Военная топография. аэрофотоснимки местности

Что такое ортофотоплан и для чего он нужен?

Опубликовано 29.11.2021 08:25

Ортофотоплан – это фотографический план местности, на котором представлена земная поверхность и объекты на ней с точной привязкой к заданной системе координат.

Создается он на основе снимков, полученных с беспилотного летательного аппарата (БПЛА) во время аэрофотосъемки.

Ортофотопланы местности применяются во многих отраслях: при изыскательских работах, землеустройстве, архитектурно-строительном проектировании, строительно-монтажных работах, мониторинге экологического состояния, в сельском хозяйстве.

На ортофотоплане можно увидеть более точное отражение границ земельных участков и объектов в сравнении с публичной кадастровой картой. Ортофотоплан позволяет выявить ошибки кадастрового учёта и установить несоответствие границ на публичной кадастровой карте с реальными границами земельных участков. Данный вид услуг наиболее востребован в сельском хозяйстве, строительстве, мониторинге прибрежных зон, определении точности границ садовых товариществ.

Ортофотопланы на территории населенных пунктов Республики Адыгея в электронном виде хранятся в государственном фонде данных, полученных в результате проведения землеустройства Управления Росреестра по Республике Адыгея.

Ортофотопланы изготавливались в период 2000-2003 г.г. в рамках Федеральной целевой программы «Создание автоматизированной системы ведения государственного земельного кадастра и государственного учета объектов недвижимости (2002-2007 годы)», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 25.10.2001 № 745, для целей создания картографической основы Единого государственного реестра земель (в настоящее время — Единый государственный реестр недвижимости).

Кадастровые инженеры, исполнители землеустроительных работ, любые заинтересованные лица могут получить указанные материалы в Управлении Росреестра по Республике Адыгея.

Для этого необходимо обратиться с заявлением: — лично по адресу: г. Майкоп, ул. Юннатов, 7В, каб. 16; — по почте на адрес: 385021, г. Майкоп, ул. Юннатов, 7В. Телефон специалистов для консультаций: (8772) 55-85-67. Ортофотопланы, изготовленные после 2011 года, помещаются в федеральный фонд пространственных данных. Их предоставление осуществляет ФГБУ «Федеральный научно-технический центр геодезии, картографии и инфраструктуры пространственных данных».

С подробной информацией о предоставлении материалов, порядке оформления заявок можно ознакомиться на официальном сайте центра геодезии, картографии и инфраструктуры пространственных данныx.

Материал подготовлен Управлением Росреестра по Республике Адыгея

На один уровень выше

Слайд 16S— центр проекции, в фотограмметрии — задняя узловая точка объектива;о(о’)

— главная точка снимка, получаемая при пересечении главного луча (оптической

оси) объектива S0 с плоскостью картины Р(Р’);W— плоскость главного вертикала, проходящая через точку S перпендикулярно плоскостям Р(Р’) и Е;vov(v’o v’) — главная вертикаль — след пересечения плоскостей Р(Р’) и W;n(n’) — точка надира — точка пересечения плоскости Р(Р’) с отвесным лучом;αр — угол наклона снимка — угол между плоскостями Р(Р’) и E или лучами SO и SN;c(c’) — точка нулевых искажений — точка пересечения плоскости Р(Р’) биссектрисой угла αp;

Рис. Основные элементы центральной проекции

hnhn(h’nh’n) — горизонталь, проходящая через точку n(n’), —линия в плоскости Р(Р’), перпендикулярная главной вертикали vov(v’o v’).Отстояния точек «n» и «с» от точки «о» определяют по формулам:

Расстояние oS — главное фокусное расстоя­ние съемочной камеры (ƒ). Расстояние SN = Н — высота съемки.

Características principales

Ортофотоплан — это фотографическое изображение местности, центральная проекция которого преобразована в ортогональную. Таким образом, с помощью этого преобразования можно устранить все контурные искажения, вызванные наклоном аэрофотоаппарата. Также есть разные искажения, вызванные смещением рельефа. Это устраняет вариацию масштаба, существующую в не исправленном кадре. Эти различия связаны с различиями, которые существуют на уровне фотографируемой местности и наклонами, которые камеры могут иметь во время фотографирования.

Благодаря такому методу получения информации можно получить единый и точный масштаб для всей поверхности ортофотоплана. Чтобы преобразовать центральную проекцию в другую ортогональную, что полезно, используется процедура, называемая исправлением. Это процесс, который пытается исправить отклонения в наклонах местности и степень наклона камеры по отношению к местности. Если эта разница значительна, исправление отвечает за корректировку стереоскопической модели по элементарным линиям в соответствии с неровностями местности.

Как только эта информация будет получена, к ортофото Добавлены данные альтиметрии, сетка UTM и топонимия. Производной от ортофотоплана является ортофотоплан. Это городской сектор, к которому на сетке добавляются топонимика и некоторые условные символы. Обычно он служит для идентификации всех элементов городской экосистемы.

Аэрофотосъемка при помощи самолетов.

Долгое время аэрофотосъемка при помощи самолетов была самым распространенным способом получения фотографий с воздуха. Первые удачнее опыты были проведены еще в на рубеже XIX и XX веков. Наибольшее применение аэрофотосъемка имела тогда в области картографии — аэротопографическая съёмка.
Фотосъемка с самолетов и по сей день имеет большое значение, но ее роль становится все меньше и меньше. На данный момент актуальность аэрофотосъемки с самолетов остается в тех областях, где необходимо получить охват большой площади за минимальное время. Да и в этих задачах все чаще и чаще применяются снимки из космоса. Менее масштабные задачи решаются при помощи вертолетов, парапланов и, все чаще, с беспилотных летательных аппаратов – мультикоптеров и самолетов.

Слайд 21 Рис. Влияние рельефа местности на масштаб изображения различно

горизонтальных участков (BD и KL)где Δm — разность знаменателей масштаба

изображения разновысоких равнинных участков; тср — среднее значение знаменателей масштаба этих участков; h — превышение между участками; Нср — средняя высота съемки

Выводы:изображение линий, наклоненных от точки S (участок АВ), в центральной проекции всегда будут меньше изображения их в ортогональной проекции;изображение линий, наклоненных к точке S (участок LG), всегда крупнее изображения их ортогональной проекции; Масштаб изображения ровных горизонтальных участков мест­ности BD и KL зависит от их высоты (или от вы­соты фотографирования над этими участками).

Кому и зачем нужна аэрофотосъемка участка

Получить изображение участка с высоты будет полезно в различных случаях. Среди них — проектирование автодорог, коммуникаций. Благодаря полученным моделям местности удастся определить характер ландшафта, особенности рельефа, произвести измерения объема и площади и многое другое. Эти данные станут основой для топопланов территории.

Аэрофотосъемка будет полезна при:

• Составлении топографических планов
  — полученные методом аэрофотосъемки данные позволят собрать 3D модель местности с высотами, а ортофотоплан даст возможность вычерчивать плановые элементы, что в итоге превратится в топографический план М 1:500 – 1:10 000;
• Мониторинге незаконного использования земли
  — в этом случаем съемка с БПЛА позволит определить местоположение фактических заборов, границ землепользования, размещенных на ней объектов недвижимости и сопоставить полученные данные с кадастром недвижимости;
• Маркшейдерской съемки карьеров
  — услуга позволит составлять маркшейдерские планы карьеров и отвалов. Точность данной методики значительно выше традиционных средств съемки, а скорость проведения работ составляет 1-2 дня на объекты в несколько квадратных километров.

Стоимость аэрофотосъемки участков

	Полеты с привязкой снимков к МСК/WGS и др.	Ортофотоплан (Форматы JPEG/TIFF/GeoTIFF)	Трехмерная модель с сечением рельефа, в зависимости от типа местности (Форматы tin, shp, grid, dtm, str)	Топографический план
М 1:500	От 25 000 руб/кв.км	От 30 000 руб/кв.км	1 пикс. = 2,5 см на местности	25 000 руб/кв.км	От 1000 руб/га
М 1:1000	От 20 000 руб/кв.км	От 25 000 руб/кв.км	1 пикс. = 6 см на местности	20 000 руб/кв.км	От 500 руб/га
М 1:2000	От 20 000 руб/кв.км	От 25 000 руб/кв.км	1 пикс. = 10 см на местности	20 000 руб/кв.км	От 400 руб/га
М 1:5000	От 20 000 руб/кв.км	От 25 000 руб/кв.км	1 пикс. = 15 см на местности	17 000 руб/кв.км	От 300 руб/га
М 1:10000	От 15 000 руб/кв.км	От 22 000 руб/кв.км	1 пикс. = 25 см на местности	15 000 руб/кв.км	От 200 руб/га

Фотограмметрия. Лекция №4.

Posted in фотограмметрия by gk2008 on 21 декабря, 2008

При изучении геометрии снимка необходимы определяющие его в пространстве, относительно заданной системы координат. На снимке и на местности устанавливают системы координат между которыми геометрическая связь. Элементы ориентирования снимка подразделяются на внутренние и внешние. Элементы внутреннего ориентирования позволяют найти центр проекции. Таких элементов три: фокусное расстояние f, и положение главной точки на снимке о (образованных путем пересечения противоположенных точек снимка)

см рис 2.7.

Элементы внутреннего ориентирования известны с высокой точностью.

Элементы внешнего ориентирования: определяют пространственное положение связки проектирующих лучей. Их шесть: координаты центральной проекции (Хs Уs Zs) это линейные

см рис 2.8.

Есть еще три угловых элемента (альфа – угол наклона между главным лучом и отвесным лучом; А – дирекционный угол, между проекцией и главной вертикалью; угол каппа – между главной вертикалью и осью х на снимке абцисс, или это поворот снимка в своей плоскости). Таким образом элементы проектирования внутреннего и внешнего определяют то пространственное положение снимка при котором индинтичная точка на снимка и на местности лежат на проектирующих лучах сходящихся…

2.7 связь координат соответственных точек аэрофотоснимка и местности.

Пусть у наклонного аэрофотоснимка P плоской горизонтальной местности, So = f; SN=H… за начало координат примем точку С (точка нулевых искажений), за ось абцисс главная вертикаль х, ось ординат — главная горизонталь hchc. Теперь в предметной плоскости Е (местность) за начало координат примем точку С. За ось абцисс — проекцию главной вертикали, за ось ординат — проекцию главной горизонтали. Возьмем на снимке и на местности соответственные точки т. А(ХА, УА) и т. а(Ха, Уа). Проведем на снимке из точкек а’ и с …..

Смещение точек аэрофотоснимка в следствие влияния угла наклона

С наличием угла наклона происходит изменение масштаба на снимке. Пусть аэрофотоснимок

Слайд 11 Трансформирование снимков и составление фотопланаФотоплан (ортофотоплан) это фотографическое

Как правило, их составляют на полную трапецию, и выполняют зарамочное

оформление, как у плана. По точности они должны соответствовать плану. Фотографическое изображение местности, составленное из плановых снимков, называется фотосхемой. Их точность ниже точности фотопланов, поэтому они используются для приближенных количественных оценок в лесоустройстве, землеустройстве и т.д. Фотосхемы бывают одномаршрутные и многомаршрутные.Трансформирование снимка в широком смысле это целенаправленное изменение его геометрических свойств с целью преобразования в заданную проекцию. Каждое преобразование изменяет одни геометрические свойства исходного изображения и сохраняет другие. Те свойства, которые не изменяются, называются инвариантами относительно данного геометрического преобразования.

Аэрофотосъемка с мультикоптера.

Наиболее перспективный на данный момент способ получения аэросъемки когда не требуется отснять большие площадные массивы (где самолеты и космические снимки пока вне конкуренции).

Выгодным отличием данного вида аэрофотосъемки является то, что это наименее затратный способ получения аэрофотоматериалов. Стоимость таких услуг все сильнее и сильнее снижается, а возможности аэрофотосъемки с мультикоптеров постоянно увеличиваются. Если раньше для аэрофотосъемки нужно было поднять настоящий самолет или вертолет в воздух (а соответственно согласовать разрешения на полеты, оплатить дорогостоящее топливо и работу пилотов и многое другое), что обходилось в весьма круглую сумму, а также имело массу ограничений по возможностям, то теперь все оборудование для аэрофотосъемки можно привезти в багажнике любого автомобиля! Для подготовки к полетам из транспортировочного состояния требуется не более 10-20 минут, а съемочная команда состоит всего из двух человек — пилота и оператора. В зависимости от объемов и задач аэрофотосъемки стоимость может начинаться от 5 тысяч рублей.

Современные мультикоптеры (квадрокоптеры, гексакоптеры, октокоптеры) обладают весьма сложными современными системами стабилизации, позволяющими удерживать летающий аппарат в точке с погрешностью 0,5 метра по высоте и 1 метр по горизонтали, они способны на автономные полеты по заранее заданным координатам, могут выполнять автоматический возврат на точку старта и автопосадку по команде, либо же в случае потери сигнала управления или же в других нештатных ситуациях. Для взлета и проведения аэрофотосъемки с мультикоптера не обязательно иметь большую взлетно-посадочную площадку, при необходимости взлет и посадку можно производить даже с рук. Также, в отличии от любой другой техники для съемки с воздуха, мультикоптер способен летать даже в закрытых помещениях. А способность зависать в точке позволяет делать множество кадров из этой точки, которые впоследствии можно сшить в

Преимущества аэрофотосъемки

• высокое качество, четкость и разрешение полученных кадров;
• возможность реализации съемки в любой труднодоступной местности;
• всепогодность использования;
• возможность создания панорамных видео- и фотоматериалов;
• доступная цена по сравнению с арендой вертолета/самолета;
• возможность получения подробных данных в высоком разрешении о размерах и ландшафте территории, наличии на ней водоемов и растительности;
• мобильность — мультикоптер и беспилотный самолет, с помощью которого осуществляется съемка, не требует много места для взлета и посадки — для этого достаточно небольшого участка земли;
• быстрая скорость получения данных — результат работы вы получите через 1-2 дня.

Закажите аэрофотосъемку участка в «Сервис Гео»

Аэрофотосъемку

можно классифицировать по нескольким
критериям – по величине угла наклона,
масштабу, способу прокладки аэросъемочных
маршрутов и др.

В
зависимости
от величины угла наклона
между главной оптической осью съемочной
камеры и отвесной прямой аэрофотосъемку
подразделяют на
плановую

(угол
перспективную
(угол
> 3°). Для целей картографирования
применяется только плановая аэрофотосъемка,
хотя современные технологии
фотограмметрической обработки аэроснимков
такого ограничения не накладывают.

В
зависимости
от поставленной задачи
и размеров фотографируемого участка
местности различают:

– одинарную
аэрофотосъемку
,
когда объект фотографирования размещен
на одном-двух снимках;

– маршрутную
аэрофотосъемку
,
когда выполняется фотографирование
узкой полосы местности (реки, дороги,
береговые линии и др.);

– площадную

или
многомаршрутную аэрофотосъемку
,
когда снимаемый участок по своим размерам
не может быть изображен на снимках
одного маршрута, и для его фотографирования
необходимо несколько параллельных
маршрутов на определенном расстоянии
один от другого.

В
зависимости от масштаба фотографирования
аэрофотосъемку подразделяют на
мелкомасштабную

(масштаб аэроснимка 1:50000 и мельче),
среднемасштабную

(1:10000–1:50000) и
крупномасштабную

(1:10000 и крупнее).

В
зависимости от целей
и поставленных задач аэрофотосъемка
выполняется в границах топографических
планшетов, административно-территориальной
единицы или объекта съемки.

В
некоторых случаях при выполнении
площадной аэрофотосъемки прокладываются
дополнительные аэросъемочные маршруты,
пересекающие основные. Такие маршруты
размещаются, как правило, в начале и
конце основных маршрутов и называются
каркасными.

Слайд 2 ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ Из представленных на рисунке технологий НФС

при маркшейдерском обслуживании открытых горных работ, если экономически невыгодна или

невозможна аэрофототопографическая съемка. Комбинированную АФС применяют, при возникновении проблем с отображением по фотоснимкам рельефа местности, например, в случаях, когда местность равнинная, или она закрыта, а также, если повышены требования к точности отображения рельефа. Комбинированную АФС по возможности пытаются избегать из-за большого объема полевых работ, а значит высокой их стоимости и низкой производительности.Стереотопографический метод АФС является основным, и его не применяют только по причинам, которые были обозначены выше. Таким образом, есть веские основания начать изучение АФС с рассмотрения технологии стереофототопографической съемки.

Слайд 10Комплекс аэрофотосъемочных работ:1. Разработка технического задания (проекта), включающего технические параметры

съемки: -границы участка съемки, высоту и масштаб фотографирования, -фокусное расстояние

АФА, -продольное и поперечное перекрытие снимков, -тип аэрофотопленки (для цифровых АФА – режимы съемки, каналы), -сроки съемки и т.д. 2. Подготовка аэрофотосъемочного оборудования, полетного задания и т. п.;3. Аэрофотографирование;4. Фотолабораторная обработка аэрофильмов (проявление, фиксирование, сушка, нумерация негативов, контактная печать аэроснимков);5. Составление накидного монтажа и изготовление его репродукции, оценка фотографического и фотограмметрического качества материалов аэрофотосъемки;6. Сдача материалов аэрофотосъемки заказчику.

Слайд 12 Трансформирование снимков и составление фотопланаТрансформированным называется снимок, полученный

смещений точек от их горизонтальной проекции. Отметим, что оно не

меняет проекции. Трансформированный снимок тоже построен по законам центральной проекции. Поэтому искажения за рельеф остаются. Доводят их до допустимых значений путем соответствующего выбора плоскости трансформирования, относительно которой превышения точек местности не превосходят установленных значений. Если же местность холмистая, снимок трансформируют по частям (зонам), выбирая для каждой зоны свою плоскость трансформирования. При числе зон больше 3 возникают трудности в процессе составлении фотоплана, поэтому вместо перспективного трансформирования применяют ортофототрансформирование.

Слайд 34Порядок подготовки снимков при монтаже по начальным направлениям1) Рабочие центры

(РЦ) (т. 1, 2, 3) на удалении от ГлТ не

более 0,05ƒ Начальные направления – (1, 2’); (1’, 2) и ….к1 и k2 — вспомогательные точки.2) Степень разномасштабноcти используемых снимков:если разности отрезков (1, 2’) — (1’, 2) ≤ 1 мм, (2, 3’) — (2’, 3) ≤ 1 мм, то с помощью пуансона пробивают отверстия на всех наколотых точках (1, 1’, 2, 2’, 3, 3’, K1, K2) при большей разности отверстия пробивают на вспомогательных точках всех снимков (к1 , k2) и на рабочих центрах четных (точки 1’, 2 , 3’) или нечетных снимков. На остальных снимках через рабочие центры вдоль начальных направлений прочерчивают штрихи длиной 5 мм (1, 2’ на снимке 1; 2’, 3 на снимке 3.3) Точно совмещают отверстия на точках (к1, к2), а несовмещения отверстий на РЦ направляют по начальному направлению. 4) Выполняют обрезку снимков совместно по кривым или ломаным линиям.

Слайд 5 ЛЕТНОСЪЕМОЧНЫЙ ПРОЦЕСС Целью лётно-съёмочных работ является получение

АФА, как правило, с пилотируемых самолётов, пролетающих над местностью по

заранее намеченным на карте маршрутам (маршрут — ряд перекрывающихся снимков одного направления). Прокладывают их так, чтобы снимки без разрывов покрывали всю картографируемую территорию. Для этого планируют и поперечные перекрытия Q между снимками смежных маршрутов. Для того чтобы получить снимки заданного качества, перед фотографированием местности выполняют расчет параметров аэрофотосъемки и составляют полетную карту на топографической основе, как правило, более мелкого масштаба, чем масштаб аэрофотосъёмки.

Аэрофотосъемка с параплана.

Если сравнивать с вышеприведенными способами аэрофотосъемки, то мотопараплан является наименее затратным способом, зачастую не требующим разрешения на полет, а также способном проводить съемку на малых высотах. К минусам можно отнести то, что параплан не способен зависнуть для проведения, к примеру, продолжительной аэрофотосъемки из одной точки, поэтому сшивка качественных сферических панорам является затруднительной с такого рода аппаратов. Еще одним минусом можно назвать невозможность полетов в городской черте, а также в стесненных условиях — между деревьями, под арками и т.д.

Фотограмметрия. Лекция №6.

Posted in фотограмметрия by gk2008 on 21 декабря, 2008

Дешифрирования для целей землеустройства.

Дешифрирование выполняется для создания планов и карт для районной планировки, с/х предприятий, учёта земельного фонда, различного проектирования.

Один из важнейших объектов дешифрирование границ землепользования. Иногда границы совпадают с топографическим, тогда см. топографическое дешифрирование. Чаще всего с помощью анализа признаков межевых знаков. Межевые знаки могут быть светлыми точками или по другому маркированы на общем фоне.

Пашни

Основные дешифровочные признаки

— чёткость границ

— правильная геометрическая форма

— текстура изображения

Залежи

Если залежи были осушенные или заливные.

Дешифровочные признаки близки пашне.

Следы обработки сохраняются, однако появляются вкрапления. Локальные нечеткости текстуры, возникновение пятен.

Луговая растительность

Делится на сенокосы и пастбища.

При дешифрировании сенокосы подразделяют на заливные, заболоченные, суходольные. Форма и размер индивидуальна.

Текстура зависит от качественных характеристик трав.

Можно отличить по косвенным признакам. Отсутствие скота.

Пастбища

Пойменные, суходольные

Чистые, покрытые кочками, кустарником, порослью, редким лесом. Пастбища бывают осушенные и орашаемые.

Многолетние насаждения

Земельные участки под кустарниками, древесными насаждениями. Сады, ягодники, питомники. Отдельно выделяются цитрусовые и виноградники.

Населенные пункты

Если населенный пункт с односторонней застройкой.

Угодья общественного пользования

Реки

В лесах выделяют буреломы, вырубки, кустарниковые заросли.

Если леса осушаемые, орошаемые или заболоченные, то это показывается.

Дороги

Выделяют 7 типов дорог.

Земли для с/х нужд своими знаками.

Пески, галечники, полезные ископаемые своими знаками.

Для составления плана при дешифрировании установлено следующее правило:

Ошибка нанесения объектов имеющих значения ориентиров. Ошибка нанесения нечетких контуров 1,5 мм.

Фотоизображение имеет больше деталей, чем показывается на плане или карте, поэтому производят генерализацию изображения. Обобщение начертаний, иногда умышленное преувеличение размеров объекта. Отбор характеристик. Учет региональных особенностей.

На картах и планах должны изображаться водные объекты больше мм2, обрывы, промоены, если их длина 3 мм, а высота метр на местности. Лесные, полевые. На квадратный дециметр нужно 3-4 характеристики. Преобладающая порода, высота средняя. При изображении рек урезы показываются каждые 10-15 см.

По мере выполнения дешифрирования производится сводка результатов по площадям. Достоверность проверяется путем полевого контроля.

Вторичные информационные модели.

Первичная – аэрофотоснимок. Фотоплан – это фотоизображение местности в ортогональной проекции, в заданном масштабе и в заданной системе координат. Снимок представляет центральную проекцию с небольшим углом наклона. Наклонные снимки можно преобразовать в горизонтальные устранив перспективу.

Для трансформирования необходимо иметь 4 точки на каждый снимок с известными плановыми координатами. Точки располагают по углам рабочей площади снимка. Эти точки называются опорными. Процесс получения координат – привязка снимка. Разреженная привязка, если часть в поле, а большая часть в камералке. Конечная продукция – контурные фотопланы и топографические фотопланы.

Слайд 23Выводы: Для уменьшения искажений за наклон снимка и рельеф местности

необходимо:- использовать гиростабилизированные снимки αр применять длиннофокусные

АФА и увеличивать высоту съемки; при выполнении метрических действий по снимкам ограничивать рабочую площадь снимка (при формате снимка 18Х18 см — rc при необходимости , когда относительное искажение масштаба превышает требуемую точность 1/100использовать частные масштабы рассчитанные по зонам снимка.Вопрос: можно ли с достаточной точностью (1/100) проводить измерения на исходных или увеличенных снимках?Ответ: можно, при условии использования гиростабилизированных снимков (αр 200 мм) и в пределах рабочих площадей снимков.