Дешифрирование материалов аэро- и космической съемки для целей инвентаризации земель населенных пунктов

Лекция №9 ДЕШИФРИРОВАНИЕ МАТЕРИАЛОВ АЭРО- И КОСМИЧЕСКОЙ СЪЁМКИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ИНВЕНТАРИЗАЦИИ ЗЕМЕЛЬ НАСЕЛЁННЫХ ПУНКТОВ Основные вопросы: 1. Задачи и содержание земельно-кадастрового дешифрирования. Требования к качеству используемых снимков. 2. Подготовительные работы и технология дешифрирования снимков при кадастровых работах. 3. Особенности применения дешифрированных признаков, объектов и критериев оценки качества при дешифрировании застроенных территорий. 4. Дешифрирование. Контроль и приемка результатов дешифрирования. Задачи и содержание земельно-кадастрового дешифрирования. Результаты, получаемые в процессе дешифрирования снимков используют для создания базовых планов состояния и использования земель, информационных земельно-кадастровых баз данных и геоинформационных систем (ГИС). Планово-картографические материалы и информационные базы данных, хранящиеся на бумажной основе или на магнитных носителях, являются основой для ведения Государственного земельного кадастра. Содержащиеся в них сведения используют при регистрации прав собственности, организации постоянного контроля за использованием земель, налогообложении и т.п. Наибольшее внимание Федеральная землеустроительная служба и местная администрация уделяют территориям городов, поселков городского типа и сельским поселениям. В границах сельских поселений и городов подлежат дешифрированию следующие земельные участки: жилой застройки; общественной застройки; земли общественного пользования; под промышленной, коммунальной и складской застройкой; транспорта ,связи, инженерных коммуникаций; природно-заповедного, природоохранного, оздоровительного, рекреационного и историко-культурного назначения; водного фонда; с/х назначения; военных объектов ,режимных зон и иные земли; прочие земли. При выполнении работ по дешифрированию руководствуются инструкциями и наставлениями, принятыми в производстве, а также техническим заданием, определяющим требования к содержанию и объему получаемой информации. Дешифрирование выполняют полевым или комбинированным способом на увеличенных фотоизображениях. Масштаб увеличенных снимков (или их фрагментов) соответствует масштабу создаваемого кадастрового плана Для сельских поселений используют масштаб 1:1000–1:2000, для городов – 1:500–1:1000. Задачи Кадастрового дешифрирования: 1) наиболее высокая точность необходима при определении границ землепользовании и капитальных сооружений. Погрешность во взаимном положении близлежащих контурных точек таких объектов не должна превышать 0,4 мм в масштабе кадастрового плана, а погрешность положения относительно пунктов съемочного геодезического обоснования не должна быть более 0,3 мм; 2) погрешность опознавания и вычерчивания границ контуров и объектов, которые отчетливо изобразились на аэрофотоснимке, относительно видимой фотолинии не должна превышать 0,2 мм; 3) Расхождения между двумя определениями границ контуров и объектов, имеющих в натуре отчетливые границы, но не изобразившиеся на аэрофотоснимке, не должны быть более 0,3 мм; 4) погрешность установления границы контуров, не имеющих в натуре отчетливых границ (сенокос, пастбище и др.), не должна превышать 1,5 мм; 5) при дешифрировании криволинейных границ разрешается их «спрямление» в том случае, если длина перпендикуляра, опущенного из точки, расположенной между двух других точек, на линию, соединяющую эти две точки, не превышает 0,5 мм; 6) выступы капитальных сооружений отображают в том случае, если они более 0,5 мм в масштабе кадастрового плана; 7) контуры с неопределенными (размытыми) границами (кустарник, редкий лес, камыши и др.) дешифрируют приблизительно; 8) объекты местности (кроме капитальных сооружений), имеющие площадь менее 20 мм2 в масштабе плана, не дешифрируют; 9) линейные объекты, если их ширина выражается в масштабе кадастрового плана, дешифрируют по факту использования с учетом насыпи, выемки, водоотводной канавы, полосы отвода и т.д. Кроме этого обязательно указывают все необходимые пояснительные надписи. Если ширина линейного объекта не выражается в масштабе кадастрового плана, то этот объект отображают в соответствии с «условными знаками» с обязательным указанием ширины и других необходимых характеристик; 10) требования к точности более подробно изложены в «Инструкции по дешифрированию аэрофотоснимков и фотопланов в масштабах 1:10000–1:25000 для целей землеустройства, государственного учета земель и земельного кадастра» (Москва, 1978 г.) и «Инструкции по топографическим съемкам в масштабах 1:5 000–1:500» (Москва, 1982 г.); 11) всю информацию, полученную в процессе дешифрирования, отображают на увеличенном аэрофотоснимке соответствующими условными знаками и пояснительными надписями. При выполнении работ по кадастровому картографированию и геодезической привязке аэрофотоснимков обязательно ведут «Журнал полевого дешифрирования» в соответствии с требованием «Инструкции по топографическим съемкам масштабов 1:500– 1:5000, приложение № 5». Все полевые материалы подлежат заверению подписью и печатью представителей администрации городского (районного) земельного комитета и других уполномоченных и заинтересованных лиц и организаций; 12) после завершения полевых работ по кадастровому дешифрированию и геодезической привязке аэрофотоснимков выполняют полевой контроль и приемку материалов полевых работ. Полевой приемке и контролю подлежит не менее 15 % от всего объема работ. Заключается в выявлении и распознавании заснятых объектов, установлении их качественных и количественных характеристик, а также регистрации результатов в графической (условными знаками), цифровой и текстовой формах. Подготовительные работы при дешифрировании снимков Дешифрирование снимков для целей кадастра и инвентаризации земель имеет свои отличительные особенности, обусловленные спецификой определяемой информации. Поэтому подготовительные работы – наиболее ответственный этап в технологическом комплексе работ. Просчеты, допущенные на этом этапе, могут привести к увеличению материальных и трудовых затрат, сроков выполнения работ и в итоге к увеличению стоимости конечной продукции. На подготовительном этапе выполняют следующие виды работ: – подбирают увеличенные снимки или их фрагменты на участки изучаемой территории; – отграничивают рабочие площади на отобранных снимках; – подбирают топографические материалы на участки работ: топографические планы (фотопланы) крупных масштабов 1 м = 1:500...1:5000, топографические карты масштаба 1:10000, 1:25000 и мельче, копии районных карт масштаба 1:50000 с нанесенными кадастровыми номерами, специальные карты и планы (почвенные, геоботанические, лесные и т.п.); – получают копии генеральных планов и другой градостроительной документации, перспективные планы развития и правила застройки городов и поселений; – собирают материалы (копии) предыдущих инвентаризаций, документы и материалы по отводу земельных участков, выносу в натуру, установлению и восстановлению границ землевладений, землепользований и поселений; – получают материалы обследований индивидуальных земельных участков и построек, выполненных бюро технической инвентаризации (БТИ), и материалы исполнительской съемки, в которых отражены сведения о землевладельцах, землепользователях; – получают сведения о наличии зон ограничения и обременения по данным организаций, в ведении которых находятся линии электропередач, связи, трубопроводы коммунальные сети и т.п.; – составляют списки землепользователей (физических и юридических лиц); – собирают на каждое поселение сведения о распределении земель по целевому назначению, оформляют в виде таблиц и заверяют подписью и печатью председателя райкомзема и местной администрации; – проводят по данным районной землеустроительной службы разделение объекта на кадастровые зоны, массивы и кварталы; – согласуют существующие и проектные границы поселений в архитектурно-планировочных управлениях (отделах). Технология дешифрирования снимков при кадастровых работах Технология дешифрирования снимков при кадастровых работах и инвентаризации земель состоит из двух этапов: камеральной подготовки и полевого обследования территории. На первом этапе, используя материалы подготовки, дешифрируют все объекты, подлежащие отображению на базовом плане. При этом наносят границы тех объектов, дешифрирование которых не вызывает сомнения, а также границы поселений, кадастровых зон, массивов, кварталов. На втором полевом этапе опознают объекты, достоверность дешифрирования которых в камеральных условиях была низкой, а также обследуют все камеральные дешифрированные иные объекты. Выполняют досъемку не изобразившихся объектов. Комбинированный способ позволяет уменьшить объемы чертежных работ в полевых условиях, сократить время полевых работ при одновременном повышении достоверности, полноты и точности результатов дешифрирования. Полевой этап дешифрирования выполняют опытные специалисты с участием представителей местных администраций или рай(гор)комземов, дешифрирование административных границ поселений выполняют аналогично. На увеличенных снимках (фрагментах) по согласованным на этапе подготовке материалам накалывают и обозначают поворотные точки границ поселений и границ кадастровых зон, массивов, кварталов. Их нанесение уточняют в полевых условиях в присутствии представителя администрации. В случае согласованного изменения границы ее новое положение вычерчивают сплошной линией (красного цвета), а старую границу аккуратно зачеркивают и делают пояснительную запись в журнале полевого дешифрирования. Достоверность установления и нанесения границ подтверждают на каждом дешифрированном снимке (фрагменте) подписями и печатями представителей администрации, председателя рай(гор)комзема или главного архитектора района (города). Особенности применения дешифрированных признаков, объектов и критериев оценки качества при дешифрировании застроенных территорий На застроенные территории следует выполнять сплошную плановую подготовку аэрофотоснимков, имея в виду максимальное использование ранее исполненных геодезических сетей и закоординированных твердых контуров. Определение плановых топознаков проектируется в дополнение к имеющимся на местности пунктам геодезической сети с целью обеспечения необходимым плановым обоснованием каждой секции фотограмметрической сети. Проектируемые плановые топознаки должны по возможности совмещаться с реперами нивелирования. На участках съемки, протяженность которых в направлении маршрутов аэрофотосъемки составляет 160–200 см в масштабе создаваемого плана. На участках меньшей длины каждая секция обеспечивается на концах парами опорных точек, расположенных по разные стороны от оси маршрута. Расстояния между опорными точками в направлении маршрута могут составлять 80 – 100 см в масштабе плана. Начало и конец каждого маршрута аэрофотосъемки должны быть обеспечены двумя плановыми опорными точками, одна из которых должна находиться за границей участка съемки. Границы, совпадающие с направлением маршрутов аэрофотосъемки, обеспечиваются дополнительными плановыми точками посередине (через 40–50 см), если число маршрутов на участке больше трех. При уравнивании сетей плановой аналитической фототриангуляции по блокам опорные плановые точки располагаются по периметру и в середине блока. Количество маршрутов в блоке и стереопар в маршруте зависит от применяемой программы пространственного фототриангулирования, соотношения масштабов аэрофотосъемки и плана, конфигурации участка. По свободным границам участка опорные плановые точки располагаются не реже чем через 4–5 базисов фотографирования. Блоки проектируются с таким расчетом, чтобы в их пределах в аэрофотосъемке отсутствовали физические разрывы, стыки маршрутов и значительные водные пространства. Для контроля фотограмметрического сгущения в каждом блоке, состоящем из 4–6 трапеций создаваемого плана, определяются 1–2 контрольные плановые точки. Контрольными точками могут служить также опознанные точки геодезического обоснования (пункты триангуляции и полигонометрии). Точки съемочного обоснования в районах с большим количеством четких контуров намечают на естественных контурах с учетом наиболее простого их геодезического определения. Дешифрирования. Контроль и приемка результатов дешифрирования Топографическая съемка на фотопланах и графических планах (комбинированная съемка) выполняется при невозможности фотограмметрического определения с требуемой точностью высот точек земной поверхности из-за влияния растительного покрова или когда применение стереотопографической съемки нецелесообразно по техническим или организационным причинам. При комбинированной съемке на фотопланах (графических планах) непосредственно в поле определяются высоты точек, рельеф местности отображается горизонталями и условными знаками, дешифрируются контуры и наносятся объекты, не изобразившиеся на аэрофотоснимках. При комбинированной съемке высотное обоснование, необходимое для съемки рельефа местности, развивается проложением основных и съемочных высотных ходов. При отсутствии возможности опознавания их плановое положение определяется в процессе съемки графическими прямыми и обратными засечками по пунктам геодезической сети или опознаваемы четким контурам методом створов или другим способом. С этой целью на местности, лишенной четких контуров (степь, сплошные массивы пашни и т.д.), развивается редкая геометрическая сеть. При съемках с сечением рельефа 0,25; 0,5 и 1 м основные высотные ходы прокладываются техническим нивелированием согласно указаниям п.п. 9.7.1 – 9.7.7 данной Инструкции. При съемках с сечением рельефа 2 и 5 м в равнинно-пересеченной и горной местности основные ходы допускается прокладывать способом тригонометрического нивелирования теодолитом, кипрегелем, номограммным кипрегелем. При измерении расстояний от приборов до рейки нитяным дальномером длина сторон высотных ходов должна быть не более 250 м. При съемке с сечением рельефа через 0,25; 0,5 и 1 м съемочные ходы прокладываются методом геометрического нивелирования нивелиром или кипрегелем с уровнем на трубе. При съемке с сечением рельефа через 2 и 5 м съемочные ходы могут прокладываться методом тригонометрического нивелирования согласно указаниям п. п. 9.8.1–9.8.7. Контрольные вопросы 1. Для чего используют результаты, получаемые в процессе дешифри- рования снимков ? 2. Из скольких этапов состоит технология дешифрирования снимков при кадастровых работах и инвентаризации земель? Опишите их. 3. Какие земельные участки в границах сельских поселений и городов подлежат дешифрированию? 4. Чем руководствуются при выполнении работ по дешифрированию снимков? 5. Чему должен соответствовать масштаб увеличенных снимков (или фрагментов) при выполнении дешифрирования ? Лекция №10 ПРИМЕНЕНИЕ ДИСТАНЦИОННЫХ МЕТОДОВ ЗОНДИРОВАНИЯ ПРИ ОБСЛЕДОВАНИИ И КАРТОГРАФИРОВАНИИ ПОЧВ И РАСТИТЕЛЬНОСТИ Основные вопросы: 1. Понятие о почвенном картографировании с использованием аэро- и космических снимков. 2. Дистанционные наблюдения за состоянием сельскохозяйственных культур. 3. Дистанционные поиски грунтовых вод. 4. Использование материалов аэро- и космических съёмок при создании геоинфор- мационных систем. Понятие о почвенном картографировании с использованием аэро- и космических снимков В зависимости от цели почвенное дешифрирование можно разделить на два основных направления: Почвенно-картографическое , заключающееся в определении по снимкам или с их помощью типов почв и границ их простирания в целях составления специальных карт; Почвенно-исследовательское, суть которого в изучении происходящих в почвенном покрове динамических процессов. В землеустроительной практике используют в основном крупномасштабные почвенные карты. С их помощью определяют возможные для конкретных условий севообороты, обеспечивают почвенную однородность проектируемых полей и др. Рельеф – один из важнейших почвообразующих факторов. Изменение крутизны ската и его экспозиции, понижения и возвышения на плоских участках влечет за собой определенное изменение характеристик почвы. Сведения о рельефе с не меньшей полнотой, чем при натурных обследованиях, могут быть получены по стереоскопической модели местности. Растительность – также важный почвообразующий фактор. При почвенном дешифрировании растительность имеет двоякое значение. Она, закрывая земную поверхность, мешает непосредственному изучению почв по фотоизображению и одновременно способствует выполнению этого процесса, будучи тесно связанной с почвами и являясь их индикатором. Открытые выходы почвообразующих пород на земную поверхность встречаются очень редко. Поэтому о геологическом строении исследуемой территории обычно судят по косвенным признакам и главным образом по рельефу. Результаты хозяйственной деятельности человека могут иметь вспомогательное значение при почвенном дешифрировании. При этом используют приуроченность сельскохозяйственных угодий к определенным почвенным условиям, наличие оросительных и осушительных систем, противоэрозионных средств и др. Текстура фотоизображения обнаруженных участков отражает: – следы их обработки(вспашка, боронование и др.); – различие свойств небольших по площади, более или менее однородных по форме, компонентов комплексных почв; – результаты эрозионных процессов; – выход солей; – результаты деятельности животных(сурков, кротов и др.). Размеры и форма почвенных контуров зависят в основном от рельефа картографируемой территории и не являются достаточно надежными признаками. Технология почвенного дешифрирования определяется сложностью картографируемой территории в почвенном отношении, степенью ее специальной изученности, информативностью конкретных материалов фотосъемки, масштабом картографирования и, в известной степени, опытностью исполнителей. Дистанционные наблюдения за состоянием сельскохозяйственных культур По прямым дешифровочным признакам большинство сельскохозяйственных культур, особенно близкие по структурным характеристикам, даже на крупномасштабных ахроматических аэроснимках опознаются неуверенно. Одна из важнейших задач дистанционного изучения сельскохозяйственных культур, особенно зерновых, – прогнозирование их урожайности двумя основными вариантами. В первом варианте, наиболее простом и быстром, прогнозирование основано на одноразовом дистанционном изучении состояния посевов определяют высоту и плотность стеблестоя, т.е. объем биомассы. Основа второго варианта- математическое моделирование процесса развития культур. В моделях учитывают все основные факторы, формирующие урожай: почвы и их состояние, динамика погоды и период вегетации, фактическое состояние посевов при прохождении основных вегетационных стадий. Дистанционные поиски грунтовых вод Поиски пресных и слабоминерализованных грунтовых вод имеют огромное значение в сельскохозяйственном производстве, особенно в водообеспечении скота в южных районах отгонного животноводства. Гидрогеологическое дешифрирование аэро- и космических снимков с целью обнаружения грунтовых вод, определения глубины их залегания, степени минерализации и территориального расположения. Используют два варианта гидрогеологического дешифрирования: индикационный и ландшафтный. В первом варианте поиск ведут с использованием внешних признаков наличия грунтовых вод- определенных видов растений и их сообществ, типов почв некоторых геоморфологических образований, например суффозных воронок. Оптимальным сезоном аэрофотосъемки для гидрогеологических изысканий является- весна, начало лета. Примерная технология работ: изучение индикаторов и их дешифровочных признаков на ключевых участках, предварительное камеральное дешифрирование снимков, полевой контроль и уточнение результатов дешифрирования. В качестве перспективных способов гидрогеологических изысканий может служить радиолокационное глубинное зондирование, выполняемое параллельно с обычной аэрофотосъемкой. Материалы аэрофотосъемки, в частности фотосхемы, служат для привязки данных радиозондирования и изготовления гидрогеологической фотокарты. Использование материалов аэро- и космических съёмок при создании геоинформационных систем В различных областях человеческой деятельности стремительно развиваются информационные технологии. В общем понимании информационная технология включает теорию, методы средства, системы, направленные на сбор, обработку и использование информации. Существуют специализированные пространственные информационные системы для работы с информацией об объектах, явлениях, и процессах, имеющих определенное место в координатном пространстве. Такие системы принадлежат к классу географических информационных систем, обозначаемых сокращенно ГИС. ГИС имеют различную организацию, поэтому круг и сложность решаемых задач также широки и разнообразны. Любая геоинформационная система состоит из пяти основных компанентов: – Аппаратные средства(Hardware). – Программное обеспечение(Software). – Данные(Data). – Исполнители. – Методы. Аппаратные средства представляют собой различные типы компьютеров. Программное обеспечение ГИС позволяет выполнить различные операции по вводу, хранению, анализу и визуализации пространственной информации. Данные, хранящиеся в информационной базе, являются наиболее важным компонентом ГИС. Прежде всего это планово-картографическая основа, получаемая пользователем с помощью программного обеспечения самой ГИС или приобретенная у других производителей данной продукции. Исполнители, работающие с программными средствами ГИС, разрабатывают стратегию оптимального использования возможностей системы при реализации поставленной задачи. Методы представляют собой сочетание оптимального составленного плана работы, соответствующего специфике конкретной решаемой задачи и возможностям геоинформационной системы. Выбор метода, строгость его организации и исполнения определяют успех и эффективность применения ГИС. ГИС могут быть специального назначения для решения довольно узкого тематического круга задач или многофункциональные, применяемые для сбора, анализа информации и составления оптимальных проектов широкого спектра человеческой деятельности. Контрольные вопросы 1. На какие направления в зависимости от цели можно разделить почвенное дешифрирование? 2. Дайте определение рельефу. 3. Дайте определение растительности. 4. По каким признакам судят о геологическом строении исследуемой территории? 5. Какая важнейших задача дистанционного изучения сельскохозяйственных культур? 6. Из каких основных элементов состоит любая геоинформационная система?