Рассматривается возможность применения беспилотных летательных аппаратов в целях корректировки топографических карт и планов. Выполнено сравнение беспилотных летательных аппаратов, аэрофотосъёмки с самолета и традиционных методов сьемки. Выявлены особенности каждого из методов при корректировке топографической карты и получения материалов дистанционного зондирования земли. Проведен анализ данных и сделан вывод о том, что применение беспилотных летательных аппаратов возможно для корректировки топографических карт и планов только при определенных условиях. Описаны преимущества и недостатки каждого из методов.
Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты, топографическая съемка, аэрогеодезия, дистанционное зондирование земли, космическая съемка.
Для решения различных практических вопросов кадастра и землеустройства используются топографические планы и карты. Топографические карты масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 [1] создаются, как правило, путем использования топографических съемок более крупного масштаба.
Согласно Инструкции по топографические сьемки в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500 съемки выполняются следующими методами:
– стереотопографическим;
– комбинированным аэрофототопографическим;
– мензульным;
– наземным фототопографическим (фототеодолитная съемка);
– тахеометрическим или теодолитным [1].
Наиболее распространенный — комбинированный, но кроме традиционных методов создания топографических карт появилась возможность использования материалов, полученных с помощью беспилотных летательных аппаратов. Материалы аэрофотосъемки с самолетов остаются востребованы, когда стоит задача получения данных большой территории. Кроме того, что материалы аэрофотосъемки, полученные с беспилотных летательных аппаратов, обладают высокой информативностью, они так же дают возможность получить количественную и качественную характеристику. Применение беспилотных летательных аппаратов для целей картографии и аэрофотосъёмки в последние годы выходит на первый план из-за привлекательной стоимости работ по созданию, корректировке карт, цифровых моделей местности и рельефа [2]. Картография требует максимально точного местоположения объектов на карте и высококачественных снимков, которые летательные аппараты получают благодаря усовершенствованным полезным нагрузкам на гидростабилизирующей платформе, которая независимо от порывов ветра и других воздействующих факторов сохранят камеру в одном и том же положении на протяжении всего полета. Беспилотные летательные аппараты осуществляют полет на заданной местности в автоматическом и полуавтоматическом режиме, получая высококачественные изображения с привязкой к географическим координатам. Снимка с камеры обрабатывают в специализированном программном обеспечении, где каждый снимок проходит процесс трансформирования чтобы в дальнейшем служить основой для создания цифровых моделей местности, рельефа и ортофотопланов [3].
Традиционный метод получения и обновления картографического материала наиболее подвержен сложностям, которые встают на пути получения качественных данных в короткий срок. Такими сложностями могут быть как труднодоступность (а иногда и полная недоступность какой-то части) объекта сьемки, практически линейная зависимость времени на выполнение от объёма работ (площади), особенности рельефа, наличие водных препятствий, и многие другие. Классическая аэрофотосъёмка подвержена влиянию метеоусловий. Для аэрофотосъемки применяют различные типы самолетов в зависимости условий технического задания [4]. При крупномасштабных съемках используют менее скоростные самолеты и аэрофотосъемку ведут с меньших высот. При мелкомасштабном аэрофотографировании применяют более скоростные самолеты и проводят съемку с больших высот. Сравнительная характеристика основных методов получения картографических данных представлена в Таблице 1.
Таблица 1
Сравнительная таблица методов
|
Вид сьемки |
Традиционная (полевая) |
Аэрофотосъёмка с БПЛА |
Классическая аэрофотосъёмка (самолет) |
Традиционная (полевая) |
|
Масштаб плана |
1:200–1:5000 |
1:200–1:10000 |
1:500–1:50 000 |
1:200–1:5000 |
|
Состав комплекса (основное) |
Тахеометр, GPS оборудование |
Камера, гидро-стабилизирующая платформа, GPS оборудование |
Камера, гидро-стабилизирующая платформа, фотолюк, навигационное оборудование |
Тахеометр, GPS оборудование |
|
Снимаемая площадь, км2 |
Не ограничено |
До 200 |
До 500 |
Не ограничено |
|
Условия сьемки |
Светлое время суток |
Отсутствует дождь, безоблачная погода, отсутствие ветра |
Безоблачная погода |
Светлое время суток |
|
Точность |
не хуже 10 см (зависимость от прибора) |
Зависит от приборов на борту |
Зависит от приборов на борту |
не хуже 10 см (зависимость от прибора) |
Исходя из данных сравнительной таблицы можно сделать вывод о том, что для создания топографических планов по результатам сьемки с беспилотного летательного аппарата необходимо создать условия для наиболее эффективного применения, а именно установить профессиональную камеру для получения точного результата и провести сьемку в благоприятных метеоусловиях. Данные космической съемки обладают максимальным покрытием, но актуальность существующих данных не всегда на высоком уровне из-за оперативности получения результата — для некоторых территорий данные космической съемки ожидаются в течении длительного времени. Технологии аэрофотосъемки с самолета обладают высокой актуальностью, точностью и средним покрытием, но стоимость работ и затраты на обслуживание самолетов делают данный вид аэрофотосъёмки не рентабельным.
Преимущества и уникальность технологии беспилотных летательных аппаратов для создания топографических карт состоит в том, что аэрофотосъемка с беспилотных летательных аппаратов используется для создания и обновления цифровых карт и планов территорий на которых отсутствует практическая возможность или экономическая целесообразность детального изучения местности и определения числовых характеристик по космическим снимкам или материалам традиционной аэрофотосъемки. Таким примером служат территории, покрытые тенями и облаками на космических или традиционных аэрофотоснимках, или постоянные изменения местности, требующие детальности и постоянно мониторинга состояния [5].
Литература:
- Инструкция по топографической съёмке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 / ГУГК.- М.: Недра, 1985.- 152 с.
- Скубиев С. И. Использование беспилотных летательных аппаратов для целей картографии. Тезисы X Юбилейной международной научно-технической конференции «От снимка к карте: цифровые фотограмметрические технологии». — Гаета, Италия, 2010.
- Бабашкин Н. М., Нехин С. С. Состояние и перспективы развития топографической аэросъемки // Геодезия и картография. Спецвыпуск. − 2015. − С. 107–110.
- Инструкция по фотограмметрическим работам при создании цифровых топографических карт и планов ГКИНП (ГНТА)-02-036-02. — Москва : ЦНИИГАиК, 2002 г.
- Булавицкий В.Ф. Применение беспилотных летательных аппаратов для оперативного получения аэроснимков местности. — Хабаровск, 2013.
