- •Введение
- •§ 1. Аэросъемка, ее виды и методы работ
- •§ 4. Фотоматериалы и их обработка
- •§ 5. Оценка качества аэрофотосъемочных работ
- •§ 6. Инфракрасная, радиолокационная и многозональная аэросъемки
- •Глава 2. Аэрофотоснимки. Стереоскопическая модель местности
- •§ 7. Построение изображений на аэрофотоснимках
- •§ 8. Плановые смещения изображений на фотоснимках
- •§ 9. Фотосхемы
- •§ 10. Стереоскопическая и геометрическая модели местности
- •§ 11. Масштаб стереомодели местности
- •Глава 3. Дешифрирование аэрофотоснимков
- •§ 12. Основные дешифровочные признаки
- •§ 13. Виды дешифрирования аэрофотоснимков
- •§ 14. Дешифрирование топографических объектов местности
- •§ 16. Определение элементов залегания горных пород
- •§ 17. Поиски и разведка месторождений строительных материалов по аэрофотоснимкам
- •§ 18. Пути автоматизации дешифрирования
- •Глава 4. Планово-высотное обоснование аэрофотоснимков
- •§ 20. Элементы ориентирования аэрофотоснимков
- •§ 21. Привязка аэрофотоснимков
- •§ 22. Аэрорадионивелирование
- •§ 23. Радиовысотомер
- •§ 24. Определение колебаний высоты полета
- •§ 25. Воздушная привязка аэрофотоснимков
- •§ 26. Оценка качества привязки
- •§ 28. Преобразование системы координат планового аэрофотоснимка в систему координат горизонтального аэрофотоснимка
- •§ 31. Дифференциальное трансформирование
- •Глава 6. Определение координат точек аэрофотоснимков
- •§ 32. Определение элементов взаимного ориентирования
- •§ 33. Определение элементов внешнего ориентирования
- •§ 34. Стереокомпараторы
- •Глава 7. Аналитическая пространственная фототриангуляция
- •§ 35. Метод пространственной фототриангуляции
- •§ 36. Способы построения аналитической пространственной фототриангуляции
- •§ 37. Блочная фототриангуляция
- •Глава 8. Стереофотограмметрическое трассирование линейных сооружений
- •§ 38. Комплекс комбинированного трассирования дорог
- •§ 39. Трассирование на фотограмметрических приборах
- •§ 40. Дешифрирование сложных участков местности
- •§ 41. Способы трассирования
- •§ 42. Трассирование дорог по топографическим фотопланам
- •§ 43. Оценка укладки трассы по стереомодели местности
- •§ 44. Проектирование водоотвода по аэрофотоснимкам
- •Глава 9. Технология нивелирования трассы на фотограмметрических приборах
- •§ 45. Определение превышений по аэрофотоснимкам
- •§ 46. Топографический стереометр СТД-2
- •§ 48. Определение превышений и высот на стереометре
- •§ 49. Фотограмметрическое нивелирование трассы или оси сооружения
- •§ 50. Ортогональный след трассы и его построение на аэрофотоснимках
- •§ 51. Определение расстояний и разбивка пикетажа
- •§ 53. Применение при нивелировании материалов аэросъемок прошлых лет
- •Глава 10. Аэрофототопографическая съемка местности
- •§ 55. Виды фототопографических работ
- •§ 56. Универсальные фотограмметрические приборы
- •§ 57. Обработка аэрофотоснимков на универсальных стереоприборах
- •§ 58. Аналитическая съемка местности
- •Глава 11. Математические модели местности
- •§ 59. Виды цифровых и аналитических моделей местности
- •§ 60. Цифровые инженерные модели местности
- •§ 62. Методы построения цифровых моделей местности
- •§ 63. Построение цифровых моделей по топографическим планам и картам
- •Глава 12. Комплекс аналитических аэрогеодезических работ при проектировании сооружений
- •§ 64. Технология аналитического трассирования сооружений
- •§ 65. Виды аналитического трассирования автомобильных дорог и подходов к мостовым переходам
- •§ 66. Детальная аналитическая пространственная укладка трассы
- •Глава 13. Аэроизыскания мостовых переходов
- •§ 68. Оценка по аэрофотоснимкам мест мостовых переходов
- •§ 69. Определение основных элементов мостовых переходов по аэрофотоснимкам
- •§ 70. Особенности русловых съемок мостовых переходов
- •§ 71. Аэрофотогидрометрические работы
- •§ 72. Аэрогеодезические работы с построением аэрофотомакетов
- •Глава 14. Аэроизыскания аэродромов
- •§ 73. Предварительные аэроизыскания
- •§ 74. Основные топографические съемки
- •§ 75. Аэроизыскания при реконструкции аэродромов
- •Глава 15. Аэрогеодезия при проектировании реконструкции и строительстве сооружений
- •§ 77. Определение состояния дорог и мостовых переходов по фотоснимкам
- •§ 78. Аэрофотосъемка при изучении транспортных потоков
- •§ 80. Организация дорожного движения с помощью аэрофотоснимков
- •§ 82. Аэрофотосъемка при строительстве и приемке дорог
- •Глава 16. Разбивка инженерных сооружений и геодезическое управление механизацией строительства
- •§ 83. Методы перенесения проектов трассы дороги и инженерных сооружений в натуру
- •§ 84. Вынос в натуру трассы методом опознавания контуров и вешения створов
- •§ 85. Вынос в натуру трассы с точек магистрального хода
- •§ 86. Технология выноса трассы в натуру
- •§ 87. Геодезическое управление работой строительных машин
- •Заключение
- •Предметный указатель
- •Базис фотографирования
- •Статограмма
- •Оглавление
просадок и намеченных мероприятий по их ликвидации. Составляют схемы элементов сооружений. При дешифрировании на фотоснимках указывают места деформаций и рабочие фотограмметрические отметки всех выявленных просадок с точностью 1—2 см по высоте. Ориентирование стереомоделей на приборах ведут по точкам недеформированных участков летного поля, ВПП, РД и МС с учетом размещения замаркированных или зафиксированных точек.
Г л а в а 15
АЭРОГЕОДЕЗИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ РЕКОНСТРУКЦИИ И СТРОИТЕЛЬСТВЕ СООРУЖЕНИЙ
§ 76. АЭРОГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ
Аэроизыскательские работы в целях реконструкции дорог и мостовых переходов выполняют для получения топографической информации о местности, существующем сооружении, его элементах, их содержании и состоянии. Работы ведут теми же методами, что и при изысканиях новых автомобильных дорог.
Наличие технической документации на существующую дорогу значительно сокращает объем полевых обследований при дешифрировании аэрофотоснимков и при создании планововысотного обоснования для трассирования и нивелирования по стереомодели местности и ЦИММ вдоль реконструируемой части сооружения.
В процессе аэроизысканий по стереомодели производят дешифрирование дорожного полотна, определяют состояние его отдельных частей, размеры элементов и их положение, производят съемку деталей прилегающих к ним участков дороги и местности с учетом мест трассы, подлежащих перестройке. На таких участках устраняют большую извилистость трассы, увеличивают прямую видимость, уменьшают продольные уклоны, увеличивают радиусы кривых, перестраивают водоотвод
и дренажную сеть |
застойных и переувлажненных мест. |
По фотоснимкам |
и на стереомодели проектируют обходы |
населенных пунктов, пересечения дорог в разных уровнях, устанавливают целесообразные конструкции перестройки и уширений отдельных элементов дорожного полотна, инженерные мероприятия по приданию устойчивости осыпям и оползневым склонам.
При трассировании новых участков дороги, взамен опасных и перестраиваемых, по стереомодели могут быть назначены и оценены все основные элементы вновь проектируемых участков земляного полотна и условия его примыкания к существую-
184
щему. При уширении дороги или городской автомагистрали можно на стереомодели наглядно оценить условия размещения уширяемой части дорожного полотна, выделить одно из направлений как самостоятельную часть, задать его основные элементы.
В процессе таких работ могут быть найдены новые рабочие отметки и уклоны дорожного полотна, подобраны наиболее целесообразные места перестройки сооружения и его элементов с учетом условий безопасности движения и рациональной вписываемости их в сложившиеся условия местности при надлежащем сочетании геометрических элементов трассы между собой и с природными факторами. Трассирование сопровождается вариантными сравнениями и оценками вариантов.
После окончания трассирования производят фотограмметрическое нивелирование трассы и поперечников с расчетом и разбивкой пикетажа. Данный комплекс работ может быть выполнен любым из ранее указанных методов трассирования и нивелирования.
В процессе аэроизысканий сооружений по данным дешифрирования аэроснимков оценивают существующие условия водоотвода и намечают мероприятия по его улучшению (создание необходимых уклонов, укрепление русл, устройство водосбросов, поднятие земляного полотна и устройство дренажей). Все указанные работы производят на фотограмметрических приборах и сопровождают необходимыми измерениями.
§ 77. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ДОРОГ И МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ ПО ФОТОСНИМКАМ
Реконструкция существующей дороги или мостового перехода предусматривает повышение на них качественных и техникоэкономических показателей автомобильного движения, исходя из перспективного развития перевозок грузов и пассажиров на каждом участке. При реконструкции повышаются технические нормативы проектирования дорожного полотна в соответствии с новой более высокой категорией реконструируемой дороги.
На этапе изысканий сооружений, подлежащих реконструкции, производят инвентаризацию всех их элементов с учетом стадийности перестройки и возведения отдельных частей.
При перестройке оценивают необходимость полной или частичной замены земляного полотна, использования существующей дорожной одежды и искусственных сооружений, строительства новых инженерных сооружений, обслуживающих дорогу зданий и обустройств.
Применение в проектно-изыскательских работах аэрометодов позволяет существенно улучшить оценку состояния реконструируемого сооружения и прилегающих к нему участков местности, а также установить условия и технические характеристики имеющегося на дороге движения, запроектировать мероприятия по его улучшению.
8 - З а к . 1607 |
185 |
Рис. 83. |
Малый мост: |
/ — река; |
2 — кустарник; 5 —мост; 4 — струенаправляющие дамбы; 5—дорога |
Наиболее эффективно производят такие работы по аэроснимкам специальной крупномасштабной аэрофотосъемки в масштабах 1: 3000—1 :1000.
При реконструкции автомобильных дорог в процессе специального дешифрирования крупномасштабных фотоснимков может быть оценено с необходимой точностью состояние дорожного полотна и деформация его отдельных частей, дефекты дорожного покрытия, обочин, берм и откосов, состояние водоотводных устройств (кюветов, лотков, нагорных и водоотводных канав), условий пропуска воды через трубы и мосты (рис. 83), состояние их регуляционных и укрепительных сооружений, состояние резервов грунта и их расположение, размеры основных элементов дорожного полотна и т. д. Так
186
например, используя стереомодель местности, с помощью фотограмметрических измерений можно установить величины рабочих отметок с ошибками 5—10 см, продольных уклонов с точностью 0,001, радиусов горизонтальных и вертикальных кривых с ошибками 0,01 Л — 0,005Л, деформацию земляного полотна и дорожных покрытий с точностью 3—5 см.
При производстве таких проектно-изыскательских работ следует использовать имеющуюся у эксплуатационной службы техническую документацию по существующей дороге (паспорта и графики дороги, карточки и чертежи искусственных сооружений, инвентаризационные ведомости, план и профиль дороги, ведомости неустойчивых и снегозаносимых участков).
Использование технической документации позволяет существенно сократить и упростить значительную часть работ по полевому дешифрированию и фотограмметрической обработке аэрофотоснимков.
Для выполнения аэроизыскательских работ вся существующая дорога с участками предполагаемого размещения вариантов и перестройки дорожной одежды фотографируется с вертолетов в масштабах 1 :1000—1:2000. Перед такой крупномасштабной аэросъемкой целесообразно производить маркировку расположения на существующей дороге смотровых колодцев подземных коммуникаций, километровых и некоторых ограничительных знаков. Маркирование ведут окраской поверхности специальной формы. Цвет раствора должен контрастировать с тоном окружающей поверхности. Размер маркировочного знака и его форма зависят от масштаба аэрофотосъемки и условий местности. Для учета и характеристики существующего движения на дороге может быть выполнена специальная аэрофотосъемка, приуроченная к определенному времени и месту.
§ 78. АЭРОФОТОСЪЕМКА ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ
Для изучения автомобильного движения и его транспортных потоков производится специальная плановая маршрутная аэрофотосъемка автомобильных дорог в определенные периоды времени в масштабах 1:1000—1:5000. Взаимное продольное перекрытие фотоснимков такой аэрофотосъемки берут с учетом скоростей движения автомобилей и аэрофотосъемочного самолета или вертолета. Повторную аэрофотосъемку дороги для определения параметров транспортных потоков, а также для учета состава и направлений движения автомобилей выполняют в тех же масштабах. В результате дешифрирования крупномасштабных аэрофотоснимков определяют типы двигающихся по дороге автомобилей, их распределение в потоке, некоторые динамические характеристики движения.
По таким аэрофотоснимкам можно выполнить расчет
8* |
187 |
интенсивности движения и пропускной способности дороги, ее транспортно-экономических и эксплуатационных показателей, проанализировать причины аварий и происшествий. Стереофотограмметрический и аналитический методы обработки крупномасштабных аэрофотоснимков с вертолета позволяют получить специальные данные о происшествии или аварии. Например, определить длину и траекторию тормозного пути, если видны следы автомобилей в момент аварии, действия водителей и пешеходов. Аэрофотосъемка регулярных скоплений автомобилей на различных участках дороги позволяет решать ряд важных задач по организации дорожного движения. Например, в часы пик по аэрофотоснимкам затора на дороге можно установить причину и места скопления автомобилей. Такой причиной может быть малая скорость отдельных автомобилей (обычно грузовых), малая скорость на подъеме или на кривой с небольшим радиусом, при въезде в поселок или город, при подходе к транспортной развязке и т. д. На аэрофотоснимках вертолетной крупномасштабной (1:2000— 1 :1000) специальной аэрофотосъемки видны участки и размеры скоплений автомобилей, их типы. По ним можно наметить мероприятия по ликвидации таких заторов и скоплений. Например, изменяют условия и производят реконструкцию таких участков, изменяют разметку дороги с передачей одной полосы движения на сторону наибольшей его напряженности, в определенные часы перегрузки дороги автомобили направляют по параллельным данному участку смежным дорогам или производят реконструкцию с добавлением одной или двух полос движения на затяжных или предельных подъемах, реконструируют участки с кривыми минимальных радиусов, прокладывают дорогу для транзитного движения в обход поселка или города, расширяют участки перед транспортной развязкой или железнодорожным переездом, делают пересечение дорог в разных уровнях, проводят мероприятия по увеличению видимости на участках, закрытых растительностью, крутыми откосами полотна, крутыми склонами местности.
В соответствии с результатами такой специальной аэрофотосъемки можно наиболее удачно расставить посты милиции и ГАИ на дорогах с интенсивным движением в тех местах, где наблюдается скопление автомобилей в определенные моменты времени.
Аэрофотосъемка позволяет вести регулярный учет дорожного движения в различные периоды года и суток. При учете движения можно устанавливать: типы автомобилей, степень загрузки их грузами (для открытых автомобилей), скорости движения по участкам, интервалы и интенсивность движения, участки наиболее частых происшествий. По анализу характера и условий автоперевозок, представленных на аэрофотоснимках, можно наметить ряд мероприятий, направленных на улучшение условий и экономических показателей дорожного движения, или технико-экономических показателей автоперевозок. По пока-
188
зателям и параметрам дорожного движения можно установить ряд мер по регулированию скоростей и времени пробега, созданию наиболее благоприятных условий и режима движения, устройству видовых участков и площадок.
Для организации такой работы при ГАИ создают специальное подразделение, которое регулярно проводит специальную аэрофотосъемку, выполняет фотограмметрические измерения и дешифрирование фотоснимков, производит анализ результатов аэрогеодезических работ в целях организации дорожного движения.
§79. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПО АЭРОФОТОСНИМКАМ УСЛОВИЙ
ИРЕЖИМА ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
Производство специальной аэрофотосъемки позволяет выявить условия и режим движения автомобилей на реконструируемой дороге и участках ее перестройки, определить наиболее опасные и неудобные места для движения.
По фотоснимкам устанавливают плотность потоков автомобилей по каждому направлению, типы движущихся автомобилей, их скорость и ускорение, интервалы между ними, интенсивность движения и т. д.
В зависимости от поставленной задачи аэрофотосъемку дороги и движущихся по ней автомобилей выполняют с вертолета в крупных масштабах (1:1000—1:2000) в часы пик в прямом и обратном направлениях при продольном перекрытии снимков 80—90% и с фиксированием времени фотографирования каждого кадра. В отдельных местах, на участках пересечений дорог, ответвлений подъездов к крупным населенным пунктам, участков ввода дорог в города рекомендуется выполнять «стационарную» аэрофотосъемку с зависшего над таким местом вертолета.
Элементы движения как отдельных автомобилей, так и всего потока устанавливают в процессе специальных определений и измерений на фотоснимках. Для выявления скорости движения при дешифрировании из потока автомобилей, изобразившихся на фотоснимках первого залета, выделяют автомобили, отличающиеся от других по своему типу, тону (окраске), грузу или форме с тем, чтобы их можно было уверенно опознать на аэроснимках второго (обратного) залета. При таком выделении замечают места расположения каждого автомобиля на снимках первого и второго залета и по накидному монтажу или при специальных фотограмметрических работах измеряют расстояния между ними Lf. Кроме того, определяют период времени г, прошедший между фотографированием автомобиля в первом залете и во втором залете.
Среднюю скорость его движения определяют |
по формуле |
v ^ L J t . |
(150) |
189
Скорость движения автомобиля в определенном месте (на прямой, на кривой, на подъеме, на спуске) v устанавливают по интервалу времени между моментами фотографирования двух соседних аэрофотоснимков At0 = t2 — ti и расстоянию L0, пройденному автомобилем за это время
|
L0 = l0m0, |
(151) |
|
где /0 |
— измеренная на снимке |
длина |
пути, пройденного |
автомобилем; т 0 — знаменатель |
масштаба |
аэроснимка. Тогда |
|
|
v0 = L0/At0. |
(152) |
Интервалы времени устанавливают в соответствии с расчетными данными, представленными на командном приборе аэрофотоаппарата.
Среднюю скорость движения потока vn находят по скоростям движения отдельных автомобилей vt и их числу п:
К = ^vjn.
Интервалы между автомобилями ALt устанавливают путем их измерения на аэроснимках A/f в масштабе изображения дороги в данном месте 1: т{
AL, = A |
(153) |
Для повышения точности таких определений расстояния /0 и /, на фотоснимках получают по измеренным на стереокомпараторах координатам их крайних точек, через приращения координат между изображениями автомобилей на левом и правом аэроснимках Ах{ и Ау{.
А1{ = ^Ах1 + Ау1 |
(154) |
Интенсивность движения N определяют по числу автомобилей на расчетном участке п, интервалу времени фотографирования участка ty4, средней скорости потока автомобилей по участку fa и средней скорости движения аэрофотосъемочного самолета или вертолета vc. Ее вычисляют по формулам:
при маршрутной аэрофотосъемке в направлении движения (по попутной полосе)
|
|
N = |
^ |
(155) |
при маршрутной аэрофотосъемке против направления дви- |
||||
жения (по |
встречной |
полосе) |
|
|
|
|
К = |
|
(156) |
|
|
'учК+О |
|
|
при стационарной |
аэросъемке над заданным местом |
|||
|
|
N=n'/t\ |
|
|
где п' — число автомобилей, |
прошедших заданный |
створ; |
||
t' — время |
съемки. |
|
|
|
190