Кадастровые картографические документы

В качестве кадастровых картографических документов используются:

- контактные или увеличенные снимки,

- простые или уточнённые фотосхемы,

- стереофотосхемы,

- фотопланы (ортофотопланы),

- фотокарты,

- карты и планы.

Одиночные снимки используют при составлении земельно-кадастровых планов на равнинную сельскую местность. Контура переносят с контактного отпечатка на основу плана или снимок увеличивают до нужного масштаба и на нём вычерчивают кадастровую информацию.

Инфракрасные (тепловые) снимки применяют для контроля теплотрасс и теплоизоляции.

Основные области применения космических снимков:

- обновление карт масштаба 1:10000 и мельче,

- контроль использования земель (загрязнение, незаконные постройки и т.д.),

- ряд задач мониторинга земель.

Фотосхемы создают из нетрансформированных снимков и используют при дешифрировании. Уточнённые фотосхемы создают из снимков, увеличенных до заданного масштаба, и наносят на них координатную сетку. В равнинной местности они могут быть картографическим материалом первого приближения для нанесения кадастровой информации. Стереофотосхемы представляют собой две маршрутные фотосхемы, смонтированные из чётных и нечётных снимков. Их можно использовать для дешифрирования контуров равнинной и всхолмленной местности.

Фотопланы (ортофотопланы) несут большую контурную нагрузку, поэтому они широко используются для решения широкого круга задач кадастра.

Фотокарты представляют собой растровое изображение, полученное в проекции топографической карты и с требуемой точностью в плане и по высоте, с нанесённой на него кадастровой информацией.

Технологии создания перечисленных кадастровых картографических документов такие же, как и при создании аналогичных топографических материалов. Особенность состоит в том, что на них горизонтали либо не изображаются, либо изображаются с меньшей точностью. В связи с этим можно не проводить съёмку рельефа, а горизонтали перенести с карты более мелкого масштаба.

Периодичность обновления картографических документовзависит от назначения этих документов и степени их старения.

1. Если изменения контуров коснулись более 30% контурной нагрузки кадастровой карты (плана), то её создают заново.

2.Если же изменения контуров не превышают 30%, то производят обновление карты (плана).

Технологические схемы обновления кадастровых карт (планов) аналогичны применяемым схемам при обновлении топографических карт. Для этого используют материалы как новой аэро- или наземной стереофототопографической съёмки, так и наземной геодезической съёмки. Перенесение новой ситуации со снимков на план выполняют на ЦФС. Координаты опорных точек могут быть взяты из материалов прежних съёмок, если эти точки надёжно опознаются на снимках новой съёмки. Если на кадастровой карте нужно обновить рельефную часть, то горизонтали переносят на неё с обновлённой топографической карты.

Литература

1. Михайлов А.П., Чибуничев А.Г. Конспект лекций по курсу фотограмметрия (в электронном виде). МИИГАиК, 2005.

2. Краснопевцев Б.В. Фотограмметрия. -М.: МИИГАиК, 2008. -160 с. (в библиотеке МИИГАиК).

3. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов. -М.: ЦНИИГАиК, 2002. -100 с.

4. ГОСТ 21667-76. Картография. Термины и определения.

5. ГОСТ 22268-76. Геодезия. Термины и определения.

6. ГОСТ 28441-99. Картография цифровая. Термины и определения.

7. ГОСТ 51833-2001. Фотограмметрия. Термины и определения.

8. ГОСТ 51605-2000. Карты цифровые топографические. Общие требования.

9. ГОСТ 51606-2000. Карты цифровые топографические. Система классификации и кодирования цифровой картографической информации.

10. ГОСТ 51607-2000. Карты цифровые топографические. Правила цифрового описания картографической информации. Общие требования.

11. ГОСТ 51608-2000. Карты цифровые топографические. Требования к качеству цифровых топографических карт.

12. Инструкция по топографической съёмке в масштабах 1:5000, 1:2000,1:1000 и 1:500. ГКИIШ-02-033-82. -М.: Недра, 1985. -151 с.

13. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000,1:1000 и 1:500. -М.: Недра, 1984

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

После изучения теоретической части методического пособия необходимо выполнить четыре задания, входящие в контрольную работу.

ЗАДАНИЕ № 1

В рукописном виде необходимо ответить на следующие вопросы.

1. Что такое цифровая модель местности (цифровая карта)?

2. Что такое пространственные данные? Привести примеры.

3. Для чего предназначена цифровая фотограмметрическая система? Перечислить основные продукты фотограмметрической обработки.

4. Продольный и поперечный параллаксы и их смысл.

5. Перечислить системы координат, применяемые в фотограмметрии.

6. Дать определение элементам внутреннего ориентирования снимка.

7. Дать определение элементам внешнего ориентирования снимка.

8. Указать источники геометрических искажений сканированных аналоговых снимков.

9. Что определяет точность измерения цифровых изображений и способы её увеличения.

10. Условия получения стереопары.

11. Назвать способы получения исходной информации о рельефе.

12. Назвать способы представления ЦМР.

13. Назвать способы получения ЦМР при обработке стереопар снимков на ЦФС.

14. Назначение фототрансформирования снимков.

ЗАДАНИЕ № 2

Рассчитать точность определения координат и высот точек местности по стереопаре снимков. Характеристики фотокамеры взять из табл. 1.

Таблица 1.

Вариант	Название фотокамеры	Размер пикселя матрицы, мкм	Фокусное расстояние фотокамеры, f	Размер кадра lx (вдоль полета) х ly (поперек полета)
мм	пиксели	мм	пиксели
	аналоговые
	RC-30			-	230 x 230	-
	LMK			-	230 x 230	-
	АФА-ТЭ 200			-	180 x 180	-
	цифровые
	UltraCam Xp				67,9 x 103,9	11310 x 17310
	DIMAC Wide	6,8	80,5		48,3 x 69,6	7100 x 10240
	DIMAC Lite	6,8	56,6		36,8 x 49,2	5412 x 7216
	DMC				92,2 x 165,9	7680 x 13824
	Hasselblad H4d 60		81,8		40,2 x 53,7	6708 x 8956
	Rollei				24,5 x 32,6	4080 x 5440
	Canon 5d Mark II	6,2			19,6 x 29,5	3168 x 4752

Из табл. 2 взять значения высоты фотографирования и продольного перекрытия.

Таблица 2.

Вариант
Высота фотографирования, Н, м
Продольное перекрытие, р, %

Данные для расчётов формируются из двух таблиц:

а) из табл. 1 выбираются данные, соответствующие последней цифре шифра студента,

б) из табл. 2 выбираются данные, соответствующие предпоследней цифре шифра.

Например, студент с шифром ПГ-157 берёт:

- из табл. 1 данные, соответствующие варианту 7;

- из табл. 2 данные, соответствующие варианту 5.

Точность измерений координат и параллаксов принять равной 0,5 пикселя, т.е m_x = m_y = m_p = m_q = m = 0,5 пикселя. В этом случае размер пикселя, указанный в табл. 1, надо умножить на 0,5.

Пример вычислений для варианта 7 (табл. 1) и варианта 5 (табл. 2).

Исходные данные:

- стереопара снимков получена цифровой среднеформатной камерой
Hasselblad H4d 60 с размером пикселя матрицы 6 мкм;

- фокусное расстояние f = 81,8 мм или 13633 пикселя;

- формат кадра 40,2x53,7 мм или 6708x8956 в пикселях, соответственно;

- короткая сторона кадра направлена вдоль полета;

- продольное перекрытие p = 60%.

Размер пикселя на земле вычисляется по формуле:

.

Точность определения плановых и высотных координат вычисляется по формулам:

.

Базис фотографирования в масштабе снимка b получим по формуле:

или в пикселях

Рассчитаем точность определения координат точек на местности m_X, m_Y, m_Z.

Поскольку в инструкции по фотограмметрическим работам принято указывать точность плановых координат вдоль радиуса-вектора, рассчитаем её по формуле:

Вывод.

Точность определения координат по стереопарам для предложенных параметров следующая:

- в плане m_XY = 0,1 м;

- по высоте m_Z= 0,37 м.

ЗАДАНИЕ № 3.

С учетом выполненного задания № 2сделать вывод: пригодна ли фотокамера и параметры аэросъёмки для создания карты масштаба 1:1000 с сечением рельефа 1 м?

На основании выводов сделать рекомендации по выбору фотокамеры (любой из предложенного списка в таблице № 1) и оптимальных параметров аэросъёмки. Рекомендации обосновать расчётами.

Пример решения задания.

В соответствии с инструкцией по фотограмметрическим работам [3], средние расхождения на опорных точках после уравнивания фототриангуляции должны удовлетворять следующим требованиям:

а) остаточные средние расхождения плановых координат опорных точек должны быть не хуже 0,2 мм, умноженные на знаменатель масштаба карты М_к, т.е. m_XY = 0,2 М_к.

б) остаточные средние расхождения высот не должны превышать 0,15, умноженные на высоту сечения рельефа, т.е. m_Z = 0,15h_сеч.

Для карты масштаба 1:1000 и сечением рельефа h_сеч = 1 м получаем:

m_XY = 0,2 М_к = 0,2 х 1000 = 0,2 м,

m_Z = 0,15 h_сеч = 0,15 x 1 = 0,15 м.

Приведенные расчёты показывают, что точность в плане вполне обеспечивается, поскольку расчётное значение ожидаемой плановой точности 0,1 м, а вот расчётная точность определения высот - 0,37 м, что более чем в два раза ниже требований в [3]: 0,15 м.

Чтобы удовлетворить требованиям точности по высоте необходимо выполнить аэросъёмку, например, с высоты 800 м. Тогда расчётная точность определения высоты будет следующая:

m_Z = .

Другие способы повышения точности определения высоты могут быть связаны с увеличением базиса фотографирования или повышением точности измерений координат и параллаксов.

Вывод:

Предложенная в данном варианте съёмочная камера (Hasselblad H4d) с соответствующими параметрами аэросъёмки (Н = 2000 м и р = 60%) позволяет обеспечить плановую точность при создании карты масштаба 1:1000, а вот для создания оригинала рельефа с сечением 1 м необходимо изменить высоту аэросъёмки.

ЗАДАНИЕ № 4

Для заданных параметров фотокамеры и аэросъёмки (задания № 2) вычислить предельную погрешность определения высоты Dh_пред по ЦМР при создании фотопланов и дать рекомендации по способу и точности построения ЦМР.

Пример выполнения задания.

Формула вычисления предельной погрешности определения высоты берется из инструкции по выполнению фотограмметрических работ [3]:

Dh_пред =

где радиус рабочей площади снимка rопределяется по формуле:

r =

Тогда при создании фотоплана отвечающего требованиям точности карты масштаба 1:1000 получим:

Dh_пред =

Вывод

Полученный результат означает, что если перепад высот в пределах Рабочей площади данного снимка не превышает двойной величины Dh_пред,
(2 х 0,7 = 1,4 м), то цифровое фототрансформировании снимка можно выполнить на среднюю плоскость (среднюю высоту местности в пределах данного снимка). В противном случае следует создавать матрицу высот с точностью определения высот не больше 0,7 м. Такая точность определения высот может быть обеспечена построением горизонталей по ЦМР с сечением 2 м, что согласуется с требованием к построению горизонталей с точностью h_сеч/3.

Краснопевцев Борис Викторович

Курков Владимир Михайлович

Методическое пособие,

программы и контрольная работа

по курсу "прикладная фотограмметрия"

для студентов 4 курса специальностей

"прикладная геодезия", "городской кадастр"

и 3 курса специальности "картография"

Подписано в печать 2012 Гарнитура Таймс.

Формат . Бумага . Печать .

Объем усл. печ. л.

Тираж экз. Заказ №

Издательство МИИГАиК.

105064, Москва, Гороховский пер., 4.

Отпечатано в типографии МИИГАиК