Расчет площади участка

Задание №1. Планирование АФС работ

Задание: составить проект на выполнение аэрофотосъемки объекта в масштабе 1: Мф, аэрофотоаппаратом с фокусным расстоянием f к,   установленном на   ЛА с путевой скоростью W. Объект АФС задан списком из 20 трапеций, для которых указана номенклатура, минимальная и максимальная высотные отметки (hmin и hmax) трапеций,  а также высотная отметка аэродрома.

 

Задание выполняется в три этапа:

1.1. составление картограммы объекта

1.2. разбивка объекта АФС на съемочные участки

1.3. вычисление аэросъемочных элементов по съемочным участкам.

 

Техническое проектирование топографической аэросъемки является составной частью общего проекта аэрофотосъемочных работ на определенную территорию, называемую объектом съемки. Объектом фотосъемки являются участки земной поверхности с четкими границами, заданными номенклатурой топографической карты, определенными заказчиком в соответствии с договором.  

В исходных данных указывается масштаб фотографирования, фокусное расстояние АФА, номенклатура трапеций, входящих в объект съемки, их максимальные и минимальные высотные отметки (высоты возвышенности и высоты низменности) на каждую съемочную трапецию..

Составление картограммы объекта

h max Кр 2 h min  hср

       Картограмма объекта составляется на листе миллиметровки, на которую согласно номенклатуре наносятся ячейки сетки размером 20х20мм, обозначающие съемочные трапеции. Каждой трапеции присваивается порядковый номер от 1 до 20, который вместе с максимальной h_max, минимальной h_min и средней h_ср высотной отметками пишется в соответствующей ячейке картограммы.

Вычисляется средний уровень трапеции:

      h ср = (hmax + hmin) / 2

где h _max , h _min – максимальная и минимальная высотные отметки трапеции.

       Вычисляется критерий рельефа трапеции:

                      Δ h _т            

           К _р = ———, где

                       Нф

Δh_т = h _max – h _min

Нф – высота фотографирования над средней плоскостью участка Н_ф = f_к ∙ m _с

Вписать в правый верхний (С-В) угол каждой трапеции в соответствии с критерием рельефа:

если К _р>0.1 трапеция считается горной Г, или Р - трапеция считается равнинной, если критерий рельефа не превышает 0.1.

       Нанести координаты рамок углов трапеции на картограмму. Указать среднюю широту объекта φ_ср.

Разбивка объекта на съемочный участки

Объект съемки разбивается на съемочные участки, исходя из одновременного выполнения следующих трёх условий - размеры участка не должны превышать максимально допустимого размера, не быть меньше минимально допустимого размера, в этих пределах должно выполняться требование к однородности рельефа.

Наименьшие съемочные участки в зависимости от масштаба создаваемой карты

Масштаб фотографирования	Размер наименьшего съемочного участка
1:100000	2 трапеции масштаба 1:100000
1:50000	1 трапеция масштаба 1:100000
1:25000	1 трапеция масштаба 1:50000
1:10000	1трапеция масштаба 1:25000
1:5000	1 трапеция масштаба 1:10000
1:2000	1 трапеция масштаба 1:5000
1:1000 и 1:500	В границах объекта, но не менее 1км

 

Наименьшие участки (трапеции) объединяются в один съемочный участок с учетом максимально возможной длины и ширины участка.

Определение максимальных размеров участка Lх и Lу в зависимости от масштаба фотографирования.

Масштаб воздушного фотографирования 1:Мф	Длина маршрута, Lx, км	Ширина съемочного участка
		Число трапеций	Ly, км
1:100000 -1:71000	160	1-2 (1:100000)	37-75
1:70000-1:41000	105	1 (1:100000)	37
1:40000-1:26000	55	2 (1:50000)	18-37
1:25000-1:15000	40	3 (1:25000)	18-27
1:10000	17	4 (1:10000)	9-18
1:5000	8	4 (1:5000)

После определения максимальных размеров участка (км) в соответствии с заданным масштабом фотографирования, определяются максимально возможное число трапеций по длине и ширине участка:

              m = Lx /L φ      n = Lу /L λ

где m – максимальное число трапеций с востока на запад (длина участка),

n – максимальное число трапеций с севера на юг (ширина участка).

Lφ и Lλ – линейные размеры съемочной трапеции по параллели и меридиану в масштабе, соответствующем номенклатуре карты, на которой ведется планирование,  вычисляются исходя из размера трапеции масштаба 1:100000 с учетом средней широты участка (см. приложение 1).

Формирование участков с учетом рельефа местности. 

Однако учета только линейных размеров недостаточно для формирования съемочных участков. Важным критерием при разбивке съемочных участков является рельеф местности, учитываемый по критерию рельефа трапеций.

Учитывая максимально и минимально допустимые размеры участка, в него объединяют трапеции, разница средних уровней     h _{ср i} – h _{ср i+1} которых не превышает 0,1Нф независимо от критерия рельефа Р или Г, для горных трапеции объединение происходит исходя из h _{ср i} – h _{ср i+1} ≤ 0,2Нф.

Вычисление аэросъемочных элементов по участкам

     Получив задание на аэрофотосъемку в масштабе 1: Мф = f_k: Нф, предварительно делают необходимые расчеты так называемых аэросъемочных элементов: высоты фотографирования, базисов фотографирования, интервалов между экспозициями и т.д. Вычисления оформляются в таблицу вида Приложение 2.

Высота фотографирования.

В практике самолетовождения различают виды высот: абсолютную Набс, относительную Нотн, истинную Нист,  высоту фотографирования Нф. Абсолютной называется высота самолета над уровнем моря. Относительной называется высота самолета над уровнем какого-либо аэродрома или другого пункта.  Так как колебания рельефа снимаемой местности могут быть весьма значительными, то необходимо рассчитывать абсолютную и относительную высоту воздушного фотографирования для каждого участка аэрофотосъемки, чтобы средний масштаб ее был близок к заданному.

При подготовке к полету штурман аэрофотосъемщик рассчитывает высоту воздушного фотографирования Нф относительно средней горизонтальной плоскости объекта

                       Н_ф = f_к ∙ Мф

Средняя горизонтальная плоскость съемочного участка относительно уровня моря Н_абс рассчитывается по наиболее высоким h max и наиболее низким отметкам h min отметкам местности (урезы морей, рек, озер) участка:

               h max у + h min у                                                                            

h ср у = ————————

                         2

Абсолютная высота фотографирования указывается в заявке на аэрофотосъемочный полет:

                          Набс = Нф + hср.у.

Относительная высота - т.е. высота полета относительно аэродрома во время аэрофотосъемки участка:

        Н отн = Нф + hср.уч. – hаэр = Набс - hа

Расчет перекрытий

Аэросъемщику задается перекрытие снимков в % от полного размера снимка. Наиболее часто при аэросъемке устанавливают перекрытия: 60% вдоль маршрута и 30% между маршрутами.

Величина продольного перекрытия должна быть уточнена исходя из колебаний рельефа местности, масштаба фотографирования, применяемого навигационного оборудования. Величина расчетного продольного перекрытия определяется формулой:

               р_х% = р_хо + Δр_h + Δ р_н 

где р_хо – заданное перекрытие 60%,

Δр_h – поправка за рельеф,

Δ р_н -навигационная поправка за ошибку самолетовождения.

Поправка за рельеф в перекрытии аэроснимков рассчитывается:

                      Δh

        Δр_h =   —— ∙ (100 – р_хо)

                      Hф

где р_хо – заданное перекрытие без учета поправки за рельеф 60%;

Δh – отклонение максимальной отметки местности в пределах съемочного участка от средней плоскости участка  

                        Δh = h max.у. – h ср. у.

Величина навигационной поправки зависит от масштаба фотографирования:

Масштаб фотографирования 1:Мф	Навигационная поправка
1:5000 и крупнее	6%
1:5000 - 1:10000	5%
1:10000 - 1:25000	4%
1:25000 - 1:35000	2%

       Поперечное перекрытие рассчитывается согласно таблице:

Масштаб фотографирования	Ру% (расчетное)	Контроль результатов АФС
		Ру min	Pу max
1:25000 и мельче	30+70· Δh / Нф	20%	Ру +10%
1:25000 – 1:10000	35+65· Δh / Нф		Ру + 15%
Крупнее 1:10000	40+60· Δh / Нф		Ру + 20%

Здесь Δh такжеотклонение максимальной высоты местности в пределах съемочного участка от среднейплоскости участка.

Расчет площади участка

Площадь участка Ру:

                 Ру = Рт ∙ i

где Рт – площадь трапеции, рассчитывается для масштаба карты, на которой ведется планирование исходя из размера трапеции масштаба 1:100000; выбирается из приложения 1 в соответствии со средней широтой объекта АФС,

i – количество трапеций в участке.