4.Наведіть та поясніть дію основних приладів системи ASKOT з цифровою камерою.

5.Як будується зображення на цифровій аерокамері ADS-40?

6.З чого складається цифрова фотограмметрична станція “Дельта-2”?

7.Які підготовчі роботи виконуються на ЦФС-“Дельта-2”?

8.Як виконується взаємне орієнтування на ЦФС-“Дельта-2”?

9.Як виконується зовнішнє орієнтування на ЦФС-“Дельта-2”?

10.Наведіть технологічну схему малювання рельєфу та контурів

на ЦФС.

11.ЗАСТОСУВАННЯ ФОТОГРАММЕТРІЇ В ЗЕМЛЕВПОРЯДКУВАННІ

11.1. Застосування матеріалів аерофотознімання під час державного обліку земель та внутрігосподарського землевпорядкування

Земельний кадастр передбачає облік земель. Облік земель – це не тільки характеристика ділянок за їх формами, розмірами та просторовим розташуванням. Облік земель, крім того, містить у собі оцінку землі за хімічним станом, показниками бонітування тощо. Слід відзначити, що з поширенням ринкових відносин в агропромисловому комплексі виникла необхідність проведення грошової оцінки земель. Останнє наклало додаткові вимоги до виконання топографічних робіт, а враховуючи, що на сучасному етапі головним методом складання топографічних карт є аерофотограмметричний метод, то грошова оцінка земель викликала додаткові вимоги і до виконання аерофотознімальних і стереофотограмметричних робіт. Якщо з метою забезпечення інформацією земельного кадастру без грошової оцінки, достатньо виконати аерознімання в масштабах 1:10000 – 1:40000, то для грошової оцінки необхідні знімки масштабів 1:5000 – 1:7000.

Масштаб топографічної основи, яку використовують під час виконання землевпорядних дій визначають, як функцію від валового збору врожаю (В), урожайності (У) та точності їх визначення.

Знаменник масштабу топографічної карти, що забезпечує виконання землевпорядних дій вираховують за формулою:

де mB, mY – середні квадратичні помилки визначення валового збору врожаю та врожайності на ділянці;

mp – середня квадратична помилка визначення координат межових точок ділянки;

S – площа ділянки.

Точність визначення положень точок, як правило, визначається в метрах, а площі в гектарах, тобто розмірність аргументів у формулі (11.1) різна. Для спрощення обчислень вводять відповідний коефіцієнт і тоді остаточно формула (11.1) буде мати вигляд:

Розрахунок масштабів зальотів для деяких ділянок наведено в таблиці11.1.

Зметою формування й оновлення топографо-геодезичної інформації необхідно виконувати аерознімання ділянок. Періодичність оновлення топографічної основи залежить від багатьох факторів, на які впливають економічні потреби, фізико-географічні умови щільність населення тощо.

Масштаб картографічної інформації, як для створення бази картографічних даних, так і для її оновлення, визначають залежно від необхідної точності робіт, їх ціною та об’ємом.

Зметою обґрунтування вибору масштабу знімків від заданого масштабу карти розглянемо відомі залежності між координатами точок об’єкта його знімків:

X = BP x ;

де X, Y, Z, H – просторові координати точок об’єктів і висота фотографування;

x, y – виміряні координати точок знімків; f – фокусна віддаль камери;

p – горизонтальний паралакс; B – базис фотографування.

Припустимо, що середні квадратичні помилки просторових координат точок об’єкта визначають з однаковою точністю:

mX = mY = mZ = mH = mP

Крім того, будемо вважати рівноточними вимірами координати і паралакси точок знімків:

mX = mY = mP = mq.

У такому разі середню квадратичну помилку визначення координат точок стереофотограмметричним методом може бути знайдено за формулою:

226

Уцьому випадку, приймаючи mі = 0,01 і PX=0,6, маємо:

MР =10000,

f=150 мм, вибираємо f=140,

H=1400 м.

Узадачах землевпорядкування важливу роль відіграє визначення площ ділянок землекористувань різної форми власності. Отже, питання, що пов’язані з оцінкою точності визначення площі, мають велике значення. Задача оцінювання точності ускладнюється не тільки різноманітністю врахування вартості землі. Тобто, точність визначення площі не тільки геодезичним, але й економічним критерієм.

Існує багато методів оцінки точності визначення площі ділянок. Вона базується на використанні різних формул. Наприклад:

Урахування форми здійснюється введенням коефіцієнта k як відношення поздовжнього та поперечного розмірів об’єкта. Ця формула дуже зручна для апріорної, тобто попередньої оцінки точності, але її достатньо наближено. Відхилення середньої квадратичної помилки визначено за цією формулою, для ділянок зі складними формами можуть перевищувати істину помилку в два і більше разів.

Більш точною формулою є формула, яку запропоновано А.В. Масловим:

де DDі+1 – квадрат хорди при i-й вершині багатокутника, тобто

і−1

довжина відрізка, що з’єднує вершина i-1 та i+1.

Слід відзначити, що формула (11.21) достатньо складна і може бути використана тільки при апостеріорній оцінці точності, тобто коли визначено всі метричні характеристики ділянки. Але, навіть у цьому випадку методика, що базується на використанні формули (11.22) передбачає визначення й опрацювання координат точок.

Спробуємо дещо перетворити вираз (11.22). Для цього, використовуючи формулу котангенсів виразимо хорду через сторони багатокутника:

229

де di−1 – довжина сторони багатокутника між вершинами і-1 та i; di+1 – довжина сторони багатокутника між вершинами і+1 та i; αi – кут утворений сторонами di−1 та di+1 .

Враховуючи вираз (11.22) запишемо:

Формула (11.24) зручніша ніж (11.22), тому що її аргументи – виміряні величини, але користуватись нею доцільно тільки під час апостеріорної оцінки точності.

Порушимо строгість міркувань і припустимо, що земельні ділянки мають будь-яку конфігурацію, але кути при її вершинах

Формула, яку нами отримано, досить проста, щоб оцінити точність визначення площі ділянки достатньо знати квадрати її сторін.

Аналіз формули (11.24) показав, що навіть якщо кути при вершинах ділянки складають 30˚ помилка визначення площі не перевищує половини істинної.

11.2. Фотограмметричні методи під час проектування лінійних об’єктів

Проектування нових чи реконструкція існуючих лінійних споруд (автомобільних доріг, залізниць, ліній електромереж та зв’язку, трубопроводів, водогосподарських та судоходних каналів тощо) вимагає всебічного обстеження та вивчення місцевості, тобто виконання пошукових робіт – топографо-геодезичних, інженерногеологічних, гідрологічних тощо.

Напрям траси на карті (аерофотознімку) вибирають між заданими пунктами і він залежить від рельєфу місцевості, ситуації (наявності контурних перешкод), геологічних, гідрологічних та інших умов.

Загальний напрям траси назначають відповідно до завдання: початковий, кінцевий, а іноді проміжний пункт, тобто, як їх називають контрольними точками. Між контрольними точками траса повинна проходити, по можливості, за більш коротким шляхом та за найменших витрат.

230

Трасування лінійних споруд виконують безпосередньо за картами або матеріалами аерофотознімання, камерально та польовим методом, коли трасу вибирають безпосередньо на місцевості.

Камеральне трасування застосовують майже у всіх випадках лінійних вишукувань. При цьому, використовують аерофотознімки, фотосхеми та фотоплани.

Так як геологічні та гідрологічні умови на топографічній карті, плані, фотосхемі врахувати неможливо, трасу проектують відповідно до умов рельєфу. На рівнинній місцевості трасу прокладають великими, за довжиною, прямолінійними відрізками. Рідкі переломи викликані обминаннями перешкод: населених пунктів, заборонених ділянок, озер, ровів тощо. У гірській місцевості до відхилення від прямого напряму додається перешкода рельєфу. Відхилення від прямого напряму викликане бажаннями позбутись великих земляних робіт та будівництва великих штучних споруд.

Уцьому випадку, як додаток і великий оглядовий матеріал, обов’язково використовуються фотограмметричні матеріали: стереофотосхеми, фотоплани тощо.

Упрактиці лінійних вишукувань застосовується маршрутне аерофотознімання, вздовж усіх намічених варіантів траси. Залежно від прийнятих варіантів трас виконують одномаршрутне, двомаршрутне, тримаршрутне та багатомаршрутне аерофотознімання.

Аерофотознімання рекомендується виконувати з 60 % поперечним перекриттям. Це забезпечує висотну прив’язку аерознімків шляхом аерорадіонівелювання та блокову фототриангуляцію.

Уряді випадків знімання проводять одночасно двома аерофотоапаратами з різними фокусними відстанями. Дрібномасштабні аерознімки застосовують для трасування варіантів, фотограмметричного згущення, а великомасштабні – для уточнення положення трас на складних ділянках, рисування горизонталей у місцях переходів через перешкоди та дешифрування.

Під час льотно-знімальних робіт дотримуються певних вимог щодо горизонтальності польоту прямолінійного маршруту, кутів нахилу аерофотоапарата, вирівнювання плівки в площину в момент експлуатації тощо.

Вишуковуючи та проектуючи лінійні споруди використовують контактні і збільшені відбитки, фотосхеми та стереофотосхеми, вишукувальні плани і фотоплани трасування за стереомоделлю місцевості на приладах універсального та диференційованих типів.

231

Планово-висотне обґрунтування можна створити геодезичною прив’язкою аерознімків звичайним шляхом, методом ізольованих базисів, радіонівелюванням, прив’язкою за картою, методом фототеодолітного знімання.

Використовують фотосхеми виготовлені з нетрансформованих знімків, фотосхеми складені з масштабованих знімків, фотосхеми з нанесеними горизонталями, а також стереофотосхеми. Велике значення під час трасування має характер рельєфу місцевості. Тому, великого поширення набувають стереофотосхеми, що дають можливість отримати стереоефект у межах цілого маршруту. Отримавши стереоефект, можна визначити місцезнаходження мостів, водозбірних площ, знаходять найвигідніше положення споруд, порівнюють різні варіанти траси, виконують інженерно-геологічні роботи.

Стереофотосхеми виготовляють із нетрансформованих знімків. На кожному аерофотознімку вибирають та наколюють по дві чіткі контурні точки, які знаходяться в середині зони потрібного перекриття з приблизно однаковими відмітками. Наколоті точки наносять на сусідні знімки. На середніх знімках отримують по шість точок, а на крайніх знімках – по чотири.

За наміченими точками, прямими лініями розрізняють знімки, підписують на кожній половинці номер, а також назву – права або ліва. Обрізки знімків нумерують та вкладають у конверти, обрізки служать для заповнення розривів, які можуть утворитися під час монтування фотосхеми.

Рис. 11.1.

232

Рис. 11.2.

На твердий папір послідовно наклеюють ліву та праву половинки знімків, суміщаючи за допомогою контурів, які розміщені біля головних напрямів.

Складені маршрутні “ліві” і “праві” фотосхеми (довжиною 50–60 см) монтують у ліві і праві фотосхеми. Розрізи між маршрутами роблять також за прямими лініями, тотожними контурами для лівої та правої фотосхем. Фотосхеми з правих та лівих половинок мають співпадати за контурами під час накладання однієї фотосхеми на іншу.

Фотосхема з правих половинок підкладається під стереоскоп зліва і називається лівою стереофотосхемою. Фотосхема з лівих половинок, для зручності, розрізається поперек ще на три частини по 20 см, підкладається під стереоскоп справа і називається правою стереопарою (рис. 11.2). За допомогою такого способу маємо можливість отримати стереомодель великої ділянки місцевості, а це значно полегшує завдання під час проектування лінійних споруд.

Розглянемо наступний спосіб отримання стереофотосхеми – анагліфічний спосіб стереоскопічних спостережень. У цьому разі відпадає потреба в стереоскопі. Для складання анагліфічної стереофотосхеми використовують чорно-білий аерофільм і багатонашарований кольоровий папір. З чорно-білого фільму друкують копії негативів або позитивів у двох примірниках, щоб не зіпсувати негативоригінал у процесі складання фотосхеми. Необхідно виготовити дві

233

копії для зручності в роботі з метою установлення однакових паралактичних зміщень.

На негативах або позитивах наколюють центральні точки та проводять початкові напрями. Монтуючи негативи за початковими напрямами на правій та лівій стереопарах встановлюють рівні практичні зміщення (рис. 11.3).

Найкращогостереоефектудосягаютьпідчаспаралактичнихзміщень точок порядку ± 15мм. Для оцінки рівності та практичних зміщень роблять наколи. Знімки тимчасово скріплюють і переносять на екран проектора.

На екрані їх фіксують. Один з негативів відгинається, а під другий підкладають аркуш кольорового фотопаперу. Один негатив експонується у червоних променях, а другий у блакитно-зелений. Методи підбору експозиції та світлофільтрів домагаються потрібного кольору та однакового тону між суміжними стереопарами. Отримані відбитки ріжуть вздовж намічених точок і монтуються у фотосхему.

Точність визначення довжин ліній та площ за стереофотосхемами подібна до точності визначення за фотосхемами.

Рис. 11.3.

Під час вишукування лінійних споруд стереофотосхеми застосовують для вивчення характеру рельєфу місцевості за напрямом траси, виконання інженерно-геологічного дешифрування, порівняння декількох варіантів траси, та вибору найоптимальнішого.

Запроектована за допомогою стереофотосхем траса уточнюється під час трасування на стереофотограмметричних приладах.

234