Обновление топографических карт с помощью фотоплана

Корректировка карт аэрофотогеодезическими методами наиболее эффективна при использовании новой аэрофотосъемки. В этом случае производят дешифрирование новых аэрофотоснимков, а затем переносят изменившуюся ситуацию на исправляемые планы. Последнее может быть осуществлено различными способами. Целесообразность проведения новой аэрофотосъемки зависит от степени старения планов. Многократная корректировка планов приводит к ухудшению их качества. Поэтому в соответствии с рассмотренным ранее через определенный период должно производиться обновление планов. С целью планирования сроков обновления и корректировки планов необходимо определять степень их старения, которая может быть выражена различными показателями: отношением количества изменившихся контуров к их общему числу в пределах исследуемого участка; отношением площадей изменившихся контуров к общей площади участка.Практическое выявление степени старения планов осуществляется способом интерполяции (используется при наличии на данную территорию материалов двух последующих съемок - степень старения плана за период между съемками) или способом выборочных обследований (наземное обследование территории по заранее намеченным маршрутам, охватывающим различные по насыщенности контуров зоны). Процесс определения изменений, выражаемых в процентах, может быть осуществлен с помощью палетки в виде сетки квадратов (с размерами сторон 5x5 или 2x2 мм), нанесенных на прозрачную основу. Палетку укладывают на план с нанесенными изменениями и подсчитывают: - количество клеток, содержащих изменения в ситуации; - количество клеток, содержащих ситуационную нагрузку без изменений; - количество клеток без ситуационной нагрузки. Затем определяется процент происшедших изменений на плане за период между обновлениями.Далее для примера приведено определение степени старения карты, по результатам дешифрования аэрофотоснимка, показанного на рис. 6. (1).Контроль осуществляется следующим способом:, (2)где - общее число клеток палетки на исследуемом участке.Определяют процент старения аэрофотосъемки за год: (3)где - количество лет (7 лет)..Таким образом, после сравнения отшифрованногоаэроснимка с картой можно сделать вывод о том, что за семь лет, прошедшие между съемками, ситуация изменилась на 17 %, что в год равняется примерно 2,4 %.Для условий цифровых карт степень старения определяется также, только высчитывание параметров, входящих в формулы (1) – (3) возможно производить средствами ГИС, что облегчает процедуру.ЗаключениеПрактические потребности в точности изображения участков земной поверхности различны. По содержанию различают основные и специализированные топографические карты. Основным требованием к картам, независимо от их назначения, является актуальность их содержания.Карты создаются в виде графических изображений на бумажных носителях и цифровые.Традиционные методы геодезических измерений и графического отображения полученной информации на бумажных носителях остались в прошлом. Современные технологии геодезических работ сформировались и развиваются на базе автоматизации всех процессов геодезического производства: полевых измерений и топографических съемок, математической обработки результатов измерений и составления планов и карт, создания баз данных геоинформационных систем (ГИС) и получения прикладной геодезической информации. На современном уровне развития техники и технологий основным источником данных создания топографических карт местности становятся аэрокосмические изображения высокого пространственного разрешения.Возникает необходимость изучения методов обновления карт. Как графических так и цифровых на основании современных данных о топографической информации. Возрастающее число новых источников данных: космических снимков высокого пространственного разрешения, цифровых аэрофотоснимков, снимков полученных цифровыми камерами и т. д., создаёт потребность в разработке новых средств и технологий для их обработки, а также новых инструментальных средств отображения объектов реального мира в 3D пространстве.В данной работе рассмотрены основные методы создания и обновления топографических карт. Для карт мелких масштабов и больших площадей используются в настоящее время два основных способа:- по аэрофотоснимкам (фотограмметрический способ);- по космическим снимкам (спутниковый способ).Обновление карт является трудоемким процессом, включающим несколько этапов: подготовительный;полевой;камеральный.В период проведения каждого из этапов выполняется комплекс работ, содержание которого зависит от типа получения новой информации и типа носителя, на котором содержится обновляемая карта.Способы получения картографической информации и ее обновления отличаются друг от друга технологией выполнения, поэтому выполнен анализ и сравнение их.Можно отметить, что в целом технология создания и обновления топографических карт по космическим снимкам схожа с технологией создания карт по аэрофотоснимкам. Они включают такие общие работы, как получение снимков, их первичную обработку, фототранспонирование, вычисление координат центров, дешифрование и собственно корректировку существующей карты.Для аэрофотоснимков также производится их сканирование для получения цифрового изображения.Результатом является ортофотоплан в растровой и векторной формах.Для реализации обновления карт по фотопланам необходимо использовать специальное программное обеспечение, Поэтому в работе приведен анализ использования основных ГИС в картографии.Основными ГИС, используемыми в картографических исследованиях являютсяArc GIS, MapInfo, Панорама (Карта 2000), ГеоГраф, GeoLink.Выбор программного обеспечения обуславливается удобством обработки данных, получаемых с помощью имеющегося оборудования, возможностью работы в растровом и векторном форматах, а также надежностью конвертации и передачи результатов обработки в различные базы данных.Выбор и оценка ГИС для осуществления создания и обновления карт носит субъективный характер, на точность карт не влияет. Как правило, при обновлении карт используют ту ГИС, в которой карта была создана.Для получения космических и аэрофотоснимков применяются различные камеры, точность и размер пикселей которых отличаются, что отражается на точности дешифрования снимков.По данным литературных источников выполнен анализ распознаваемости объектов на различных снимках. Установлено, что наибольшее количество отлично распознающихся объектов характерно для аэрофотоснимка, у него же наименьшее число объектов, распознать которые невозможно.Поскольку для создания карт важным является их точность, то в работе выполнен анализ соответствия точности распознавания объектов на фотопланах и стереопарах космических снимков нормативным.Установлено, что для крупных масштабов ( до 1:2000) ни стереопары космических снимков, ни фотопланы не подходят, хотя для карт масштаба с 1:5000 и мельче могут быть использованы стереопары. Наиболее рационально использовать фотопланы для создания карт масштабов от 1:45000 до 1:10 000 000.С целью планирования сроков обновления и корректировки планов необходимо определять степень их старения, которая может быть выражена различными показателями: отношением количества изменившихся контуров к их общему числу в пределах исследуемого участка; отношением площадей изменившихся контуров к общей площади участка.Список литературыБасова И.А.,Разумов О.С. Спутниковые методы в кадастровых и землеустроительных работах. – Тула, Изд-во ТулГУ, 2007.-136с. Булгаков Н.П., Рывина Е.М., Федотов Г.А. Прикладная геодезия. – М.: Недра, 2007.-253 с.Киселев М.И. Основы геодезии. Учеб.для студ. сред. учеб. заведений. / М.И. Киселев, Д.Ш. Михелев. – 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2003. – 368 с.: ил.Поклад Г.Г. Геодезия: учебное пособие для вузов / Г.Г. Поклад, С.П. Гриднев. – 2-е изд. – М.: Академический проект, 2008. – 592 с.Топографические карты и планы: Метод.указ. / Сост. В.Н. Гусев, В.Я. Хотяков. – Л., ЛПИ, 1988. – 32 с.Топографические планы и карты. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Инженерная геодезия» / Сост. Н.И. Юркевич, Р.Ф. Рябошлык, – Л., ЛПИ, 1983. – 52 с.Мурашев С. А., Гебгарт Я. И., Кислицын А. С. Аэрофотогеодезия: Учебник для техникумов. 3-е изд. перераб. и доп. М., Недра, 1985. - 287 с.Краснопевцев Б.В. Фотограмметрия. – М.: УПП «Ретрография» МИИГАиК, 2008. – 160 с.Обиралов А. И., Лимонов А. Н., Гаврилова Л. А. Фотограмметрия и дистанционное зондирование. — М.: КолосС, 2006. — 334 с: ил. — (Учебники и учеб.пособия для студентов высш. учеб. заведений). Берлянт А.М. Картография: учебник для вузов. – М.: аспект Пресс, 2002. – 336 с.Беленов А.П. Технологические решения компании «Совзонд» для обработки данных ДЗЗ // VII Международная научно-практическая конференция «От снимка к карте: Цифровые фотограмметрические технологии», 17-20 сентября 2007, Несебыр, Болгария; // Электронный ресурс, режим доступа: http://www.racurs.ru/download/conf/Bulgaria2007/Presentations/Belenov_1.pdf.Павленко А.В. Разработка технологических схем создания 3D моделей местности по аэрокосмическим снимкам // ИнтерэкспоГео-Сибирь, 2005. – Том. 5. – С. 102-109.Гольдберг Г. Прошлое и настоящее цифровой фотограмметрии // Электронный ресурс, режим доступа: http://www.racurs.ru/?page=464.Раклов В.П. Географические информационные системы в тематической картографии:Учебное пособие для ВУЗов. — М.: Академический проект, 2014. — 176 с.Раклов В.П. Картография и ГИС:Учебное пособие. – М.: ГУЗ. – 2008 – 118 с.Создание и обновление цифровых топографических карт и планов. Описание технологии / под ред. Каримовой А.А. – М.: Панорама, 2012. – 115 с.Хлебникова Т.А. Создание цифровых карт и планов средствами ГИС Панорама: Учебно-метод. пособие. — Новосибирск: СГГА, 2007. — 125 с.Taylor D.R.F., Lauriault T. Developments in the Theory and Practice of Cybercartography. Volume 5: Applications and Indigenous Mapping. - 2nd Ed. – Elsevier, 2014. XVI, 364 p.Чандра А.М., Гош С.К. Дистанционное зондирование и географические информационные системы: Учебник для вузов. — Москва: Техносфера, 2008. — 312 с.Быков А.В. Web-картографирование. - Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский университет, 2015. — 110 с.Yang X., Li J. (Eds.) Advances in Mapping from Remote Sensor Imagery: Techniques and Applications. - CRC Press, Taylor & Francis Group, 2013. 444 p.Богомолов Л.А. Дешифрирование аэроснимков. - M.: Недра, 1976.  – 145 с.Zhang J., Atkinson P.M., Goodchild M.F. Scale in Spatial Information and Analysis. - Boca Raton: CRC Press, 2014. — 367 p.Вахтанов А.С. Исследование компьютерных технологий для обновления топографических карт по материалам космической съемки (масштабы 1:25000 – 1:200 000) // Автореф. дисс. … канд. техн.наук. – М.: МИИГАиК, 2003. – 18 с.Андреева Н.Л. Использование космических снимков для составления и обновления топографических карт // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. Московский государственный университет геодезии и картографии. - 2009. - №3. - с. 61-63 Кобзева Е.А. Оценка возможности создания цифровых топографических карт и планов на основе космических снимков Pleiades // Электронный ресурс, режим доступа: http://www.racurs.ru/?page=783.Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500. — М.: Недра, 1982. Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов. — М.: ЦНИИГАиК, 2002. Лимонов А.Н., Гаврилова Л.А. Дистанционное зондирование и кадастровое дешифрование. – М.: ГУЗ, 2012. – 109 с.Куваева Н.Л. Технология создания электронных ортофотокарт при комплексном использовании аэрокосмических снимков и геоинформационных систем // Автореф. дисс. … канд. техн. наук. – М.: МИИГАиК, 2010. – 20 с.