ГОСТ Р 59562-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Съемка аэрофототопографическая. Технические требования
9.5 Работы по составлению оригинала карты (плана)
9.5.1 Работы по составлению оригинала карты (плана) следует начинать с анализа картографической изученности и материалов картографического значения: изданные топографические и прочие карты (планы) и отчеты о съемках, материалы различных ведомств - планы сельскохозяйственные, лесоустроительные, геологические, линий электропередачи; лоцманские карты, линейные графики автодорог; справочники административно-территориального деления, путей сообщения, гидрометеорологической службы; таблицы магнитных склонений, списки населенных пунктов, лесотаксационные описания, паспортные ведомости колодцев, материалы привязок скважин, справочная информация (географические названия, названия железнодорожных станций, административно-территориальное деление, постановления об изменении статусов населенных пунктов) и др. Для создания крупномасштабных планов, кроме того, используют материалы технической инвентаризации гражданских зданий, схематические планы строительных кварталов, улиц, усадебных участков, схематические планы городов, содержащие названия всех площадей, улиц, переулков и тупиков. На основе сравнительного анализа различных материалов картографического значения и их сопоставления с новейшими снимками устанавливают соответствие материалов современному состоянию местности.
9.5.2 По результатам анализа составляют редакционные указания, определяющие содержание карты с учетом особенностей местности, использование и сочетание различных методов, средств и приемов выполнения работ, в том числе сочетания камерального и полевого дешифрирования, использование материалов картографического значения, значения используемых в них параметров.
9.5.3 Редакционные указания, детализирующие установки действующих нормативных актов и технического проекта, должны содержать:
- цель создания карты или плана с указанием масштаба и высоты сечения рельефа;
- краткую характеристику данной местности и особенностей ее отображения на снимках и карте или плане;
- конкретные установки по составу подлежащей сбору цифровой информации об имеющихся на территории съемки топографических объектах с учетом особенности местности;
- применяемые приоритеты в отображении объектов местности;
- основные принципы генерализации и цензы;
- используемые материалы для сводки и согласования по рамкам НЛ;
- указания по установлению (включая транскрибирование) и утверждению географических названий, подлежащих нанесению на карты и планы;
- указания по используемым методам дешифрирования и векторизации применительно к разным типам объектов;
- указания по порядку выполнения камерального и полевого дешифрирования и их сочетанию;
- рекомендации по использованию материалов картографического значения;
- требования к оформлению карт и планов и их форматам представления в цифровой форме;
- указания по используемой разграфке (стандартная или автономная);
- указания по организации работ и взаимодействию исполнителей.
Для последующих полевых работ редакционными указаниями оговаривают места проверки склонения магнитной стрелки.
9.5.4 Выбор методов камерального дешифрирования и векторизации и их сочетание должны основываться на положениях раздела 5.
9.5.5 Камеральное дешифрирование заключается в выявлении и распознавании на изображении местности объектов, которые должны быть показаны на топографической карте или плане соответствующего масштаба, установлении их качественных и количественных характеристик.
9.5.6 Камеральное дешифрирование с последующей полевой доработкой должно применяться в качестве основного варианта работ по дешифрированию. Иной порядок выполнения работ допускается для районов, недостаточно изученных в топографическом отношении, и территорий со значительным количеством объектов, не распознающихся на снимках или скрытых на фотоизображении растительностью или иными объектами. Камеральное дешифрирование рекомендуется также проводить после полевого при съемках в масштабах 1:1000, 1:500 на участках с плотной малоэтажной застройкой.
9.5.7 При любом методе дешифрирования осуществляется изучение материалов картографического значения. Имеющиеся материалы должны быть проанализированы с точки зрения их точности и возможности использования. При необходимости составляют эталоны дешифрирования и образцов показа на карте (плане).
9.5.8 При камеральном дешифрировании, выполняемом до полевых работ, после изучения редакционных указаний проводят стереоскопическое изучение местности и используют дополнительные материалы, содержащие сведения об объектах местности. В качестве дополнительных применяют географические, топографические и специальные планы, карты, схемы, атласы, энциклопедии, справочники, кинофильмы и другие материалы.
9.5.9 Камеральное дешифрирование и векторизацию контуров объектов местности выполняют как единый процесс, который сопровождается вводом необходимой семантической информации в соответствии с классификатором топографических объектов для соответствующего масштаба карты (плана). При этом определяют метрические характеристики объектов, которые возможно получить фотограмметрическим способом (например, длина, ширина, высота обрывов, скал, курганов, насыпей, валов, глубина выемок и проч.) в соответствии с действующими условными знаками. Такие характеристики, как грузоподъемность моста, число жителей, собственные названия и тому подобное, получаемые из иных различных источников, могут вводиться отдельно после выполнения камерального дешифрирования и векторизации. При выполнении камерального дешифрирования используют материалы полевого дешифрирования, если оно выполнялось до камерального. Составление оригинала карты (плана) выполняют с использованием основных принципов генерализации: объединение контуров, отбор объектов в соответствии с приоритетами и цензами, замена масштабных условных знаков на внемасштабные.
9.5.10 Допускается сочетать разные методы камерального дешифрирования [4] и векторизации в зависимости от характера местности, масштаба карты или плана:
- по стереоскопической модели местности с использованием цифровых стереофотограмметрических рабочих станций;
- по ортофотоплану;
- по одиночному ориентированному аэроснимку с учетом ЦМР.
9.5.11 В наиболее сложных случаях, а также для определения количественных характеристик объектов, требующего пространственных измерений, используют стереоскопический метод, заключающийся в построении стереоскопической модели местности по перекрывающимся аэрофотоснимкам с известными элементами внешнего ориентирования и выполнении измерений пространственных координат точек и контуров дешифрируемых объектов.
9.5.12 При аэрофототопографической съемке населенных пунктов с многоэтажной застройкой использование стереоскопического метода является обязательным для дешифрирования и векторизации объектов с многоэтажной застройкой при создании плана масштаба 1:2000 и при съемке в масштабах 1:1000 и 1:500 территорий с застройкой любого типа. В этом случае стереоскопически векторизуются все искусственные объекты, возвышающиеся над поверхностью земли более чем на 1,0 мм в масштабе плана, у которых уверенно не наблюдается основание объекта и векторизовать которые приходится по возвышающейся его части.
9.5.13 Если контуры объектов векторизуют по ортофотоплану или одиночному снимку по возвышающейся части строения, необходимо учитывать разномасштабность крыши и основания, используя коэффициент уменьшения масштаба K, вычисляемый по формуле
(15)
где H - высота фотографирования;
h - высота здания.
9.5.14 Векторизацию зданий и строений стереофотограмметрическим методом при создании планов масштаба 1:2000 и крупнее допустимо выполнять по основанию здания, а также по крыше, если у здания отсутствуют выражающиеся в масштабе нависающие части; при этом следует учитывать свесы крыши, определяемые путем измерений стереоскопической модели местности или с использованием данных полевого обследования.
9.5.15 Векторизацию зданий и строений по ортофотоплану при создании плана территории с малоэтажной застройкой выполняют по крыше зданий и строений с учетом свесов крыш с использованием данных полевого обследования или предварительного анализа и измерений по стереоскопической модели местности и обычному ортофотоплану.
9.5.16 При дешифрировании и векторизации зданий и строений, закрытых деревьями, затрудняющими установление их контура, допускается дополнительно использовать ТЛО, если выполнялась лидарная съемка, в результате которой было получено облако ТЛО с плотностью точек, характеризуемой средним расстоянием между точками не более 0,5 мм в масштабе плана.
9.5.17 При дешифрировании и векторизации по стереоскопической модели местности следует на каждой стереопаре в первую очередь выполнять векторизацию объектов гидрографии, после чего допускается выполнять составительские работы по отображению на карте (плане) рельефа. Исключение составляют горные районы с большими перепадами высот, где рельеф определяет ландшафтные особенности территории и поэтому должен быть отображен в первую очередь.
9.5.18 Если камеральное дешифрирование выполняют до полевого дешифрирования, в процессе выполнения камерального дешифрирования и векторизации выявляют и выделяют цветом объекты или части их контура, требующие уточнения в отношении типа объекта, его положения и конфигурации, а также (если требуется) характеристик, и составляют задание на полевое обследование и досъемку вновь появившихся или не изобразившихся на снимках объектов с перечислением конкретных вопросов, ответы на которые следует получить в результате полевого обследования. Должна быть выполнена проверка, с достаточной ли полнотой выделены участки и отдельные объекты, подлежащие обследованию и дешифрированию в натуре, и намечены точки местности, в которых нужно определить характеристики объектов, контуров и форм рельефа.
9.5.19 В случаях, когда камеральное дешифрирование выполняют после полевого, его следует начинать с переноса на основу составляемой карты (плана) результатов полевого дешифрирования, при этом должна быть обеспечена полнота и правильность переноса и последующего использования данных полевого обследования и дешифрирования.
9.5.20 Полноту и детальность дешифрирования определяют действующими условными знаками ([13], [14], [15]), дополнительными техническими требованиями, если таковые содержатся в ТЗ, и редакционными указаниями. Условные знаки объектов должны размещаться с просветами между ними 0,3 мм. Если это условие невыполнимо, следует проводить генерализацию содержания карт в соответствии с требованиями редакционных указаний и условных знаков.
9.5.21 Дешифрирование независимо от технологических вариантов съемки должно контролироваться непосредственно на местности.
9.5.22 Составительские работы по отображению на карте (плане) рельефа допускается выполнять следующими способами:
- стереоскопическое построение горизонталей по стереоскопической модели местности, заключающееся в стереоскопической съемке путем трассирования поверхности стереоскопической модели местности измерительной маркой, установленной на высоту горизонтали;
- автоматическое построение горизонталей по цифровой модели рельефа, построенной по ТЛО или ЦМП, созданной в результате фотограмметрической обработки аэрофотоснимков.
9.5.23 Независимо от метода построения горизонталей выполняют векторизацию структурных (орографических) линий, влияющих на характер отображения рельефа горизонталями и представляющих формы рельефа, не выражающиеся горизонталями: береговые линии, обрывы, овраги, водотоки, бровки, подошвы, дороги, границы участков, по которым горизонтали не должны проходить. Векторизацию структурных линий, а также определение численных характеристик объектов рельефа и урезов воды выполняют стереоскопически по стереоскопической модели местности. Должна быть выполнена векторизация и увязка отображения объектов гидрографически и, если это предусмотрено ТЗ, приведение отметок урезов воды к среднему меженному уровню. Результаты увязки и уравнивания отображают на самих оригиналах и на специальных редакционных схемах.
9.5.24 Построению горизонталей должно предшествовать стереоскопическое определение отметок характерных точек, которые должны быть подписаны на карте (плане). Количество определяемых отметок на государственных топографических картах и планах должно соответствовать установленным требованиям [11], а для планов масштабов 1:500, 1:1000 и 1:5000 оно должно быть не менее 5 высотных точек на 1 дм2 плана. В качестве точек отметок высот выбирают наиболее характерные точки данной территории. Отметки, подписываемые на карте (плане), определяют как средние из двух приемов измерений. Расхождения высот между двумя приемами не должны превышать 1/4 высоты сечения.
9.5.25 В качестве точек отметок высот выбирают все наиболее характерные точки данной территории в количестве, определенном ТЗ. Если в техническом проекте плотность точек с отметками не определена, то обеспечивают плотность, установленную действующими требованиями [11].
9.5.26 Одновременно со стереоскопической рисовкой горизонталей определяют численные характеристики элементов рельефа, высоты обрывов, скал, курганов и другие, а также насыпей, выемок, валов и других объектов в соответствии с действующими условными знаками. При съемке в масштабе 1:2000, кроме того, определяют отметки полотна железных и автомобильных дорог, а на застроенных территориях - отметки тротуаров и проезжей части улиц. При съемке в масштабах 1:1000 и 1:500 дополнительно определяют и подписывают отметки люков подземных коммуникаций, отмосток зданий.
9.5.27 Расхождения в положении четких контуров на границе участков, векторизованных по разным стереопарам, не должны превышать 0,6 мм в масштабе составляемой карты (плана). Допустимое расхождение в положении горизонталей на равнинных и всхолмленных участках составляет 1/3 высоты сечения рельефа. На участках с величиной заложения менее 2 мм расхождения в положении одноименных горизонталей в смежных стереопарах не должны превышать 0,7 мм.
9.5.28 Автоматическое построение горизонталей по цифровой модели рельефа в общем случае включает в себя следующие процессы:
- загрузка файлов ЦМР (классифицированных точек земной поверхности) и построение триангуляционной модели;
- построение структурных линий;
- построение горизонталей с требуемым сечением рельефа;
- сглаживание горизонталей;
- расстановка подписей и бергштрихов;
- ручная доработка горизонталей с учетом структурных линий, ручная доработка бергштрихов и подписей;
- нанесение точек с отметками высот;
- отображение объектов рельефа, не выражающихся горизонталями;
- контроль качества векторного слоя рельефа.
9.5.29 Загрузка файлов ЦМР, построение триангуляционной модели и построение горизонталей выполняют специальными программными средствами.
9.5.30 Сглаживание горизонталей допускается выполнять автоматизированно, с помощью специального программного средства при различных установочных значениях параметров для разных участков территории в зависимости от характера рельефа, или вручную. Эту процедуру допускается выполнять несколько раз до достижения требуемого качества.
9.5.31 Проверку качества горизонталей, построенных по ЦМР, и при необходимости их корректировку выполняют по стереоскопической модели местности.
9.5.32 Расстановку подписей и бергштрихов выполняют вручную или с помощью специальных утилит с последующей ручной доработкой.
9.5.33 Ручная доработка горизонталей заключается в их согласовании с объектами гидрографии, формами рельефа, не выражающимися горизонталями, и прочими структурными линиями.
9.5.34 Формы рельефа, не выражающиеся горизонталями, урезы воды, отметки высот оформляют с использованием имеющихся графических средств символизации.
9.5.35 Для равнинной или всхолмленной местности могут быть свойственны локальные формы рельефа, выражающиеся горизонталями, с большими уклонами. В таких случаях горизонтали показывают условно (слияние), если просвет между горизонталями меньше 0,3 мм в масштабе плана. С учетом толщины горизонтали (0,15 мм) минимальное возможное заложение составляет 0,45 мм или приблизительно 0,5 мм.
9.5.36 По окончании составления всех элементов карты (плана) номенклатурные листы карты или плана должны быть сведены по тем сторонам рамки, к которым примыкают снятые в том же году или ранее карты (планы) того же или более крупного масштаба. При сводке должна сохраняться тождественность классификации объектов и подписей собственных названий объектов, отметок высот, качественных и количественных характеристик, за исключением изменившихся и ошибочных, с обязательным пояснением причин несводки в сопроводительных документах (например, в формуляре карты). Сводку прямолинейных отрезков выполняют от поворотных точек.
Примеры -
1 Линии электропередачи - от поворотных столбов.
2 Строения - от углов с сохранением прямоугольности всего контура.
Если для старой карты (плана) была использована система координат, отличающаяся от принятой в данных работах, то координаты всех объектов старой цифровой карты (плана) предварительно преобразовывают в нужную систему. Такая операция должна быть проведена для всех НЛ старой карты (плана), используемых в сводке. Одновременно корректируют цифровую информацию о рамках номенклатурных листов, элементов математической основы и зарамочном оформлении. При сводке проверяют сходимость в положении всех элементов содержания. Расхождения в положении контуров и предметов местности с четкими очертаниями не должны превышать следующих значений в масштабе карты (плана):
а) 1,0 мм - в равнинных и всхолмленных районах,
б) 1,5 мм - в горных и высокогорных районах.
Для прочих контуров расхождения не должны быть более 2 мм.
Расхождения в положении горизонталей не должны превышать полуторной величины допусков, указанных в таблице В.1 приложения В. При соблюдении указанных допусков расхождения устраняют путем смещения на каждом из смежных оригиналов на половину величины расхождения; при этом не должны допускаться резкие изгибы контуров и горизонталей по линии рамки, если это не соответствует характеру объекта. При выполнении сводок с изданными ранее картами (планами) все исправления вносят в оригинал новой съемки. Если расхождения по сводке превышают указанные допуски, проверяют работы по векторизации и составлению и в случае необходимости проводят полевой контроль.
По внешним границам объекта, примыкающим к изданным ранее картам более мелких масштабов, сводку не проводят, а выполняют согласование содержания карт.
9.5.37 На всех этапах составления топографических карт и планов осуществляют редакционные работы, обеспечивающие полноту и достоверность содержания топографической карты (плана), правильное и наглядное отображение ситуации и рельефа местности установленными условными знаками, классификаторами и правилами цифрового описания объектов. В состав камеральных редакционных работ помимо составления редакционных указаний входят:
а) обеспечение эффективного использования материалов картографического назначения при камеральном дешифрировании, рисовке рельефа и составлении оригиналов карт (планов);
б) контроль выполнения редакционных указаний и проверка правильности показа на карте всех элементов содержания;
г) редактирование цифровых составительских оригиналов карт и планов.
9.5.38 Редактирование законченных составительских оригиналов проводят детально по всем элементам содержания и оформления как по каждому номенклатурному листу, так и по блокам листов с целью проверки обеспечения единства в показе на всей территории съемки однотипных объектов и увязки между смежными листами характеристик крупных контуров угодий, дорожной сети и других линейных объектов.
9.5.39 По завершении процессов по составлению цифровой векторной карты просмотр (проверку) карты (плана) выполняет редактор. При наличии замечаний исполнитель делает исправления. Фамилию, инициалы редактора пишут под южной рамкой карты или плана справа в выходных данных НЛ. В техническом отчете приводят краткие сведения об использовании специфических методов и программных средств в технологических процессах при составлении карты (плана) и сведения об установочных значениях параметров.
9.5.40 Содержание и качество цифровых топографических карт (ЦТК) и планов (ЦТП) проверяют по следующим показателям:
- точность карты (плана);
- полнота информации;
- правильность идентификации объектов;
- топологическая корректность;
- логическая согласованность структуры и представления объектов;
- согласование информации.
Точность карты или плана должна отвечать требованиям к точности государственных топографических карт и планов [11] и/или требованиям ТЗ.
В части полноты информации цифровые топографические карты (планы) должны содержать все объекты, соответствующие их масштабу и отображаемой на карте (плане) местности картографируемого района работ. Созданный НЛ ЦТК (ЦТП) в качестве обязательной структурной единицы должен иметь паспорт, содержащий справочные данные в соответствии с требованиями ГОСТ 51605.
Правильность идентификации объектов характеризуется правильностью значений кодов объектов и их характеристик в соответствии с классификатором, использованным при создании цифровой карты, а также правильностью самих значений характеристик. Все ошибки, замеченные при редактировании, должны быть исправлены.
Топологическая корректность характеризует качество векторных данных, при котором их топологические свойства удовлетворяют заданным требованиям.
Детальные требования топологической корректности могут меняться в зависимости от используемой модели данных цифровой карты и должны быть сформулированы в редакционных указаниях. В общем случае топологические свойства векторных данных должны удовлетворять следующим требованиям:
- границы площадных объектов должны быть замкнуты, т.е. координаты первой точки контура должны быть равны координатам последней точки;
- осевые линии линейных объектов не должны иметь разрывов в местах, где их не имеют соответствующие объекты картографирования.
Если используется топологическая векторная модель данных, то дополнительно следует применять следующие требования:
- на пересечении линий, используемых как границы площадных объектов, должны быть образованы узлы, а линии должны быть разбиты на отдельные контурные элементы;
- начальная и конечная точки каждой линии, не являющейся границей замкнутого полигона, должны совпадать с точками других линий и образовывать узлы в местах совпадения, т.е. каждая линия должна опираться своими крайними точками на точки других линий;
- должно отсутствовать дублирование линий.
Логическая согласованность структуры и представления объектов отражает степень соответствия структуры и формы представления данных требованиям используемого информационного обеспечения. В ЦТК (ЦТП) не должно быть использовано кодов, характеристик и значений характеристик объектов, не предусмотренных системой классификации и кодирования для карт (планов) соответствующего масштаба.
Согласованность информации заключается в полном согласовании информации об объектах в составе созданного НЛ ЦТК (ЦТП) и смежных с ним листов, а также с ЦТК (ЦТП) смежного масштаба в части метрической и семантической информации. При этом должна сохраняться тождественность классификации объектов и характеристик для смежных листов ЦТК (ЦТП) и должна быть выполнена сводка по рамкам для всех общих объектов.
9.5.41 Результаты редактирования должны быть отражены:
- в паспорте и формуляре НЛ ЦТК (ЦТП);
- в протоколе проверки качества НЛ ЦТК (ЦТП) по всем показателям; там же должно содержаться заключение о качестве НЛ ЦТК (ЦТП).
Протокол должен быть подписан соответствующим должностным лицом.
Отредактированные оригиналы передают для подготовки к изданию или непосредственного оперативного размножения (крупномасштабные планы) на плоттере или другим путем.
Подписаться на обновления