Проектирование геодезического обоснования при стереотопографической съемке для получения карт масштаба 1:5000 с высотой сечения рельефа 2 м

Для съемки используют как цветную, так и черно-белые пленки. Использование цветной аэропленки рекомендуется при съемке городов, а также открытых горных районов и смешанных древесно-кустарниковых насаждений в осенний период.

Аэрофотосъемка выполняют в период отсутствия дымки и облаков преимущественно в осенне-весенний период.

        Стандартный  размер снимка, получаемый в результате  фотографирования местности, составляет  l=18х18 см.

Определение количества маршрутов на территорию работ

Ось первого маршрута самолета совмещается с северной рамкой исходной карты масштаба 1:25000. Расстояние между маршрутами  вычисляются по известной фотограмметрической формуле:

D=(100-Q)*lm/100,

где  D(см) – расстояние между  осями маршрутов на карте, Q –  поперечное перекрытие, l – размер стороны аэрофотоснимка(18см), m – знаменатель масштаба аэрофотосъемки.

 При  заданных  выше  условиях,  по данной формуле было получено  расстояние между маршрутами  аэрофотосъемки, которое должно  выдерживаться  при съемке  для обеспечения 35-процентного поперечного перекрытия.

 Его величина составила 2340 м, что составляет 9,36 см в масштабе  карты. Это расстояние откладывалось  на плане в масштабе исходной  карты,  пока маршруты не покрыли  всю площадь съемки. Таким образом  было посчитано необходимое  для  выполнения  фотографирования  количество маршрутов аэрофотосъемки К=5.

 Последний  маршрут  оказался  за пределами снимаемой территории, однако его наличие необходимо  для  обеспечения  выполнения  заданных условий  съемки,  а  также для перекрытия со снимками, которые будут получены с соседнего района съемок.

Определение количества снимков на маршрут

Здесь, необходимо рассчитать, для  обеспечения 80% продольного  перекрытия, базис фотографирования. Базис фотографирования откладывается с западной рамки по первому маршруту.

Базисом фотографирования называют расстояние между главными точками  аэрофотоснимков (центры снимков), приведенное к расстоянию  на местности, при заданной величине продольного перекрытия. Базис фотографирования рассчитывается по следующей фотограмметрической формуле:

В=(100-P)*ml/100,

где B – базис фотографирования в проекции на местности, P– величина продольного перекрытия, выраженного в  процентах  от  площади снимка, l – длина аэрофотоснимка и m – масштаб фотографирования.

     При  заданных величинах продольного перекрытия Q=90%, длины аэрофотоснимка l=18см и масштаба фотографирования 1:20000, длина базиса,  рассчитанного по формуле, составляет 360 метров в проекции на местности (1,44 см на исходной карте масштаба 1:25000).

Определение зон тройного перекрытия

Инструкция  требует  проектирования  опознаков в зонах двойного продольного и тройного поперечного перекрытия аэрофотоснимков.  Границы  зон  поперечного перекрытия, располагающиеся по обе стороны от оси маршрута на расстоянии

lm/2,

где l – длина аэрофотоснимка и m – масштаб фотографирования.

1800м в проекции на местности, 7,2 см в масштабе карты (1:25000), в этих зонах впоследствии будут запроектированы опознаки. 

Проектирование сети планово-высотных опознаков.

Любая четкая контурная точка, легко опознаваемая на местности и аэрофотоснимке, координаты которой определены геодезическим методом, называется  плановым опознаком (ОП), а полевые работы по определению координат опознаков, называются привязкой опознаков.

Для создания высотной части фотоплана, на аэрофотоснимках должны  присутствовать  точки  с известными высотами. Эти точки называют высотными опознаками (ОВ), а определение их отметок - высотной  привязкой.

Инструкция  позволяет  совмещать  плановые  и высотные опознаки (ОПВ) для топографических съемок с высотами сечения рельефа 2  и 5метров.

В качестве опознаков (ОПВ) выбирают четкие контурные точки, положение которых  можно  определить на аэрофотоснимке и отождествить на местности со средней квадратической ошибкой, не превышающей 0.1 мм в масштабе составляемого плана.

В качестве ОПВ нельзя выбирать точки на крутых  склонах,  на  округлых  контурах леса, и сельскохозяйственных культур, а также использовать отдельно стоящие деревья, кусты  и  углы  высоких построек  (из-за влияния теней).

При отсутствии на местности естественных контуров, которые могут быть использованы в качестве  опознаков,  производят маркировку точек, то есть создают на местности геометрические фигуры, которые  отчетливо изобразятся  на  аэрофотоснимках.

Ближайший  к  западной рамке  карты опознак должен отстоять от нее не менее, чем на 20% для соблюдения условия проектирования опознаков в зоне двойного продольного перекрытия.

Опознаки проектируются перпендикулярно  осям маршрутов с расстояниями между соседними в 4-5 км, за исключением крайних зон -  в них опознаки должны располагаться вдвое чаще. Взаимное положение опознаков между собой также регламентируется Инструкцией топографических съемок: опознаки должны быть запроектированы один под другим, как в крайних, так и в средних зонах;  иными словами, на линиях, параллельных западной рамке исходной карты. Отклонение допускается в пределах величины одного  базиса фотографирования.

В  соответствии  с  данными  требованиями, были запроектированы 12 планово-высотных опознаков, на исходной карте в зонах тройного  перекрытия.  В качестве  опознаков выбирались, в основном пересечения шоссейных дорог, просек и проселков, так как данные  контуры выглядят на снимках отчетливо, они хорошо опознаются как на снимке, так и на местности; по дорогам и просекам лучше всего прокладывать полигонометрические  и  теодолитные  ходы  при сгущении главной геодезической основы и привязке опознаков; при закладке  геодезических  пунктов  вблизи дорог обеспечивается их лучшая сохранность и снижается возможность их  утери.  Такие  пункты  можно легко отыскать и успешно использовать в качестве исходных при последующих геодезических работах в данном районе.

В  качестве одного опознака (ОПВ11) выбран пункт триангуляции III.

Маркировка опознаков

В случае, если ОПВ находятся в  районах не имеющих естественных контуров, то создаются искусственные контуры, которые должны быть отчетливо видны на снимке.

Маркировка выполняется перед  аэрофотосъемочными работами. Маркируемые  объекты должны располагаться таким образом, чтобы на снимках их изображения не закрывались изображениями других объектов и тенью.

Если пункты закреплены стенными знаками, то вместо них маркируются расположенные вблизи местные предметы, координаты которых должны быть определены дополнительно.

Для маркировки, как правило, должны применяться дешевые материалы. Обязательным условием выбора материалов и красящих веществ для маркировки является обеспечение максимального контраста между маркировочным знаком и фоном. 
 
При маркировке на улицах и дорогах с гравийным, булыжниковым, бетонным или асфальтовым покрытиями, а также в местах, где нет уверенности в обеспечении надлежащего контраста знака с фоном, дополнительно создается искусственный фон. 
 
Маркировочные знаки должны иметь, как правило, форму креста, состоящего из четырех лучей со свободным пространством в центре, квадрата или круга.

Запрещается маркировка опознаков в лесу путем вы рубки  площадок. При разрешении лесхозов допускается маркировка расчисткой старых вырубок или лесных полян в форме квадрата со строгим соблюдением установленных правил порубок. 
 
На каждый маркировочный знак составляется специальная карточка, в которой указывается местоположение замаркированной точки, что замаркировано, абрис, размеры и форма маркировочного знака, высота над поверхностью земли в см., материал, использованный для маркировки.

 

 

 

 

 

 

 

Номер ОПВ	Местоположение	Маркировка	Метод привязки
ОПВ1	Использованн старый геодезический пункт	Не требуется	Полярный
ОПВ2	Угол грунтовой дороги	Не требуется	Совмещен с ПП6
ОПВ3	Вершина горы	Требуется	Полярный
ОПВ4	Пересечение груновой дороги с асвальтобетонным шоссе	Не требуется	Многократная обратная засечка
ОПВ5	Пересечение грутовых дорог	Не требуется	Однократная прямая засечка
ОПВ6	Край моста асфальтобетонного  шоссе	Не требуется	Полярный
ОПВ7	Между двумя грунтовыми дорогами на вершине холма	Требуется	Теоделитный ход
ОПВ8	Пересечение проселочных  дорог	Не требуется	Многократная прямая засечка
ОПВ9	Перекресток асфальтобетонного  шоссе	Не требуется	Однократная прямая засечка
ОПВ10	Вершина холма, возле  проселочной дороги	Требуется	Однократная прямая засечка
ОПВ11	Совмещен с знаком  треангуляции	Не требуется	Совмещен с пунктом триангуляции III
ОПВ12	Пересечение железной дороги и проселочной дороги	Не требуется	Однократная обратная засечка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Проектирование геодезической  сети сгущения

 Проектирование плановой сети.

     В  пределах  территории  подлежащей  съемке известны только три пункта триангуляции, они показаны на кальке условным знаком  в  виде треугольника  с  обозначенным центром. Их явно недостаточно для привязки всех запроектированных опознаков. Поэтому необходимо  провести работы  по сгущению главной геодезической основы, чтобы иметь достаточное количество исходных пунктов для привязки опознаков.

Плановая сеть будет сгущатся проложением 2-ух полигонометрических ходов 4 класса пониженной точности.

Отдельный ход полигонометрии 4 класса должен опираться  на  два исходных пункта с обязательным измерением примычных углов. В таблице   приводятся  основные  требования  к построению полигонометрии 4 класса, а также 1 и 2 разрядов

Основные показатели	Полигонометрия
	4 класс	1 разряд	2 разряд
Предельная длина хода, км Отдельного    между исходной и узловой  точками между узловыми точками	15 10 7	5 3 2	3 2 1.5
Предельный периметр полигона, км	30	15	9
Длина стороны хода, км:  Наибольшая Наименьшая средняя	2.00 0.25 0.50	0.80 0.12 0.30	0.35 0.08 0.20
Число сторон в ходе, не более	15	15	15
Относительная ошибка хода, не более	1/25000	1/25000	1/25000
Средняя квадратическая ошибка измерения  угла (по невязкам в  ходах), секунд, не более	3	5	10
Угловая невязка хода, секунд, где n - число углов, не более	5\/n	10\/n	20\/n

 

        На основании этих требований были запроектированы  2  полигонометрических  хода 4 класса от пункта триангуляции III до пункта триангуляции I - первый, и от пункта триангуляции I до пункта  триангуляции  II - второй (исходные пункты триангуляции показаны на кальке условным знаком в виде треугольника красного цвета).

 

Данные каждого хода. Полученные со схемы проекта, указанны в следующей  таблице:

Показатели хода	Ход №1	Ход№2
Длина хода [S], км	8,537	6,100
Длина замыкающей L, км	7,500	5,575
Smin, км	1,062	0,825
Smax, км	2,475	2,100
Sср, км	1,707	1,525
Число сторон n	5	4

Установление формы хода

Как известно,  более  длинный  ход менее надежный, поэтому расчет точности будет вестись именно для  такого  хода  (то  есть  дляхода №1); очевидно, что все выполненные расчеты также будут справедливы и для  менее  длинного  хода,  иными словами,  при соблюдении технологии, более короткий ход будет проложен с точностью, не ниже рассчитанной для более длинного хода.

         Полигонометрические  ходы  в  общем  случае  имеют  произвольную изогнутую   форму  (конечно, не противоречащую  Инструкции). Однако, в некоторых  случаях ходы могут иметь вытянутую   форму  -  как  частный случай  изогнутых  ходов. Поэтому расчет точности начинается с установления формы хода. Это связано с фактом существования  упрощенных расчетных формул для ходов вытянутой формы.

        Ход  считается   вытянутым,  если  он одновременно  удовлетворяет трем критериям  вытянутости полигонометрического хода. Если  хотя  бы одно  из  требований критериев не выполняется, то ход нельзя считать вытянутым. Для проверки этих условий, второй ход был  скопирован  на отдельную кальку, чтобы не отягощать основной чертеж избыточной информацией. После этого были проверены 3 критерия вытянутости полигонометрического хода. Они расположены в порядке ужесточения требований к вытянутости хода:

         Критерий 1:  "Отношение периметра хода к длине замыкающей не должно превосходить 1.3". Проверка: периметр равен 8,573 км, а длина замыкающей – 7,500 км. Их отношение составляет  1,14  и, следовательно, ход удовлетворяет критерию 1.

         Критерий 2:  "Отклонение углов сторон от замыкающей не должно превосходить одной восьмой части замыкающей".  Для проверки  этого критерия  раствором измерителя было взято расстояние, равное 1/8 L в масштабе исходной карты масштаба 1:25000; это расстояние  составляет 0,938 км (или 3,75 см на карте). Затем было проверено отклонение каждого угла стороны. Выяснилось, что отклонение угла стороны от замыкающей превышает заданную величину в 1/8 L. Значит, ход не удовлетворяет этому критерию. Следовательно, ход нельзя считать вытянутым, и для его расчета необходимо  использовать формулы для ходов произвольной изогнутой формы.

         Критерий 3: "Разность дирекционных углов стороны и замыкающей не должна превосходить 24 градуса". Для проверки данного критерия были измерены углы между замыкающей и сторонами хода, как минимум 3 стороны привышают указанный диапазон в 24 градуса. Следовательно, ход является изогнутым и по 3 критерию.

 

Для изогнутого хода необходимо выполнить определение центра тяжести хода. Данная процедура выполнена на отдельно кальке графически. Далее определим квадрат расстояния до центра тяжести хода: