Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни Інженерна фотограмметрія, УНТ

Міністерство освіти та науки України

Університет новітніх технологій

Кафедра геодезії, картографії та фотограмметрії

Методичні вказівки до виконання курсової роботи з курсу Інженерна фотограмметрія

для студентів спеціальності 193 Геодезія та землеустрій спеціалізації Геодезія

1. Методичні вказівки до виконання курсової роботи на тему «Здійснення архітектурних обмірів будівлі фотограмметричним методом»

1.1. Загальні положення

Курсову роботу по інженерній фотограмметрії виконують студенти 5-го курсу спеціальності «Геодезія» в 10 семестрі. В цей час студенти вже володіють навичками стереофотограмметричних вимірів, вивчили способи створення топографічних карт, мають практичні навички роботи на цифрових фотограмметричних станціях.

Метою даної курсової роботи є закріплення і поглиблення теоретичних знань і практичних навиків при вирішенні інженерних задач методами фотограмметрії, зокрема, при виконанні проектувальних робіт для архітектурних обмірів будівель.

Курсова робота включає загальну, теоретичну, розрахункову, практичну і графічну частини.

Курсова робота захищається при участі керівника і оцінюється за 100-бальною системою.

Загальна частина включає постановку завдання, вихідні данні, характеристику об’єкта, вибір методу роботи і його обґрунтування. Також приводяться інструктивні дані і вимоги, які пред’являються до архітектурних планів.

Теоретична частина присвячена аналізу існуючих методів виконання архітектурних обмірів, у тому числі і лазерному скануванню; викладенню основних теоретичних положень наземної стереофотограмметричної зйомки і технологічних процесів: рекогностувальних робіт, польових геодезичних і фотограмметричних робіт, камеральних робіт по складанню архітектурного плану на ЦФС «Дельта».

Розрахункова частина включає розрахунок основних параметрів зйомки, попередній розрахунок точності виконання геодезичних і фотограмметричних робіт.

Практична частина найбільш трудомістка. Вона включає проектування фотознімальних робіт на топографічному плані масштабу 1:500, описання головних процесів та підготовку ЦФС «Дельта» до роботи, виконання процесів внутрішнього, взаємного і зовнішнього орієнтування і зйомку елементів споруди.

Графічна частина курсової роботи включає графічне оформлення проекту фотознімальних робіт і архітектурного плану у відповідності до вимог інструкції по виконанню архітектурних зйомок і з використанням таблиць умовних знаків.

До захисту курсової роботи готується пояснювальна записка, проект фотознімальних робіт і фрагмент архітектурного плану, виконаний студентом на ЦФС «Дельта». Якщо виконувались польові фотознімальні роботи фотографічними камерами, отримані знімки слід перевести у цифрову форму шляхом сканування, а потім вести обробку на ЦФС. При цьому виконуються польові геодезичні роботи по визначенню координат опорних і контрольних точок. До курсової роботи додаються абриси опорних і контрольних точок, журнал польових вимірювань і каталог координат точок.

Пояснювальна записка повинна вміщувати такі розділи:

1. Вступ.

2. Загальні вимоги до змісту і точності архітектурних обмірів. Загальна технологія вибраного методу.

3. Прилади і обладнання для фото- або цифрових знімальних робіт.

4. Розрахунок параметрів фотознімальних робіт. Розрахунок точності виконання робіт. Вибір приладів та обладнання.

5. Складання проекту фотознімальних робіт.

6. Польові геодезичні і фотограмметричні роботи.

7. Складання архітектурного плану на ЦФС «Дельта»:

а) підготовчі роботи;

б) орієнтування - внутрішнє, взаємне і зовнішнє з подачею результатів орієнтування;

в) зйомка елементів фасаду будівлі.

8. Оформлення проекту фотознімальних робіт і архітектурного плану.

9. Висновок.

10. Список використаних джерел.

Фрагмент архітектурного плану наведено у додатку №1, зразок оформлення титульної сторінки пояснювальної записки – у додатку №2.

Для студентів заочної форми навчання практична робота включає лише розрахунки і проектування. Інші питання надаються лише в теоретичному вигляді. Кожен студент одержує індивідуальне завдання, у тому числі пакет фотознімальних матеріалів, виконаних раніше.

Курсова робота виконується на реальних об’єктах м. Києва, включених в програму реставрації і реконструкції.

1.2. Вимоги до виконання архітектурних обмірів

Архітектурні обміри виконуються з метою відновлення втрачених креслень споруд, реконструкції, реставрації і вивчення архітектурних пам’ятників. Вони можуть виконуватися різними методами й інструментами і бувають:

- натурні, коли використовуються прості інструменти (лінійки, рулетки, рейки і інше);

- геодезичні, коли застосовуються прилади з лінійними і кутовими вимірюваннями;

- дистанційні або фотограмметричні з використанням фотознімальних або цифрових камер, а також прилади лазерного сканування.

Вибір методу зйомки залежить від наявності технічних засобів виконання робіт, строків їх виконання, доступності і безпечності об’єкта та інших факторів.

Матеріали архітектурних зйомок повинні мати об’єктивне відображення об’єкта, наочність і точність, яка вимагається. Вибраний метод зйомки повинен забезпечити одночасне відображення всіх елементів споруди.

В залежності від призначення архітектурні обміри діляться на схематичні, архітектурні та архітектурно-археологічні.

Схематичні обміри виконуються для загального наочного уявлення про споруди і архітектурні ансамблі.

Архітектурні обміри виконуються для розробки проектів реставраційних робіт і реконструкції.

Архітектурно-археологічні обміри виконуються для розробки проектів реставрації з одночасними натурними дослідженнями споруди і фіксацією стану пам’яток.

Архітектурні обміри виконуються в масштабах від 1:200 до 1:5 в залежності від їх призначення. Для розробки технічних проектів реставрації великих архітектурних ансамблів обмірні креслення складаються у масштабі 1:100 та 1:200. Робочі креслення складаються по планах у масштабі 1:50 та 1:20, а окремі фрагменти 1:10, 1:5.

Класифікація точності і виконання обмірних робіт приведена в табл. 1.1.

Таблиця 1.1

Архітектурні обміри фотограмметричним методом можна виконувати по одиночних фотознімках і стереопарах. Одиночні знімки використовуються для обміру плоских споруд з великими формами. При цьому слід використовувати метод трансформування за допомогою ЦФС «Дельта». При складанні планів споруд з великою глибиною елементів слід використовувати метод ортофототрансформування. При цих методах складають фотоплани або ортофотоплани у заданому масштабі з подальшим дешифруванням елементів фасаду будівлі.

Аналітичний метод полягає в обчисленні координат точок за формулами зв’язку між координатами точок на знімку і на споруді. В результаті аналітичної обробки одержують цифрову модель споруди. На основі цифрових даних будують модель споруди. Цей метод базується на використанні цифрових фотограмметричних станцій з відповідним програмним забезпеченням. Використовується також метод лазерного сканування, який потребує спеціального обладнання і математичного забезпечення.

2. Методичні вказівки по виконанню окремих процесів

2.1. Вибір об’єкта зйомки

Об’єктом зйомки можуть бути будівлі, які потребують реконструкції і капітального ремонту. При виборі об’єкту зйомки слід враховувати умови проведення зйомки: можливість вибору потрібного масштабу зйомки, ступінь безпеки проведення польових робіт.

Перед початком знімальних робіт виконується рекогностування, потім розрахунок параметрів зйомок і складається проект фотознімальних робіт, на який наносяться базиси фотографування, їх довжина, порядковий номер, положення контрольних точок, зона перекриття.

2.2. Складання проекту фотознімальних робіт

Проект виконується на топографічній основі масштабу 1:500 і складається з таких частин: пояснювальна записка, розрахункова частина, графічна частина.

Пояснювальна записка висвітлює такі питання:

- опис ділянки зйомки (характер рельєфу, забудова, рослинність);

- геодезична опорна мережа, її точність, існуючий картографічний матеріал;

- основні допущення по точності визначення знімального обґрунтування, зйомки елементів споруди (m_x, m_y, m_z);

- розрахунки параметрів знімальних робіт.

Вихідні дані

Наземна стереофотограмметрична зйомка.

Нормальний випадок.

Фотограмметрична камера UMK-100, формат знімка 13х18 см, або інша.

Проектування виконати на топографічному плані масштабу 1:500.

Архітектурну зйомку виконати у масштабі 1:50.

Розрахункова частина

1. Розраховується максимальна відстань до об’єкта

Прийнято Y=

2. Мінімально допустима довжина базису фотографування

B = 1/4Y_max

3. Розрахунок довжини сфотографованої ділянки з одної фотостанції

4. Розрахунок відстані Y з урахуванням висоти будівлі

де Z – висота споруди на місцевості

z – формат знімка.

5. Розраховується висота будівлі, яка співпадає в кадр при прийнятому Y.

Графічна частина проекту

- На топографічному плані масштабу 1:500 запроектувати розміщення базисів фотографування у відповідності з розрахунками;

- показати межі знімального району, виділити «мертвий простір»;

- надати схему визначення контрольних точок і центрів фотографування.

2.3. Складання архітектурного плану на ЦФС «Дельта»

Характеристика цифрової фотограмметричної станції «Дельта»

- призначення станції;

- апаратні засоби станції;

- програмні засоби;

- геометричні параметри сканера;

- радіометричні параметри сканера.

Побудова цифрової моделі будівлі

- внутрішнє орієнтування;

- взаємне орієнтування;

- зовнішнє орієнтування.

Збір просторової інформації для створення архітектурного плану будівлі

- порядок збору об’єкта;

- реєстрація точок об’єкта.

2.4. Висновок

Наводяться підсумки виконаної роботи.

Список рекомендованої літератури

1. Лобанов А. И. Фотограмметрия. – М.: Недра, 1987.

2. Катушков В. О., Сердюков В. М. та інші. Прикладна фотограмметрія. – К.: ІСДО, 1994.

3. Руководство по применению фотограмметрических методов для составления обмерных чертежей инженерных сооружений. Производственный НИИ по инженерным изысканиям. – М.: Стройиздат, 1984.

4. Руководство по топографическим съемкам в масштабах 1:2000, 1:1000, 1:500. Фототеодолитная съемка. – М.: Недра, 1977.

Додатки

1. Фрагмент архітектурного плану.

2. Приклад оформлення титульної сторінки курсової роботи.

Додаток 1 - Фрагмент архітектурного плану споруди

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!