Исследование геоинформационной технологии создания топографических планов полосы отвода автомобильных шоссе с использование материалов дистанционного зондирования
Транспортная инфраструктура – это система коммуникаций и объектов городского и внешнего пассажирского и грузового транспорта, включающая улично-дорожную сеть, линии и сооружения внеуличного транспорта, объекты обслуживания пассажиров, объекты обработки грузов, объекты постоянного и временного хранения и технического обслуживания транспортных средств.
Другими словами, под транспортной инфраструктурой следует понимать совокупность материально-технических и организационных условий, обеспечивающих быстрое и беспрепятственное выполнение перевозочного процесса.
Объекты транспортной инфраструктуры включают в себя железнодорожные, трамвайные и внутренние водные пути, контактные линии, автомобильные дороги, тоннели, эстакады, мосты, вокзалы, железнодорожные и автобусные станции, метрополитены, аэродромы и аэропорты, объекты систем связи, навигации и управления движением транспортных средств, а также иные обеспечивающие функционирование транспортного комплекса здания, сооружения, устройства и оборудование.
Объектом исследования является автомобильная дорога, точнее сказать полоса отвода автомобильных шоссе, от которой в значительной степени зависит дальнейшее развитие материально-технической базы транспорта, его экологическая безопасность и конкурентоспособность.
Полоса отвода представляет собой полосу местности, выделяемую для расположения на ней дороги, постройки вспомогательных сооружений и посадки придорожных зеленых насаждений. Различают также полосу, временно отведенную для устройства боковых резервов, карьеров, которая после окончания строительства подлежит рекультивации и возврату землепользователям.
По сути, полоса отвода автомобильной дороги является типичным инженерным объектом, который нуждается в собственном проектировании перед тем, как быть реализованным в жизнь. Задокументированная определённым образом, вся техническая информация хранится в специальных дорожных службах.
В данной работе исследуется геоинформационная технология создания топографических планов полосы отвода автомобильных шоссе с использованием материалов дистанционного зондирования. Дороги и дорожные объекты – сложные и дорогостоящие сооружения, требующие постоянного мониторинга. При мониторинге, рационально использовать геоинформационные системы (ГИС), поскольку многие характеристики объектов инфраструктуры, по сути, являются геопространственной информацией. Использование ГИС позволяет сочетать данные инженерно-геологических обследований и наземных осмотров с дистанционными методами, такими как использование данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), что в свою очередь позволяет получать более полную информацию о состоянии объектов на земной поверхности.
Особенности применения ГИС.. 7
Обзор предшествующих научных публикаций по тематике. 10
Постановка целей и задач исследования. 12
ГЛАВА 1. ПОЛОСА ОТВОДА АВТОМОБИЛЬНЫХ ШОССЕ КАК ОБЪЕКТ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ.. 14
1.1 Основные составляющие автомобильных дорог. 14
1.2 Границы полосы отвода автомобильной дороги. 19
1.3 Факторы, от которых зависят размеры полосы отвода. 21
1.4 Ограничения на использование полосы отвода. 23
ГЛАВА 2. Сбор и изучение нормативно-технической документации по отводу земель автомобильных шоссе и их картографированию 25
2.1 Перечень нормативно-технической документации. 25
2.2 Осредненные нормы отвода земель, необходимые для определения границ полосы отвода автомобильных дорог. 29
2.3 Ограничения на использование норм отвода земли. 32
2.4 Расшифровка обозначений нормы отвода. 32
Глава 3. Исследование возможностей использования материалов дистанционного зондирования для создания топографических планов полосы отвода автомобильных шоссе. 36
Глава 4. Исследование геоинформационных средств создания топографических планов полосы отвода автомобильных шоссе с использованиеМ материалов дистанционного зондирования 45
Глава 5. Описание последовательности и содержания технологических операций в рамках единого производственного процесса создания топографических планов масштаба 1:2000 полосы отвода автомобильных шоссе с использованиеМ материалов дистанционного зондирования.. 50
5.1 Редакционно-подготовительные работы.. 54
5.2 Фотограмметрическая обработка данных ДЗЗ. 57
5.3 Дешифрирование данных ДЗЗ. 59
5.4 Создание цифровых топографических планов полосы отвода. 60
5.4.1Формирование района дорог по каждой автодороге. 61
5.4.2 Подготовка цифрового классификатора карты.. 61
5.4.3 Создание условных номенклатурных листов. 63
5.4.4 Подгрузка растровых фотоизображений ортофотопланов масштаба 1:2000 в созданные номенклатурные листы.. 64
5.4.5 Создание векторных изображений объектов гидрографии, гидротехнических сооружений; населенных пунктов; промышленных, сельскохозяйственных объектов; объектов дорожной сети, растительного покрова, границ, ограждений; подписей картографических объектов. 64
5.4.6 Создание и корректура атрибутивной частей тематической БД.. 67
5.5. Контроль качества и корректировка данных. 67
5.6. Помещение цифровых топографических планов во временной архив 69
Глава 6. Апробация технологии создания топографических планов полосы отвода с использованием материалов дистанционного зондирования на примере автомобильных шоссе Московской области.. 70
6.1 Краткое описание района работ. 70
6.4 Сенсор ADS 40 и особенности получаемых им снимков. 78
6.5 Перекачка полетных данных и их постобработка. 80
6.6 Создание тематического слоя в классификаторе. 81
1 Чижов А.А. Обоснование ширины полосы отвода лесовозных автомобильных дорог с учетом природоохранных требований: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.21.01. – Екатеринбург, 2005. – 160 с.
2 Карачевцева И.П. Разработка методики и технологии создания системы электронных автодорожных карт на основе базы разномасштабных данных: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 25.00.33. – Москва, 2005. – 204 с.
3 Бабков В.Ф., Могилевич В.М., Некрасов В.К. и др. Реконструкция автомобильных дорог / Под ред. В.Ф. Бабкова. – М.: Транспорт, 1978. – 264 с.
4 Некрасов В.К. Строительство автомобильных дорог. Часть 2 / Под. ред. В.К. Некрасова – М.: Транспорт, 1980. – 416 с.
5 Дюнин А.К., Бялобжесский Г.В. и др. Зимнее содержание автомобильных дорог / Под. ред. А.К. Дюнина – М.: Транспорт, 1983. – 197 с.
6 Байнатов Ж.Б., Исаенко Э.П. Защита автомобильных дорог от снежных лавин – М.: Транспорт, 1993. – 152 с.
7 Закиров Р.С. Предупреждение песчаных заносов железных, автомобильных дорог и ирригационных сооружений – М.: Медицина, 1983. – 166 с.
8 Переселенков Г.С. Реальная опасность слабых землетрясений для транспортных объектов. Транспортное строительство. 1998. № 11. С. 6-8.
9 Бируля А.К. Дороги из местных материалов - М.: Автотрансиздат, 1955. – 140 с.
10 Аккерман С.Г. Организация полосы отвода как части транспортной инфраструктуры: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.22.01. – Екатеринбург,2003. - 154 с.
11 Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог. Часть I. Учебник для вузов по специальностям «Автомобильные дороги» и «Мосты и тоннели» – М.: Транспорт, 1979. – 367 с.
12 Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог. Часть II. Учебник для вузов по специальностям «Автомобильные дороги» и «Мосты и тоннели» – М.: Транспорт, 1979. – 407 с.
13 Емец О.А. Организация территорий международных автомобильных транспортных коридоров. Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2015. № 2. С. 60-64.
URL: http://miigaik.ru/journal.miigaik.ru/2015/20150526105636-1445.pdf (дата обращения: 29.05.2015).
14 Цветков В.Я., Кужелев П.Д. Геоинформационные системы и технологии как новый метод изучения транспортных сетей. Известия ВУЗов. Геодезия и аэрофотосъемка. 2002. № 5. С.155-161.
URL: http://miigaik.ru/journal.miigaik.ru/arhiv_zhurnalov/2002/20141218132808-8969.pdf (дата обращения: 11.02.2015).
15 Журкин И.Г., Шайтура С.В. Геоинформационные системы. Учебное пособие. – М.: КУДИЦ-ПРЕСС, 2009. – 273 с.
16 Федеральный закон Российской Федерации от 8 ноября 2007 г. N 257-ФЗ "Об автомобильных дорогах и о дорожной деятельности в Российской Федерации и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации".
URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_173599/ (дата обращения: 11.10.2014).
17 ГОСТ Р 52398-2005. Классификация автомобильных дорог. Основные параметры и требования [Текст]. – Введ. – 2006-05-01.
18 Общие сведения об автомобильных дорогах [Электронный ресурс] // URL: http://snip1.ru/spectexnika/buldozery-skrepery-grejdery-dorozhnom-stroitelstve/obshhie-svedeniya-ob-avtomobilnyx-dorogax/ (дата обращения: 20.10.2014).
19 Постановление Правительства РФ от 02 сентября 2009 г. № 717 "О нормах отвода земель для размещения автомобильных дорог и (или) объектов дорожного сервиса".
20 Постановление Правительства РФ от 14 апреля 2007 г. № 233 "О порядке установления и использования полос отвода федеральных автомобильных дорог".
21 Постановление Правительства РФ от 29 октября 2009 г. № 860 "О требованиях к обеспеченности автомобильных дорог общего пользования объектами дорожного сервиса, размещаемыми в границах полос отвода" (с изм. и доп. от 29 мая 2013 г.)
22 ГОСТ Р 21.1701-97. Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации автомобильных дорог [Текст]. – Введ. –1997-06-01.
23 ГОСТ 28441-99. Картография цифровая. Термины и определения [Текст]. – Введ. –2000-07-01.
24 СН 467-74 «Нормы отвода земель для автомобильных дорог». Утверждены Постановлением Государственного комитета Совета Министров СССР по делам строительства от 19 декабря 1974 г. № 248 [Текст]. – Введ. – 01.07.1975
25 Актуальная география. [Электронный ресурс] // Материалы дистанционного зондирования. – URL: http://www.latestgeography.ru/acgems-107-1.html
26 Беспилотный летательный аппарат: применение в целях аэрофотосъемки для картографирования [Электронный ресурс] // URL: http://www.racurs.ru/www_download/articles/UAV_2.pdf
27 Лайкин В.И., Упоров Г.А. Геоинформатика: учебное пособие. – М: Изд-во АмГПГУ, 2010. – 162 с.
28 Библиофонд [Электронный ресурс] // Создание цифровых карт по аэрофотоснимкам комбинированным методом. – URL: http://bibliofond.ru/view.aspx?id=608382
29 Библиофонд [Электронный ресурс] // Составление карт по картографическим и аэрокосмическим материалам. – URL: http://bibliofond.ru/view.aspx?id=608382http://bibliofond.ru/view.aspx?id=577419
30 Новосёлов Д.И. Фотограмметрия и дешифрирование снимков. Методические указания и контрольное задание. – М: Издательство «ГОУ СПО Московский колледж геодезии и картографии», 2010 г. - 96 c.
31 Бугаевский Л.М., Подольская Е.С. Картографическая генерализация дорожной сети при составлении обзорно-топографических карт. Известия ВУЗов. Геодезия и аэрофотосъемка. 2005. № 1. С.84-97. URL: http://www.miigaik.ru/journal.miigaik.ru/arhiv_zhurnalov/2005/20141217170342-1294.pdf (дата обращения: 11.02.2015)
32 Хлебникова Т.А. Создание цифровых карт и планов средствами ГИС «Панорама» Учебно-методическое пособие. / Под ред. Т.А. Хлебниковой – Новосибирск: СГГА, 2007. – 125 с.
33 Бугаевский Л.М., Цветков В.Я. Геоинформационные системы. М.: Златоуст, 2000-222 с.
34 Научная электронная библиотека «Киберленинка» [Электронный ресурс] // Применение геоинформационных систем для инвентаризации и кадастра автомобильных дорог – URL: http://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-geoinformatsionnyh-sistem-dlya-inventarizatsii-i-kadastra-avtomobilnyh-dorog (дата обращения: 20.10.2014).
35 Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000 1:2000 1:1000 1:500. Утверждены ГУГК при Совете Министров СССР 25 ноября 1986 г. – URL: http://www.airsoftlife.net/pdf/uz-top.pdf
36 КБ Панорама Геоинформационные технологии [Электронный ресурс] // Геодезия и землеустройство - Создание крупномасштабных топографических планов – URL: http://www.gisinfo.ru/geodesy/plan.htm
37 Научный центр оперативного мониторинга Земли [Электронный ресурс] // Фотограмметрическая обработка данных дистанционного зондирования – URL: http://www.ntsomz.ru/dzz_info/articles_dzz/photo_dzz (дата обращения: 15.04.2015).
38 База нормативной документации [Электронный ресурс] // Экономико-консультационный центр «ЭКОН». Справочник дорожных терминов – URL: http://www.complexdoc.ru/ntdpdf/539296/spravochnik_dorozhnykh_terminov.pdf (дата обращения: 13.05.2015).
39 Земельный кодекс Российской Федерации (ЗК РФ) от 25.10.2001 N 136-ФЗ. URL: http://www.consultant.ru/popular/earth/
40 Полоса отвода автомобильной дороги, её суть и особенности организации [Электронный ресурс] // URL: http://www.adviceskilled.ru/sovety-avtomobilistam/1433-polosa-otvoda-avtomobilnoy-dorogi
41 Mashinapro [Электронный ресурс] // Знакомство со стандартами: особенности организации прилегающих участков организации – URL: http://mashinapro.ru/696-polosa-otvoda-avtomobilnoy-dorogi.html (дата обращения: 13.05.2015).
42 Развитие аэросъемочных систем компании Leica Geosystems [Электронный ресурс] // URL: http://www.racurs.ru/download/conf/Bulgaria2007/Presentations/Zaytsev.pdf
43 ОАО «Госземкадастрсъемка»- ВИСХАГИ [Электронный ресурс] // URL: http://www.vishagi.com
44 Информационно-правовой портал [Электронный ресурс] // Приказ Росавтодора от 30.04.2010 N 39 «О присвоении наименований и идентификационных номеров автомобильным дорогам общего пользования федерального значения» – URL: http://www.bestpravo.ru/rossijskoje/xi-pravila/d6o.htm
45 ArcGIS [Электронный ресурс] // URL: http://resources.arcgis.com/ru/home/
46 Дорожная разметка [Электронный ресурс] // URL: http://in-drive.ru/5401-04.-dorozhnaja-razmetka.html
47 ГИС - ГеоИнформационные Системы [Электронный ресурс] // URL: http://www.gissystem.ru
