Курсовая работа (т): Технология создания по фотоснимкам топографического плана масштаба местности для детальной разведки месторождений полезных ископаемых

Технология создания по фотоснимкам топографического плана масштаба местности для детальной разведки месторождений полезных ископаемых

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине

Прикладная фотограмметрия

Тема

Технология создания по фотоснимкам топографического плана масштаба местности для детальной разведки месторождений полезных ископаемых

Содержание

Введение

. Исходные данные для разработки задания курсовой работы

. Требования к содержанию и точности топографического плана

. Выбор метода фототопографической съемки для создания топографического плана

. Обоснование требований к аэрофотосъемке

. Содержание и основные требования к выполнению полевых работ

. Содержание и основные требования к выполнению камеральных фототопографических работ        

. Технические характеристики фотограмметрических приборов, используемых при выполнении камеральных фототопографических работ по предлагаемой технологии

Заключение

Библиографический список

Введение

Топографические планы предназначаются: для составления генеральных маркшейдерских планов разрабатываемых нефтегазовых месторождений, проектирования обустройства месторождений и решения горнотехнических задач и вопросов о земельных и горных отводах; для составления обобщенных генеральных планов морских портов и судоремонтных заводов; для детальной разведки месторождений металлических и неметаллических полезных ископаемых; для различных изысканий, проектирования инженерных сооружений и выполнения других работ по развитию народного хозяйства, а также для обеспечения обороны страны. Так же они служат основой для составления топографических планов более мелких масштабов. [2]

Цель работы - Технология создания по фотоснимкам топографического плана местности для детальной разведки месторождений полезных ископаемых.

Задачи работы: изучить требования к содержанию и точности топографического плана; выбрать метод фототопографической съемки и вариант технологии создания топографического плана; обосновать требования к фотосъемке; изучить требования к выполнению полевых и камеральных работ фототопографической съемки; обосновать выбор фотограмметрических приборов, используемых для камеральной обработки фототопографических работ, и описать их технические характеристики.

1. Исходные данные для разработки задания курсовой работы

Задание разрабатывается применительно к созданию топографического плана масштаба 1:5000 на местность с углами наклона свыше 60 (горная и предгорная местность). Территория открытая, незалесенная.

Топографический план предназначен для разведки месторождений полезных ископаемых.

. Требования к содержанию и точности топографического плана

В соответствии с требованиями к топографическим планам масштаба 1:5000 подлежат обязательному отображению и действующими условными знаками все предметы местности, ситуация, рельеф и объекты, связанные с горными разработками (провалы, воронки, отвалы пород, устья горных выработок, выходы горных пород и тел полезных ископаемых на земную поверхность. [2]

Топографические объекты местности, не выражающиеся в данном масштабе, должны показываться внемасштабными условными знаками.

Высота сечения рельефа с учетом масштаба создаваемого плана (1:5000) и местности (с углами наклона свыше 60) равна 5,0 м. Исходя из назначения топографического плана - для детальной разведки месторождений полезных ископаемых, можно сделать вывод, что местность без застройки.

Средние погрешности (ошибки) в положении на плане предметов и контуров местности с четкими очертаниями относительно ближайших точек съемочного обоснования не должны превышать 0,7 мм.

Средние погрешности съемки рельефа относительно ближайших точек геодезического обоснования, выраженные в долях принятой высоты сечения рельефа не должны превышать 1/3 (соответственно 1,7м).

Геодезической основой крупномасштабных съемок служат: государственные геодезические сети; триангуляция и полигонометрии 1,2,3,4 классов; нивелирование I,II,III,IV классов; геодезические сети сгущения: триангуляция 1 и 2 разрядов и полигонометрии 1 и 2 разрядов; техническое нивелирование; плановые, высотные и планово-высотные геодезические сети или отдельные пункты, а также точки фотограмметрического сгущения.[1]

Предельные ошибки в плановом положении точек относительно пунктов государственной геодезической сети не должны превышать 0,2 мм в масштабе плана.

Средние ошибки определения высот точек съемочной сети и опознаков относительно ближайших знаков государственной нивелирной сети или пунктов государственной геодезической сети не должно превышать 1/10 высоты сечения рельеф. Ошибки в опознавании точки на местности и отождествлении ее на снимке не должны приводить к ошибке в высоте точки более 1/10 высоты сечения рельефа.

Положение точек фотограмметрического сгущения относительно ближайших геодезических пунктов, точек плановых опознаков для горного района должны определяться со средней ошибкой 0,5 мм.

Допустимые значения средних ошибок высот точек фотографической сети для рельефа с углами наклона более 60 - 1,75 м. [6]

Предельные расхождения высот точек, рассчитанных по горизонталям, с данными контрольных измерений не должны превышать удвоенных значений допустимых средних погрешностей, и количество их не должно быть более 10% от общего числа контрольных измерений. Для перехода от средних погрешностей к СКО используется коэффициент 1,4 [1]

Среднеквадратические ошибки в положении на карте или плане предметов и контуров местности с четкими очертаниями относительно ближайших точек съемочного обоснования не должны превышать 1,0 мм.

Среднеквадратические ошибки определения высот точек съемочной сети и опознаков относительно ближайших знаков государственной нивелирной сети или пунктов государственной геодезической сети не должны превышать 0,7 мм.

3. Выбор метода фототопографической съемки для создания топографического плана

В зависимости от технических средств, применяемых для фотографирования местности, различают три вида фототопографической съёмки: наземная фототопографическая, аэрофототопографическая и комбинированная.

Наземная фототопографическая (фототеодолитная) съёмка основана на фотографировании местности с точек земной поверхности при помощи фототеодолита. Фототеодолитная съемка применяется при картографировании небольших участков земной поверхности, главным образом горных районов, при изучении движения ледников, оползней, при съемке карьеров, при наблюдении за деформациями сооружений, т. е. для изучения динамических явлений и процессов.

Аэрофототопографическая съемка является одним из основных методов создания современных топографических планов и карт крупного масштаба. При аэрофототопографической съёмке местность фотографируются аэрофотоаппаратом, установленном на самолёте или на каком-либо другом летательном аппарате.

Комбинированная фототопографическая съёмка представляет собой сочетание фототеодолитной и аэрофототопографической съемок. При этом местность снимается дважды: фототеодолитом с наземной станции и аэрофотоаппаратом с летательного аппарата.[5] Это требует наличия приборов для наземной и воздушной съемки, поэтому используется редко

Для создания плана масштаба 1:5000, предназначенного для детальной разведки месторождений полезных ископаемых, территория, подлежащая съемке обширна, поэтому наиболее приемлемым видом съёмки является аэрофототопографическая. В данном виде съемки возможно применение двух методов - комбинированного и стереотопографического. Комбинированный метод позволяет получить контурную часть плана в камеральных условиях в результате фотограмметрической обработки снимков, а рельеф зарисовать в поле приёмами мензульной и тахеометрической съёмки. Его целесообразней использовать, когда есть участки, не пригодные для стереотопографического способа из-за характера застройки или растительности. Исходя из назначения плана, можно сделать вывод о том, что разведка месторождений полезных ископаемых проводится в незалесенной местности с масштабом 1:5000 и высотой сечения рельефа 5,0 м, следовательно, данный метод невыгоден.

Для создания плана будет использоваться стереотопографический метод, являющийся наиболее совершенным, так как позволяет изобразить по снимкам на оригинале плана не только контуры, но и рельеф местности. К тому же при высоте сечения рельефа 5,0 м данный метод позволяет обеспечить необходимую точность. Следует отметить и другие достоинства этого метода, повлиявшие на его выбор:

высокое качество топографических планов, при минимальных затратах сил и средств;

возможность детального изучения территории по снимкам в лабораторных условиях в любое время и независимо от погоды, в том числе в труднодоступных и вовсе недоступных районах;

возможность механизации и автоматизации всех производственных процессов.

К основным процессам стереотопографического метода относятся:

аэрофотосъемка;

определение опорных точек и дешифрирование снимков в поле

фотограмметрическое сгущение опорной сети;

съемка по аэроснимкам контуров и рельефа местности, камеральное дешифрирование объектов местности.[5]

4. Обоснование требований к аэрофотосъемке

Аэрофотосъемка должна выполняться в соответствии с нормативными актами по аэросъёмке, производимой для создания топографических карт и планов, с требованиями и положениями Инструкций[1] и Инструкции [4].

Масштабы фотографирования, типы АФА, особые требования к материалам АФС предусматриваются в техническом задании на выполнение аэрофотосъемочных работ. Техническое задание на аэрофотосъемку разрабатывается с учетом характера снимаемой территории и масштаба составляемых планов, требований к виду конечных топографических материалов, сроков выполнения работ и дополнительных требований к топографическим материалам, проектируемой технологии аэрофотосъемки.

Перед началом работ объект аэрофотосъёмки делится на наименьшие съёмочные участки, границы которых должны совпадать с рамками трапеций топографических планов. Поскольку масштаб создаваемого плана - 1:5000, то размер наименьшего съемочного участка равен одной трапеции масштаба 1:10000. [4]

Будем считать, что местность является открытой.

Фотографирование местности для стереотопографической съемки рельефа и контуров горных и предгорных районов должно выполнятся аэрофотоаппаратами с фокусным расстоянием 70 мм или 100 мм. При фокусном расстоянии 100 мм смешение точки на снимке вызванное рельефом местности меньше, с фокусным расстоянием 70 мм. Поэтому выбираем АФА с фокусным расстоянием 100 мм. Масштаб фотографирования m, будет равен 20000. Высотная подготовка - разреженная. Примем, что перекрытие аэрофотоснимков: продольное - 60%, поперечное - 30%.

Рассчитаем базис фотографирования в масштабе снимка по формуле:

 м                                      (1)

где Р - продольное перекрытие (в нашем случае - 60%) , l - формат снимка - 18 см.

Расстояние между осями смежных маршрутов:

 м                                  (2)

где Р - заданное продольное перекрытие, Q - заданное поперечно перекрытие,  - масштаб съемки (1:20 000),  - размер кадра (1818 см).

Рассчитаем высоту фотографирования [5]:

 м                                                      (3)

где ƒ - фокусное расстояние АФА, m - масштаб фотографирования.

При использовании формулы А.Н. Лобанова высота фотографирования вычисляется [3]

                                                                   (4)

где δh - средняя ошибка, допустимая при определении высот точек, подписываемых на плане; для масштаба 1:5 000 с высотой сечения рельефа 5,0 м δh = 0,5 м. во внимание, что снимки будут обрабатываться на стереопроекторе

Учитывая, что формула Лобанова А. Н. теоретическая, а теория часто расходится с практическими результатами. В данном случае следует ориентироваться на значение, полученное по формуле (3), так как именно она предусмотрена инструкцией, и, следовательно, гарантирует точность результатов Н = 2000 м.

При аэрофотосъемке объекта маршруты должны иметь направление «запад-восток» или «север-юг», быть непрерывными и параллельными границами съемочных участков, совпадающих с рамками трапеций топографических планов. Оси крайних маршрутов проектируются по границам съемочных участков.

Аэрофотосъемочные маршруты должны быть параллельными между собой в пределах допуска по минимальному и максимальному поперечному перекрытию аэрофотоснимков соседних маршрутов.

Для аэрофотосъемки горных районов используют аэрофотоаппараты с f=100мм. Предпочтение отдается аэрофотоаппаратам, обеспечивающим более высокие метрические и изобразительные качества аэроснимков (ТЭС-10М выбор аэрофотоаппарата обоснован ниже см таб.1).

Маршруты аэрофотосъемки площади должны продолжаться за оси каркасных маршрутов на один базис фотографирования с продольным перекрытием аэрофотоснимков 60%. [4]

Оси каркасных маршрутов проектируются по рядам съемочного обоснования или по границам наименьших съемочных участков.

Высота полета над средней плоскостью съемочного участка не должна отличаться от заданной более чем на 5%.

Поперечное перекрытие аэрофотоснимков смежных маршрутов для масштабов аэрофотосъемки от 1:25 000 до 1:10 000 расчетное - 35+65, минимальное - 20%, максимальное - +15%.

Углы наклона аэрофотоснимков, полученных стабилизированными аэрофотоаппаратами, не должны превышать: взаимные продольные и поперечные углы наклона - 1,50, сумма взаимных поперечных углов наклона из серии аэрофотоснимков - 2,00.

Непараллельность базиса фотографирования стороне фотоснимка не должна превышать 50.[4]

Аэрофотосъемка должна производиться при отсутствии облачности и высоте Солнца над горизонтом не менее 200 при фотографировании на черно-белую фотопленку.

Для АФС используют черно-белые изопанхроматические, цветные и спектрозональные аэропленки. Если аэрофотоаппарат имеет фокусное расстояние ƒ=100 мм и более, то можно использовать цветную и спектрозональную пленки. Но так как это дорого и в этом нет крайней необходимости, будем использовать черно-белую пленку, тем более что район незалесенный. Использование цветной аэропленки рекомендуется при съемке открытых горных районов в осенний период, а так же при съемке городов, а спектрозональную - при съемке в весенний и летний периоды территорий с разнообразной растительностью и мелкой гидрографической сетью. Сенситометрические и градационные характеристики черно-белых негативов для горных районов: коэффициент контрастности γ = 1,0±0,2; интегральная плотность Dинт = 0,9±0,2; плотность вуали не более D0 = 0,25; минимальная плотность Dmin = (0,2÷0,6)+ D0; максимальная плотность Dmax = 1,6. Дефекты аэронегативов (царапины, заломы, полосы, изображения облаков, дымов, блики и т.д.) не должны мешать дешифрированию снимков и работе с ними. Технические средства аэрофотосъемки должны обеспечивать возможность получения черно-белых аэронегативов с минимальным линейным смазом фотоизображения, не превышающим 0,05 мм для масштабов 1:10000 и мельче. [4]