3539

В работе изложен анализ возможностей выполнения требований к данным межевания с использованием СФП, применяемые технические решения и основы технологии создания СФП,

5. Факторы, влияющие на точность определения по аэроснимкам как фотопланам отображаемых объектов землеустройства.

На первом месте здесь находятся факторы, позволяющие увидеть, опознать на снимке детали объекта землеустройства, которые определяют его границу, по точкам которой производятся измерения. Такие точки называют фотограмметрическими и обозначают ФТ.

Точность измерений на местности отображенных на снимке объектов зависит от того, с какой достоверностью ФТ идентифицируются с соответственными точками объекта в натуре, и от того, с какой точностью проводятся сами измерения. Возможность идентификации обусловлена рядом обобщенных показателей, называемых разрешающей способностью снимков R и связанным с ней разрешением на местностиmβAL.Точность собственно измерений зависит от инструментальной точности применяемого прибора, а также от размера, формы и контраста детали изображения, принятой за ФТ.

Следующей по значимости группой факторов являются фотограмметрические искажения снимков, вызываемые наклоном аэрофотоаппарата во время съемки, влиянием рельефа местности, погрешностями выравнивания пленки в аэрофотоаппарате, деформацией фотоматериала при лабораторной обработке и т.д.

Наконец, третья группа факторов, от которой зависит точность измерений по аэроснимку, включает в себя погрешности определения его масштаба.

Дан анализ влияния указанных выше факторов.

б.Для того, чтобы обозначить на снимке действительную границу земельного участка, необходимо видеть на нем изображение межевых знаков.

Выше при установлении критерия точности межевания учитывался допуск = 0,1-0,15 м как половина толщины межевого знака. То есть принято, что эти знаки имеют характерный размер L = 2 или L = 0,2-0,3 м..

Очевидно и следует выяснить, при каких условиях межевые знаки с таким

характерным размером могут быть отображены на снимках.

Возможность отображения на снимках малых деталей зависит от размера детали в натуре, ее формы, контраста на местности, интегрального и спектрального коэффициента яркости, оптических и фотографических свойств съемочной системы, физико-оптических атмосферных условий, особенностей фотообработки, масштаба изображения и др. Роль этих факторов проанализирована в исследованиях Б.H. Родионова, приведенных в публикации «Динамическая фотограмметрия», M. Недра, 1983.

Для того, чтобы тот или иной участок местности отобразился на снимке и был обнаружен, съемка должна быть выполнена в масштабе,

1 1

Коэффициент а R= , где L x и L y - ширина и длина границ участка на местности, учитывает влияние его формы. Для ком-

Значения b R рассчитываются эмпирически.

Вработе отмечено, что эти параметры удовлетворяют фотографированию сквозь толщу атмосферы с высоты 8- 10 км. Это важно, так как ниже последует требование технологии аэросъемки длиннофокусными аэрофотоаппаратами именно с больших высот.

Вформуле [8] R с означает среднюю разрешающую способность реального аэрофотоснимка в пределах его рабочей площади. В работе даны усредненные значения для аэрофотоаппаратов АФА -42\ 75 и АФА -100, в которых применяется компенсация сдвига изображения.

На основании указанных выше данных рассчитаны значения знаменателя масштаба аэросъемки, при котором обеспечивается опознавание на снимках границ земельных участков, обозначаемых упоминавшимися межевымизнаками.

Если производство съемки местности вести в таких масштабах, то при просмотре аэронегативов невооруженным глазом на них не будут видны межевые знаки. Разрешающая сила глаза при просмотре с расстояния наилучшего видения компактных (точечных) деталей равна 0,08 мм, вытянутых - 0,03 мм.

Для того, чтобы такие детали можно было увидеть, негативы следует увеличить в К ' ув раз. Однако, и тогда они станут заметны на пределе разрешения глаза. При таких условиях использовать подобные детали в качестве ФТ нельзя. Поэтому снимки следует увеличивать настолько, насколько позволяет их разрешающая способность без существенной потери резкости изображения.

8.Выше указано, что межевые знаки изображаются на аэроснимках пятнами или линиями и маркируются наколами, принимаемыми за ФТ. Так как пятна и линии имеют конечные размеры , то требуется конкретизировать

размещение накола внутри контура детали, выбранной в качестве ФТ при стандартном диаметре накола 0,05- 0,1 мм.

Если за ФТ принимается пятно, то естественно накол выполняется в его видимом центре относительно внешнего контура детали. Если же ФТ выбирается в точке излома или пересечения линий, изображающих границу участка, то накол выполняется на пересечении осевых линий изображений границы . Очевидно, что при этом центры межевых знаков будут идентифицироваться наиболее точно.

Вопрос о точности измерений линейных размеров объектов и координат их деталей в зависимости от их величины, формы, контраста и

12

разрешающей способности снимка рассмотрен в публикации Б.H. Родионова «Динамическая фотограмметрия».

При работе со снимками, увеличенными в соответствии с этими исследованиями , обеспечивается графическая точность измерений длин линий m ι

=0,08 мм .

9.Профессор А.И. Обиралов приводит нижеследующие расчетные данные по названной теме (Ильинский H.Д., Обиралов А.И., Фостиков А.А.

Фотограмметрия и дешифрирование аэрофотоснимков. M. Недра, 1986) (см таблицу).

В таблице приняты следующие обозначения:

)\ t - относительная погрешность определения по аэрофотоснимку площади изображенного на ней земельного участка,

χ к -абсцисса центра изображения участка в фотограмметрической системе координат,

α- угол наклона аэрофотоаппарата,

f - фокусное расстояние аэрофотоаппарата

Можно видеть, что применение длиннофокусных аэрофотоаппара-

тов дает возможность с достаточной точностью определить площади объектов по аэрофотоснимкам даже при больших углах наклона аэрофотоаппарата.

Известно, что при плановой съемке отдельная точка изображения аэроснимка под влиянием угла наклона аэрофотоаппарата α смещается относи-

φ - угол между главной вертикалью снимка и радиус-вектором r t. Максимально взаимное смещение двух точек изображения δ lα имеет

42\100) при a < 2 ° позволяет использовать увеличенные аэроснимки для

13

межевания границ земельных участков в сельских поселениях с достаточной точностью (при условии, что погрешности за рельеф малы).

где δ l h- искажение линии на снимке за рельеф, 1 - ее длина на снимке.

h - превышение на местности концов линии относительно средней секущей плоскости в пределах участка,

r - расстояние от точки надира аэроснимка до точки дальнего конца линии (r и l - по направлению совпадают)

Угловые искажения ча рельеф на аэроснимке зависят от расположения и направления линий, образующих углы. Наибольшие искажения возникают тогда, когда линия находится в углу рабочей площади и направлена перпендикулярно к радиус-вектору, соединяющему середину линии с точкой надира. В этом случае искажение направления равно

Из сопоставления данных работы делается вывод, что экстремальные

линейные и угловые искажения за рельеф аэроснимков при использовании для съемки длиннофокусных АФА не превышают допуск.

14

В дополнение к теоретическим исследованиям точности СФП считаем необходимым выполнить в пределах рабочей площади аэрофотоснимка следующие предвычисления возможных погрешностей измерений линий изза влияния угла наклона АФА и рельефа местности.

300мм

300мм 210мм

Для наиболее удаленной от центра снимка точки его рабочей площади: погрешность изображения из-за влияния угла наклона АФА

δ r α = - (rc2 cos φ sin α) \ f

r = 121 mm, cos φ = 1, α = 0,°5, sin α = 1\ 114,6, f = 1000 mm δ r α = - (1212 \1000) x 1 x 1\ 114,6 = 14641V(IOOOx 114,6) = 0,128 mm

при L= 121 mm δrα \ 1 = 0,128 mm \ 121 m m = l \ 1000-0,1%

погрешность изображения из-за рельефа местности

δ rh = r h \ H

r =121 mm, h =40m, H= 10000m

δ r h = 121 mm x 40 m\ 10000m = 0,048 mm

при l= 121 mm δ rh\ l= 0,048 \121 = 1 \2500-0,04%

С учетом пятикратного увеличения рабочей площади снимка (21см x 12 ;м) при получении СФП предвычисленные погрешности точки, удаленной IT центра снимка на 60,5 см, составят соответственно r α =0,6 mm , r h = 1,2 mm . Их относительное значение составит также 0,1 % и 0,03 %.

Изложенные предвычисления являются дополнительным обоснованием допустимостиСФП для целей кадастра земель сельских поселений.

14а

При использовании одиночного снимка (а) число фрагментов равно двенадцати. При перекрытии по осям аэрофотоснимков 30 χ 30 % (б) в пределах рабочей площади размещается шесть фрагментов, при перекрытии 60 χ 30 % (в) - четыре. На рисунке показаны контуры соответствующих рабочих площадей снимков и границы фрагментов (1,2 и 3), наиболее удаленных от центра снимка.

Упрощенный, но достаточный по точности способ учета влияния дисторсии заключается в следующем.

Усредненное значение дисторсии может быть формализовано выраже-

δ'д - максимальное значение дисторсии,

r - расстояние от центра снимка до некоторой точки изображения. Очевидно погрешность δ1 измеряемого на снимке отрезка ] между дву-

мя ФТ из-за влияния дисторсии равна разности проекции δд1 и δд2 на этот отрезок значений δД в этих ФТ с учетом знака. Если δД1 и δД2 направлены в одну сторону, то они вычитаются, если в разные, то складываются: δ1 = δД1 - δД2 . Подставив сюда выражение [14], получим

42 \100. Пусть δ ι = 1 мм. Тогда с учетом изложенного получим К= 0,007 мм и δ 1 max \ 1 = 0,007 или 0,7 %. Причем вне зависимости от длины и места

16

Точность положения на карте точки ситуации, с которой опознается и идентифицируется ФТ, зависит от ее функциональной значимости.

Так как использование в качестве ФТ геодезического знака маловероятно, то будем исходить из того, что m L' = m l = 0,5 мм. Следовательно, при использовании карты можно написать

мого инструмента. В настоящее время может быть обеспечена следующая точность m L \ L < 1\300.

Точность измерения длины линии 1 на снимке, как указано в п. 4., не хуже графической точности 0,8 мм. Следовательно, погрешности измерения 1. и 1 в натуре и на снимке пренебрегаемо малы по сравнению с иными рассмотренными выше погрешностями. При определении масштаба неискаженного аэроснимка, если эта процедура выполняется с использованием карты, существенна лишь погрешность самой карты. Для достижения требуемой точности необходимо, чтобы длина L' на карте была не менее величины, за-

L' > 100мм.

При масштабировании снимков с помощью топографической карты могут возникнуть погрешности, если не учитывать деформацию бумаги, на которой она отпечатана. Поправка за деформацию может быть определена по имеющейся на карте координационной сетке.

13.Из изложенного следует, что существенное влияние на точность определения по аэроснимкам длин линий в натуре оказывают погрешности, вызываемые четырьмя факторами: углом наклона АФА, рельефом местности, дисторсией объектива АФА (для АФА-42\100), погрешностью карты.

Предельные значения каждой из этих погрешностей в отдельности при соблюдении определенных условий не превосходят 1-2 %. Их сумарное значение будет в ν n раз больше, то есть составит 2-4 %. Е c л и исходить из критериев 3σ и 2σ. то средние квадратические значения суммарной погрешности в определении по аэроснимку длины линии на местности составят 0,7- 1,3 % и 1 -2 % соответственно.

Если увеличенные снимки печатать на фотобумаге 50 χ 60 см (рациональный размер фотоплана), то рабочая площадь исходного аэронегатива должна быть разделена на 4 фрагмента при формате 18 x 18 см или на 9 фрагментов при формате 30 χ 30 см.. В пределах таких фрагментов рассмотренные погрешности в значительной степени локализуются. Это является дополнительным фактором, повышающим картометрическую точность аэроснимков, получаемых длиннофокусными аэрофотоаппаратами.

Отсюда следует вывод, что для межевания земель сельских поселений могут быть использованы нетрансформированные аэроснимки масштаба

18

1:8000 1:10000, получаемые аэрофотоаппаратами АФА-ТЭ\35 и АФА42\100, и приведенные простым фотоувеличением к масштабу 1:2000 с точностью 2 %. Такие масштабированные аэроснимки представлены СФП. Масштабирование может выполняться по опорным точкам, взятым с топографических карт масштаба 1 :10000, или по натурным базисам.

Вглаве 1 также прописаны необходимость и востребованность картографического обеспечения современных кадастровых действий при проводимом по России реформировании управления земельными ресурсами и отличие этого обеспечения от дореформенного периода.

Реформа и вместе с ней создание в начале 90-х годов системы новых государственных земельных органов неизбежно повлекли разработку, а затем

иреализацию, в частности в Ярославской области, концепции ускоренных геодезических съемок земель для целей кадастра. Приведено краткое описание такой концепции с обоснованием достаточности для кадастра земель сельских поселений точности измерений по получаемой съемочной продукции M 1 : 2000.

Во второй главе «Метод обеспечения кадастра земель сельских поселений на основе применения сельских фотопланов» излагается непосредственно методология надежного практического применения СФП, получаемых, в свою очередь, по материалам съемки местности длиннофокусными аэрофотоаппаратами (далее АФА).

Вэтом разделе исследования дается характеристика Ярославской области как кадастрового округа. Отмечается, что в одном из первых субъектов Российской Федерации в области приняты законы об утверждении описания ее границы с соседями (в 1998 году) и об административнотерриториальном устройстве области и порядке его изменения (в 2002 году).

Автор работы счел уместным во второй главе дать краткую характеристику земельной службы области, ее кадров, сложную судьбу затянувшегося становления структур управления землей России. Одновременно здесь же представлены итоги реформирования в области земельных отношений и

ход проводимого после введения новых форм кадастрового учета государственного земельного кадастра.

Основное место во второй главе занимают :

описание и оценка метода профессора Б.H. Родионова (г. Москва) по получению картографического материала на сельские поселений на основе аэрофотосъемкидлиннофокусными АФА,

необходимое для аргументации чистоты и тщательности работ по названной технологии описание оборудования и принципа действия съемочного комплекса с длиннофокусными АФА,

практическое обеспечение технических характеристик СФП способом промеров геодезических базисов, привязки их и контроля точности с помощью GPS,

19