планового положения контуров на планах, создаваемых по технологии, в которых и качестве основы является фотоплан, может быть рассчитана по формуле

Г Пг г

пи = И"2. + т2, + т-3 + 2:3 1С5--+ 0.7бгп2, + гл?-5 . (Ш

* Г2 М2

где а, - ср. кв. ошибка стождествлешп и наколки точек на аэроне» гативе (для расчетов можно принять 0.1 кк); тг - ср. кв. ош^ка совмещения точек при трансформировании; п>3 - ср. кв. ошибка ио>па-жа фотоплана (0.10 мм); е4 - ср. кв.ошибка получения коор;даа? трансфер; ¡ационнх точек з масштабе создаваемых пзакоз, получениях из Фототриангуляи^н, кожет быть определена по формуле

т4 = -туу К1 /п3 , (12)

12.5 У

где шху - ср.чв. ошибка измерения координат; п - число базисов между рядами опознаков; ь - превышение точки местности над средней плоскостью трансформирования; гп5 -ср. кв. ошибка вычерчивания контуров на фотоплане (0.1 мм).

Эта формула справедлива при трансформировании аэроснимков на горизонтальную плоскость. При трансформировании на наклонную плоскость следует определять превышения точек над наклонной плоскостью и вычисления выполнять в соответствии с формулой (10).

- точность высотного положения точек на планах при стереото-пографической съемке может быть определена по формуле

тц - /п^ш + т2йг + тгй3 . (13)

где т^ - ср. кв. ошибка исходных пунктов. Если высоты исходных

пунктов определяются по фотограмметрическому сгущению, то эта ошибка может быть подсчитана по формуле

- —— пи. /п3 + 19п + 48 (14)

12.5Ь РЧ

где Ь - значение базиса фотографирования; т„ - ср. кв. ошибка измерения поперечных параллаксов; m^g - ср.кв. ошибка взаимного и внешнего ориентирования, которая может быть подсчитана по формуле

f

mh2 = 2.3 m — ra, , (15)

где m„3 - ср.кв. ошибка проведения и укладки горизонталей, которая может быть принята 1/10 высоты сечения рельефа. При создании ЦМР эта ошибка в расчетах не учитывается;

- точность планового положения контуров при составлении их на универсальных приборах может быть получена по формуле

тс = /гп2^ + rn2s2 + о.76п?вз + тгз4 + т2s5 + rn^g , (16)

где та1 - ср.кв.ошибка наложения ориентирующих точек на топоосно-ву; шз2 - ср.кв.ошибка взаимного и внешнего ориентирования одиночной модели, которая может быть определена по формуле

шз2 = 3.5 m m, kt ; (17)

ms3 - ср.кв. ошибка исходных пунктов, которая может быть определена по формуле (15), если пункты получены из фототриангулации;

шз4 - ср.кв. ошибка съемки контуров. Эту ошибку с учетом ошибок отождествления следует принимать = 0.2 мм; тз5 - ср.кв. ошибка вычерчивания контуров, которую можно принять равной 0.1 мм.

Рассмотренный подход к определению точности крупномасштабной съемки, выполняемой по различным технологическим вариантам, позволяет объективно предрассчитывать ожидаемую точность, установить допуски для отдельных процессов, а в случае необходимости изменить или корректировать параметры аэросъемки и всей технологии.

На основании детального рассмотрения всех этапов создания крупномасштабных планов аэрофототопографическим методом конкретизированы требования к точности и определена методика контроля различных процессов. Для контроля промежуточных этапов создания планов предлагается использовать контрольные точки, координаты

Таблица 2

Рекомендуемые технические требования

Технологи- Способ Метод Объем котроль- Рек-я Требов.

ческие выполнения контроля ных измерений ср.кв.ош. нормат.

этапы технолог. на 1 план мм докум.

процесса М. 1:500 мм

Планово- геодези- геодези- 4-5 на блок 0.12 0.12

высотная ческий ческий

подготовка 3-5 на план 0.25

Координи- геодезич. геодези- -

рование фотограмм. ческий 0.30 —

Фотограм- фотограмм. геодези- 1 конт. ОП 0.25 0.375

метричес- ческий на 4 плана

кое сгуще-

ние

Изготовле- фотограмм. фотограм 20 0.44 0.625

ние фото-

планов

Составле- фотограмм. фотограМ 20 0.625 0.625

ние планов геодези-

ческий

Съемка под геодезич. геодези- 20 0.4 -

земных ком фотограмм. ческий 0.625 0.625

муникаций

Установле- фотограмм. геодези- 20 0.4 0.2-1.0

ние границ ческий

землеполь-

зовании

которых определяются из фотограмметрического сгущения. Рекомендуемые требования к точности на различных этапах создания планов приведены в табл.2.

Далее рассмотрен вопрос о возможности создания крупномасштабных кадастровых планов и сбора кадастровой информации фотограмметрическим способом. Установлено, что требования к точности сбора кадастровых данных застроенных территорий находятся в пределах требований к точности планового полокеьия контуров на то-пошшах масштаба 1:500. Таким образом, технология создания крупномасштабных кадастровых планов аэрофототопографическим методом в пршшипе не намного будет отличаться от технологии аэрофототопографической съемки в масштабе 1:500. Один из технологических вариантов, нашедших применение при производстве инвентаризации городских земель г.Новосибирска приведен на рис.4.

В заключительной части второго раздела выполнен анализ влияния новых Фотограмметрических цифровых фотограмметрических приборов , приемников GPS и городских ГИС на технологию крупномасштабного картографирования. Установлено, что новые приборы и программное обеспечение не изменяют принципиально предлагаемых технологических схем, в частности, вопросов, относящихся к предрасчету точности, выбору параметров аэрофотосъемки и т.д.

Одним из основных процессов цифровых технологий крупномасштабного картографирования останется процесс координирования эле-MiHTOB капитальных сооружений, которое может выполняться с применением приемников GPS, что в свою очередь повысит эффективность выполнения данного вида работ.

В третьей разделе приводятся основные результаты экспериментальных. опытно-производственных работ, а также технико-экономический анализ различных вариантов аэрофототопографической съемки в масштабе 1:500.

В первом эксперименте ставилась задача определения степени влияния ошибок отождествления и наведения на точность Фотограмметрических измерений точек, являющимися контурами различных объектов. Постановка эксперимента вызвана еще и тем, что крупномасштабные снимки имеют лучшую разрешающую способность при большом значении смаза фотоизображения. Эксперимент производился по аэ-

Технологическая схема установления границ городских землепользования аэрофотогеодезическим методом

Рис.0

роснимкам масштаба 1:3000 с fk = 350 мм. Полученные результаты даны в табл.3

Результаты эксперимента показали, что точность стереоскопических измерений колеблется от 0.008 до 0.020 мм. Причем ошибки наведения составляют от 50 до 96%. Ошибки отождествления менее

Таблица 3

Оценка точности отождествления и наведения на различные элементы капитальных сооружений

Тип контура Кол-во точек Ср.кв. ошибка наведения, мм Ср. кв.ошибка стереонаблюд. мм

1.Маркированные точки 10 0.006 0.008

2. Люки 15 0.007 0.013

З.Углы бордюров 15 0.013 0. 014

4.. Углы зданий 26 0.009 0.021

5. Столбы 12 0.018 0.020

значительны. Выявлено, что точность измерений зависит от типа контура. Наиболее точно определяются изображения люков подземных коммуникаций и углы бордюров, менее точно - столбы. Полученные результаты необходимо учитывать при выборе контуров для координирования точек фотограмметрическим способом, при производстве плановой привязки . составлении контурной части планов и сборе кадастровой информации.

Во втором эксперименте выполнен сравнительный анализ двух наиболее распространенных на производстве программных комплексов аналитической фототриангуляции.

По одним и тем же материалам была выполнена обработка одного блока фототриангуляции по программному комплексу, разработанному в НИИПГ под руководством Антипова И. Т. и программному комплексу, разработанному в ЦНИИГАиК (Ц-блок). Фотограмметрический блок имел 6 маршрутов по 12 стереопар снимков масштаба 1:3000 с Гк = 350 мм. В фотограмметрическую сеть были включены около 600 контурных точек, значительная часть которых в последующем была закоординиро-вана геодезическим способом. Сравнительный анализ точности по результатам уравнивания дан в табл.4.

Полученные результаты показали, что более оптимальным для крупномасштабного картографирования является программный комплекс НИИПГ.

Таблица 4

Сравнительная ведомость оценки точности сзределеиия координат по различным программам анаштатескоЗ йототриаигуляции

Название исслед. программ. Точн.уравнив. по расхожд. на опорн.точк.,м Точн.уравнив. ло расхожд.на контр.точк.,м Точн. уравняв. по расхожд.на общих точк.,м

Ксл. точек и* у Кол. точек ИХУ Кол. точек Яху

Программной комплекс Ц-блок 24 0. И 5 0.19 503 0.21

Программный комплекс НИИПГ 24 0.03 5 0.05 604 0.02

В третьем эксперименте ставилась задача установления оптимальной плотности обеспечения стандартного фотограмметрического блока сгдения полевыми опознаками. Эксперимент производился по материалам аэросъемки масштаба 1:2500. Гц = 350 мм. Фотот метрический блок имел 6 маршрутов по 13 стереопар. Опорные то-леи были располагались через 2 базиса фотографирования. Уравнивание выполнено дважды. В первом случае в качестве опорных использовались все опознают, во втором опознаки, расположенные через 6-7 базисов. Результаты приведены в табл.5.

Анализируя результата видим, что увеличение тлела опорных точек не ведет к повышению точности уравнивания.

В четвертом эксперименте исследована возможность составления плана масштаба 1:500 на стереографе СЦ-2 по аэроснимкам масштаба 1:2500.

В пятом эксперименте исследована возможность применения цифровой фотограмметрии в области крупномасштабного картографирования. Исследования производились по аэроснимкам м-ба 1:4000 застроенной территории с использованием цифровой фотограмметрической станции DVP фирмы Лейка. Перевод аэроснимков в цифровую форму выполнен сканером AGFA Arcus II с разрешением 1200 х 600 dpi.

Таблица 5

Сравнительная ведомость точности фотограмметрического сгущения при различной плотности опознаков

Вариант плановой опоры Точность по расх. на опорных точ., м Точность по расх на контр.точк.,м Точность по расх на общих точк. ,м

кол-во точек га* у кол-во точек кол-во точек шху

Сплошной через 2 базиса 55 0.10 1 0.15 451 0.18

Разрежен, через 6-7 базисов 25 0.09 33 0.13 451 0.18

После взаимного и внешнего ориентирования были определены координаты ряда точек: углов жилых строений , границ индивидуальных землепользовании, координаты которых были ранее определены фотограмметрическим способом.По результатам расхождений координат точек полученных на БУР с их фотограмметрическими значениями произведена оценка точности, результаты которой даны в табл.6.

Таблица 6

Результаты оценки точности цифровой обработки аэроснимков

Вид контура Кол-во Ср. кв. ош. ,м Их у Ср.кв.ош. в тт ;

Маркированные точки 5 0.28 0.35

Углы ограждений 33 0.31 0.4

Углы строений 18 0.74 1.4

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что методы цифровой обработки могут быть реализованы в технологиях крупномасштабного картографирования и сбора кадастровой информации.

Выполненный технико-экономический анализ аэрофототопографи-чески технологий создания планов 1:500,в сравнении страдиционной наземной съемкой . показал их высокую эффективность. Основные экономические показатели в ценах 1991г. даны в табл.7.

Таблица 7

Основные технико-экономические показатели различных технологий создания планов 1:500

Показатели Единиц измер. Базовая технол. (назем, съемка) Новая техн. (комбинир. съемка) Новая техн. (стереото-пографичес) Новая техн. (наземная, автоматизированная)

Основн.расх. руб. 7930.34 5007.56 5637.98 11178.05

Трудов.затр. чел/ мес. 38.09 19.18 20.05 22.59

в т. ч. полев. работы чел/ мес. 21.24 17.26 13.58 17.20

Производит, труда Рост произв. труда км52 за 1 чел/ мес. % 0. 0026 0.052 98.6 0. 050 90.0 0. 044 68.6

Экономическ. эффектов. руб. - 2922.78 2292.36 -3247.71

Из анализа полученных данных видно, что себестоимость комбинированного и стереотопографического методов съемки на 40 - 60 % ниже наземного метода съемки, а производительность труда выше на 90 - 100 %, что свидетельствует об эффективности рассматриваемых технологий.

В заключительной части третьей главы приведены результаты внедрения и практического использования результатов исследований. Отмечается , что в период с 1986 по 1992 гг. в Киргизском АГП велись интенсивные работы по внедрению и совершенствованию аэрофототопографических технологий создания планов в масштабах 1:500 и 1:1000. За этот период выполнена комбинированная съемка в масштабе 1:500 на центральную часть г.Бишкек и г.Ош, выполнена стерео-топографическая съемка в масштабе 1:1000 г. Иссык-Куль, г.Шопоков, с. Сокулук. В 1993-1996 гг. аэрофотогеодезические методы внедрены в технологию производства инвентаризации земель в г.Новосибирске. Объемы выполненных аэрофототопографических съемок и их технологические характеристики даны в табл.8.

Таблица 8

Объзма вшзовяешшв крункомазптсбкж гого^ототэггогра^кчезгеа сьемда в мгсвгэЗаг 1:ЕЮ и 1:1000

Дата производст, работ Масатай создав, планов Масштаб аэрсфо-тосьем. вокусноэ расстоян. АФЛ.мм Площадь объекта план Способ съемки Точность фотограмметрич. сгуг,9нкя по расхоядеи. на опорных точках Точность планов по результатам геод. контроля

кв гпХу,м гпя.м Пз.М

19В6-88Г. Фрунзе I 1987 г. Фрун8е II 1988 Зрунэе III 1988 Иссык-Куль 1988-90Г. 1:500 1:500 1:2500 1:2500 350 350 34/2.125 47/3.00 комбизир 0.09 о.ое 0.12 0.06 0.19 0.14

1:500 1:2500 350 6/0.145 „ ll_ »f., II 0.05 0.06 0.22

1:1000 1:3500 350 41/7.9 стереото-пографич на фотолл 0.21 0.09 0.46

Бишкек I 1990 Бишкек II 1991-92 Ош 1 От II Ои III Новосибирск Новосибирск 1:500 1:500 1:500 1:600 1:500 1:500 1:500 1:3080 1:3080 1:2900 1:2900 1:2900 1:6000 1:6000 350 350 350 350 350 350 350 21/1.3 43/2,7 29/1.7 69/4.0 51/3.8 -/0.1 -/1.2 комбинир. ™ l!_ It _»«__tt кнвоктар. инвентар. 0.10 0.8 0.09 0.09 0.09 0.12 0.17 0.13 0.22 0.12 0.Е0 0.12 0.20 0.14 0.20 0.20 0.22 0.18 0.20

Заключение

Основные результаты, полученные в диссертационной работе; и рекомендации по их практическому применению заключаются в следующем:

- выполнен анализ современного состояния крупномасштабного картографирования и показано, что хотя технологии создании карт в масштабах 1:500 и 1:1000 принципиально не отличаются от технологии съемки в масштабе 1:2000, требуется внести существенные изменения в эти технологии,связанные с влиянием различных факторен, специфических для крупных масштабов;

- разработаны четыре схемы создания крупномасштабны: планов застроенных территорий в масштабе 1:500 стереофотограмметрнческим и комбинированным способом и усовершенствована методика контроля точности выполнения каждого процесса. Технологии основана ке предложенном авторе методе координирования элементов капитальных сооружений геодезическим и фотограмметрическим способами. Технологии позволяют выполнять часть процессов съемки подземных коммуникаций:

- с целью уменьшения влияния поправок за рельеф разработана и исследована методика трансформирования ка наклонную плоскость с учетом особенностей, возникающих при (ш отовяеняии фотопланов масштаба 1:500;

- предложена методика жбора параметров и предрасчета точности для создания крупномасштабных карт аэрофототопографическим методом. Разработан и внедрен руководящий технический материал "Технология аэрофототопографической съемки в масштабах г:1000 и 1:500;

- разработана технология создания крупномасштабных кадастровых планов 1:500 и сбора кадастровой информации фотограмметрическим способом на базе аналитического стереоприсора;

- исследованы возможности применения цифровых технологий для целей крупномасштабного картографирования, сбора кадастровых данных.

- все предложение технологии доведены до уровня производственного применения и использованы при картографировании в масштабе 1:500 городов Бишкек, Ои. Иссык-Куль и при инвентаризации частного сектора г. Новосибирска. Результаты опытно-производс-

твеккых работ подтвердили работоспособность технологий и доказали возможность применения аэрофототопографических методов при картографировании в масштабе 1:500 и инвентаризации земель.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Руководящий технический материал:Технология аэротопографи-чзской съемки в масштабах 1:1000 и 1:500 // Киргиз.АГП.- Бишкек, 1991.- 42 с.

2. О крупномасштабной съемке застроенных территорий аэрофототопографическим методом // Геодезия и картография,- 1992.- N 2,-с.га - 31. '

' 3. Оценка условий трансформирования снимков на наклонную плоскость // Изв.вузов.Сер.Геодезия и аэрофотосъемка. - 1994. -К 1. - С. 84 - 88.

4. Составление крупномасштабных планов застроенных территорий на стереографе СЦ-2 // Геодезия и картография,- 1994,- N 7.- С.36 - 38,(соавт. Е.Я.Беседин).

5.Результаты применения фотограмметрических методов при выполнении инвентаризации индивидуального сектора г.Новосибирска //Тез. докл. междунар.науч.-техн. .конф. Современные технологии геодезического, фотограмметрического и картографического обеспечения землеустройства и земельного кадастра в Сибирском регионе.-СибГГА.-Новосибирск, 1994.- С.44. (соавт. В. И. Демидов и др.).

6. Разработка цифровой технологии сбора земельно-кадастровой информации // Тез. докл. межд. науч.-техн.конф. Современные технологии геодезического, фотограмметрического и картографического обеспечения землеустройства и земельного кадастра в Сибирском регионе.- СибГГА, - Новосибирск, 1994,- С. 68 - 69 (соавт. Л.К.Труби-на, В.А.Самушкин).

7.Определение координат границ землепользовании фотограммет рическим способом. Отчет о НИР.(заключительный)/ Сии.государств, геод.академ.Руководитель А.П.Гук, - ГР N 01950000140.Инв.-0295.0003511,- Новосибирск,1995. (ОТВ.ИСП.).

8. Инвентаризация земель в зоне жилой индивидуальной застройки фотограмметрическим способом. Отчет о НИР(заключительный)/ Сиб.государств.геод.академ. Руководитель В.В.Прудников, - ГР N 01950000438,Инв. 0596.0001111,- Новосибирск, 1996, - 48с.

9.Опыт применения спутниковых приемников GPS при планово-зы-сотной подготовке аэроснимков для целей инвентаризации городских земель// Тез.докл. межд.науч.-техн. конф. Сферы применения GPS-тех-нологий.-Сиб.ГГА.-Новосибирск, 1995г.-С.57 (соавт. Т.А.Широкова).

10.Исследование возможностей аэронавигационного комплекса Фотограмметрическими методами// Тез. докл. науч.-техн. конф. преподавателей СГГА.-Сиб.ГГА.- Новосибирск. 1S96.- С.131 (со-авт. В. И.Демидов).

Лицензия ЛР N020461. Дата выдачи 04.03.1992 г.

Подписано в печать 24.05.96 Формат 60x84 1/16

Объем 1.6 п. л. 1.5 уч.-изд. л. Тира» 100 Заказ42

630108, Новосибирск, 108, Плахотного, 10, РИО. КТО!