Крупномасштабные топографические съемки

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Декабря 2013 в 22:26, реферат

Краткое описание

рафическая карта - построенное в картографической проекции, уменьшенное, обобщённое изображение земной поверхности, позволяющее определять как плановое, так и высотное положение точек.
Государственные топографические карты нашей страны издаются в масштабах 1:1 000 000 и крупнее.

Вложенные файлы: 1 файл

КРУПНОМАСШТАБНЫЕ ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ СЪЁМКИ..doc

— 138.00 Кб (Скачать файл)

Таким образом, выходным материалом воздушного лазерного сканирования является облако точек, каждая точка которого обладает пятью координатами:

  • три пространственных – X, Y, Z;
  • интенсивностью I;
  • время регистрации t.

 

Спутниковая технология создания топографических карт и планов

 

При съемках масштабов1:5000 – 1:500 спутниковая технология может  быть применена как для развития съемочного обоснования, так и для съемки ситуации и рельефа с высотами сечения рельефа 5,0; 2,5; 2,0; 1,0; 0,5 м.

Отечественная глобальная навигационная спутниковая система  ГЛОНАСС включает 24 спутника, находящиеся  на высоте 19100 км. Глобальная навигационная спутниковая система США GPS включает 21 рабочий и 3 резервных спутника, находящиеся на высоте 20000 км. Аппаратура для приема спутниковых радиосигналов (спутниковый приемник) состоит из следующих функциональных элементов:

  • антенны:
  • блока приема радиосигналов;
  • микропроцессора;
  • блока управления;
  • блока индикации с дисплеем;
  • запоминающего устройства;
  • устройства связи с внешними ЭВМ;
  • блока питания.

Клавиатура блока управления и дисплей является органами управления приемника.

При спутниковой технология съёмки плановое и высотное положение пикетов определяют с точностью до 2-3см с помощью высокотехнологического оборудования. С помощью спутниковой антенны принимаются сигналы с искусственных спутников Земли. В околоземном пространстве развёрнута сеть искусственных спутников Земли (ИСЗ), равномерно покрывающих всю земную поверхность. Орбиты ИСЗ вычисляются с высокой точностью, поэтому в любой момент времени известны координаты каждого спутника.

Радиопередатчики спутников непрерывно излучают сигналы в направлении Земли. Эти сигналы принимают GPS – приёмником, установленным в некоторой точке земной поверхности, координаты которой надо определить.

 В приёмнике измеряется  время распространения сигнала  от ИСЗ и вычисляется дальность «спутник- приёмник». Для определения координат X,Y и Н точки земной поверхности, в приёмнике должны быть измерены расстояния до 3х различных ИСЗ.

Для выполнения необходимых  навигационных определений надо обеспечить постоянную видимость с  неё как минимум, 4х спутников. 

А в любой точке  земли может быть видны от 5 до 12 спутников в произвольный момент времени.

 Современные GPS имеют от 5-12 каналов, то есть могут одновременно принимать сигналы от такого количества ИСЗ. Избыточные измерения (более 4х) позволяют повысить точность определения координат.

Для развития съемочного обоснования с использованием спутниковой технологии, в зависимости от проектируемого масштаба съемки и высоты сечения рельефа, следует применять один из двух методов:

  • метод построения сети;
  • метод определения висячих пунктов.

Метод развития съемочного обоснования построением сети рекомендован к применению для получения наиболее точных плановых координат и высот пунктов, необходимых при производстве съемок наиболее крупных масштабов со всеми значениями высоты сечения рельефа (от 0,5 м до 5 м).

Метод развития съемочного обоснования определением висячих пунктов рекомендовано применять при подготовке съемочной геодезической основы относительно мелких масштабов с высотами сечения рельефа 1 м, 2 м и более, то есть в тех случаях, когда не требуется получение материалов высокой точности.

Различают следующие  режимы съёмки:

а)  дифференциальный способ

Его суть состоит в  выполнении измерений двумя приёмниками: один устанавливается в определяемой точке, а другой – в точке с известными координатами или базовой (контрольной) станции.

В режиме DGPS ( Differential GPS )  измеряют не абсолютные координаты первого приёмника, а его положение относительно базового. В этом случае точность кодовых измерений (кодовым приёмником) можно довести до десятков см., а фазовых (одночастотными, двухчастотными фазовыми приёмниками) до единиц миллиметров. (Фазовые двухчастотные приёмники отличаются от фазовых одночастотных более высокой точностью).

В геодезии нашли применение исключительно дифференциальные методы GPS – измерений, так как только с их использованием возможно определение координат точек местности с требуемой точностью.

Методы измерений:

1) статический метод

В ЭТОМ СЛУЧАЕ приёмники не перемещаются в течение всего наблюдательного интервала. Базовый приёмник и приёмник с неизвестными координатами одновременно выполняют наблюдения и записывают данные в течение от 15 минут до 3 часов. После завершения сеансов наблюдений данные, полученные каждым приёмником, собираются вместе, вводятся в компьютер и обрабатываются с помощью специальных программ с целью определения неизвестных координат пунктов.

Точность при фазовых наблюдениях для двухчастотных приёмников:

- в плане: 5мм + 1мм/км D;

- по высоте: 10мм + 1мм/кмD;

для одночастотных приёмников:

        -в плане: 5мм + 1мм/кмD;

       -по высоте: 10мм + 2мм/кмD/

Используется для:

- решения задач контроля национальных и континентальных геодезических сетей;

- мониторинга тектонических движений земной поверхности;

- наблюдения за состоянием дамб, фундаментов атомных электростанций и других сооружений;

Из – за сравнительно невысокой оперативности выполнения работ может применен в тех  случаях, когда при высоте сечения  рельефа 0,5 м технико – экономически целесообразно для получения  высотной съемочной основы  проводить  не нивелирные работы, а спутниковые определения;

 

2) псевдостатический метод

Отличается от статического тем, что обеспечивает более высокую производительность съёмки. Один приёмник непрерывно наблюдает на базовом пункте. Перевозимый приёмник после наблюдений в течение 5-10 минут на определяемом пункте выключается и перевозится на следующий определяемый пункт, где вновь включается на 5-10 минут. Затем вновь выключается и перевозится на следующий пункт и т.д.

Каждый определяемый пункт необходимо посетить ещё раз на 5 минут через 1 час после первого посещения.

Точность получаемых результатов будет на уровне статического метода. Для наблюдения могут быть использованы как одночастотные так и двухчастотные приёмники.

Метод удобен, когда необходимо в течение короткого времени произвести точное определение координат большого количества точек. Недостаток – необходимость точного планирования графика посещения пунктов.

3) БЫСТРОСТАТИЧЕСКИЙ  МЕТОД

Этот метод значительно  позволил увеличить производительность GPS съёмки. Отличие от псевдостатического в том, что достаточно лишь одного посещения определяемых пунктов ( 5-10 минут, в зависимости от расстояния между опорными и определяемыми пунктами). Быстростатический метод при производстве работ по развитию съёмочного обоснования является основным. Он позволяет производить определение координат(х,y и H) с высокой точностью и высокой оперативностью для большей части масштабного ряда и высот сечения рельефа;

4) КИНЕМАТИЧЕСКИЙ МЕТОД

Существуют ещё кинематический метод «стой-иди». Метод требует  выполнения короткой процедуры инициализации с целью определения целочисленных неоднозначностей фаз.

После этого опорный приёмник продолжает непрерывно наблюдать на пункте с известными координатами, второй приёмник перевозится ( во включённом состоянии) на 1ый определяемый пункт, где вновь наблюдает 1 минуту, затем он посещает все остальные определяемые пункты ( лишь по 1 разу).

 Этот метод эффективен  при выполнении топографической  съёмки, когда за короткий период  необходимо определить координаты  большого числа точек, при построении цифровых моделей рельефа, съёмки трубопроводов, дорог и т.д.

ТОЧНОСТЬ:

- двухчастотные приёмники:

а) в плане- 20мм + 1 мм/кмD

б) по высоте – 20мм + 2мм/кмD;

-одночастотные приёмники:

а) в плане- 20мм + 2 мм/кмD

б) по высоте – 20мм + 3мм/кмD.

 

5) КИНЕМАТИЧЕСКИЙ RTK( в режиме реального времени)

При съёмке в режиме реального  времени (RTK) погрешность определения положения точки равна 10мм +  1мм/км ( в плане) и 20мм + 2мм/км ( по высоте).

 

              6) реоккупация – метод, при котором наблюдения подвижной станции на точку выполняют двумя приемами продолжительностью не менее 10 минут каждый с интервалом между выполнением приемов от 1 до 4 часов. Приемы должны быть выполнены одним и тем же приемником. Он заменяет быстрый статический метод в тех случаях, когда по условиям проведения работ выгодно осуществлять два кратковременных приема наблюдений спутников, разнесенных во времени, вместо одного длительного приема;

В качестве исходных пунктов, от которых развивается съемочное обоснование следует использовать все пункты геодезической основы, находящиеся в пределах объекта и ближайшие к объекту за его пределами, но не менее 4 пунктов с известными плановыми координатами и не менее 5 пунктов с известными высотами, так чтобы обеспечить приведение съемочного обоснования в системе координат и высот пунктов геодезической основы.

 

 

 

 

           1 Виды топографических карт и планов

2 Назначение топографических  планов 

Виды топографических  карт и планов

В результате топографических  съёмок составляют топографические карты и планы, фотопланы, ортофотопланы, цифровые модели местности (ЦММ) и рельефа (ЦМР). Материалы наземной и  аэрокосмической съёмок местности служат основой для создания земельного и городского кадастров, а также для формирования геоинформационных систем (ГИС).

Инженерно-топографические  планы создаются на копиях (репродукциях) с фотопланов, изготовленных на жесткой основе; на малодеформируемых пластиках; на чертежной бумаге, наклеенной на жесткую основу.

Планы-оригиналы одноразового пользования небольших (до 1 км2) изолированных участков и узких полос на незастроенной территории допускается составлять на чертежной бумаге.

Цифровые инженерно-топографические  планы создаются на основе автоматизированных методов (передача информации с электронных накопителей геодезических приборов) или путем оцифровки графического изображения планов и последующей векторизации растровых файлов, полученных после сканирования планов.

Точность цифрового  инженерно-топографического плана  должна быть не ниже точности инженерно-топографического плана в графическом виде соответствующего масштаба. Информация цифрового инженерно-топографического плана должна соответствовать действующим условным знакам для топографических планов.

Новая форма представления  топографической информации в виде цифровых карт местности (ЦКМ) и цифровых планов местности (ЦПМ) привело к возникновению нового направления в топографии – цифрового картографирования. Цифровые карты и планы местности представляют записи картографической информации об объектах местности в цифровом виде, удовлетворяющем требованиям компьютерной обработки. Вместе с тем ЦК должны удовлетворять определённым требованиям, предъявляемым к обычным картам и планам по разграфке и номенклатуре, системам координат и высот. условным знакам и принятым масштабам. В отличии от традиционной карты ЦК содержит пространственную метрическую информацию об объектах. Это позволяет использовать ЦК для разного рода  расчётных работ с использованием ЭВМ.

Наряду с ЦК появилось  понятие «электронная карта» (ЭК). В отличии от ЦК в электронной карте содержится как пространственная, так и содержательная информация об объекте.

Процесс цифрового картографирования  состоит из следующих этапов работ:

- первичная обработка  топографо-геодезической информации. Она предусматривает вычисление координат опорных точек для съёмки, затем форматирование съёмочной информации по её принадлежности к объектам местности;

- создание ЦММ, содержащую  топографическую информацию в  упорядоченном виде;

- преобразование ЦММ  В цифровую карту в соответствии с требованиями к содержанию и оформлению.

 ЦК местности строится  с учётом условных знаков и  представлением рельефа не только в виде отметок точек, но и посредством горизонталей.

 Формирование ЦКМ  и ЦПМ выполняется в следующем  порядке:

- редакционные работы;

- подготовка исходных  картографических материалов к  цифрованию;

Информация о работе Крупномасштабные топографические съемки