Технология создания и обновления земельно-кадастровых баз данных

Проверка  точности плана  по аэрофотоснимкам,  как  правило,  не  производится,     если     план     составлен     по     материалам   стереотопографической,  комбинированной  или  наземной   съемок   и   выполнен с соблюдением  требований действующей инструкции.

Участки  планов, в пределах которых расхождения в  плане  и  по высоте превышают указанные  допуски, подлежат повторной съемке.

2.3.15 Изготовление  копий

        На  данном заключительном этапе  проводится создание копий с  оригинала плана. Часть из них  может быть получена заказчиками,  часть подготавливается для архивного  хранения.

 

3. Расчет параметров  аэрофотосъемки

3.1. Основные  вычисления

1. Определение отметки  средней секущей плоскости для  участка съемки

 

z_max и z_min – соответственно максимальная и минимальная отметки точек на участке

2. Вычисление средней  и абсолютной высоты фотографирования

Крупномасштабные планы (1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000). Используется технология «аэрофотоснимок – планшет», предусматривающая  формирование с большим коэффициентом  увеличения. Величина этого коэффициента определяется по формуле:

 

где К – коэффициент увеличения фотоснимка при трансформировании;

d – расстояние между центрами смежных по ряду трапеций в заданном для изготовлявших фотопланов масштабе 1:М

l – длинна стороны аэронегатива.

а) Применим  ширину рамки трапеции в заданном масштабе составляемого фотоплана d=50 см, а размер стороны аэронегатива l=18 см

 

Знаменатель масштаба фотографирования

 

Высоту фотографирования Н и фокусное расстояние f аэрофотоаппарата подбирают согласно равенству H=f*M с таким расчетом, чтобы величина f получила стандартное значение, а абсолютная высота фотографирования H₀ не превышала существующего предела.

Если H_max =4.5 км для самолета АН - 2, то

 

Ближайшее возможное фокусное расстояние f=1000 мм, тогда высота фотографирования будет

 

б) Применим  ширину рамки трапеции в заданном масштабе составляемого фотоплана d=50 см, а размер стороны аэронегатива l=23 см

 

Знаменатель масштаба фотографирования

 

Высоту фотографирования Н и фокусное расстояние f аэрофотоаппарата подбирают согласно равенству H=f*M с таким расчетом, чтобы величина f получила стандартное значение, а абсолютная высота фотографирования H₀ не превышала существующего предела.

Если H_max =4.5 км для самолета АН - 2, то

 

Ближайшее возможное фокусное расстояние f=1000 мм, тогда высота фотографирования будет

 

в) Применим  ширину рамки трапеции в заданном масштабе составляемого фотоплана d=50 см, а размер стороны аэронегатива l=30 см

 

Знаменатель масштаба фотографирования

 

Высоту фотографирования Н и фокусное расстояние f аэрофотоаппарата подбирают согласно равенству H=f*M с таким расчетом, чтобы величина f получила стандартное значение, а абсолютная высота фотографирования H₀ не превышала существующего предела.

Если H_max =4.5 км для самолета АН - 2, то

 

Ближайшее возможное фокусное расстояние f=1000 мм, тогда высота фотографирования будет

 

Приведённые примеры иллюстрируют преимущество применения больших форматов аэронегативов для контурной съемке, т.к. фотографирование в более крупном масштабе при уменьшении коэффициента увеличения улучшает фотографическое качество конечной продукции при том же количестве  снимков. Таким образом а размер стороны аэронегатива l=30 см, наилучшим образом подходит для масштаба 1:1000.

Выберем три величины фокусного  расстояния аэрофотоаппарата при ширине рамки трапеции в заданном масштабе составляемого фотоплана d=50 см, а размере стороны аэронегатива l=30 см

Рассчитаем высоты фотографирования

f=1000 H=1000*5400=5400 м

f=500 H=500*5400=2700 м

f=350 H=350*5400=1890 м

3.2 Средняя и абсолютная высота фотографирования

Для получения фотоснимков  в определенном масштабе среднюю  высоту фотографирования для данного  участка вычисляют по формуле:

Н_ср = f * m,

Абсолютная высота фотографирования:

Н_а = Н_ср + Z_ср,

а) При f=1000

Н_ср =1000*5400=5400 м

H_a=5400+((300+250)/2)=5675 м

 

б) При f=500

Н_ср =500*5400=2700 м

H_a=2700+((300+250)/2)=2975 м

 

в) При f=350

Н_ср =350*5400=1890 м

H_a=1890+((300+250)/2)=2165 м

 

3.3. Вычисление максимального превышения в пределах съемочного участка над секущей площадью

h=(Z_max-Z_min)

h=300-250=50 м

3.4 Определение взаимного перекрытия аэрофотоснимков

Для того чтобы заснять  всю территорию, подлежащую съемке, с помощью аэрофотоаппарата делают определенное количество снимков, причем с перекрытием – изображение на последующем снимке перекрывает изображение на предыдущем снимке.

Площадная (многомаршрутная) аэрофотосъемка проводится путем проложения прямолинейных параллельных аэрофотосъемочных маршрутов, обычно с Запада на Восток.

Смежные аэрофотоснимки в  пределах одного маршрута перекрываются  друг с другом на величину продольного  перекрытия, Р_х (Р_х=60-80%), а аэрофотоснимки соседних маршрутов перекрываются друг с другом на величину продольного перекрытия, Р_y (Р_y=15-40%).⁸ Также аэрофотосъемка может быть маршрутной и одинарной.

Продольное перекрытие задается в соответствии с таблицей 1. При  использовании больших коэффициентов  увеличения Р_х=80 %.

 

Поперечное перекрытие задается согласно таблице 2 приложения. Для  масштаба аэрофотосъёмки 1:2165 расчётное перекрытие вычисляем по формуле:

 

5. Определение рабочей (полезной) площади снимка

Снимок подвержен искажению, поэтому вся площадь снимка не используется. Используется только его  центральная часть, где искажение  минимально.

Рабочая площадь снимка –  площадь снимка, ограниченная средними линиями, проведенными в зоне продольного  и поперечного перекрытий. Для  нахождения положения средних линий  по углам рабочих площадей смежных  снимков накалываются идентичные контурные  точки. Соединяющие их прямые будут  являться границами рабочей площади  снимка.

Рабочую площадь снимка, ограниченную средними линиями перекрытий определяем по формулам:

 

 

где l – размер стороны аэрофотоснимка

b_x – продольный размер рабочей площади, мм;

b_y – поперечный размер рабочей площади, мм.

Таким образом, продольный и  поперечный размеры рабочей площади  снимка составят:

- продольный разрез рабочей  плоскости

 

- поперечный разрез рабочей  плоскости

3.6 Определение размеров рабочей площади аэрофотоснимка на местности.

Размеры рабочей площади  снимка на местности определяем по формулам:

В_x=b_x*m;

В_y=b_у*m;

где В_х – сторона рабочей площади аэрофотоснимка на местности, параллельная направлению съемочных маршрутов, базис воздушного фотографирования, выраженная в (м) и (км);

В_у – сторона рабочей площади аэрофотоснимка на местности, расстояние между съемочными маршрутами, выраженная в (м) и (км).

 

3.7 Расчет максимальной выдержки.

Вследствие движения самолета изображение фотографируемой местности, получаемое в негативной плоскости  аэрофотоаппарата, также движется, что приводит при фотографировании к смазу изображения.

Выдержка – время, в  течение которого освещается фотографический  слой при фотографировании.

За счет максимальной выдержки смаз изображения, вызываемый фотографированием местности с летящего самолета, практически отсутствует. Длина соответствующего отрезка на фотоплане не должна превышать δ₀< 0,1 мм, тогда смаз изображения на нем не будет виден, она будет восприниматься невооруженным глазом как точка.⁹

         Максимальная выдержка, при которой  производится аэрофотосъемка при  путевой скорости самолета w = 180 км/час (см. табл. 4), определяем по формуле:

 

где t – максимальная выдержка,

δ₀ - длина соответствующего отрезка на фотоплане

δ₀=0,1мм=0,1*10^-3м,

М=2000,

При крупномасштабной съемке с Н до 5.6 км, из табл. 4 выбираю самолет Ан - 2, W=180 км/ч=38,9 м/сек

 

Тогда значение максимальной выдержки составит:

 

3.8 Вычисление интервала воздушного фотографирования

Определяется по формуле:

 

.

3.9 Вычислим погонный километраж

Это длина  пути самолета при производстве съемки участка:

L_s=  1,2 * S

B_y

L_s=   1,2 * 150 кв.км = 469 км

0,3832

3.10 Вычислим расчетное время, необходимое для аэрофотосъемки участка:

T_s =  L_s,     km,

W km/час

где   W km/час –путевая скорость самолета =180км/ч,

T_s – расчетное съемочное время.

T_s =  469 км =  2,6 ч

180. /час

3,11 Наиболее желательное время аэрофотосьемки

Весна, так как для стерео рисовки рельефа необходимо, чтобы растительный покров был не высокий, а крона деревьев не густая. Для определения наиболее желательного времени, необходимого для аэрофотосъемки участка, надо знать общую протяженность всех аэрофотосъемочных маршрутов в км и путевую скорость самолета w км/ч. Календарное время, необходимое для аэрофотосъемки участка, определяем по количеству съемочных дней для данного района, известному из многолетних метеорологических наблюдений.

          Применяемая при фотографировании  с самолета аэропленка ввиду  краткости выдержек должна обладать  высокой чувствительностью, а  также значительной контрастностью. Выберем для аэрофотосъёмочных  работ панохроматическую аэропленку, дающую черно-белое фотоизображение земной поверхности в видимой зоне спектра. Ее разрешающая способность порядка 100 и более линий при достаточно высокой чувствительности, контрастности и фотографической широте.

3.12 Основные условия выполнения аэрофотосъемки

Аэрофотосъемка заключается  в фотографировании с воздуха  земной поверхности. Аэрофотосъемку проводим с самолета АН-2, на котором установлен аэрофотоаппарат. Производим плановую аэрофотосъемку, при которой допускается отклонение оптической оси аэрофотоаппарата от отвесной линии на 3°.

Таким образом из таблицы 3 «Приближенные значения ∆m_h/m и ∆m_v/m        на краю аэрофотоснимка»получаем, что

∆m_h/m = 1/42

∆m_v/m = 1/21

Аэрофотосъемку необходимо проводить в ясные безоблачные  дни с хорошими атмосферными условиями. Даже отдельные облака или тени от них, изобразившиеся на аэронегативе, закроют часть местности или сделают неразличимыми ее контуры. Удобнее проводить аэрофотосъемку летом в первой половине дня, когда аэроландшафт наиболее ярко освещен солнцем. В это время в меньшей степени происходит светорассеивание в атмосфере (явление дымки) и отсутствует колебание нижних слоев воздуха под влиянием сильного нагрева солнцем земной поверхности.

Аэрофотосъемочные маршруты прокладываются в натуре согласно ориентирам и карте. Чтобы не мешал встречный  солнечный свет, маршруты надо прокладывать вдоль параллелей, проходящих через  центры трапеций государственной или  условной разграфки, нанесенные на летную карту.

Во время аэрофотосъемки пилот должен вести самолет с  максимальной точностью на режиме горизонтального  полета по заданному курсу на заданной высоте и скорости полета.

3.13 Расчет примерной стоимости аэросъемки площади заданного участка

Примерная стоимость аэрофотосъемки  при масштабе аэрофотографирования 1: 2000 составляет 1300 у.е. за 1 кв. км (см. табл. 6).

Стоимость площади участка:  S_уч * 13000 = 100 * 13000 = 1300000 у.е.

Практическая реализация создания и обновления земельно-кадастровых  баз данных

 Целью данного раздела  курсовой работы является практическая  реализация разработки технологической  схемы .

4.1 Дешифрирование

Планово-картографические материалы  и информационные базы данных, хранящиеся на бумажной основе или на магнитных  носителях, являются основой для  ведения Государственного земельного кадастра. Основой для создания информационных земельно-кадастровых баз данных является дешифрирование аэрофотоснимков.

   Дешифрирование –  это процесс изучения фотографического  изображения аэрофотоснимков для  опознавания и раскрытия содержания  отдельных объектов и элементов  местности, их качественных и  количественных характеристик. Дешифрирование  аэрофотоснимков используют для  целей создания планов и карт, используемых для районной планировки, организации сельскохозяйственных  предприятий, составлений схем  землеустройства, учета земельного  фонда, для проектирования мелиоративных  систем, для реконструкции и проектирования  новых сельских населенных пунктов,  проектирования дорог и тп.