C C C
Настройки
Русский
Москва

КРУГЛОСУТОЧНАЯ СПРАВОЧНАЯ

8 800 100-34-34

Звонок по России бесплатный

ТЕЛЕФОН ДОВЕРИЯ

8 800 100-18-18

Противодействие коррупции

БУДЬТЕ С НАМИ
Выбрать регион
Москва

Круглосуточная справочная

8 800 100-34-34

Звонок по России бесплатный

Телефон доверия

8 (495) 917-38-25

Фотограмметрический метод в кадастровых работах: цифровые стереомодели и ортофотопланы

24.05.2018
Поделиться:

Геопрофи 2’2018

В соответствии с Федеральной целевой программой «Развитие единой государственной системы регистрации прав и кадастрового учета недвижимости (2014-2020 г.)» и Распоряжением Правительства РФ№ 147р от 21.01.2017 г. планируется до 2021 г. кардинально изменить облик государственного кадастра недвижимости. Одной из задач является оперативное получение информации, необходимой для постановки земельных участков и объектов недвижимости на государственный кадастровый учет, а также уточнение их местоположения в соответствии с действующим законодательством. Это в первую очередь касается территорий населенных пунктов. Требования к методам и точности определения координат характерных точек границ земельных участков установлены Приказом Минэкономразвития России № 90 от01.03.2016 г. Для земельных участков, отнесенных к землям населенных пунктов, средняя квадратическая погрешность (СКП) местоположения характерных точек не должна превышать 0,10 м.

Одним из методов оперативного получения информации о земельных участках и объектах недвижимости является фотограмметрический метод, т. е. определение координат характерных точек по материалам аэрофотосъемки (АФС) после их фотограмметрической обработки – цифровым ортофотоплану или стереомодели. Органы государственной власти и кадастровые инженеры относятся к этому методу крайне осторожно, сомневаясь в возможности получения координат характерных точек границ земельных участков и контуров объектов недвижимости (далее – характерных точек недвижимого имущества) с точностью, указанной в. На рабочем совещании в Министерстве земельных и имущественных отношений Республики Башкортостан в мае 2017 г. было принято решение о проведении сравнения точности фотограмметрического и геодезического методов. Координаты характерных точек границ земельных участков определялись по стереомодели и методом спутниковых геодезических измерений с использованием оборудования ГНСС. Среднее расхождение в местоположении точек составило 7 см. По результатам оценки было дано положительное заключение о возможности применения фотограмметрического метода при проведении кадастровых работ в населенных пунктах.

Учитывая перспективность фотограмметрического метода при проведении комплексных кадастровых работ, рассмотрим его более подробно. В общем виде СКП определения местоположения характерной точки фотограмметрическим методом (ms) имеет две составляющие – СКП фотограмметрического материала (mфгм) и СКП измерения координат характерной точки (mизм) по стереомодели или ортофотоплану: ms = √m2фгм + m2изм.

На точность создания стереомодели и ортофотоплана оказывают влияние:

- качество аэрофотоснимков

- «смаз» изображения, ошибки внутреннего и внешнего ориентирования, дисторсия ипр.;

- погрешности планово-высотной основы (координат и высот опорных точек и центров фотографирования), а также опознавания опорных точек на аэрофотоснимках;

- погрешности ориентирования.

Строго говоря, на точность ортофотоплана также влияют ошибки цифровой модели местности, которая была использована при ортотрансформировании аэрофотоснимков, а также сшивки ортофотоснимков. Однако в рамках статьи условимся, что эти дополнительные погрешности пренебрегаемо малы, и примем, что СКП стереомодели и ортофотоплана имеют равные значения.

Принимая ms = 10 см, в соответствии с требованиями [3], а mфгм = 6 см, согласно [4], и, опираясь на приведенную выше формулу, получим, что СКП измерения координат характерной точки по фотограмметрическим материалам (mизм) не должна быть более 8 см.

Следует отметить, что точность измерения координат характерных точек недвижимого имущества по фотограмметрическим материалам зависит от условий дешифрирования (распознавания) этих точек. Известно, что стереоскопические измерения более надежны и точны, чем моноскопические. Данное свойство отражено и в нормативно-технических документах [5–7]. СКП измерения координат характерных точек недвижимого имущества по стереомодели и по ортофотоплану не идентичны друг другу. Для понимания того, насколько существенно они отличаются друг от друга, в АО «Урало-Сибирская ГеоИнформационная Компания» была выполнена экспериментальная оценка точности измерений по стереомоделям и ортофотопланам. В соответствии с требованиями инструкций, по материалам АФС с пилотируемого и беспилотного летательных аппаратов, были подготовлены цифровые стереомодели и ортофотопланы масштаба 1:200 (табл. 1). Территория для АФС была выбрана типовой для средних и малых городов, а также поселков городского типа. По каждой стереомодели и ортофотоплану было определено 100 характерных точек: 50 характерных точек границ земельных участков и 50 характерных точек контуров объектов недвижимости. Каждая характерная точка измерялась двумя специалистами в два приема: четыре раза по ортофотопланам и четыре раза по стереомоделям. Таким образом, было выполнено 1600 измерений по каждой стереомодели и ортофотоплану, полученным по материалам АФС с пилотируемого и беспилотного летательных аппаратов.

Измерения выполнялись специалистами с опытом фотограмметрических работ более 10 лет, обладающими остротой стереозрения, соответствующей нормативам, с помощью ЦФСPHOTOMOD и ГИС «Панорама».

Правильная идентификация объектов на аэрофотоснимках после их фотограмметрической обработки зависит от множества факторов: конфигурации и высоты объекта, контраста с окружающей местностью, направления визирования на объект и пр. Результаты выполненных экспериментальных работ показали, что по стереомоделям уверенно было распознано 86% характерных точек границ земельных участков (хорошая видимость, четкий контур) и 76% контуров объектов недвижимости, а по ортофотопланам – 41% и 32%, соответственно (табл. 2).

Очевидно, что часть характерных точек недвижимого имущества в населенном пункте невидна на аэрофотоснимках из-за «завалов» строений, ограждений, плотных теней, нагромождения объектов и т. п. Этот показатель составил 14–24% точек для стереомоделей и 59-68% точек для ортофотопланов.

Разброс показателей между стереомоделями и ортофотопланами не случаен. На стереомоделях больше прямых и косвенных признаков, по которым можно ориентироваться (контроль с нескольких стереопар, объекты имеют трехмерный вид и т. д.). В случае с ортофотопланом, представляющим собой плоское двухмерное изображение, контроль по теням и «завалам» не всегда объективен.

Несколько меньшее значение надежности дешифрирования по материалам АФС с пилотируемого летательного аппарата относительно беспилотного (табл. 2) объясняется меньшим поперечным перекрытием снимков, что ограничивает количество возможных ракурсов.

Далее по точкам, идентификация которых проведена уверенно, была выполнена количественная оценка расхождений местоположения характерных точек, измеренных по стереомоделям и по ортофотопланам. Как показано выше, mизм недолжна превышать 8 см. Поскольку сравниваются два вида продукции — стереомодель и ортофотоплан, причем с одинаковыми исходными данными (одни и те же АФС, планово-высотная подготовка, аналитическая фототриангуляция), можно считать, что расхождение в местоположении (координатах характерной точки в плане) недолжно превышать: Δms = mизм√2 = 0,11 м.

Указанному требованию удовлетворяет 33–55% измерений, выполненных по фотограмметрическим материалам, полученным по данным АФС с беспилотных летательных аппаратов (табл. 3), и 64–71% – с пилотируемых летательных аппаратов (табл. 4). Количество расхождений, находящихся в диапазоне от 0,12 м до 0,22 м, допускалось не более 10%, а расхождения, превышающие 0,23 м, принимались как недопустимые.

Рассмотрим, с чем связаны расхождения в определении координат характерных точек в плане. Во-первых, точность стереоскопического визирования выше моноскопического. Так, в данном эксперименте средняя квадратическая погрешность стереоскопического визирования составила 4 см, моноскопического – 6 см.

Во-вторых, часть характерных точек, изображение которых на ортофотоплане не вызвало сомнений у операторов, на самом деле была идентифицирована с ошибкой. Например, на рис. 1 основание ограждения находится в тени и за низ ограждения ложно принят его верх, ошибка в местонахождении составила 0,21 м. На рис. 2 основание стены здания не идентифицируется на ортофотоплане из-за свеса крыши. За основание стены ложно принят водосточный желоб, ошибка в местоположении составила 0,77 м. В таких случаях достаточно трудно определить, что идентификация характерной точки объекта недвижимости была выполнена с ошибкой.

В-третьих, ортофотоплан является производной продукцией от стереомодели – другой технологической схемы не существует, вне зависимости от программного обеспечения. Соответственно, на ортофотоплане накапливаются искажения, вызванные влиянием цифровой модели рельефа, ортотрансформирования, сшивки ортоснимков.

Полный анализ выполненных измерений показал, что количество определений местоположения характерных точек границ недвижимого имущества в населенных пунктах с СКП менее 10 см составило: по ортофотоплану – 24-30% (для земельных участков) и 12-18% (для объектов недвижимости), а по стереомодели – 80-92% (для земельных участков) и 72–80% (для объектов недвижимости).

Проведенные исследования позволяют сделать следующие выводы.

1. Координаты характерных точек недвижимого имущества можно определять с помощью фотограмметрического метода. При этом в качестве исходных данных используются результаты аэрофотосъемки как с пилотируемых, так и с беспилотных летательных аппаратов.

2. Дешифрирование и измерение координат характерных точек недвижимого имущества должны выполняться по стереомоделям.

3. Стереофотограмметрический метод полностью удовлетворяет требованиям действующего законодательства и в камеральных условиях обеспечивает определение координат до 90% характерных точек недвижимого имущества. При этом полевые работы по добору характерных точек геодезическими методами могут быть сведены к минимуму. Методика стереофотограмметрических измерений более проста по сравнению с измерениями по ортофотопланам, вследствие большего количества дешифровочных признаков объектов.

При проведении кадастровых работ к таким измерениям должны допускаться специалисты с достаточной остротой стереозрения, обученные как навыкам стереонаблюдений, так и особенностям визирования на характерные точки недвижимого имущества (например, определение местоположения границ земельного участка в соответствии с проектом межевания, правоустанавливающим документом, фактическим землепользованием). В рамках пятидневного курса повышения квалификации кадастровые инженеры и геодезисты уверенно осваивают стереоскопические измерения.

4. Ортофотопланы непригодны для определения координат характерных точек границ земельных участков и контуров объектов недвижимости при проведении кадастровых работ в населенных пунктах. Можно утверждать, что фотограмметрический метод – точный и объективный инструмент для выполнения и приемки кадастровых работ, в том числе комплексных кадастровых работ. Использование фотограмметрических материалов обеспечивает единство измерений (сходимость планового положения границ недвижимого имущества) на территории населенных пунктов.