Раздел 2. Аэрофототопографические съёмки
Часть 1
для студентов заочного отделения
среднего профессионального образования
специальности 21.02.08 Прикладная геодезия
Москва 2016
| «Одобрено» предметно-цикловой комиссией «Геодезии и фотограмметрии» Председатель ______________ Дмитриева Н.В. Протокол №5 от 28.01.16 г. | Составлено в соответствии с требованиями ФГОС СПО специальности 21.02.08. Прикладная геодезия и рабочей программы профессионального модуля ПМ.02. Выполнение топографических съёмок графического и цифрового оформления их результатов Зам. директора по МР ______________Воскресенская О.В. |
Автор: Дмитриева Н.В., преподаватель Колледжа геодезии и картографии
Рецензент: Давыдова Е.А., преподаватель Колледжа геодезии и картографии
СОДЕРЖАНИЕ
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 4
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА 7
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ 13
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ 14
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 81
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ 83
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ 87
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
В соответствии с учебным планом специальности 21.02.08 Прикладная геодезия заочной формы обучения междисциплинарной курс МДК 02.01. «Технология топографических съёмок» раздел 2. «Аэрофототопографические съёмки» профессионального модуля ПМ 02 «Выполнение топографических съемок графического и цифрового оформления их результатов» изучается на 2 и 3 курсе. Данные методические указания и контрольное задание № 1 предназначены для 2 года обучения.
С целью овладения видом профессиональной деятельности «Выполнение топографических съемок графического и цифрового оформления их результатов» и соответствующими профессиональными компетенциями обучающийся в ходе освоения профессионального модуля должен:
иметь практический опыт:
- проведение топографических съемок с использованием современных приборов, оборудования и технологий;
- обработки разнородной топографической и картографической информации для целей составления и обновления топографических планов и карт;
уметь:
- уметь выполнять топографические съемки;
- использовать электронные методы измерений при топографических съемках;
- создавать оригиналы топографических планов и карт в графическом и цифровом виде;
знать:
- современные технологии и методы топографических съемок;
- требования картографирования территорий и проектирования строительства к топографическим материалам;
- принципы работы и устройства геодезических электронных измерительных приборов и систем;
- возможности компьютерных и спутниковых технологий для автоматизации полевых измерений и создания оригиналов топографических планов;
- осваивать инновационные методы топографических работ;
- требования технических регламентов и инструкций по выполнению топографических съемок и камеральному оформлению оригиналов топографических планов.
Результатом освоения программы междисциплинарного курса является овладение обучающимся профессиональными и общими компетенциями.
ПК 2.1. Использовать современные технологии получения полевой топографо-геодезической информации для картографирования территории страны и обновления существующего картографического фонда, включая геоинформационные и аэрокосмические технологии.
ПК 2.2. Выполнять полевые и камеральные работы по топографическим съемкам местности, обновлению и созданию оригиналов топографических планов и карт в графическом и цифровом виде.
ПК 2.3. Использовать компьютерные и спутниковые технологии для автоматизации полевых измерений и создания оригиналов топографических планов, осваивать инновационные методы топографических работ.
ПК 2.4 Собирать, систематизировать и анализировать топографо-геодезическую информацию для разработки проектов съемочных работ.
ПК 2.5. Соблюдать требования технических регламентов и инструкций по выполнению топографических съемок и камеральному оформлению оригиналов топографических планов.
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных) результам выполнения задания.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, занимать самообразованием, осознанно планировать повышения квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.
Начать изучение раздела 2 «Аэрофототопографические съёмки» МДК 02.01. «Технология топографических съёмок» (часть 1) рекомендуется с проработки вопросов содержания программы обучения, используя рекомендованную литературу, и поиска ответов на вопросы самопроверки.
После самостоятельного освоения содержания раздела 2 «Аэрофототопографические съёмки» необходимо выполнить контрольную работу. Каждый студент должен выполнить задание только своего варианта, соответствующего последней цифре номера студенческого билета.
Контрольная работа должна быть или написана в тетради разборчивым подчерком или напечатана на листах формата А4 шрифтом «Times New Roman», кегелем – 14 с 1,5 интервалом. Расстояние между заголовком и последующим текстом – 20 мм. Расстояния между заголовком и последней строкой предыдущего текста – 30 мм. По каждой стороне листа оставлять поля: левое – 30 мм, правое – 10 мм, верхнее и нижнее – 20 мм. В тексте допускаются только общепринятые сокращения, например: т.е., т.д., т.п., рис., табл., км, ЭВМ.
Ответы на все вопросы контрольных заданий необходимо давать как можно более подробно, при необходимости иллюстрировать чертежами. Все рисунки и схемы должны быть пронумерованы и с пользованием арабских цифр. В конце контрольной работы обязательно приводится список литературы с указанием авторов и года издания.
Контрольная работа, не отвечающая вышеназванным требованиям, не может быть зачтена и возвращается студенту на доработку. Все исправления в контрольной работе необходимо выполнить до экзамена.
Студенты, получившие положительную оценку (зачет) за контрольную работу, могут быть допущены до экзамена.
В период лабораторно-экзаменационной сессии преподавателем проводится лекции, консультации и лабораторные работы. Выполнение лабораторных работ обязательно и является также допуском к экзамену.
| 2. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА РАЗДЕЛА 2 АЭРОФОТОТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЁМКИ | |
| Наименование тем раздела МДК | Содержание учебного материала, лабораторные работы и практические занятия |
| РАЗДЕЛ 2. | АЭРОФОТОТОПОГРАФИИЧЕСКИЕ СЪЕМКИ |
| Тема 2.1. Общие вопросы фототопографии. | Содержание учебного материала |
| 1. | Фототопография и её задачи. Фототопография, основные задачи, связи со смежными дисциплинами. Фототопографическая съемка. Виды фототопографических съемок: Наземная фототопографическая, аэрофототопографическая, комбинированная, космическая. Характеристика фотосъемок, применение. |
| 2. | Аэрофототопографическая съемка. Аэрофототопографическая съемка - основной метод создания карт. Комбинированный и Стереотопографический метод создания карт. Их характеристика, основные виды работ, их содержание, требования к ним, точность. |
| Требования к освоению учебного материала | |
| Иметь представление: - о фототопографии и ее задачах; - о связи со смежными дисциплинами; Знать: - виды фототопографических съемок; - технологическую схему комбинированного метода аэрофототопографической съемки; - технологическую схему стереотопографического метода аэрофототопографической съемки; - требования инструкций методов. Уметь: - использовать современные приборы и системы для выполнения аэрофототопографической съемки; - использовать современные методы и возможности компьютерной технологии. | |
| Тема 2.2. Оборудование и основные технологические процессы фотограмметрической обработки снимков. | Содержание учебного материала |
| 1. | Стереофотограмметрические приборы для создания топографических карт. Назначение и классификация приборов. |
| 2. | Аналитические приборы и цифровые фотограмметрические станции. Аналитические стереоприборы, цифровые фотограмметрические станции. Назначение, основные технические характеристики, принципиальные схемы устройства, программное обеспечение, применение приборов. |
| 3. | Фотограмметрические сканеры. Назначение фотограмметрических сканеров, виды, их характеристика и применение. |
| 4. | Основные этапы аналитической обработки снимков на аналитических приборах и цифровые фотограмметрические станции. Подготовительные работы, внутреннее и взаимное ориентирование снимков. Внешнее ориентирование модели. Съемка рельефа и контуров. Построение цифровой модели местности. |
| Практические занятия | |
| 1. | Изучение методики работы на цифровой фотограмметрической станции. Изучение основных технологических процессов программы «ТАЛКА». |
| Требования к освоению учебного материала | |
| Иметь представление: - о значении и классификации стереоприборов; - о значении и видах фотограмметрических сканеров; Знать: - принципиальную схему устройства аналитических и цифровых приборов; - основные технические характеристики, программное устройство приборов; - основные этапы аналитической обработки снимков на аналитических и цифровых приборов, применение. Уметь: - выполнять измерения на стереоприборах и цифровых фотограмметрических станциях; - выполнять обработку аэрокосмических снимков на стереоприборах и ЦФС; - использовать современные компьютерные технологии; - соблюдать требования инструкций. | |
| Тема 2.3. Фототриангуляция. | Содержание учебного материала |
| 1. | Назначение и классификация пространственной фототриангуляции. Определение фототриангуляции, сущность, цель и принцип. Виды фототриангуляции. Классификация фототриангуляции в зависимости от применяемых технических средств. Технологическая схема фототриангуляции. |
| 2. | Аналитическая пространственная фототриангуляция. Сущность аналитической пространственной фототриангуляции. Основные способы построения фотограмметрических сетей. Рабочий проект, точность пространственной фототриангуляции, расчет геодезического обоснования. |
| Практические занятия | |
| 1. | Составление рабочего проекта аналитической пространственной маршрутной фототриангуляции. |
| 2. | Составление схемы проекта. |
| Требования к освоению учебного материала | |
| Иметь представление: - о классификации фототриангуляции; - о методах построения фототриангуляции; Знать: - назначение, сущность, принципы; - основные процессы пространственной фототриангуляции; - основные способы построения фотограмметрических сетей пространственной фототриангуляции. Уметь: - составлять рабочий проект фототриангуляции; - выполнять расчет геодезического обоснования для построения фотограмметрических сетей; - использовать стереоприборы и ЦФС; - выполнять обработку снимков. | |
| Тема 2.4. Трансформирование снимков | Содержание учебного материала |
| 1. | Цель и способы трансформирования снимков. Понятие о трансформировании, цель, принцип, способы: графический, оптико-графический, фотомеханический, аналитический, дифференциальный, цифровой. Характеристика способов, технические средства, применение. |
| 2. | Ортофототрансформирование аэрофотоснимков. Сущность ортофототрансформирования и принцип, основные процессы, технические средства для ортофототрансформирования снимков, применение. |
| 3. | Цифровое трансформирование снимков. Понятие о цифровом трансформировании. Цифровые снимки, системы координат цифровых снимков. Сущность и принципиальная схема цифрового трансформирования снимков, точность, применение. |
| 4. | Фотоплан. Технология создания фотоплана. Фотоплан, определение, применение. Основные процессы создания фотоплана, их содержание. Оценка точности фотоплана: по трансформационным точкам, по линиям пореза, по рамкам. Создание цифровых фотопланов по перекрывающимся снимкам. Применение цифровых фотопланов, оценка точности. |
| Практические занятия | |
| 1. | Аналитическое трансформирования снимка. |
| Требования к освоению учебного материала | |
| Иметь представление: - о технических средствах, используемых при трансформировании; - о методике трансформирования; - о технологии создания фотоплана. Знать: - сущность трансформирования снимков; - способы и точность трансформирования; - принципиальную схему цифрового трансформирования; - системы координат цифровых снимков; - назначение и применение фотоплана; - основные процессы создания фотоплана; - корректуру фотоплана; - принцип создания цифрового фотоплана по перекрывающимся цифровым снимкам; - о применении цифровых фотопланов. Уметь: - выполнять графическое (полевое) и аналитическое трансформирование; - выполнять монтаж и корректуру фотоплана; - использовать современные методы и возможности компьютерных технологий трансформирования снимков на цифровых фотограмметрических станциях. | |
| Тема 2.5. Дешифрирование снимков | Содержание учебного материала |
| 1. | Общие вопросы дешифрирования. Дешифрирование, определение, цель, виды, методы и способы дешифрирование. Информационные свойства снимков, дешифрируемость, дешифровоеные эталоны, приборы для дешифрирования. |
| 2. | Дешифровочные признаки. Понятие о дешифровочных признаках. Прямые и косвенные дешифровочные признаки. Классификация распознаваемых объектов. |
| 3. | Топографическое дешифрирование. Цель и задачи топографического дешифрирования. Методы выполнение топографического дешифрирования: сплошное полевое, сплошное камеральное, маршрутное полевое дешифрирование с последующим камеральным; камеральное дешифрирование с последующей полевой доработкой, аэровизуальное дешифрирование, их характеристика. |
| 4. | Дешифрирование основных объектов местности. Дешифрирование основных объектов: гидрографии, сельскохозяйственных угодий, растительности, дорожной сети, населенных пунктов, местных предметов, линий электропередачи и связи и т.д. Определение количественных характеристик объектов. |
| Понятие о дешифрировании космических фотоснимков. Применение космических снимков, классификация снимков. Технология дешифрирования. Оптическая генерализация, законы и значение генерализации. Прямые дешифровочные признаки космических фотоснимков. | |
| 6. | Основные направления автоматизации дешифрирования. Понятие об автоматизации дешифрирования. Основные способы дешифрирования: по прямым дешифровочным признакам, фотометрический способ, спектрофотометрический способ. Технические средства для автоматизации дешифрирования: цифровые и аналоговые системы. |
| Практические занятия | |
| 1. | Камеральное дешифрирование снимков. Составление таблицы дешифровочных признаков. |
| 2. | Дешифрирование космического фотоснимка. |
| 3. | Географическая привязка снимка к карте. Определение масштаба снимка, географическое описание района работ, визуальное дешифрирование снимка. |
| Требования к освоению учебного материала | |
| Иметь представление: - о роли и значении дешифрирования при создании и обновлении топографических карт; - об автоматизации дешифрирования. Знать: - сущность дешифрирования снимков; - виды, методы и способы выполнения; - дешифровочные признаки объектов земной поверхности; - об эталонах дешифрирования; - особенности дешифрирования различных объектов местности на аэрофотоснимках и космических снимках; - о генерализации при дешифрировании. Уметь: - составлять описание дешифровочных признаков объектов; - использовать эталоны дешифрирования; -выполнять топографическое дешифрирование аэрофотоснимков; - определять количественные характеристики объектов; - выполнять дешифрирование космических снимков; - использовать картографические материалы при дешифрировании аэрокосмических снимков; - использовать цифровые фотограмметрические станции для дешифрирования снимков. | |
| Тема 2.6. Технология фототопографической съемки. | Содержание учебного материала |
| 1. | Назначение и классификация топографических карт и аэрофотосъемочных планов. Карта и план. Назначение карт и планов. Классификация топографических карт и планов. Требования к картам и планам, их применение, точность. |
| 2. | Проектирование аэрофотосъемочных работ. Технический проект аэрофотосъемки. Основные разделы технического проекта. Составление картограммы объекта съемки. Расчет высотных характеристик. Разбивка объекта на съемочные участки. Расчет перекрытий снимков для каждого участка. |
| 3. | Основные расчеты параметров аэрофотосъемки. Вычисление базиса фотографирования и расстояния между съемочными маршрутами. Вычисление количества маршрутов и снимков. Определение площади объекта, общего количества снимков на объект и потребности в фотоматериалах. |
| 4. | Полевая подготовка аэрофотоснимков. Полевая подготовка (привязка) аэрофотоснимков: плановая, планово-высотная, высотная. Разряженная и сплошная. Основные процессы полевой подготовки. Требования к точности определения координат опознаков. |
| 5. | Составление проекта размещения опознаков. Определение расстояния между опознаками. Требования к размещению опознаков на участке съемки. Выбор контурных точек. Основные методы определения координат опознаков. |
| 6. | Технология полевого дешифрирования снимков. Достоинства и недостатки полевого дешифрирования снимков. Основные процессы сплошного полевого, маршрутного и аэровизуального дешифрирования. Материалы, используемые при подготовке к дешифрированию снимков. |
| 7. | Технология камерального дешифрирования снимков. Достоинства и недостатки камерального дешифрирования. Порядок работ при камеральном дешифрировании. Основные и дополнительные материалы для камерального дешифрирования. Дешифрирование по элементам карты. Контроль результатов дешифрирования. |
| 8. | Основные способы аналитической маршрутной фототриангуляции. Методика построения фотограмметрических сетей способом связок, способом частично-зависимых моделей, способом независимых моделей. Сущность способов, их характеристика. |
| 9. | Основные способы аналитической блочной фототриангуляции. Методика построения фотограмметрических сетей способом независимых моделей, способом независимых маршрутов. Сущность способов, их характеристика. |
| Технология создания карты. Технология создания оригинала карты: внутреннее и взаимное ориентирование снимков. Внешнее ориентирование модели. Построение цифровой модели местности. | |
| Практические занятия | |
| 1. | Техническое проектирование аэрофотосъемки объекта по исходным данным. |
| 2. | Камеральное топографическое дешифрирование снимков масштаба 1:5000. |
| Требования к освоению учебного материала | |
| Иметь представление: - о назначении топографических карт и планов; - о проектирование аэрофотосъёмки; - о проектирование опорных точек. Знать: - классификацию топографических карт и планов; - применение топографических карт и планов; - требование к картам и планам; - технический проект аэрофотосъёмки; - основные требования к размещению опознаков; - основные методы определение координат опознаков; - требования инструкций; - технологию полевого и камерального дешифрирования; - сущность способов аналитической фототриангуляции; - технологию создания карты на ЦФС. Уметь: - выполнять техническое проектирование аэросъёмки; - составлять проект размещения опознаков; - определять координаты опознаков; - выполнять топографическое полевое и камеральное дешифрирование; - составлять топографические карты и планы; - получать ЦММ топографических карт и планов. |
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Лобанов А.Н., Буров М.И., Краснопевцев Б.В. Фотограмметрия.- М.: Недра, 1987.
2. Краснощекова И.А., Нормандская О.Б., Кислова А.М., Кислов В.В. Фотограмметрия.- М.: Недра, 1978.
3. Фельдман М.И., Фостиков А.А. Фотограмметрия.- М.: Недра, 1993.
4. Аковецкий В.И. Дешифрирование снимков.- М.: Недра 1983.
5. Фельдман М.И., Макаренко К.И., Денисюк Б.Д. Лабораторный практикум по фотограмметрии и стереофотограмметрии.- М.: Недра, 1989.
6. Буров М.И., Краснопевцев Б.В., Михайлов А.П. Практикум по фотограмметрии.- М.: Недра, 1987.
7. Краснопевцев Б.В. Фотограмметрия. - М.: МИИГАиК, 2008.
8. Михайлов А.П. Курс лекций по фотограмметрии.- М.: МИИГАиК, 2008.
9. Савиных В.П., Кучко А.С., Стеценко А.Ф. Аэрокосмическая съёмка. - М.: Геодезиздат, 1997.
10. Глинский С.П., Гречанинова Г.И., Данилевич В.М., Гвоздева В.А., Кощеев А.И., Мороз Б.Н. Геодезия: учебное пособие для техникумов.- М.: Геодезиздат, 1995.
11. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании топографических карт и планов.- М.: Недра, 1974.
12. Основные положения по аэрофотосъёмке, выполняемой для создания топографических карт и планов.- М.: Недра, 1982.
13. Руководство по дешифрированию снимков при топографической съёмке и обновлении карт масштабов 1:2000 – 1:5000.- М.: ЦНИИГАиК, 1980.
14. Инструкция по дешифрированию снимков и фотопланов в масштабах 1:10 000 и 1:25 000 для целей землеустройства, государственного учета и земельного кадастра.- М.: ВИСХАГИ, 1978.
15. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:10 000 – 1:25 000.- М.: Недра 1982.
16. Руководство по обновлению топографических карт. - М.: Недра, 1978.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ
Тема 1. Общие вопросы фототопографии.
Фототопография и ее задачи.
Фототопография решает задачу создания топографических карт и планов и построения и цифровых моделей местности с использованием материалов фотосъемки. Она является разделом фотограмметрии. Комплекс процессов, выполняемых для создания по снимкам топографических карт и планов, называется фототопографической съемкой.
В зависимости от технических средств, применяемых, для фотографирования земной поверхности различают 4 вида фототопографической съемки:
-наземную фототопографическую;
-аэрофототопографическую;
-комбинированную;
-космическую.
Фототопография, как составная часть фотограмметрии использует достижения математики, физики, химии, электроники, геодезии, картографии и ряда других наук.
Фототопография применяется главным образом для составления топографических карт и планов. Однако в настоящее время она находит широкое применение при решении различных прикладных задач: для изысканий и проектирования различного рода линейных сооружений, в строительстве при определении качества строительства, в геологоразведочных работах, геофизике, в архитектуре, в горном деле, в географическом исследованиях , в медицине, в военном деле и т.д.
В процессе решения топографических или прикладных задач по фотоснимкам можно построить цифровую модель объекта и определить координаты точек изучаемого объекта.
Вопросы для самопроверки
1.Какую задачу решает фототопография?
2.Что называется фототопографической съемкой?
3.Какие виды фотосъемок различают?
4.Какое применение имеет фотосъемки?
5.На изучение, каких дисциплин базируется фототопография?
6. Где применяется фототопография?