В 1988 г. завершено создание государственной топографической карты масштаба 1:25 000 на всю территорию бывшего СССР. 300 тыс. листов карты несут уникальную информацию, имеют большое социально-экономическое, научно-техническое и культурно-историческое значение. Кроме того, вся территория России обеспечена топографическими картами более мелких масштабов (1:50 000 - 1:1 000 000). Создание и обновление топографических карт - обязательная предпосылка развития производительных сил страны, укрепление ее обороноспособности. Несмотря на обеспеченность всей страны картой 1:25 000 масштаба, сохраняют свое значение карта масштаба 1:100 000, особенно для подготовки новых изданий обзорно-топографических карт. Известно, что топографические карты всего масштабного ряда обеспечивают общегеографическое, тематическое и комплексное картографирование. Спрос на карты постоянно растет. Возникает необходимость в оперативной информации, обеспечивающей решение проблем управления территорией, проведения земельной реформы, проблем экологической безопасности и многих других. В тоже время начало съемок и составления карт положено очень давно. Поэтому актуальная и емкая проблема сегодняшнего дня - обновление созданного фонда топографических карт. Удовлетворение потребностей в современной топографической карте решается в условиях современной компьютеризации картографии созданием цифровых и электронных карт, федеральных и региональных банков картографических данных. Приобретает первостепенное значение проблема оперативного обновления топографических карт на базе современной техники и космических съемок.
Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы является научный анализ, обобщение и совершенствование цифровой технологии и практических методов обновления топографических карт масштабов 1:25 000, 1:100 000, 1:200 000 по материалам космической съемки. Реализация поставленной цели потребовала решения следующих задач:
з
з
изучить современные средства, методы и технологии обновления топографических карт с обзором литературы;
- разработать концепцию общей (целостной) цифровой технологии обновления топографических карт по космическим снимкам на основе обобщения современного опыта и научных достижений;
выделить в общей технологической схеме основные этапы цикла обновления карт и разработать рекомендации по цифровой технологии и методам их выполнения, или по совершенствованию технологий (методов);
- исследовать значение редакционных работ в цифровых технологиях обновления карт и разработать методику их редактирования;
- рассмотреть возможности применения приемников спутникового позиционирования на разных этапах обновления карт.
Объект исследования - топографическая поверхность Земли и происходящие на ней процессы. Предмет исследования - методика и технология картографирования или актуализации имеющихся карт топографической поверхности.
Методы исследований, примененные в диссертационной работе, опираются на теоретические и методологические основы топографического картографирования, фотограмметрии, дистанционного зондирования, отраженные в трудах ученых и топографических картах, методы математической картографии, а также на достижения в области цифровых компьютерных технологий.
На защиту выносятся:
1. Концептуальная схема общей цифровой технологии обновления топографических карт масштабов 1:25 000, 1:100 000, 1:200 000 по материалам космической съемки (с учетом научных достижений и реальных возможностей производства сегодняшнего дня).
2. Рекомендации по методике обработки растровых изображений при обновлении карт.
4
4
3. Разработки по цифровой технологии полевого и камерального дешифрирования космических снимков.
4. Методика редактирования цифровых топографических карт при их обновлении.
5. Рекомендации по применению и методике GPS-измерений при обновлении карт рассматриваемых масштабов.
Научная новизна.
Предлагаемая диссертация является первой работой, обобщающей в целом технологию обновления топографических карт масштабов 1:25 000, 1:100 000, 1:200 000 по космическим снимкам с применением компьютерных технологий. К оригинальным результатам исследований, по мнению автора, можно отнести: обзор литературы и обобщение отечественного и зарубежного опыта компьютерных технологий обновления топографических карт по космическим снимкам;
- рекомендации по методике перевода информации в цифровой вид и использованию в качестве исходного материала вместо диапозитивов постоянного хранения тиражных оттисков обновляемых карт; опытно-производственные исследования по подготовке растровых изображений снимков к трансформированию и их преобразованию; предложения по использованию «идеальных стереопар» космических снимков (КФА-1000) для анализа изменений в рельефе и оптимизации процесса дешифрирования в целом;
- выявление (определение) особенностей и преимуществ цифровой технологии дешифрирования космических снимков;
- разработки по методике и вариантам сочетания полевого и камерального дешифрирования, критериям выбора оптимальных вариантов;
- методику редактирования цифровых топографических карт; рекомендации по использованию GPS-приемников на разных этапах обновления карт. Руководство по подготовке планово-высотного
5
5
обоснования аэрокосмических снимков с использованием двухчастотных фазовых приемников фирмы Ashtech марки Z-FX. Практическая значимость.
Рекомендации по технологии обновления топографических карт масштабов 1:25 000, 1:100 000, 1:200 000 в целом и по отдельным этапам используются в Государственном научно-исследовательском и производственном центре «Природа». Разработки по методике обработки растровых изображений, методам использования GPS-приемников на разных этапах обновления карт, включая «Руководство по подготовке планово-высотного обоснования аэрокосмических снимков с использованием двухчастотных фазовых приемников фирмы Ashtech марки Z-FX», подтверждены справками о внедрении в этой организации.
Все результаты исследований по теме диссертации внедрены в учебный процесс на кафедре Картографии МИИГАиК в курсах «Топографическое картографирование», «Редактирование топографических карт и атласов», что также подтверждено документально. Апробация работы.
Диссертационные исследования доложены и обсуждены на научных семинарах и заседаниях кафедры Картографии, ежегодных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК (2002, 2003 гг.), на 1-ой Международной конференции «Земля из космоса - наиболее эффективные решения», организованной Инженерно-технологическим центром СканЭкс (Москва, ноябрь, 2003г.) Публикации.
Содержание диссертации освещено в 3-х опубликованных статьях, одной депонированной работе, в обновленных изданных топографических картах 1:25 000 и 1:200 000 масштабов. Исследования диссертации отражены также в научно-технических отчетах кафедры картографии Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК), в «Руководстве по подготовке планово-высотного обоснования аэрокосмических
б
б
снимков с использованием двухчастотных фазовых приемников фирмы Ashtech марки Z-FX» (препринт).
Объем и структура работы.
Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и приложения -«Руководства по подготовке планово-высотного обоснования аэрокосмических снимков с использованием двухчастотных фазовых приемников фирмы Ashtech марки Z-FX». Содержит 159 страниц машинописного текста, 10 таблиц, 11 рисунков. Список литературы включает 135 наименований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обоснована актуальность темы, поставленные цели и задачи исследований.
Глава 1. Современные средства, методы |
