Курсовая теория на тему Использование материалов аэрофотосъемки для составления экологических карт.

Содержание:

Введение 3
1. Топографическая аэрофотосъемка 5
1.1. Общие сведения о топографической аэрофотосъемке 5
1.2. Основные технические требования к топографической аэрофотосъемке 8
1.3. Аэрофотосъемочное оборудование 9
1.4. БПЛА для топографических аэрофотосъемок 14
2 Содержание и создание экологических карт 17
2.1 Основные элементы карт 17
2.2 Тематические карты 21
2.3 Экологические карты и их содержание 25
3. Технология создания картографических материалов с использованием аэрофотосъемки 28
3.1. Подготовительные работы 28
3.2. Полевые работы 29
3.3. Камеральные работы 31
3.4 Пример создания карты паводкоопасной ситуации 32
Заключение 36
Список литературы 38
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Возможные комплектации АФА 40
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Характеристики АФА 41
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Отечественные БПЛА для аэрофотосъемки 44
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Зарубежные БПЛА для аэрофотосъемки 46

Введение:

Термин «карта» появился в средние века, в эпоху Возрождения, к этому употреблялись слова tabula и descriptions (изображение). Этот термин происходит от латинского charta (письмо, бумага), производного от греческого Хартл (хартес — бумага из папируса).
Международный Многоязычный словарь технических терминов картографии [1] дает следующее определение карты: уменьшенное, обобщенное изображение поверхности Земли, других небесных тел или небесной сферы, построенное по математическим законам на плоскости и показывает с помощью условных знаков размещение и свойства объектов, связанных с этими поверхностями.
В современном понимании [2] карта — плоская пространственная, математически определенная образно -знаковая модель действительности.
Это определение отражает следующие существенные принципы построения карт:
1) математически определенное построение;
2) использование особых знаковых систем (система условных обозначений);
3) выбор и обобщение пространственных явлений (картографическая генерализация);
4) системное отражение действительности;
5) моделирование.
Основным элементом любой карты является картографическое изображение, то есть содержание карты, совокупность сведений об объектах и явлениях, их размещение, свойства, взаимосвязи, динамика.
На тематических и специальных картах различают две составные части картографического изображения. Во-первых, это географическая основа, то есть общегеографическая часть содержания, которая служит для нанесения и привязки элементов тематического или специального содержания, а также для ориентирования по карте. Во-вторых, тематический или специальный смысл, например, загрязнение почв.
Вспомогательное оснащение карты облегчает чтение и пользования ею. Оно включает различные картометрических графики, схемы изученности территории картографируемого, и использованных материалов, разнообразные справочные сведения. К дополнительным данным относятся карты-врезки, фотографии диаграммы, графики, профили, текстовые и цифровые данные. Они не принадлежат непосредственно картографическом изображению или легенде, но тематически связанные с содержанием карты, дополняют и объясняют его.
При картографировании больших территорий особо актуальной является проблема получения актуальных данных. В последние годы для этого активно используют аэрофотосъемку и космические данные.
Таким образом, вопросы создания тематических карт весьма актуальны, требуют особенного подхода к получению и изображения картографируемых явлений. Поэтому выбранная тема курсовой работы актуальна.
Цель работы – изучить вопросы составления тематической экологической карты с использованием материалов аэрофотосъемки.
Задачами работы являются:
— анализ проведения аэрофотосъемки;
— выполнение анализа содержания и технологии создания тематических экологических карт;
— анализ использования результатов аэрофотосъемки для создания экологических карт.

Заключение:

Составление карт и планов основывается на сборе и обработке картографической информации, которая после обработки позволяет создать карту или план, которые используют в различных областях человеческой деятельности.
Традиционные методы геодезических измерений и графического отображения полученной информации на бумажных носителях остались в прошлом. Современные технологии геодезических работ сформировались и развиваются на базе автоматизации всех процессов геодезического производства: полевых измерений и топографических съемок, математической обработки результатов измерений и составления планов и карт, создания баз данных геоинформационных систем (ГИС) и получения прикладной геодезической информации.
На современном уровне развития техники и технологий основным источником данных создания топографических карт местности становятся аэрофотоснимки и космические изображения высокого пространственного разрешения.
Особо актуальным является составление экологических карт, где высок уровень динамики изменения существующей ситуации. Для этих случаев традиционные наземные способы создания карт не подходят в виду трудоемкости и отсутствия возможности произвести съемку в различных панхроматических режимах.
Проведение аэрофотосъемки с использованием цифровых аэрофотокамер позволяет не только быстро выполнить съемку, но и получить информацию экологического характера. Например, при оборудовании аэрофотосъемочного оборудования тепловизором, можно отслеживать очаги повышенного выделения тепла – очаги пожаров в лесах, свалках и т.п. Съемка в панхроматическом режиме позволяет отследить загрязнение атмосферного воздуха, поверхностных вод и многое другое.
В работе рассмотрены основные требования и параметры аэрофотосъемки, составление и содержание экологических карт.
Показано разнообразие способов отображение экологической информации на экологических картах.
Также приведена методика создания экологических карт.
На примере паводкоопасной ситуации показано создание карты с использованием материалов аэрофотосъемки.
В работе достигнута цель и решены все задачи

Фрагмент текста работы:

Одним из основных способов картографирования больших по площади территорий уже более 1,5 столетия является аэрофотосъемка.
За достаточно большой период становления аэрофотосъемка достаточно хорошо проработана, развились отдельные ее формы и виды.
Аэрофотосъемка подразделяется по размерам снимаемой площади на ординарную (съемка отдельных пунктов без сводки в одну общую площадь), маршрутную (несколько снимков, перекрывающих друг друга по заданной полосе) и площадную (серия снимков, перекрывающих друг друга, в пределах площади съемки). По положению оптической оси фотокамеры в момент съемки выделяют следующие виды аэрофотосъемки – вертикальная (плановая) и наклонная (перспективная) [3].
Аэрофотосъемка производится с помощью специальной фотокамеры с любого летательного аппарата. Методы получения изображения зависят от типа применяемого оборудования. Основные методы получения изображения приведены на рисунке 1.1.
Наиболее усиленно развиваются и обширно распространены для картографических целей методы аэрофотосъёмки, космической съёмки и комбинированный метод лазерной локации и цифровой аэрофотосъёмки, который применяется преимущественно для крупномасштабного картографирования.
Самыми современными методами получения изображения местности и рельефа является комбинированный метод на основе лазерной локации и цифровой аэрофотосъёмки. Данный метод реализуется посредством установки на летательном аппарате цифровой фото (видео) камеры и лазерного сканера.
В тоже время в основу всех методов положено фотографирование земной поверхности с обеспечением перекрытия между смежными снимками (рис. 1.2). Формирование изображения происходит в пределах всего кадра одномоментно, то есть отвечает принципам центральной проекции.Таким образом, летательный аппарат передвигаясь по заранее спланированному маршруту в определенных (предварительно установленных) точках обеспечивает фотографирование земной поверхности. При этом неизменными во время съемки являются такие параметры как фокусное расстояние камеры, формат снимка (кадра), высота полета.
Классический подход к аэрофототопографии представлен, например, фундаментальным трудом А. Н. Лобанова с одноименным названием [4]. На основании публикаций можно выделить следующие основные положения классического подхода.

Так называемый стереотопографический метод предполагает использование исключительно аэросъемочных данных (то есть аэрофотоснимков) для создания как рельефной, так и контурной части карты.
Масштаб создаваемой топографической карты (плана) и морфология объекта оказывают существенное влияние на выбор как параметров собственно аэрофотоаппарата (в частности, величины фокусного расстояния), так и режима съемки (высота, скорость, величина перекрытий).
Достижение нормативной точности выходного топографического материала в значительной степени зависит от качества наземных геодезических работ по планово-высотному обоснованию (определению координат опознаков) и качества развития фототриангуляционной сети. А последнее, в свою очередь, находится в очень сильной зависимости от качества пилотирования и выполнения аэросъемки в целом.
На основании приведенных сведений далее рассмотрены основные требования к топографической аэрофотосъемке, ее проектирование и применяемое оборудование.

1.2. Основные технические требования к топографической аэрофотосъемке

При топографической аэрофотосъемке должен быть выполнен ряд требований, соблюдение которых обеспечивает последующую фотограмметрическую обработку аэрофотоснимков. Все эти требования изложены в нормативном документе ГКИНП 09-32-80 [5].
В тоже время применяются в другие нормативные документы, в частности инструкции и руководства [6-8] и многие другие в зависимости от масштаба съемки и целей ее выполнения.
В тоже время при любой топографической аэрофотосъемке должны соблюдаться основные технические требования, а именно:
— соблюдаться высота фотографирования, которая устанавливается при проектировании и определяется масштабом создаваемой карты (плана) и фокусным расстоянием камеры. При аэрофотосъемке равнинных районов реальная высота фотографирования может отличаться от расчетной не более чем на 3 %;
— при производстве съемки должно обеспечиваться нормативное перекрытие снимков (продольное и поперечное). При этом продольное перекрытие должно составлять в среднем 60 %, а поперечное — 30-35 %, минимальные их значения соответственно 56% и 20 %;
— должна обеспечиваться прямолинейность маршрутов. Прямолинейность маршрутов характеризуется отношением стрелки прогиба l (максимального удаления центра какого-либо снимка маршрута от линии, соединяющей первый и последний снимки) к длине маршрута L. Прямолинейность подсчитывается в процентах, а ее величина не должна превышать 2-3 %;