Технология цифровой топографической съемки

В настоящее время применяется технология цифровой топографической съемки, основанная на сборе пространственной информации с использованием спутниковых геодезических систем реального времени и электронных тахеометров. Цифровой план с базой данных создается непосредственно в поле. В поле спутниковыми методами в реальном масштабе времени с точностью 2 - 3 см определяются плановые и высотные координаты пикетов. Для досьемки участков, где спутниковые методы неэффективны, используется электронный тахеометр.

При сборе данных о местности спутниковым приемником и электронным тахеометром, помимо автоматически вычисляемых координат, в контроллере (накопителе информации) сохраняют описание пикетов (номер, код объекта, которому принадлежит пикет, сведения о последовательности соединения его с другими пикетами и т. д.). После переноса результатов съемки в память компьютера автоматически производится рисовка топографического плана, составление связанной с ним базы данных.

В рабочий комплект кроме самого тахеометра входит одна или несколько вех с призменными отражателями и набор для «голосовой» радиосвязи между наблюдателем и реечниками.

Процесс съемки тахеометром заключается в следующем. Наблюдатель устанавливает инструмент на точке, с которой будет проводить съемку. Это может быть точка с известными координатами (геодезический пункт или точка спутниковой сети) или произвольно выбранная точка, координаты которой тахеометр вычислит из обратной засечки. Задав высоту инструмента и отражателя, исполнитель вводит имя или номер определяемой точки, код снимаемого объекта и запускает измерения.

С помощью тахеометра измеряют вертикальный и горизонтальный углы на веху с отражателем, расстояние до нее. Вычисляют по этим данным координаты пикета и записывает их во встроенный накопитель или на PCMCIA-карту. Тахеометр, как и контроллер, имеет встроенные функции вычисления недоступных расстояний, координат недоступных точек, решения различных геодезических задач непосредственно в поле.

Рисовка плана участка съемки проводится непосредственно в поле на портативном компьютере автоматически по кодам объектов (рис. 11). Классификатор кодов и соответствующие условные знаки могут быть созданы самим исполнителем, что позволяет эффективно использовать предлагаемую технологию для съемок специального назначения.

 

 

а)

б)

Рис. 11. Результаты обработки тахеометрической съемки в средах Кредо (а) и Автокаде (б)

 

Лазерное сканирование

Значительным технологическим новшеством последнего времени в маркшейдерии, геодезии и ряде смежных отраслей стало активное внедрение в практику лазерных сканирующих систем, сочетающих в себе трехмерность плюс абсолютную геодезическую точность на уровне первых сантиметров. Лазерную локацию (ЛЛ) можно рассматривать как отдельный раздел геодезии и фотограмметрии. Лазерно-локационные технологии сочетают в себе точность и конкретность фотограмметрии, а также высокую информативность и производительность методов дистанционного зондирования.

На самолете, вертолете или ином летательном аппарате устанавливается лазерный локатор. В зависимости от типа лазерного локатора могут фиксироваться более одного (до пяти) отражений для каждой линии визирования, т.е. съемка ведется одновременно по пяти полосам. Траектория движения носителя регистрируется бортовым приемником GPS. В сочетании с замеренными значениями наклонной дальности и угла сканирования это позволяет непосредственно получить абсолютные геодезические координаты элементов местности, вызвавших отражение зондирующего луча.

Точность изображения компонентов рельефа и наземных объектов по результатам съемки, а также точность геометрических измерений составляет, как правило, 10 - 20 см, что позволяет использовать ЛЛ данные для создания и обновления топографических карт и планов полного масштабного ряда вплоть до масштабов 1:1000-1:2000.

 

Рис. 12. Лазерные сканирующие системы для топографической съемки

 

Производительность ЛЛ метода достигает 500 - 600 км за один аэросъемочный день. ЛЛ метод не требует выполнения наземных геодезических работ по планово-высотному обоснованию результатов аэросъемки и в значительной степени свободен от сезонных ограничений, связанных с наличием лиственного покрова. ЛЛ измерения в большинстве случаев применимы к объектам, расположенных под кронами деревьев.

Наиболее перспективным направлением развития ЛЛ технологий представляется интеграция с классическими аэросъемочными и цифровыми фотограмметрическими методами, что позволяет надеяться на появление в ближайшее время принципиально новых систем картографирования в режиме реального времени.