Geodeetiliste tugipunktide võrgu projekteerimine (0)

EESTI MAAÜLIKOOL
Metsandus - ja maaehitusinstituut
Geomaatika osakond
Geodeetilise tihendusvõrgu projekteerimine ja põhikaardistamine
Tartu 2015

Sisukord

1Lähteülesanne 3
2Projekti seletuskiri 6
2.1Maa-ala üldiseloomustus 6
2.2Lähteandmed 8
2.3Kasutatavad instrumendid 9
2.4GPS mõõtmised 9
2.5Tihendusvõrgu rajamisel tehtavate tööde ajakava ja eelarve 13
3Põhikaardistamine 16
3.1Aeropildistamine ja aerofotode sidumine 16
3.1.1Kasutatav lennuk ja aerofotokaamera 16
3.1.2Arvutused maa-ala aeropildistamiseks mõõtkavas 1:30 000 18
3.1.3Aeropildistamise täiendavad tugipunktid 20
3.1.4Geodeetiliste tugipunktide markeerimine 20
3.2Fotogramm-meetrilised tööd 21
3.2.1Täiendavate tugipunktide koordinaatide ja kõrguste määramine ruumilise fototriangulatsiooni rajamise teel 21
3.2.2Stereokaardistamine ja 1:10 000 mõõtkavas ortofotode valmistamine 21
3.3Välikaardistamine ja stereokaardistuse kontroll 22
3.3.1Välikaardistuseks vajalikud lähteandmed 22
3.3.2Välitööd, andmete kontroll ja täiendamine 22
3.4Põhikaardistamise koosseis, ajakulu ja eelarve 23
Kasutatud allikad 26
LISAD 27

Lähteülesanne

Töö koosneb kahest osast:

Geodeetiliste tugipunktide võrgu projekteermine

Aeropildistamine põhikaardi koostamiseks
1. Geodeetilise tihendusvõrgu projekteerimine
Projekteerida geodeetiliste tugipunktide võrk baaskaardi ühe lehe ulatuses aerofotode sidumiseks põhikaardi koostamise eesmärgil. Geodeetiliste tugipunktide võrk tuleb rajada GPS mõõtmistega riikliku geodeetilise võrgu tihendamise teel aerofotode sidumiseks riikliku koordinaatide süsteemiga L-Est97.
I Projekteerimise üldised nõuded:
1. Projekteeritavate tugipunktide tihedus – üks punkt 3-4 pildistamise baasi kohta ehk punktide vahekaugus võib olla ca 8 km;
2. Tugipunktide omavahelise asendi lubatav viga on 10 cm;
3. Punktid peavad olema kindlustatud nõuetekohaste tsentritega ja tähistatud
tunnuspostiga;
4. Punktid peavad olema kergesti ligipääsetavad autotranspordile (kuni 200 meetrit teest);
5. Punktide asukoha valikul tuleb jälgida geoloogilisi tingimusi – pinnas peab olema geoloogiliselt püsiv.
II Tugipunktide koordinaatide ja kõrguste määramine:

Kõigile uutele tihendusvõrgu punktidele määrata geodeetilised koordinaadid (L, B, h) GPS mõõtmisega ±3 cm täpsusega riikliku I ja II klassi punktidest lähtudes;
Mõõtmissessiooni pikkus võib olla 10 min.

Koordinaadid arvutatakse seejärel riigi ristkoordinaatide süsteemi L-Est97 ja
kõrgused süsteemi BK77. Normaalkõrguste arvutamisel kasutada Eesti geoidi 2011. a mudelit (Maa-ameti kodulehel);

Horisondi avatus punktil peab olema alates 10˚. Probleemsete kohtade puhul
koostada geodeetilise punkti ringpanoraam;

Punkti läheduses (kuni 300 m) ei tohi olla GPS signaale segavaid
objekte (kõrgepinge liinid , raadio-, mobiili - ja televisiooniantennid);

GPS signaalide mitmeteelisuse vältimiseks ei tohi valida punkte peegeldavate pindade (hoonete seinad, katused, veekogud jms) läheduses;

Vastuvõtjate antennid orienteerida igas punktis samas suunas, antennide kõrgused määrata ±1 mm täpsusega vastava mõõtevarda abil.
III Tugipunktide võrgu rajamiseks tehtavate tööde ajakava ja eelarve:
1. Planeeritavate tööde etapid on: ettevalmistustööd , võrgu projekteerimine ja
rekognostseerimine, geodeetiliste märkide valmistamine, punktide ehitamine,
välimõõtmised ja andmetöötlus ;
2. Iga etapi kohta planeerida töötajate arv, ajakulu ja eelarveline maksumus;
3. Kogu tööde kompleksi kohta koostada koondeelarve ;
4. Eelarve kuluartiklid on: töötasu +33% sots. maks ja ravikindlustus ,
sõidukulud,bürookulud, ettevõtte majanduslik kasum (10% üldsummast),
mõõtmisel ja andmetöötlusel kasutatav inventar ja infotehnoloogia, materjalid
märkide valmistamiseks ja punktide ehitamine, muud kulud.
IV Projekti seletuskiri:
1. Maa-ala asukoha skeem, üldiseloomustus, teedevõrk, reljeef, kõlvikuline koosseis, hüdrograafia , jne;
2. Lähteandmete kirjeldus (punktide numbrid , nimetused, koordinaadid, asukohad jms);
3. Instrumentide ja mõõtmisvahendite kirjeldus;
4. GPS mõõtmiste sessioonide tabelid ja skeemid, punktide ringpanoraamid.
2. Aeropildistamine põhikaardi koostamiseks
Põhikaart (ortofotod) tuleb koostada eelpool antud 1:50 000 mõõtkavas baaskaardi lehe ulatuses. Selleks on tarvis planeerida aeropildistamine, aerofotode sidumine, fotogramm -meetrilised tööd, ortofotode koostamine mõõtkavas 1:10 000, välikaardistamine ja topograafilise andmebaasi moodustamine.
Praktilise töö selle osa seletuskirjas on vajalik pöörata peamine tähelepanu vajalike tööde järgmiste etappide avamisele:
I Aeropildistamine:
1. Teha arvutused antud maa-ala aeropildistamiseks 1:30 000 mõõtkavas
Aerokaameraga, mille fookuse kaugus f=152 mm;
2. Valida täiendavalt projekteeritud geodeetilise võrgu punktidele (vajaduse korral) standardse paigutusega tugipunkte maastiku kindlatel objektidel (teede ristmikel, kraavide pööretel jne);
3. Geodeetiliste tugipunktide markeerimise kirjeldus;
II Fotogramm-meetrilised tööd:
1. Täiendavate tugipunktide koordinaatide ja kõrguste määramise kirjeldus ruumilise fototriangulatsiooni rajamise teel;
2. Stereokaardistamise ja 1:10 000 mõõtkavas ortofotode valmistamise kirjeldus.
III Välikaardistamine ja stereokaardistuse kontroll:
1. Välikaardistuseks vajalike lähteandmete kirjeldus;
2. Välitööde kirjeldus, andmete kontroll ja täiendamine.
Praktilise töö 2. osa etappide ajakava ja eelarve koostada järgmise skeemi kohaselt: ettevalmistustööd (sh geodeetilised tööd täiendavate tugipunktide määramiseks ); tugipunktide markeerimine; aeropildistamine; fotogramm-meetrilised tööd; välikaardistus ja kontroll; parandused ja lõpptoodangu väljastamine.
Iga etapi tööde kohta koostada praktilise töö eelmise osa eeskujul töötajate koosseisude kirjeldus, ajakulu ja elarveline maksumus, koondeelarve ja seletuskiri.

Projekti seletuskiri

Maa-ala üldiseloomustus

Paiknemine :
Maa-ala suuruseks on baaskaardi 1:50 000 mõõtkavas lehe ulatus- 25x25 km. Baaskaardi leht kannab numbrit 6342 ja nimeks Aegviidu (Lisa 3). Kaardileht kirjeldab Harjumaa idaosa ning Järvamaa lõunaosa . (Joonis 1). Kujutatavale alale jäävad Anija, Kõue , Aegviidu, Kose , Albu, Ambla , Lehtse, Roosna -Alliku ja Paide vallad. Suurematest asulatest jäävad piirkonda Aegviidu, Alavere ning Jäneda.
Joonis 1. Baaskaardi lehel nr. 6342 kujutatud maa-ala asukohaskeem (Allikas: Maa-amet)
Teedevõrk:
Kaardilehte nr. 6342 läbib Tallinn - Tartu - Võru – Luhamaa põhimaantee nr. 1, Kose-Jägala tugimaantee nr. 12, Jägala-Käravete tugimaantee nr. 13. Lisaks on mitmeid kõrvalmaanteid. Teedevõrk on kaardilehe äärealadel tihedam, sest piirkonna keskosa on enamuses osast soine .
Reljeef:
Maa-ala on üldiselt tasane, kuid maapind tõuseb ida ja lõuna suunas. Leidub üksikuid kõrgemaid punkte nagu 95,7 m ja 94,7 m. Kõige kõrgem punkt on Albu vallas Mägede külas paiknev Valgehobusemägi, mille kõrguseks on 105,8 m. Reljeefi madalam osa jääb kaardi loode ossa. Madalaim kaardilt näha olev reljeefipunkt on 51,2 m. Enamasti jääb reljeefi kõrguslik erinevus maksimaalselt 40 meetri piirimaile.
Kõlvikuline koosseis:
Baaskaardi lehel kujutatud ala keskmes on palju soist ala. Suuremad märgalad on Kakerdaja , Hallikivi, Kodru ja Laeksaare rabad . Lisaks Kaurla ja Põhjaku sood . Enamus alast on kaetud metsa ja looduslike rohumaadega. Haritav maa paikneb asulate ümbruses. Suuremad sellised alad on Alavere, Jäneda ja Albu ümbruses.
Hüdrograafia:
Alale jääb Paunküla veehoidla , mis on ühtlasi ka suurim sel alal olev veekogu. Järvedest tuleks ära mainida Nelijärve järvistu ning Änni järv. Jõgedest jäävad kaardile Jägala, Ambla, Mustjõgi, Jänijõgi. Ojadest võiks välja tuua Ristoja, Palgissaare, Saueaugu, Treimani ja Kadaka ojad.

Lähteandmed

Baaskaardilehel nr. 6342 on lähtepunktideks määratud 3 riikliku põhivõrgu II klassi punkti. Punktide nimetused ja numbrid ühes nende koordinaatidega, geodeetiliste ning absoluutsete kõrgustega on toodud järgnevas tabelis (Tabel 1).
Tabel 1.Riigi geodeetilise põhivõrgu punktide tasapinnalised ristkoordinaadid , geodeetilised ja absoluutsed kõrgused
Punkti nimi
Punkti nr.
X (m)
Y (m)
h (m)
H (m)
Rava97
6357
6553003,59
575671,96
100,8
82,16
Uuearu97
6367
6567627,64
576460,46
79,99
61,82
Jäneda97
6379
6570133,13
595118,93
103,24
85,48
Rajatavas tihendusvõrgus on kokku 20 punkti. Kavandatavad punktid on baaskaardilehel nr. 6342 tähistatud punaste kolmnurkadega ning nummerdatud. Kaardileht on koordinaatvõrgustiku poolt jaotatud 25 ruuduks . Punktide nummerdus kujuneb baaskaardilehe kahest esimesest numbrist 63 ning kaks viimast numbrit tulenevad ruudu numbrist, milles punkt asetseb (nt 6301 asub kaardilehe all vasakus nurgas jne.).

Kasutatavad instrumendid

GPS mõõtmistel kasutatakse Trimble R10 GNSS seadmeid ning nendega ühilduvaid Trimble TSC3 väliarvuteid (Joonis 2). Selle konkreetse süsteemi GNSS antenn jälgib GNSS signaalialasid ning Trimble Stealth™ Ground Plane funktsioon takistab soovimatute signaalide (nt. peegeldumise) jõudmist antennielemendini.
Trimble R10 süsteemi vastuvõtutehnoloogia suudab kasutada kõigi olemasolevate ja planeeritavate GNSS süsteemide signaale läbi 440 kanali (Geosoft OÜ). Täpsemalt seadme omaduste kohta saab lugeda andmelehelt (Lisa 1).
Samaaegselt jälgitavad satelliidisignaalid:
– GPS: L1C/A, L1C, L2C, L2E, L5
– GLONASS: L1C/A, L1P, L2C/A, L2P, L3
– SBAS : L1C/A, L5
– Galileo: GIOVE -A ja GIOVE-B, E1, E5a, E5B
– COMPASS : B1, B2, B3
• OmniSTAR HP, XP, G2, VBS positsioneerimine
• QZSS, WAAS, MSAS, EGNOS, GAGAN
Joonis 2. Trimble R10 ja väliarvuti Trimble TSC3 (allikas: Geosoft OÜ)

GPS mõõtmised

Tihendusvõrgu punktidele määratakse geodeetilised koordinaadid staatilise GPS mõõtmisega 3 cm täpsusega riikliku II klassi punktidest lähtudes. Mõõtmiste põhimõte seisneb selles, et üks mõõtmisteks kasutatavatest GPS seadmetest paikneb ühel lähtepunktil baasjaamana ning teine vastuvõtja liigub mööda rajatavaid punkte (Joonis 3). Mõõtmissessiooni pikkuseks on 10 minutit. Mõõtmissessioonid on välja toodud tabelis 2 ning GPS’ide läbitud kilometraaž tabelis 3. Mõõtmiste jooksul läbitud kilometraaži arvestuse algpunktiks on valitud Aegviidu, st hommikul sõidetakse sealt välja ja õhtul sinna tagasi.
Mõõdetud geodeetilised koordinaadid arvutatakse ümber ka riigi ristkoordinaatide süsteemi L-EST97 ning kõrgused süsteemi BK77. Selleks kasutatakse Maa-ameti koduleheküljel olevaid geodeesiakalkulaatoreid. Määratud tihendusvõrgu punktide koordinaadid on toodud tabelis 4.
Joonis 3. GPS mõõtmiste skeem
Tabel 2. GPS mõõtmissessioonid ja mõõdetud punktid
Päev
Kellaaeg
Vastuvõtja 1
Vastuvõtja 2
1
8.00-8.10
6379
6325
8.55-9.05
6379
6320
9.50-10.00
6379
6315
10.40-10.50
6379
6310
11.30-11.40
6379
6305
12.20-12.30
6379
6304
Lõuna
 
14.00-14.10 
6379
6309
14.50-15.00
6379
6314
15.40-15.50
6379
6319
16.30-16.40
6379
6324
2
8.00-8.10
6357
6311
8.45-8.55
6357
6306
9.35-9.45
6357
6302
10.30-10.40
6357
6301
11.20-11.30
6357
6307
12.15-12.25
6357
6313
Lõuna
14.00-14.10
6367
6317
14.50-15.00
6367
6316
15.45-15.55
6367
6321
16.55-17.05
6367
6323
Tabel 3. GPS kilometraaž
Päev/GPS
GPS’i kilometraaž (km)
1
2
1
12
99
2
100
142
Kokku:
112
241
 
Kokku:
353
Tabel 4. Tihendusvõrgu punktide tasapinnalised ristkoordinaadid ja geodeetilised koordinaadid
Punkti nr.
X (m)
Y (m)
H (m)
B (
L (
h (m)
6301
6 554 855,1
579 851,1
76,0
5907’30’’
2523’40’’
94,5
6302
6 550 428,1
583 867,7
79,0
5905’04’’
2527’47’’
97,5
6304
6 552 060,3
590 252,7
75,5
5905’52’’
2534’30’’
93,8
6305
6 550 243,6
596 624,9
78,0
5904’48’’
2541’07’’
96,2
6306
6 556 598,7
575 369,8
70,7
5908’29’’
2519’01’’
89,2
6307
6 555 779,1
584 466,5
75,0
5907’56’’
2528’32’’
93,3
6309
6 555 526,4
591 835,2
74,0
5907’43’’
2536’15’’
92,2
6310
6 555 583,7
597 570,7
84,5
5907’40’’
2542’15’’
102,6
6311
6 561 135,5
578 894,5
83,5
5910’53’’
2522’48’’
101,8
6313
6 560 656,2
585 171,9
67,0
5910’33’’
2529’23’’
85,2
6314
6 561 414,1
590 638,2
76,0
5910’54’’
2535’08’’
94,0
6315
6 561 317,6
597 512,4
83,0
5910’45’’
2542’21’’
100,9
6316
6 565 343,6
578 154,0
63,5
5913’10’’
2522’07’’
81,7
6317
6 565 528,3
583 952,9
72,5
5913’12’’
2528’13’’
90,6
6319
6 566 178,5
592 095,1
70,5
5913’27’’
2536’47’’
88,4
6320
6 565 803,2
598 316,3
83,0
5913’10’’
2543’19’’
100,8
6321
6 571 728,8
577 756,8
59,0
5916’36’’
2521’50’’
77,0
6323
6 572 788,5
586 002,9
61,2
5917’05’’
2530’32’’
79,0
6324
6 571 093,8
590 210,0
63,5
5916’07’’
2534’56’’
81,3
6325
6 572 664,9
597 160,8
75,5
5916’52’’
2542’17’’
93,2
Rajatava tihendusvõrgu punktide kindlustamiseks looduses kasutatakse pinnasetsentreid tüüp 6001 (Lisa 2). Tsenter koosneb betoonankru (480 mm, kõrgus 200 mm) külge kinnitatud ja betooniga täidetud manteltorust, mille ülaosas asetseva 0,5 m pikkuse tsingitud tsentritoru (12,5 mm) külge on keevitatud pronksist tsentrimärk. Tsentrid paigaldatakse 2-2,5 m sügavusele nii, et tsentri pea jääb kupitsa pinnast 0,5 m madalamale. Pinnasetsentrist umbes 1 m kaugusele ja 0,6 m sügavusele paigaldatakse 1,2 m pikkune tunnuspost.

Tihendusvõrgu rajamisel tehtavate tööde ajakava ja eelarve

Planeeritavate tööd võib jagada kuueks etapiks- ettevalmistustööd, võrgu projekteerimine ja rekognostseerimine, geodeetiliste märkide valmistamine, punktide ehitamine, välimõõtmised ja andmetöötlus. Allpool on tööde etapid pikemalt kirjeldatud.

Ettevalmistustööd.
Olemasolevate märkide ülevaatus , käikude rekognostseerimine, uute märkide asukoha valik, GPS-punktide horisondi avatuse määramine.

Projekteerimine.

Märkide ehituse-ja remonditööde projekteeerimine ja paigalduskohtade kooskõlastamine pädevate ametiasutustega ja maavaldajatega.

Mõõtmistööde projekteerimine ja projektide kooskõlastamine raie-ja kaevelubade saamiseks.

Märkide valmistamine.
Betoonmonoliitide, -kraede, katteluukide , tunnuspostide ja kaitsepiirete valmistamine.

Ehitustööd.
Olemasolevate märkide remont , uute märgikomplektide paigaldamine, välisvormistamine ning asukohaskeemide koostamine.

Mõõtmistööd.
GPS-mõõtmised.

Kameraaltööd.
Andmetöötluse käigus tehakse lõplikud arvutused, võrgu tasandamised, ühitamised ja täpsushinnangud. Mõõtmistööde tehnilise aruande ning koordinaatide kataloogi koostamine.
Järgnevalt on tabelitena välja toodud planeeritavate tööde ajakava (Tabel 5), tihendusvõrgu eelarve koosseisude kaupa (Tabel 6) ja kulutused erinevate artiklite lõikes (Tabel 7).
Tabel 5. Planeeritavate tööde ajakava
Etapi nr.
Nimetus
Päevi
IV
V
VI
1
ettevalmistustööd
5
5
 
 
2
projekteerimine
30
10
20
 
3
märkide valmistamine
10
 
10
 
4
ehitustööd
15
 
5
10
5
mõõtmistööd
5
 
 
5
6
kameraaltööd
10
 
 
10 
Tabel 6. Tihendusvõrgu rajamise eelarve
Etapp
Ameti nimetus
Kohtade arv
Aeg päevades
Töötasu kuus bruto (EUR)
Etapi töötasu (EUR)
I
projektijuht
1
5
1727 .00
431.75
tehnik - geodeet
1
5
1178.00
294.50
geodeet
1
5
990.00
247.50
 
 
 
 
973.75
II
projektijuht
1
20
1727.00
1727.00
sekretär- asjaajaja
1
20
867.00
867.00
projekteerija
1
20
1516 .00
1516.00
 
 
 
 
4110.00
III
projektijuht
0.5
8
1727.00
690.80
 
 
 
 
690.80
IV
projektijuht
1
10
1727.00
863.50
tehnik-geodeet
2
10
1178.00
1178.00
geodeet
1
10
990.00
495.00
 
 
 
 
2536.50
V
projektijuht
1
2
1727.00
172.70
tehnik-geodeet
1
2
1178.00
117.80
geodeet
1
2
990.00
99.00
 
 
 
 
389.50
VI
projektijuht
 1
10
1727.00
863.50
tehnik-geodeet
0.5
10
1178.00
294.50
sekretär-asjaajaja
0.5
10
867.00
216.75
 
 
 
 
 
1374.75
 
 
 
KOKKU
10075.30
Tabel 7. Koondeelarve
Artikli seletus
I etapp
II etapp
III etapp
IV etapp
V etapp
VI etapp
Summa
(EUR)
Töötasu
973.75
4110.00
690.80
2536.50
389.50
1374.75
10075.30
Tööandja kulud
413.00
1392.00
232.00
857.00
131.00
464.00
3489.00
Kontorikulud
150.00
1300.00
50.00
100.00
800.00
2400 .00
Sõidukite ülalpidamine
65.00
55.00
45.00
105.00
270.00
Punktide ehitamine
1400 .00
1840.00
3240.00
Infotehnoloogia
128.00
143.00
500.00
500.00
1271 .00
Inventar
2000.00
200.00
2200 .00
Muud kulud
100.00
100.00
200.00
200.00
100.00
100.00
800.00
Majanduslik kasum
 
 
 
 
 
 
2374.53
Summa
26119.83
Käibemaks
5223.97
KOKKU
31343.80

Põhikaardistamine

Kaardistamise eesmärgiks on koostada 1:50 000 mõõtkavas baaskaardi lehe nr. 6342 (Lisa 3) ulatuses põhikaart (ortofotod). Ülesande täitmiseks planeeritakse aeropildistamine, aerofotode sidumine, fotogramm-meetrilised tööd, ortofotode koostamine mõõtkavas 1:10 000, välikaardistamine ja topograafilise andmebaasi moodustamine.

Aeropildistamine ja aerofotode sidumine

Kasutatav lennuk ja aerofotokaamera

Aeropildistamiseks kasutatakse Maa-ameti lennukit Cessna Grand Caravan 208B (Joonis 4). Lennuki parameetrid on võetud Maa-ameti koduleheküljelt ning toodud järgneval joonisel (Joonis 5). Lennuk on varustatud kahe täismõõdulise sensoriava, GPS antenni ning generaatoriga aparatuuri toiteks.
Objekti kohal tehtava lennu pikkuseks on ligikaudselt 200 km. Sellele lisandub Tallinna lennuväljalt objektile ja tagasi lend. Selleks on arvestatud Tallinna ja Aegviidu vaheline kaugus 52 km. Kokku teeb see lennatavaks vahemaaks 252 km.
Joonis 4. Cessna Grand Caravan 208B (allikas: Maa-amet)
Joonis 5. Lennuki Cessna Grand Caravan 208B andmed (allikas: Maa-amet)
Aerofotode tegemiseks kasutatakse Leica RC 20 analoog aerofotokaamerat (Joonis 6), mille fookuskaugus on 152 mm. Leica RC 20 aerofotokaamera on kõrge resolutsiooniga lai-nurk kaamera , millel on ka gürostabiliseeriv seade, mis aitab vähendada aerofoto kaldenurki. Aerofotod tehakse maatriks kujul suurusega 230x230 mm ning nende pikikattumine peab olema vähemalt 61% ja põikikattumine 25% (Joonis 7). Pildistatava maa-ala mõõtmed on baaskaardi lehe külgede mõõdud Dx=25 km ja Dy=25 km.
Joonis 6. Leica RC 20 aerofotokaamera (Allikas: Leica Geosystems)
Joonis 7. Aerofotode kattuvus (allikas: Liba 2005)

Arvutused maa-ala aeropildistamiseks mõõtkavas 1:30 000

Baaskaardi lehel määratud minimaalsed (Amin) ja maksimaalsed ( Amax ) kõrgused:
Amin= 51,2 m ja Amax= 105,8 m.
Maa-ala keskmine absoluutne kõrgus:
Akeskm=0,5*(Amax + Amin)= 0,5*(105,8+51,2)= 78,5 m.
Kõrguskasv keskmise kõrguse suhtes:
h= Amax-Akeskm= 105,8-78,5= 27,3 m.
Keskmine lennu (pildistamise) kõrgus:
Hkesk= m*f= 30 000 m*152 mm= 4560 m.
Absoluutne lennu (pildistamise) kõrgus:
Habs=Akeskm+Hkesk= 78,5+ 4560 = 4638,5 m.
Nõutav pikikattumine:
Px= 61+50(h/Hkeskm)= 61+50(27,3/4560)= 61,3%
Nõutav põikikattumine:
Qy= 25+50*( h/Hkeskm)= 25+50(27,3/4560)= 25,3%
Pildistamise baas aerofoto mõõtkavas (mm):
bx=l*(100-Px)/100=230*(100-61,3)/100= 89,01 mm
Marsruutide vahekaugus aerofoto mõõtkavas (mm):
by=l*(100-Qy)/100=230*(100- 25,3)/100=171,81 mm
Pildistamise baasi pikkus maastikul (km):
Bx=bx*m/106= 89,01*30 000/106=2,67 km.
By=by*m/106=171,1*30 000/106=5,15 km.
Ühe aerofoto kasulik pindala (km2):
Skas=Bx*By=2,67*5,15= 13,76 km2
Aerofotode arv ühes marsruudis:
n=Dx/Bx+1=25/2,67+1=10,36 11 pilti
Pildistamise marsruutide arv:
k=Dy/By+1=25/5,15+1= 5,85 6 marsruuti
Aerofotode koguarv maa-alal:
N=n*k=11*6= 66 pilti
Pildistatava maa-ala pindala (km2):
Sobj=Dx*Dy=25*25= 625 km2
Aerofotodega kaetud pindala (km2):
SAF=Skas*N=13,76*66= 908,16 km2 >Sobj
Maa-ala pildistamiseks kuluv aeg:
T=(k* Dx+1)/w= (6*25+1)/310= 0,49 h 30 minutit
Pildistamise intervall :
I=Bx/w* 3600 ’’= 2,67/310*3600’’= 31 sekundit

Aeropildistamise täiendavad tugipunktid

Aeropildistamise läbiviimiseks tuleb eelnevalt projekteeritud geodeetilise võrgu punktidele lisaks valida täiendavad tugipunktid. Punktid peavad paiknema 3-4 pildistamise baasi tagant aerofoto tsentriga samal joonel (Y- teljel ) või selle läheduses. Soovitatav on punktid valida nii, et need sobiksid korraga kahele marsruudile, st jääksid põikikattumise alale. Niimoodi on täiendavate punktide arv väiksem ning majanduslikult otstarbekam.
Baaskaardil on täiendavalt valitud punktid tähistatud punase ringiga (5 mm). Punktid on nummerdatud LP01, LP02 jne. Täiendavaid tugipunkte on kavandatud ühtekokku 16. Juhul kui projekteeritud geodeetilise võrgu punktid paiknevad aerofotode sidumiseks sobivates kohtades, siis kasutatakse neid.

Geodeetiliste tugipunktide markeerimine

Aeropildistamise läbiviimiseks peavad kasutatavad geodeetilsed tugipunktid olema looduses markeeritud. See võimaldab hiljem aerofotod omavahel plaaniliselt ja kõrguslikult siduda. Tugipunktide tähistused peavad eristuma hästi ümbritsevast maapinnast ja olema nähtavad. Markeerimiseks kasutatakse vastupidavast valgest kilest risti, kolmeharulist või ruudu kujulist kahe haruga märki, mis on varustatud selgitava kirjega (Joonis 8). Märkide paigaldamisel tuleb järgida, et märgi üks haar oleks orienteeritud põhja-lõuna suunas (Liba 2005). Punktide markeerimine peaks olema lõpetatud vähemalt nädal enne pildistamise algust ning kindlustatud niimoodi, mis tagaks märkide võimalikult pikaajalise säilimise.
Joonis 8. Aeropildistuse maamärk (allikas: Maa-amet)

Fotogramm-meetrilised tööd

Täiendavate tugipunktide koordinaatide ja kõrguste määramine ruumilise fototriangulatsiooni rajamise teel

Täiendavatele tugipunktidele määratakse plaaniline asend ja kõrgused ruumilise fototraingulatsiooni käigus. Selleks arvutatakse aerofotode orienteerimiseks täiendavalt valitud punktidele geodeetilised koordinaadid aerofotodel mõõdetud koordinaatide ja vastavate valemite põhjal.(Liba 2005) Mida suurem on täiendavate punktide arv, seda täpsemini on võimalik aerofotod omavahel ühtima saada. Samuti võimaldab see võrku kontrollida ja lõpptulemus on sellevõrra täpsem ning usaldusväärsem.

Stereokaardistamine ja 1:10 000 mõõtkavas ortofotode valmistamine

Stereokaardistamise põhimõte seisneb inimese ruumilise nägemise, aerofotode ning fotogramm-meetriliste seadmete kasutamises kaardi või plaani koostamiseks. Pildistatud kõrvutiasetsevate aerofotode kattuvad alad moodustavad stereopaari. Fotogramm-meetriliste seadmetega luuakse stereopaari ruumiline kujutis.
Stereokaardistamise käigus joonistatakse vastavat tarkvara kasutades (ESRI ArcGIS PurVIEW, Microstation + Z/I, PhotoMod) üle ruumilise kujutisena nähtavad maastikuelemendid. Maastikuelementideks on nt teed, ehitised, kõlvikute piirid ja hüdroloogilised objektid. Samuti lisatakse kõrgusinfo. Selgelt eristatavate maapinnaelementide asukoha maksimaalne plaaniline viga ei tohi ületada 3 meetrit, keskmine viga 2 meetrit. Töö esitatakse kaardilehtede kaupa 3D dgn-faili­dena.
Ortofoto on spetsiaalse tarkvaraga töödeldud aerofoto, millelt on maapinna reljeefist, kaamera kaldest pildistamise hetkel ning kaamera tsentraalprojektsioonist tingitud moonutused eemaldatud . Ortofoto valmistatakse topograafiliste andmete hõive korra ja üldist tähtsust omavate topograafiliste nähtuste määruse alusel. Valmistamisel lähtutakse järgmistest nõuetest:
1) ortofoto plaanilise täpsuse keskmine ruutviga ei tohi olla suurem kui 2 maapinna pikslit;
2) ortofoto valmistamisel kasutatakse aerofoto keskmist osa;
3) külgnevate aerofotode üleminek ei tohi läbida kõrgeid ehituslikke objekte (näiteks majad, korstnad , sillad) ja peab olema parimal viisil peidetud (nähtamatu);
4) ortofoto peab olema fotomeetriliselt ühtlustatud.
5) Ortofoto atribuutidena näidatakse aeropildistamise aeg, piksli suurus maapinnal (GSD), värviskeem, kaardilehe normaalmõõtkava ja kaardilehe number vastavalt topograafiliste kaartide nomenklatuurile.

Välikaardistamine ja stereokaardistuse kontroll

Välikaardistuseks vajalikud lähteandmed

Välikaardistus tähendab stereokaardistamise parandamist ja täiendamist välitöö ja ortofotode abil. Välikaardistamisel ongi esmasteks lähtematerjalideks ortofoto- ja vektorkaardid, kohanimede registrid (nende puudumisel kohalikke inimesei küsitledes ja kohalikest omavalitsustest kontrollides), kõlvikute ja piiride andmed. Samuti lähtutakse Eesti põhikaardi 1:10 000 digitaalkaardistamise juhendist.

Välitööd, andmete kontroll ja täiendamine

Stereokaardistusest saadud elemente ei tohi uuesti digida ega nihutada. Vajaduse korral tuleb neid parandada ning üleliigsed elemendid kustutada. Välitööde käigus määratakse pildistamise toimumise ajast muutunud alad. Maastikul kaardistatakse uued objektid tahhümeetrilise või GPS mõõtmiste teel kas punkt-, joon- või pindobjektidena. Välimõõtmisi teostavad kaardistajad või geodeedid. Välitöödel võrreldakse aerofotol olevat situatsiooni tööde teostamise hetkel olevaga. Määratakse objektide iseloomulikud karakteristikud ja olemus.

Põhikaardistamise koosseis, ajakulu ja eelarve

Põhikaardistamise juurde kuuluvad tööd jagunevad viide etappi:

Ettevalmistustööd- marsruutide ja aerofotode tsentrite soovitavad asukohad, aeropildistamise tehnilised näitajad ja täiendavate tugipunktide asukohad. Lisaks määratakse, kes teeb mõõtmistööd, aeropildistamise ja andmetöötluse.

Markeerimine- enne fotolendu markeeritakse väljas kõik vajalikud tugipunktid nõuetekohaste märkidega ja tagatakse nende säilimine.

Aeropildistamine- ettevalmistus, pildistamine ja andmetöötlus. Määratakse kindlaks andmete säilitamise viis ja salvestusformaat.

Fotogramm-meetrilised tööd- aerofotode sidumine ja fotogramm-meetriline töötlus, mille tulemuseks on ortofotod.

Välikaardistus ja kontroll- võrreldakse fotol ja maastikul olevat situatsiooni ning viiakse vajadusel sisse parandused.
Põhikaardistamiseks ette nähtud tööde teostamiseks kulub ligikaudselt 121 päeva (Tabel 8). Tööd toimuvad geodeetiliste tugipunktide võrgu rajamisele järgneval aastal. Tööd on kavandatud nii, et fotolend saaks toimuda varakevadel, mil puud ei ole veel lehes ning lumi peaks olema sulanud.
Tabel 8. Planeeritavate tööde ajakava
Etapi nr.
Nimetus
Päevi
I
II
III
IV
V
VI
VII
1
Ettevalmistustööd
20
10
10
2
Markeerimine
1
1
3
Aeropildistamine
10
10
4
Fotogramm-meetrilised tööd
60
10
20
20
10
5
Välikaardistus ja kontroll
30
10
20
Põhikaardistamise töötasude eelarve on koostatud sarnaselt tugivõrgu punktide rajamise projekti eelarvele (Tabel 9). Tabelis kajastuvate ametite (projektijuht insenerialasel tööl, tehnik-geodeet, geodeet jne) kuutasud brutopalgana on võetud CV Keskuse palgauuringute lehelt.
Tabel 9. Põhikaardistamise töötasude eelarve
Etapp
Ameti nimetus
Kohtade arv
Aeg päevades
Töötasu kuus
Etapi töötasu
I
Projektijuht
1
20
1727.00
1727.00
sekretär-asjaajaja
1
20
867.00
867.00
 
 
 
KOKKU
2594.00
II
Projektijuht
0.5
1
1727.00
43.18
tehnik-geodeet
1
1
1178.00
58.90
geodeet
1
1
990.00
49.50
 
 
 
KOKKU
151.58
III
projektijuht
0.5
5
1727.00
215.88
Maa-amet
2
5
1200.00
600.00
 
 
 
KOKKU
815.88
IV
Projektijuht
1
60
1727.00
5181.00
EOMAP Geodata
3
60
1200.00
10800.00
 
 
 
KOKKU
15981.00
V
Projektijuht
1
30
1727.00
2590.50
EOMAP Geodata
5
30
1200.00
9000.00
 
 
 
KOKKU
11590.50
KOKKU
31132.95
Põhikaardistamise kogumaksumuseks etteantud maa-alal kujuneb ligikaudu 81 000 eurot. Tööde koondeelarve on kujutautd tabelis 10.
Tabel 10.Põhikaardistamise koondeelarve
Artikli seletus
I
II
III
IV
V
SUMMA (EUR)
Töötasu
2594
151
815
15981
11590
31131
Tööandja kulud
876
51
274
5400
3916
10517
Bürookulud
1300
50
250
3000
1500
6100
Sõidukite ülalpidamine
200
100
30
150
300
780
Lennuki maksumus
10000
10000
Infotehnoloogia
650
650
Inventar
350
1200
1550
Muud kulud
100
5
25
300
150
580
Majaduslik kasum
607
155.7
1139.4
2483.1
1745.6
6130.8
Summa
67438.8
Käibemaks
13487.8
KOKKU
80926.6

Kasutatud allikad

Cessna Grand Caravan. Maa-amet.
[ http://geoportaal.maaamet.ee/docs/2012_Lennuk.pdf?t=20120126154540 ] (23.01.2015)
Juhend (1999) Eesti põhikaardi digitaalkaardistuseks mõõtkavas 1:10 000. Maa-ameti
kartograafiabüroo. Tallinn, 43 lk.
Leica Geosystems. [ http://www.leica
geosystems.com/downloads123/zz/airborne/rc30/brochures/RC30_brochure.pdf] (23.01.2015)
Liba, N. 2005. Fotogramm- meetria alused. Tartu: OÜ Halo Kirjastus. 303 lk.
Topograafiliste andmete hõive kord ja üldist tähtsust omavad topograafilised nähtused.
2013.- eRT. [ https://www.riigiteataja.ee/akt/129122013013 ] (22.01.2015)

LISAD

Lisa 1. Trimble R10 GNSS vastuvõtja andmeleht (allikas: Geosoft OÜ)
Lisa 2. Märgitüüp 6001 (allikas: Planserk )
Lisa 3. Baaskaardi leht nr. 6342 Aegviidu