Курсовая работа: Определение возможностей фотограмметрии и дистанционного зондирования в кадастровой деятельности

Содержание

Введение

1. Прикладные задачи, решаемые с помощью фотограмметрии и дистанционного зондирования

2. Значение фотограмметрии и дистанционного зондирования при решении кадастровых задач

3. Расчет параметров съемки в целях землеустройства и земельного кадастра

4. Требования к точности результатов дешифрирования при создании планов и карт

5. Системы автоматизированного проектирования при создании цифровых карт

5.1 Основные задачи программного обеспечение при создании цифровых карт

5.2 Получение и обработка результатов измерений

5.3 Базово-геометрические построения

5.4 Построение ЦММ и ЦМР

6. Применение результатов работ при решении кадастровых задач

Заключение

Список источников

Введение

Сегодня осуществляются масштабные работы по приведению описаний границ населенных пунктов в соответствие с их фактическим местоположением по изображению фотоплана. Ранее основой служили карты крупных масштабов, где изображена местность в условных знаках, что в значительной степени делало координирование границ условно точным.

С помощью фотограмметрии и дистанционного зондирования ортофотопланы, в свою очередь, отображают реальную картину местности в проекции на плоскость, позволяя точно координировать и описывать поворотные точки границ по характерным изображениям объектов на местности. Сравнивая ортофотопланы местности с границами участков подготавливаемые к постановке на учет, часто выявляют несоответствия. Вследствие чего приостанавливается кадастровый учет. Согласно Федеральному закону от 24.07.2007 №221-ФЗ (ред. от 27.12.2009) «О государственном кадастре недвижимости» осуществление кадастрового учета приостанавливается в случае, если: одна из границ земельного участка, о кадастровом учете которого представлено заявление, пересекает одну из границ другого земельного участка, сведения о котором содержатся в государственном кадастре недвижимости. На данный момент при анализе ортофотопланов и границ участков, уже поставленных на кадастровый учет, легко увидеть наличие грубых кадастровых ошибок.

Целью данного проекта является определение возможностей фотограмметрии и дистанционного зондирования прежде всего в кадастровой деятельности.

Создание картографической основы и выявление всех допущенных ошибок при проверке на соответствие границ поставленных на учет участков и координат характерных точек способствует скорейшему исправлению и формированию актуальной базы верных точных данных в кадастре недвижимости. Чтобы решить задачи различного уровня в области реализации земельной политики многие организации и ведомства с помощью фотограмметрии уже активно применяют ортофотопланы в качестве картографической основы.

1. Прикладные задачи, решаемые с помощью фотограмметрии и дистанционного зондирования

Дистанционное зондирование Земли - сбор информации об объекте или явлении с помощью регистрирующего прибора, не находящегося в непосредственном контакте с данным объектом или явлением. Термин «дистанционное зондирование» обычно включает в себя регистрацию (запись) электромагнитных излучений посредством различных камер, сканеров, микроволновых приемников, радиолокаторов и других приборов такого рода. Оно осуществляется с применением морских судов, самолетов, космических летательных аппаратов и наземных телескопов.

Дистанционное зондирование используется для сбора и записи информации о морском дне, о Солнечной системе, об атмосфере Земли.

Дистанционное зондирование Земли - наблюдение поверхности Земли авиационными и космическими средствами, оснащёнными различными видами съемочной аппаратуры. Рабочий диапазон длин волн, принимаемых съёмочной аппаратурой, составляет от долей микрометра (видимое оптическое излучение) до метров (радиоволны). Методы зондирования могут быть пассивные, т.е. использовать естественное отраженное или вторичное тепловое излучение объектов на поверхности Земли, обусловленное солнечной активностью, и активные - использующие вынужденное излучение объектов, инициированное искусственным источником направленного действия. Данные, полученные с космического аппарата, характеризуются большой степенью зависимости от прозрачности атмосферы. Поэтому на космических аппаратах используется многоканальное оборудование пассивного и активного типов, регистрирующие электромагнитное излучение в различных диапазонах.

Космические аппараты дистанционного зондирования Земли используются для изучения природных ресурсов Земли и решения задач метеорологии. Космические аппараты для исследования природных ресурсов оснащаются в основном оптической или радиолокационной аппаратурой. Преимущества последней заключаются в том, что она позволяет наблюдать поверхность Земли в любое время суток, независимо от состояния атмосферы.

Многие задачи научной и практической деятельности человека могут эффективно решаться на основе использования снимков, полученных в результате аэро-, космической или наземной съемки. С развитием техники и компьютерных технологий количество таких задач увеличивается.

Исходные снимки всегда содержат искажения, возникающие за счет угла наклона съемочной системы, рельефа местности и других факторов.

В результате, измерения и оценки, проводимые на основе исходных снимков, могут содержать значительные ошибки. Поэтому, прежде чем использовать снимки необходимо провести их фотограмметрическую обработку, которая заключается в устранении искажений и обеспечении точности изображений.

Картографическое производство. Создание и обновление топографических карт -- основная задача фотограмметрии.

Лесное хозяйство. Создание и обновление карт для ведения лесного реестра. Построение и уточнение топографической основы; контурное аналитическое лесное дешифрирование; построение цифровых моделей рельефа для определения типов рельефа и лесорастительных условий; измерения по снимкам для определения размеров структурных элементов леса, в том числе высоты полога насаждений; мониторинг лесного фонда и лесопользования, определение площадей вырубок и др.

Сельское хозяйство. Инвентаризация сельскохозяйственных угодий, оценка площади посевов.

Геология. Задачи структурной геологии (определение элементов залегания пород и др.), геоморфологии, гидрогеологии, геологического картирования (выделение и уточнение контуров различных породных комплексов), мониторинг геологических процессов, геологические изыскания (выявление критериев, позволяющих судить о наличии тех или иных полезных ископаемых) и др.

Топливо-энергетическая промышленность. Составление тематических карт и планов для инвентаризации, контроля и планирования развития инфраструктуры существующих и строящихся объектов добычи и транспортировки топлива и энергии.

Инженерные изыскания и проектирование. Проведение фотограмметрических работ при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных объектов различного назначения.

Региональное и муниципальное управление, территориальное планирование и градостроительство. Создание и обновление картографических материалов, схем, планов, трехмерное моделирование для решения задач эффективного территориального управления.

Охрана окружающей среды. Контроль за состоянием окружающей среды при освоении недр, полезных ресурсов. Мониторинг опасных природных явлений и чрезвычайных ситуаций, эффективное планирование борьбы с ЧС, оценка последствий.

Кадастровый учет земель. Создание топографической основы кадастровых карт и планов.

2. Значение фотограмметрии и дистанционного зондирования при решении кадастровых задач

• • Информацию в кадастр недвижимости получают различными способами: традиционными методами наземной съемки, методами дистанционного зондирования (аэрокосмосъемки), путем мониторинга, обследования, обмеров и инвентаризации объектов. В настоящее время для получения высокоточных кадастровых сведений большое значение имеет дистанционное зондирование (ДЗ), которое обеспечивает полноту и достоверность планово-картографического материала, позволяет получить массив данных об исследуемой территории, дает возможность составить как количественную, так и качественную ее характеристику.
  • Проведенный анализ развития устройств ДЗ, от воздушных шаров до беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), позволил определить основные направления применения материалов дистанционного зондирования в различных областях человеческой деятельности. Особое внимание уделялось возможности применения снимков с БПЛА в кадастровой деятельности, в частности при осуществлении учетной функции.
  • Преимущества и недостатки применения снимков с БПЛА оценивались посредством SWOT-анализа и матрицы Мак-Кинси. Качество получаемых материалов соответствует требованиям, предъявляемым к кадастровой информации: полнота, достоверность, непрерывность, актуальность, точность и др. В кадастровой деятельности этот вид источника информации востребован во многих направлениях, однако особую актуальность он получил при осуществлении учетной функции кадастра.
  • Для анализа эффективности применения снимков БПЛА в кадастровой деятельности используем SWOT-анализ, который пред- ставляет собой метод стратегического планирования, используемый для оценки факторов и явлений, влияющих на объект или явление (рис. 1).
  • Все факторы делятся на четыре категории: сильные стороны, слабые стороны, возможности и угрозы. По результатам проведенного SWOT-анализа сформулируем направления совершенствования учетной функции кадастра недвижимости посредством проведения технической инвентаризации на основе материалов дистанционного зондирования, т. е. установим критерии привлекательности и конкурентоспособности совершенствования учетной функции с помощью аналитической модели матрицы Мак-Кинси (рис. 2).
  • Рис.1 SWOT-анализ использования снимков БПЛА в кадастровой деятельности
  • Кадастровая информация может быть получена различными способами и применение того или иного способа зависит от условий проведения учета, его задач и специфики учетных данных. Материалы дистанционного зондирования имеют явное преимущество перед наземной съемкой, обеспечивая экономическую эффективность их применения.
  • Рис. 2. Матричная структура совершенствования учетной функции кадастра недвижимости
  • Благодаря стремительному развитию науки и техники в современном мире происходит замена аналоговых устройств фотограмметрии. Вследствие чего в различных сферах деятельности часто используют новые методы получения информации с применением модернизированной техники. Примером может послужить аэрофототопографический метод, который стал основным методом создания земельно-кадастровых, топографических планов и карт на значительные площади. Применение аэрофототопографического метода открывает широкие возможности для специалистов в области землеустройства. Прежде всего использование метода значительно увеличивает оперативность получения информации, снижая при этом затраты. Полученная в результате аэрофотосъемок информация обладает существенными особенностями. Достоверность и точность являются явными преимуществами данного метода. За счёт сравнительно недорогого способа получения точной актуальной информации, аэрофотосъемки производятся всё чаще. Используя современные программы для обработки снимков, довольно быстро получают новые сведения о нужном объекте.
  • 3. Расчет параметров съемки в целях землеустройства и земельного кадастра

Землеустройство - система мероприятий по рациональному использованию, учету, оценке и улучшению земель. Эти мероприятия осуществляются в соответствии с землеустроительным проектом, разрабатываемым специализированными проектными организациями.

Земельный кадастр - систематизированный свод документированных сведений о природном, хозяйственном и правовом положении земель.

Измеряемая величина в дистанционном зондировании Земли - электромагнитная энергия, излучаемая исследуемым объектом. Используется широкий диапазон излучений от 0.4 мкм-30 м. В связи с этим используются различные средства съемки: фотографические, телевизионные, сканирующие, радиолокационные и др. Для создания и пополнения кадастровых банков данных практический интерес представляют фотографические изображения, которые регистрируются на фотопленке.

Технологии фотограмметрической обработки материалов съемок развивались и совершенствовались в течение столетия. Наиболее совершенными в настоящее время являются аналитическая и цифровая.

Аналитическая технология: фотограмметрическая обработка материалов съемок по аналитической технологии основана на использовании аналитических стереообрабатывающим приборов, средств вычислительной техники и программного обеспечения.

В настоящее время эта технология представлена:

· семейством надежных, высокоточных аналитических стереоприборов и систем;

· быстродействующими с большим объемом памяти вычислительными машинами;

· мощным программным обеспечением.

К числу решаемых аналитической технологией задач относятся:

· стереофотограмметрическая обработка снимков;

· построение и уравнивание маршрутной и блочной фототриангуляции;

· измерение снимков и дальнейшее построение цифровой модели местности;

· цифровое составление карт с кодированием признаков и текущем контроле при сборе данных, интерактивным редактированием при составлении карт и выдачей графической продукции в разнообразной форме;

· высокоточные измерения координат точек;

· сбор данных для получения ортофотоснимков;

· стереофотограмметрическая обработка снимков для специализированных работ в землеустройстве, лесном хозяйстве, промышленности и др.

Аналитический стереообрабатывающий прибор включает оптико-механическую систему с каретками для снимков, бинокулярную наблюдательную систему, панель управления, ручные штурвалы, ножной диск и ножные педали для включения и выключения прибора.