37,Крупномасштабные топосъемки с использованием бпла

Большое распространение в последнее время получили технологии создания топографических планов и карт с использованием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). В качестве примера вкратце приведём суть такой технологии, подробно описанной в журнале «Геопрофи», №5, 2013 в статье «Создание топографических карт и планов в ГИС «Карта 2011» на основе данных БПЛА».Технология создания топографических карт масштаба 1:10000 и планов масшта- ба 1:500 — 1:2000 реализуется с помощью азрокомплекса «ГЕОСКАН» (Санкт- Петербург) и эффективна на небольших территориях площадью до 30 кг . На рис. 5.11 представлен один из возможных БПЛА, на борту которого устанавливается цифровой фотоаппарат с широкоугольным объективом и разрешением 221 Мпикселя. Фотоаппарат даст возможность получать снимки с высоты 150—200 м с разрешением на местности 4—5 см в одном пикселе. Это позволяет использовать их для создания ортофотопланов масштаба 1:500 и мельче. С высоты 150 м наодиночном снимке отображается участок местности размером около 90х90 м. Перед началом аэросъемки проводятся полевые топографо-геодезические работы для выбора на местности точек планово-высотной подготовки (ПВП), определяются их координаты и высоты.В качестве таких точек принимались объекты местности, имеющие четко выраженные контуры и небольшую высоту относительно поверхности земли (углы бетонных плит, люки колодцев и др.). При такой технологии работ точки ПВП должны располагаться по регулярной сетке со стороной около 500х500 м. Если на местности не удавалось выбрать четкий и однозначно дешифрируемый на снимке контур, то в качестве точек ПВП использовались одноразовые пластиковые или бумажныетарелки белого цвета размером 18 см и более. Применение одноразовых тарелокв качестве точек ПВП наиболее целесообразно, так как не требует составления абриса и описания. Такие точки хорошо дешифрируются на цифровомснимке и имеют размер 4-5 пикселей. В ряде случаев для обозначения точки ПВПможновыложить крест из бревен толщиной около 10 см (рис. 5.12). Недостатком данной технологии является необходимость закрепления точек ПВП и определения их координат и высот до начала аэросъемки. что увеличивает срок выполнения всех работ. На борту БПЛА имеется навигационный приемник ОРЗ, который во время аэросъемки фиксирует координаты центра каждого снимка в системе WGS 84. Для автоматической обработки результатов аэросъемки файлы с цифровыми снимками и результатами привязки их центров загружались в программный комплекРhotoScan. Следующий шаг обработки включал преобразование координат проекта из WGS- 84 в систему координат и высот объекта. Для этих целей вводились данные высот и координат точек ПВП, и проводилась идентификация каждой точки на цифровых снимках. После этого в автоматическом режиме выпозшялась фотограмметрическая обработка, и создавалась трехмерная цифровая модель территории, которая включала в себя цифровой ортофотоплан (в формате Geotiff), цифровую модель рельефа (в виде регулярной матрицы высот) и другие данные. Для создания и оформления цифрового топографического плана после оценквсех имеющихся в настоящее время ГИС приложений, была выбрана ГИС «Карта 2011» (КБ «Панорама›), которая обладает наибольшей функциональностью инструментарием для создания цифровых планов в соответствии с действующими в РФ требованиями. На первом этапе создания топографического плана в ГИС «Карта 2011» были подгружены данные, полученные программным комплексом РhotoScan.: цифровой ортофотоплан в формате Geotiff и текстовый файл трехмерной модели местности (как ‹облако точек») на территорию 30 км ‚ который содержал 32000 точек с шагом сетки 10х10 м. После обработки этих данных была получена матрица качества. которая использовалась как матрица рельефа. Дальнейшая работа заключалась в оцифровке площадных. линейных и точечных объектов по ортонзображению. Горизонтали строились в автоматическом режиме средствами ГИС «Карта 2011› по данным матрицы рельефа. Составленный цифровой топографический план масштаба 12000 по давшим аэросъемки с помощью БПЛА Geoscan приведен на рис. 5.13.Следует отметить, что наибольшая эффективность применения даннойттехнологии достигается на объектах и территориях, где отсутствует растительность. Например, это могут быть карьеры и отвалы горных предприятий, пахотные земли в период отсутствия растительности, степные и пустынные ,районы. В таких районах можно получить наиболее точную трехмерную модем, рельефа. Применение БПЛА на небольших по площади территориях позволяетоперативно и с меньшими затратами решать разнообразные задачи по сравнению с аэрофотосъемкой с пилотируемых летательных аппаратов. Среди этих задач можно выделить следующие: обеспечение ортофотопланами, цифровыми картами и планами маркшейдерских служб портах предприятий нефтегазового комплекса; выполнение кадастровых работ; выбор проектных решений при проектировании и реконструкции; монтиторинг объектов различного назначения при строительстве и эксплуатации имногое другое.