153544-317914

вают расстояния между соседними точками, а в графу «Отметки» – отметки точек, опреде-

ленные на карте.

горизонтальный масштаб 1:25 000, вертикальный масштаб 1:500

Рисунок 14. Продольный профиль местности по линии СВ

В вертикальном масштабе для каждой точки откладывают от условного горизонта от-

резки, равные отметкам, в выбранном вертикальном масштабе. При этом, чтобы профиль был более выразительным, масштаб вертикальных расстояний берется в 10 раз крупнее гори-

зонтального масштаба. Концы вертикальных отрезков соединяют ломаной линией.

Соединив на профиле начальную точку (С) и конечную точку (В) делают вывод о на-

личии либо отсутствии прямой видимости. В нашем примере прямая видимость между точ-

ками С и D отсутствует.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

РАБОТА С АЭРОФОТОСНИМКАМИ

Цель работы: познакомиться с плановыми, перспективными, цветными и спектрозо-

нальными аэрофотоснимками; получить некоторые практические навыки в дешифрировании.

Определение масштаба аэрофотоснимка

В результате фотографирования местности с летательных аппаратов специальными аэрофотоаппаратами, снабженными объективами с различными фокусными расстояниями

32

(70, 100, 140, 200 мм и др.), получают аэрофотоснимки. В отличие от картографических изо-

бражений (планов и карт), которые получаются ортогональным проектированием ситуации на плоскость относимости, снимки являются центральным проектированием местности на плоскость (рисунок 15). На рисунке 15 точка S является центром проекции (центр объектива аэрофотоаппарата), Р – предметная плоскость, К – плоскость аэрофотоснимка, ASa, BAb, OSo

– проектирующие (световые) лучи.

b o a K fk

S

H

P A O B

Рисунок 15 – Масштаб планового аэроснимка

Предметную плоскость предполагается провести по средней отметке участка местно-

сти. Масштаб планового аэроснимка плоской горизонтальной местности может быть опреде-

лен из рассмотрения рисунка 15, где произвольно расположенному отрезку ab аэроснимка соответствует на местности отрезок АВ. So = fk – фокусное расстояние аэрофотоаппарата, SO = H – высота полета самолета над плоскостью, проведенной по средней отметке участка. Так

как плоскости Р и К параллельны, то из подобия треугольников ABS и abS следует:
			ab				fk		.		(12)
			AB				H
	ab
Отношение		есть масштаб изображения, а поэтому
	AB
		M		1				fk		,	(13)
					m			H

где m – знаменатель масштаба аэроснимка.

Если высота фотографирования неизвестна, то масштаб аэроснимка может быть опре-

делен по формуле

33

M	1		l	,	(14)
	m
			L

где l – изображение отрезка на снимке, L – изображение этого же элемента на местности

(плане, карте).

Величина l измеряется по аэрофотоснимку между двумя резко выраженными точками.

При выборе этих точек необходимо учитывать следующее:

-расстояние между точками на местности L должно быть точно известно или мо-

жет быть измерено по топографической карте;

- отрезок прямой, соединяющей эти точки, должен быть не менее 5 см и проходить на удалении не более 2 см от главной точки аэрофотоснимка (положение основания перпен-

дикуляра, опущенного из оптического центра объектива на плоскость аэроснимка), а асим-

метрия концов отрезка относительно главной точки не должна превышать 2 – 3 см;

-взаимное превышение концов отрезка на местности должно быть незначительным.

Топографическое дешифрирование аэрофотоснимков

Дешифрирование аэрофотоснимков – метод исследования территории по ее аэрофо-

тографическим изображениям, заключающийся в обнаружении и распознавании объектов,

определении их качественных и количественных характеристик и отображении их условны-

ми знаками. Дешифрирование осуществляют на фотопланах, фотосхемах или непосредст-

венно на аэрофотоснимке. Различают полевое, камеральное и комбинированное дешифриро-

вание.

При полевом дешифрировании визуально сличают изображение объектов на аэрофо-

тоснимке с местностью. Кроме того, фиксируют объекты, не отобразившиеся на аэрофото-

снимке, и получают дополнительную информацию о местности (названия населенных пунк-

тов, проходимость болот, скорости течения, глубины бродов рек, размеры малых водопропу-

скных сооружений). Полевое дешифрирование является наиболее полным и достоверным,

но требует больших затрат.

Камеральное дешифрирование основано на анализе дешифрировочных признаков,

раскрывающих содержание, характер объектов и контуров местности. Такими признаками

являются:

форма изображения – важнейший дешифрировочный признак. На плановых аэрофотоснимках изображение объектов соответствует его виду сверху и форма изображе-

34

ния подобна его очертанию в плане. По этому признаку опознают большинство площадных и линейных местных предметов (лесные массивы, реки, озера, дорожную сеть и т.д.);

размер фотоизображения зависит от размера местного предмета и масштаба аэрофотоснимка. При дешифрировании он дополняет данные о предмете, полученные на ос-

новании опознания его формы. Сравнивая измеренные по аэрофотоснимкам размеры объек-

тов с их фактическими размерами, можно опознать различные виды дорог, построек, мостов и других объектов;

тон изображения, т.е. степень почернения светочувствительного слоя на чер-

но-белом аэрофотоснимке. Она зависит от освещенности объекта, отражательной способно-

сти его поверхности и светочувствительности фотопленки. Все разнообразие земной поверх-

ности изображается на черно-белом аэрофотоснимке тонами серого цвета различной плот-

ности. Объекты выявляют и опознают, используя их спектральные характеристики и приме-

няя специальные эталоны;

форма и длина тени от предмета. По ним можно судить о внешнем виде предмета местности и его размерах, особенно при опознавании высоких строений, отдельно стоящих деревьев, линий электропередач и других подобных местных предметов;

взаимное расположение объектов и их связь с естественными местными пред-

метами обусловлены назначением объектов. Поэтому часто наличие одних предметов преду-

сматривает необходимость или возможность присутствия других. Этот признак приобретает особое значение в случаях, когда другие признаки или отсутствуют, или неясно выражены.

Рассмотрим дешифрировочные признаки наиболее часто встречающихся местных предметов, знание которых необходимо для выполнения лабораторной работы.

Населенные пункты опознают по характеру планировки и застройки. Для города ха-

рактерно наличие крупных зданий, парков, площадей, промышленных и спортивных соору-

жений. Для поселков сельского типа характерно расположение улиц и преобладание малых по размерам и однотипных по очертанию построек с приусадебными участками.

Промышленные предприятия дешифрируют по крупным сооружениям производст-

венных корпусов, по заводским трубам и подъездным путям. Особенно очертаний и разме-

щения сооружений часто позволяют не только опознать промышленное предприятие, но и установить многие его характеристики.

Лесные массивы опознают по контурам и теням от деревьев, а также по характерной зернистой структуре изображения, создаваемой освещенными кронами деревьев и темными промежутками между ними. По величине зернистости можно установить возраст, густоту леса, а иногда и породу деревьев. Высота деревьев может быть определена по их тени путем

35

сопоставления ее с тенью предмета, высота которого известна. Участок вырубленного леса резко выделяется на общем фоне более светлым тоном.

Буреломы и лесные завалы опознаются по более светлому, чем у остального леса, тону.

Болота опознают на аэрофотоснимках летнего периода по тону изображения и ха-

рактеру растительности. Чем суше болото, тем светлее тон. При наличии троп и деревьев бо-

лото проходимо. Если на снимке видны темные пятна и полосы с резкими границами, то бо-

лото непроходимое с топями.

Дорожную сеть опознают по характерным очертаниям, тону и ширине изображений.

Железные дороги изображаются на аэрофотоснимках в виде серых или светло-серых прямых линий с плавными закруглениями большого радиуса. Периодически вдоль линии встречают-

ся изображения построек (платформ, вокзалов и т.п.). С автодорогами железные дороги пе-

ресекаются примерно под прямыми углами.

Автострады и шоссейные дороги опознают по четким контурам полотна. Тон их изо-

бражения светлее, чем для железных дорог. По сторонам дорог видны изображения кюветов,

линии связи и посадки.

Грунтовые дороги отличаются от окружающей местности светлыми извилистыми линиями неравномерной ширины.

Реки и озера легко опознают по однородному темному тону изображающейся воды с резко очерченной береговой линией.

Искусственные водоемы характеризуются наличием плотин или дамб, изображаю-

щихся на аэрофотоснимке в виде узкой более светлой, чем изображение воды, полосой.

Рельеф местности опознают по тону фотоизображения. Хорошо дешифрируется резко выраженный холмистый и горный рельеф. Надежно опознаются по четко изображен-

ным границам овраги, обрывистые берега, котловины, ямы. Слабо выраженные формы рель-

ефа на черно-белых аэрофотоснимках практически не опознаются.

Подробность и достоверность дешифрирования зависит от масштаба аэрофотоснимка и качества изображения, которое оценивают разрешающей способностью.

Топографическое дешифрирование значительно облегчается по цветным и спектрозо-

нальным аэрофотоснимкам, а также путем построения стереоскопической модели местности.

На цветном фотоснимке местность изображается в цветах, близких к реальным, что способ-

ствует улучшению опознавания. На спектрозональном фотоснимке цвет изображения не со-

ответствует реальному цвету предмета, но подобран так, чтобы контрастно выделялись ландшафтные зоны и отдельные предметы.

36

На рисунке 16 приведен пример топографического дешифрирования аэрофотосним-

ка. Аэрофотоснимок равнинного района: слева – с нормальным фотоизображением мест-

ности, справа – с ослабленным, по фону которого в условных знаках показаны: леса (зер-

нистый рисунок), пашни на разной стадии обработки (гладкий и полосчатый рисунок), дом отдыха со строениями и садами (точечный рисунок) и др.

Рисунок 16 – Пример дешифрирования

Перенесение объектов с аэрофотоснимка на топографическую карту

Эта задача может быть выполнена способом промеров и способом соответственных сеток.

Способ промеров применяют в тех случаях, когда определяемая точка расположена на линейном объекте или контуре местного предмета, изображения которого имеются на топогра-

фической карте и фотоснимке. Для перенесения точки со снимка на карту работу проводят в следующей последовательности:

– определяют на фотоснимке и карте общую точку, принадлежащую данному объекту

(или контуру);

37

–на фотоснимке по линейному объекту (или контуру) измеряют расстояние от общей точки до определяемой;

–на карте от общей точки по тому же линейному объекту (или контуру) откладывают измеренное расстояние и отмечают искомую точку.

При работе на фотоснимке и карте необходимо пользоваться их масштабами.

Способ соответственных сеток (рисунок 17) применяют при перенесении с планово-

го аэрофотоснимка на топографическую карту нескольких точек. Работу целесообразно про-

водить в следующей последовательности:

- на аэрофотоснимке выбирают четыре точки (1, 2, 3, 4) и строят по ним четырех-

угольник так, чтобы переносимые точки (например, А и В) оказались внутри его контура;

- находят соответствующие точки на топографической карте и строят по ним четы-

рехугольник;

-делят противоположные стороны каждого четырехугольника на одинаковое число равных частей и строят сетку;

-определив относительное положение искомых точек в соответствующих ячейках сетки, переносят точки с фотоснимка на карту. Точность перенесения зависит от величины ячеек сетки.

а)		б)
		1
	1	2
		●А

●А 2

			●В
		●В	3
	3		4

4

Рисунок 17 – Перенесение точек с аэрофотоснимка (б) на топографическую

карту (а) способом соответственных сеток

38

Контрольные вопросы

1.Что называется планом? Что называется картой?

2.Какие планы и карты называются топографическими?

3.Что называется масштабом?

4.Какой масштаб называется численным, линейным, поперечным?

5.Что называется основанием линейного и поперечного масштабов?

6.Чему равно основание нормального поперечного масштаба?

7.Чему равно наименьшее деление основания нормального поперечного масштаба?

8.Чему равно наименьшее деление нормального поперечного масштаба?

9.Что называется точностью масштаба?

10.В каком масштабе составляются планы для целей строительства?

11.Что называется номенклатурой карт и планов?

12.Карта какого масштаба принимается за основу номенклатуры карт различных масштабов?

13.Какие условные знаки называются масштабные и какие внемасштабные?

14.Какая существует связь между дирекционными углами и внутренними углами полигона?

15.Какая точка принимается за начало координат в зональной системе?

16.Откуда отсчитывается абсцисса и ордината в зональной системе?

17.Что называется дирекционным углом?

18.Что называется румбом?

19.Какая существует связь между прямыми и обратными дирекционными углами, между прямыми и обратными румбами?

20.Какая существует связь между дирекционными углами и румбами?

21.Что называется горизонталями?

22.Что называется высотой сечения?

23.Что называется заложением?

24.Что называется крутизной ската?

25.Для чего на топографических картах строится масштаб заложений?

26.Что называется уклоном линии?

27.Откуда ведется счет высот на топографических картах?

28.Как определяются по карте длины отрезков, азимуты?

29.Как определить по топографическому плану или карте отметку точки и крутизну ската?

30.Как складывается номенклатура листов карт (планов)?

39

ТЕМА «СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДЕЙ»

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Для определения площадей строительных участков в зависимости от значимости объ-

екта, наличия планово-картографического материала, топографических условий местности и требуемой точности применяют следующие способы определения площадей:

-аналитический, когда площадь вычисляется по результатам измерений линий и углов на местности или по их функциям (координатам вершин фигур);

-графический, когда площадь вычисляется по результатам измерений линий или коор-

динат на плане (карте) или при помощи палеток;

-механический, когда площадь определяется по плану с помощью специальных прибо-

ров (планиметров).

Иногда эти способы применяют комбинированно: графоаналитический, графомехани-

ческий способ.

Площади можно также определить на ЭВМ по цифровой модели местности с исполь-

зованием специальных программ.

При аналитическом способе определения площадей применяются формулы геомет-

рии, тригонометрии и аналитической геометрии.

При графическом способе определения площадей участок на плане делят на простей-

шие геометрические фигуры: треугольники или трапеции, площади которых вычисляют по известным математическим формулам, а площадь фигуры – как сумму площадей отдельных фигур. Также можно использовать палетку, представляющую собой прозрачную основу

(пластик, калька) с нанесенной на нее сеткой равных по площади фигур, обычно квадратов

(рисунок 1)

Рисунок 3.1 – Квадратная палетка для определения площадей

40

Палетку накладывают на план и внутри контура фигуры подсчитывают число n1 це-

лых квадратов и число n2 квадратов, которые составлены на глаз из частей рассеченных контуром. Площадь участка вычисляют так:

P а2 (n	n ),	(1)
1	2

где а – сторона квадрата в масштабе плана.

В настоящее время чаще всего площади определяют по координатам вершин фигур,

так как этот способ является лучшим по точности.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ УЧАСТКА

Цель работы: изучить устройство и поверки полярного планиметра, научиться опре-

делять им площади контуров по картам или планам; освоить вычисление площади участка по координатам его вершин.

Устройство полярного планиметра

Для определения площадей плоских фигур произвольной формы в геодезии, карто-

графии, землеустройстве используют полярные планиметры.

Полярный планиметр ПП-М (рисунок 2 а) состоит из полюсного 1 и обводного 2 ры-

чагов, соединяемых во время работы шарниром. На конце рычага 1 находится полюс 4 с

прокладкой, удерживающей его на поверхности бумаги в одной точке. На одном конце об-

водного рычага расположена каретка 3, в которой установлен счетный механизм, а на другом обводной шпиль 5. Удерживая планиметр за поводок (рукоятку) 7, обводят шпилем контур участка, площадь которого хотят измерить.

Счетный механизм состоит из счетного ролика 8, имеющего шкалу из 100 делений,

диска отсчетного 9 с десятью цифрами, ведущего отсчет оборотов счетного ролика 8.

Отсчет по шкале счетного ролика 8 выполняется по нониусу 10, а по диску отсчет-

ному 9 – в окне крышки 6. Каретка перемещается по обводному рычагу и фиксируется пружиной. Положение каретки отмечается на шкале обводного рычага 2 по метке, нане-

сенной на крышке 6.

41