Отчет по практике в ООО «Аэротех»

Содержание

 

Введение

1. Использование материалов аэрофотосъемки для землеустроительных работ

2. Методы и приборы производства геодезических измерений на предприятии

3. Практический материал по геодезическим работам для обеспечения кадастра

Заключение

Список используемых источников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Производственная практика является составной частью учебного процесса и имеет целью подготовить  специалистов в области проведения работ по обработке данных наземного  лазерного сканирования. Продолжительность  производственной практики составляет три месяца. Место прохождения  практики – ООО «Аэротех».

  Целью практики является  изучение технологии проведения  работ по наземному лазерному  сканированию, изучение программного  обеспечения, используемого для  обработки результатов лазерного  сканирования, изучение методик  создания 3D моделей объектов.

Данная практика ставит перед  собой следующие задачи:

- углубить и закрепить  теоретические знания;

- приобрести навыки по  производству работ по обработке  данных наземного лазерного сканирования;

- ознакомиться с программным  обеспечением;

- ознакомиться с методикой  выполнения работ.

 

 

 

 

 

 

 

1. Использование материалов аэрофотосъемки для землеустроительных работ

Цифровая аэрофотосъемка и воздушное лазерное сканирование (лазерная локация) в настоящее время  являются одними из самых эффективных методов получения высокоточных геопространственных данных.

 

Преимущества  технологии:

 

• высокая производительность аэросъёмки и высокое качество работ, по сравнению с традиционными методами;
• высокая точность и детальность данных цифровой аэрофотосъемки местности и воздушного лазерного сканирования, до 5 см в плане и по высоте;
• возможность выполнения топографической съемки на основе аэросъемочных работ в труднодоступных для традиционных методов районах, в том числе на горных и не проходимых участках;
• лазерная локация позволяет получать данные о рельефе местности даже при наличии густого растительного покрова;
• цифровой формат получаемых аэрофото данных, данных лазерной локации.

 

Области применения:

• инженерные изыскания:
• трассы нефте- и газопроводов;
• линии электропередач;
• автомобильных и железных дорог;
• площадных объектов;
• цифровая картография, включая топографическую съемку местности;
• архитектура, градостроительство и кадастр;
• инвентаризация объектов недвижимости;
• экологический мониторинг;
• управление сельским хозяйством и лесными ресурсами;
• создание ГИС (геоинформационных систем) и МИС (муниципальных информационных систем).

 

Результаты работ:

• цифровые ортофотопланы (ортофото);
• цифровая модель местности (ЦММ);
• цифровые топографические планы и инженерно-топографические планы масштабов : 1 : 500; 1: 1 000; 1: 2 000; 1: 5 000; 1: 10 000;
• цифровые карты масштабов: 1: 10 000; 1: 25 000;
• цифровая модель рельефа (ЦМР), TIN или GRID модели;
• навигационные карты;
• трехмерные модели местности, включая трёхмерные модели городов;
• «облако» точек (отражений) воздушного лазерного сканера и цифровые снимки;
• панорамные снимки высокого разрешения

 

Виды работ, проводимые с  использованием материалов аэрофотосъемок

 

1) Кадастровые работы по образованию земельных участков с целью постановки на государственный кадастровый учет:  
- из земель, находящихся в государственной или муниципальной собственности;  
- образуемых при разделе, объединении, перераспределении или выделе;  
- образованных в результате выдела в счет доли (долей) в праве общей собственности.

2) Уточнение границ и площадей земельных участков и внесение изменений в государственный кадастровый учет (уточняемые земельные участки).

3) Установление полос отвода земельных участков, занятых автодорогами, нефте и газопроводами, с целью постановки на государственный кадастровый учет.

4) Изготовление схем расположения земельных участков на кадастровом плане территории, их согласование и утверждение в муниципальных органах власти.

5) Перевод земельных участков из одной категории в другую.

6)Подготовка и заключение договоров аренды земельных участков.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Методы и приборы производства геодезических измерений на предприятии

Цифровая аэрофотосъемка  выполняется современными топографическими аэрофотосъемочными системами, обладающими высокой производительностью, геометрической точностью, пространственным разрешением и фотометрическим качеством изображения. Материалы аэрофотосъемки, получаемые с помощью полноформатных цифровых аэрофотокамер, представляют собой набор цветных и мультиспектральных снимков в четырех спектральных зонах (красной, зеленой, синей, ближней инфракрасной). Снимки спектральных каналов могут использоваться для создания спектрозональных снимков (снимков в условных цветах, в которых присутствует ближний инфракрасный канал и два выбранных канала видимой зоны спектра), которые обладают высокими дешифровочными свойствами.

Воздушное лазерное сканирование (лидарная аэросъемка) заключается в оптико-механическом сканировании местности лазерным излучением, пульсирующим с высокой частотой (например, 150 кГц), приеме и регистрации отраженного от поверхности объекта сигнала (импульса), определении дальности от точки излучения до точки отражения и вычислении координат точки отражения. Для обеспечения возможности вычисления координат точек лазерных отражений (ТЛО) система воздушного лазерного сканирования (аэросъемочный лидар) имеет в своем составе систему определения положения и ориентации, обеспечивающую на основе ГНСС и инерциальных измерений определение положения и ориентации сканирующей лазерной системы в момент испускания импульса. Это позволяет получить облако точек лазерных отражений с известными пространственными координатами, обладающее высокой плотностью (несколько точек на м²). 

Аэрофотосъемкой называют комплекс работ, выполняемых для получения топографических планов и цифровых моделей местности (ЦММ) с использованием материалов фотографирования местности с летательных аппаратов или из космоса.  
        В связи с произошедшим в стране переходом на технологию и методы системного автоматизированного проектирования объектов строительства (САПР) и резким в связи с этим увеличением объемов изыскательской информации, необходимой для проектирования в рамках САПР, аэрофотосъемка выступает как один из основных видов изыскательских работ, позволяющий при резком увеличении производительности полевых работ перенести основной объем работы по получению изыскательской информации о местности в камеральные условия с широким привлечением для этих целей средств автоматизации и компьютерной техники. Аэроизыскания — комплекс специальных воздушных, наземных полевых и камеральных работ, направленных на получение исходной топографической, инженерно-геологической, гидрогеологической, гидрометеорологической, экономической и других видов информации, необходимой для разработки проектов объектов строительства  
Значительный опыт, накопленный в области применения аэрометодов при изысканиях, показывает их исключительную эффективность по сравнению с традиционными методами сбора информации как в части резкого снижения трудоемкости и сокращения сроков изысканий, так и в части широты охвата различных видов информации, необходимой для проектирования.  
Методы аэрофотограмметрии, применявшиеся эпизодически при традиционном проектировании, являются уже обязательным и наиболее важным элементом технологии изысканий при проектировании на уровне САПР. Аэроизыскания объектов строительства состоят из аэросъемочных, аэрогеодезических, аэрогеологических, аэрогидрологических и других специальных инженерных работ. Аэроизыскания выполняют в три этапа: подготовительный, полевой и камеральный.  
В подготовительный период осуществляют сбор имеющейся на район изысканий топографической информации и материалов аэросъемок прошлых лет, на основании которых обосновывают полосу варьирования конкурентоспособных вариантов трассы и составляют проект производства полевых и камеральных аэрофотограмметрических работ.  
В полевой период производят: наземные геодезические работы по созданию планово-высотного обоснования аэросъемок; закрепление и маркировку точек опорной сети; различные виды аэросъемочных работ; привязку и дешифрирование аэрофотоснимков.  
В камеральный период выполняют полную обработку результатов геодезических измерений, стереофотограмметрическиё работы, аналитическую компьютерную фототриангуляцию, готовят топографические планы и ЦММ.  
Аэрогеодезические изыскания осуществляют в поле наземными методами при создании опорной геодезической сети аэрофотосъемки и камерально при стереофотограмметрической обработке материалов аэрофотосъемки. При автоматизированном проектировании аэрогеодезические работы направлены главным образом на преобразование изображений земной поверхности для подготовки топографических планов и ЦММ в единой системе координат.  
Важным этапом стереофотограмметрической обработки аэрофотоснимков является не только получение цифровой информации о рельефе местности, но и дешифрирование — выявление отдельных объектов и ситуационных особенностей местности (лесные угодья, пашни, болота, реки, озера, дороги, населенные пункты, отдельные строения и объекты и т.д.).  
Аэрогеологические изыскания — комплекс наземных, воздушных и камеральных работ по установлению геологических, почвенно-грунтовых и гидрогеологических условий местности, включающие в себя также поиск и разведку местных дорожно-строительных материалов. Аэрогеологические изыскания оказываются особенно эффективными при совместном использовании наземных методов инженерно-геологических изысканий, с обязательным использованием геофизических методов разведки.  
Аэрогидрологические изыскания направлены на выявление морфометрических, гидравлических и гидрологических характеристик водотоков, типа и интенсивности руслового процесса, ледового режима, характеристик малых водосборов и т. д. Эта информация необходима для проектирования мостовых переходов, малых водопропускных сооружений (например, водопропускных дорожных труб и малых мостов) и системы поверхностного водоотвода.  
Аэроэкономические изыскания прежде всего позволяют установить характеристики транспортных потоков на существующей сети автомобильных дорог в разное время суток, разные дни недели, месяцы и годы (интенсивность и состав движения, скорости, плотности на различных участках дорог, распределение интервалов между автомобилями и т. д.), направления транспортных связей, границы и типы земельных и лесных угодий с последующей оценкой стоимостей их отвода и т. д.  
Аэроизыскания производят с применением современного аэросъемочного, навигационного и стереофотограмметрического оборудования (в частности, систем спутниковой навигации «GPS») на базе широкого использования современных средств автоматизации и компьютерной техники. 

 

Для выполнения воздушного лазерного сканирования (лидарной аэросъемки) у предприятия имеется современная воздушная лазерная сканирующая система ALS-50-II, обеспечивающая получение плотного облака точек поверхности с высокой точностью пространственных координат (10-13 см). Возможность лидарной съемки как с малых высот (200м) так и больших высот (6000 м) предоставляет широкий спектр применения этого оборудования.

Преимуществами воздушного лазерного сканера  ALS-50-II являются:

• Большой диапазон возможных углов сканирования;
• Возможность съемки с больших высот;
• Высокая плановая точность определения положения точек лазерных отражений;
• Высокая точность определения высот точек лазерных отражений даже при больших высотах полета;
• Наличие режима MPiA (Multiple Pulses in Air), что позволяет получить высокую плотность точек лазерных отражений даже со сравнительно больших высот съемки. 

 

 

Пример плотности точек  для заданных параметров съемки:

• Угол сканирования - 25°
• Высота полета - 1560 м
• Скорость воздушного судна - 300км/час
• Средняя плотность точек – 2.5 точки/м²

 

Также используется крупноформатная цифровая аэрофотокамера UltraСam-X. Для крупномасштабного картографирования, наиболее важным является процесс получения снимков за наиболее короткий промежуток времени (минимальные значения выдержки). UltraСam-X позволяет собирать цифровую информацию с поразительно высокой скоростью 3 Гигабита в секунду. Благодаря этому, UltraСam-X позволяет получать изображения с 70% продольным перекрытием (с разрешением 3 см\пиксел), и 80% продольным перекрытием (с разрешением 5 см\пиксел) на стандартных применяемых скоростях выполнения аэрофотосъемки. Данная улучшенная технология дает ряд преимуществ: позволяет снимать городскую территорию с минимальным влиянием атмосферных эффектов, исключает дырки и артефакты при создании Цифровой модели рельефа, использование центральной части изображений аэрофотоснимков при создании ортофотопланов, а также автоматизированные методы анализа фотоизображений.

Система UltraСam состоит из 4 основных модулей: Сенсор SX, модуль хранения и предобработки данных (SCU), интерфейсная панель (IP), мобильное устройство хранения данных (MSU).

Рекомендуемые области применения:

• Крупноформатный цифровой аэрофотоаппарат UltraCam-X (136 Мегапикселей) предназначен для проведения аэрофотосъемки для решения топографо-геодезических задач:
• Создание и обновление топографических карт и планов вплоть до масштаба 1:500
• Создание ЦМР, ЦММ и ортофотопланов
• Развитие геодезических сетей фототриангуляционными методами и др.

 

 

3. Практический материал по геодезическим работам для обеспечения кадастра

Все базы данных градостроительного кадастра должны быть привязаны к  ГИС данного поселения, отвечающей современному состоянию местности. К сожалению, в подавляющем большинстве  поселений геодезическая и картографическая основа либо устарела, либо отсутствует  вообще как таковая. Особенно это  касается сельских поселений, малых  и средних городов. Если раньше вопросы  топографо-геодезического обеспечения  городов и поселений решались централизованно и более-менее  регулярно, то в настоящее время, в условиях децентрализации экономики  и отсутствия федерального финансирования, редко какой местный бюджет может  осилить такие затратные и  не для всех понятные геодезические  и картографические работы.

Поэтому, в тех поселениях, где принято решение о формировании кадастра застроенных территорий, работу следует начинать со сбора и анализа  материалов топографо-геодезической  изученности поселения. На этом этапе  анализируются имеющиеся в наличии  материалы по геодезическим сетям, в том числе и на основе натурных обследований, по их точности и плотности  пунктов. Одновременно с этим анализируются  материалы картографирования территории и её покрытия топографическими съёмками. Особое внимание обращается на сроки давности топографических и картографических материалов в увязке с произошедшими на местности изменениями ситуации и рельефа. По результатам анализа делается вывод о необходимости производства работ для восстановления и обновления плановых и высотных геодезических сетей на территории поселения, и для производства картографических и топографических работ для пополнения и обновления картографического фонда муниципального образования.

В качестве исходной основы для формирования современного картографо-геодезического фонда поселения служат специально создаваемые городские геодезические сети. Эти сети – как плановые, так и высотные – создаются по тем же правилам и нормативным требованиям, что и общегосударственные сети. В то же время, построение городских сетей имеет некоторые особенности, которые обусловлены исключительно потребностями развития и обустройства поселения, спецификой ситуации и рельефа на застроенных территориях, а также необходимостью использования пунктов геодезических сетей не только в топографо-геодезических целях, для обеспечения городских топографических и кадастровых съёмок в масштабах до 1:500 включительно, но и в инженерно-геодезических работах на территории поселения.