Технология организации работ по созданию топографической карты масштаба 1:10 000 на объект «Калининский район»

 

3.3. Разбивка объекта  на съемочные участки.

В задании на плановую аэрофотосъемку, предназначенную для составления  топографической карты, указывают номенклатуру съемочных трапеций, входящих в объект фотографирования, масштаб аэрофотографирования и создаваемой топографической карты, комплект аэрофотосъемочного оборудования ( тип, фокусное расстояние аэрофотоаппарата, необходимость применения специальных приборов), календарные сроки производства аэрофотосъемки и состояние подстилающей поверхности района работ во время фотографирования Иногда могут быть включены некоторые дополнительные требования .

На основе этих данных вся площадь  объекта аэрофотосъемки разбивается  на съемочные участки, границы которых совпадают с рамками трапеций топографических карт. Наименьшим съемочным участком является число съемочных трапеций определенного масштаба, зависящих от масштаба создаваемой карты и регламентированное таблицей 1.

Таблица 1.

Масштаб создаваемой карты	Масштаб трапеции наименьшего участка (съёмочная трапеция)	Количество трапеций в наименьшем участке
1: 100 000	1: 100 000	2
1: 50 000	1: 100 000	1
1: 25 000	1: 50 000	1
1: 10 000	1: 25 000	1
1: 5000	1: 1000	1
1: 1000, 1: 500	В границах объекта, но не менее 1км

 

Для фотографирования местности обычно принимают аэрофотоаппараты с  фокусным расстоянием от 50 до 500мм .Равнинные и холмистые районы фотографируют короткофокусными АФА с большим углом поля зрения , чтобы согласно формуле 1.1 обеспечить ,необходимую точность определения высот. Горные и высокогорные  районы фотографируют АФА с фокусным расстоянием 100 до 500 мм. Масштаб фотографирования и соответственно АФА представлены в таблицах 2  и 3.

Таблица 2. Масштаб  фотографирования для составления  фотопланов

Масштаб фотопланов	Масштаб аэросъёмки Мф	Фокусное расстояние АФА()мм
1: 500	1:20 000 1:15 000 1: 10 000	100, 200 350 350, 200
1: 2000	1: 8000 1: 4500	500, 350 200

Таблица 3. Масштаб  фотографирования для создания карты  по стерео по графическим методом

Масштаб карты	Масштаб аэросъёмки	Фокусное  расстояние АФА(мм)	Сечение рельефа(м)
1: 5000	1: 6500 1: 10 000 1: 12 000	70 100 70	0.5 1.0 1.0
1: 10 000	1: 15 000 1: 25 000	100, 70	2.5
1: 25 000	1: 30 000	100 - 200	5

 

Наименьшие участки объединяются в один съёмочный участок максимально  возможной длины и ширины участка (таблица 1.4)

Таблица 4.

Масштаб фотометра                    Мф	Длина маршрута                 Lx(км)	Максимальная широта                                    съемочного участка
		Число трапеции	Ly(км)
1:100 000              1:75 000	160	1-2 тр 1:100 000	35 – 75
1:70 000              1:41 000	105	1(1:100 000)	37
1:40 000              1:26 000	55	2(1:50 000)	18 – 37
1:25 000              1:15 000	40	3(1:25 000)	18 – 27
1:10 000	17	4(1: 10 000)	9 - 18
1: 5000	8	4(1: 5000)	7 - 9

 

Длина по средней параллели  L_φ  для трапеции масштаба 1: 100000=34,85км

Для трапеции масштаба 1:  25000 L_φ =34,85:4=8,7км

Длина по меридиану   L_λ для трапеции масштаба 1: 100000=37.1км

Для трапеции масштаба 1:25000   L_λ  =37.1:4=9.3км

 

Определение максимальных размеров участок  Lx  и Ly:

 

Количество трапеции

L_φ   =8,7км

L_λ   =9,3км

m= = =  4 – число трапеций по параллели.

 

n= = =3 – число трапеций по меридиану.

Площадь трапеции масштаба 1:100000 для  трапеции с широтой северной рамки  трапеции 52^o равна Р_т=1292,0 км²

Тогда площадь трапеции масштаба 1:25000 равна: Р_т= =80.7 км²

Высота фотографии : Н_ф=М_ф*f=20000*0.075=1500 м

 

Формирование  участок рельефа:

hcp i+1- hcp i<=0.1Hф

где Hф=1500м

Тогда hcp i+1- hcp i<=0.1Hф=150м

Ширина пленки 0.23м

lx=ly= 23см

lпл = 60м

 

 

 

Мы делим объект на 8 участков :

1-ый участок: трапеции 1-10, 13, 14.

2-ой участок: трапеции 17-26, 29, 30.

3-ий участок: трапеции 11, 12, 15, 16, 33-40.

4-ый участок: трапеции 27, 28, 31, 32, 49-56.

5-ый участок: трапеции 41-48, 65, 66, 69, 70.

6-ой участок: трапеции 57-64, 81, 82, 85, 86.

7-ой участок: трапеции 67, 68, 71, 72, 73-80.

8-ой участок: трапеции 83, 84, 87, 88, 89-96.

 

3.4. Расчет аэрофотосъемочных  параметров.

Учета только линейных размеров недостаточно для формирования участка съемки. Основным критерием при разбивке съемочных участков является рельеф местности. Для учета рельефа на каждой съемочной трапеции вычисляется средний уровень трапеции

 

И критерий рельефа 

Где hmax и hmin – максимальная и минимальная отметки местности трапеции

Н_ф – высота фотографирования над средней плоскостью участка

Н_ф = М_ф .

Средняя плоскость съемочного участка  определяется по максимальной и минимальной отметками всего участка:

После вычисления средних отметок  трапеций объект съемки разбивается  на съемочные участки. Для этого согласно масштабу фотографирования по таблице 4 определяются максимальные размеры участка Lx и Ly. Максимальное число трапеций по длине участка и ширине рассчитывается по формулам и , исходя из соответствующих размеров съемочной трапеции.

где m - число трапеций с востока на запад (длина участка);

       n - число трапеций с севера на юг (ширина участка)

 

Минимальный размер съемочного участка  не может быть меньше одной съемочной  трапеции. Учитывая максимальные размеры  участка, в него объединяют трапеции, разница средних уровней которых не превышает 0,1Нф для равнины и 0,2Нф для гор. К горным относятся трапеции, коэффициент которых Кр превышает 0,2.

 

Абсолютная высота для каждого  участка равна:

Расчетное перекрытие устанавливается  исходя из масштаба фотографирования, колебаний рельефа местности и применяемого навигационного оборудования. Величина продольного расчетного перекрытия определяется формулой:

где - минимальное перекрытие, - поправки за рельеф, - навигационная поправка за ошибку самолетовождения.

Поправка за рельеф в перекрытии аэрофотоснимков рассчитывается по формуле:

где - перекрытие без учета поправки за рельеф;

        -  отклонение экстремальных высот местности в пределах съемочного участка от средней плоскости участка.

 

Величина навигационной поправки зависит от масштаба фотографирования:

1: 5000     =6%

1: 10000   =5%

1: 25 000  = 4%

1: 35 000  =2%

Отклонения продольного перекрытия от заданного не должны превышать  величину, приведенную в таблице 5.

Таблица 5.

Заданное %             Рх0	Минимальное  %                     рх	Максимальное % рх
60	56	66	70
90	89	92	93

 

Поперечное перекрытие рассчитывается согласно таблице 6.

Таблица 6.

Масштаб фотографирования	Ру (расчётное) %	Ру минимальное	Ру максимальное
1: 25 000 и менее	30+70		Ру+10%
1: 25 000 – 1: 10 000	35+65	20%	Ру+15%
Крупнее 1: 10 000	40+60		Ру+20%

Здесь - наибольшее отклонение точек местности от средней плоскости съемочного участка.

 

При составлении технического проекта  на объект рассчитываются такие показатели, как площадь объекта, количество маршрутов, аэроснимков, потребность в фотоматериалах

Размеры съемочного участка определяют исходя из размеров соответствующих  трапеций и их числа. Если в участке с востока на запад будет m трапеций, а с севера на юг п рядов, то соответственно длина участка и ширина определяется как

  (1.8)

где , - линейные размеры съемочной трапеции по параллели и по меридиану. Площадь участка равна:

где Р_т – площадь трапеции, i - их количество.

 

Размеры съемочной трапеции рассчитываются исходя из размеров трапеции масштаба 1: 100000, которые берутся из таблиц. Если съемочный участок не прямолинейный  то вычисляют отдельно его прямолинейные составляющие.

 

Для вычисления числа съемочных  маршрутов и аэроснимков необходимо вычислить продольный Вх, и поперечный Ву базисы фотографирования  по формулам:

 

lx , ly - соответственно продольный и поперечный размер снимка;

Мф - масштаб фотографирования;

рх, py - продольное и поперечное перекрытие в процентах.

 

Для выдерживания в полете заданных перекрытий аэроснимков необходимо знать базисные вертикальные углы, под которыми с высоты фотографирования наблюдаются на местности продольный и поперечный базисы фотографирования. Различают продольный базисный угол , и поперечный базисный угол . Продольный базисный угол необходим для измерения интервала фотографирования, поперечный – для выполнения бокового визирования на ось соседнего съёмочного маршрута.Вычисляются эти углы по формулам:

Расчет углов  производится по стороне снимка lx, ly, фокусному расстоянию АФА - f и заданному перекрытию рх, ру.

Определив величину Вx, и Вy, вычисляют количество аэроснимков в маршруте Nx и число маршрутов Ny:

где N3 - количество зарамочных снимков (обычно N3=4).

 

Зарамочные аэроснимки необходимы для обеспечения границ участка, перпендикулярных съемочным маршрутам, одним базисом фотографирования; j - число внешних продольных границ съемочного участка. В случае, когда >0,2Нф j равно 2 для каждого участка. В случае,  когда <0,2Нф ,одна из продольных границ является общей для смежных участков.

 

Для обеспечения продольных границ участка, параллельных съемочным маршрутам, крайние маршруты должны проходить  по внешним границам объекта или  внешним границам участков, если эти участки фотографируются в разное время года. Чтобы избежать разрывов в перекрытии аэроснимков в горах, необходимо при нанесении на карту осей съемочных маршрутов рассчитывать поперечный базис фотографирования В, исходя из среднего уровня каждого маршрута, а не из среднего уровня участка, как это делается при съемке равнинной местности, те при вычислении расчетного перекрытия по данным таблицы 6 величину следует определять относительно среднего уровня каждого маршрута съемки.

Общее количество аэроснимков на участке съемки определяется как:

Или

где Kс=l,l для равнины и Кс=1,15 для  горной местности.

       Р_{у –} площадь участка в км2

       Рпр- площадь  продольного перекрытия в км2

Зная общее количество аэроснимков на участке, рассчитывают потребность фотографических материалов, расход которых зависит от масштаба съемки и рельефа местности.

Количество катушек пленки, необходимых  для выполнения съемки, при формате  кадра 18 х 18 см, рассчитывается по формуле:

N – общее число снимков;

l_пл- длина одной катушки аэропленки (в нашем случае 60 м).

Площадь аэрофотопленки в квадратных метрах определяется формулой:

Количество погонных метров пленки для регистрации показаний радиовысотомера рассчитывается исходя из числа аэроснимков ( = 0.06N , а для статоскопа - исходя из времени пребывания самолета на съемочном участке и скорости протяжки пленки, равной 1.1м/час, ).При этом предусмотрены технологические отходы пленки на одну катушку: для радиовысотомера 1м, при общей длине 20м, для статоскопа 0,8м, при общей длине катушки 10м. Нeобходимое количество листов фотобумаги N_б определяют по специальным нормативным таблицам или вычисляют, используя общее число снимков N на объект ( участка) и нормы технологических отходов, выраженные в процентах к % объему печатаемых и сдаваемых заказчику аэроснимков (таблица 7)