Геодезическая съемка

Псевдокинематическая съемка наиболее близка к статическому методу. Такая  съемка требует меньшего времени  нахождения приемника в пункте, но нужно дважды побывать на обоих пунктах базы. Обычная схема наблюдений такова: пребывание на обоих пунктах в течение пяти минут, переезд к другим пунктам, и, через один час после первого посещения первой пары пунктов, возврат к ней для повторного наблюдения в течение пяти минут. Преимуществом этого 10 - минутного (в сумме) интервала наблюдений, в отличие от 60 - минутного, является наличие некоторого промежутка времени, потерянного на переезд к пунктам для повторного наблюдения. Псевдокинематический метод оптимален для ситуаций, когда пункты находятся вдоль дороги, по которой наблюдатели могут быстро двигаться в промежутках между наблюдениями на пунктах. Главным преимуществом метода является то, что за заданный интервал времени можно побывать на большем числе пунктов, чем при использовании обычного статического метода. В сравнении с кинематическим методом, допускается потеря сигнала, а число спутников не играет такой существенной роли. Слабой стороной метода является необходимость возвращения на пункты. Это ограничивает метод лишь локальными его применениями. Главным конкурентом метода является быстростатический метод определения положений, в котором нет необходимости вновь посещать пункты. Псевдокинематический метод используется для съемки фотосети контрольных пунктов, для съемок контрольных пунктов низкого порядка, для съемок территорий шахт.

На практике лучше использовать комбинации этих трех методов. Например, статический и псевдокинематический методы можно использовать для установления широкой структуры сети контрольных пунктов и для установки пунктов на другой стороне препятствий, таких, как мосты. Кинематическую съемку можно применить для определения координат большой части пунктов, используя статические пункты в качестве контрольных и для проверки качества наблюдений. Для таких смешанных пунктов необходима тщательная рекогносцировка. Для того, чтобы иметь опорную сеть для последующих съемок и дать возможность преобразования GPS результатов к национальной системе координат, используют два типа контрольных GPS сетей: пассивные контрольные сети и активные контрольные сети. Пассивная сеть привязана к существующим триангуляционным монументам и высотным реперам. Недостатком такой сети является требование выполнения наблюдений на многих пунктах и поддержка этих пунктов. Однако эта система подходит, когда имеются густые национальные триангуляционные сети и когда контрольная сеть служит другим целям, как, например, геодинамическим исследованиям. Такая густая пассивная контрольная сеть создана, например, в Австрии.

Целями активной контрольной сети являются вычисление и распространение в (почти) реальном времени дифференциальных поправок для пользователей, имеющих лишь один приемник, а также вычисление точных эфемерид в процессе постобработки (в офисе). Сбор и распространение данных выполняется с помощью высокоскоростных наземных, а также спутниковых систем связи.

 

 

1.2.4 Создание геодезических сетей с использованием GPS

 

 

Глобальная спутниковая навигационная  система (GPS) является эффективным инструментом для решения проблем геодезии. Для эффективного использования GPS в геодезических целях нужно внимательно подходить к выбору метода наблюдений, пунктов сети, оборудования, к планированию и организации наблюдений.

 

 

1.3 Совместное использование GPS-приемников и электронных      тахеометров

 

 

Наибольшее распространение при  кадастровом картографировании  получило комплексное использование GPS-приемников и электронных тахеометров. При этом производят синхронные GPS-наблюдения на нескольких пунктах с известными координатами (опорных пунктах) и на определяемых пунктах, причем эти пункты могут, как совпадать, так и не совпадать с поворотными точками границ земельных участков. В последнем случае пункты играют роль связующих, т.е. они обеспечивают привязку измерений координат границ земельного участка, полученных с помощью электронных тахеометров, к выбранной системе координат. Тахеометрические измерения выполняются полярным методом со съемочных станций, координаты которых, в свою очередь, определяются методом свободной станции.

Рассмотрим примеры использования такой комбинированной технологии. Пусть необходимо определить координаты граничных точек земельного участка 1 - 9 (рисунок 1).

Используя GPS- измерения, определяют координаты связующих точек СВ1, СВ2, и СВ3, а также съемочной станции СТ4. Как видно из рисунка 1, точки СВ1 и СВ3 совпадают с поворотными точками границ земельного участка.

Очевидно, в этих точках должны выполняться  условия проведения GPS-измерений, упомянутые выше. Далее с помощью электронного тахеометра методом свободной станции определяют координаты съемочных станций СТ1, СТ2 и СТ3. И, наконец, применяя полярный способ, линейно-угловые засечки и их комбинации, находятся координаты всех поворотных точек границ земельных участков (тахеометрические измерения). Для передачи координат между съемочными станциями используются связующие точки (СТ1 привязывается через СВ1 и СВ2, СТ2 - через СВ3, а СТ3 - через СТ4). Для контроля процедуры определения координат выполняются избыточные измерения.

Известен и другой метод выполнения комбинированных измерений при решении той же задачи (рисунок 2).

В этом случае координаты каждой съемочной  станции определяются GPS- методом, а  в качестве связующих используются поворотные точки границ земельного участка. Положение поворотных точек  определяется линейной засечкой.

GPS-измерения в приведенных примерах чаще всего производятся статическими методами, хотя иногда можно применять и кинематические. Это зависит от требуемой точности определения координат, ресурсов времени, типа приемника, наличия транспортных средств и путей их перемещения между определяемыми точками и т.д.

 

 

Рисунок 1. Земельный участок 1 - 9

 

 

Чем более открыта местность, на которой производятся полевые измерения, тем больше возможностей применения GPS-технологий для определения координат точек границ земельных участков. Если местность достаточно свободна от препятствий и по ней возможно передвижение на автомобиле или вездеходе, то GPS-приемник может быть установлен на мобильном транспортном средстве и включен в один из кинематических режимов. Во время движения координаты точек по траектории могут измеряться с интервалом в одну секунду с сантиметровой точностью. Это в значительной степени повышает эффективность выполнения полевых кадастровых работ.

Ведущие производители GPS-приемников учитывают тенденцию на интеграцию различных технологий выполнения полевых геодезических работ при выпуске новых образцов оборудования.

 

 

Рисунок 2. Земельный участок 1 - 6

 

 

Существуют программы постобработки GPS-измерений, которые дают возможность не только обрабатывать данные GPS-приемников, собранные в различных режимах работы, но и данные других геодезических приборов.

 Электронный тахеометр Geodimeter System 600, который имеет модульную структуру. При необходимости он может дополняться спутниковым геодезическим приемником Geodimeter GPS Module L1, внешней антенной и полевым компьютером Penpad GeodatWin с программным обеспечением GeoWin. Такой комплексный прибор предназначен для реализации описанной выше комбинированной технологии кадастровых съемок.

Преимущества при использовании  данных, накопленных постоянно действующей GPS станцией (NCGC):

- Для тех организаций, кто уже применяет GPS приемники, использование данных базовой GPS станции позволяет отказаться от установки своей локальной "базы" и использовать освободившийся приемник для полевых работ, для комплекта из 2-x приемников GPS производительность увеличивается в два раза.

- Данные базовой GPS станции также могут использоваться для увеличения надежности ваших определений, путем включения пункта базовой GPS станции в свою локальную сеть для улучшения её конфигурации.

 

 

 

2 Виды проводимых работ

 

 

2.1 Технические характеристики электронного тахеометра Leica TC407

 

 

Данный тахеометр (рисунок 3) специально разработан для решения строительных, топографических и инженерно-изыскательских задач. Он очень прост в использовании и имеет большой набор встроенных программ. Для изучения работы с тахеометром требуется минимальное количество времени.

 

 

Рисунок 3. Тахеометр Leica TC407

 

 

Особенностями данного прибора являются:

- встроенная память: до 10000 точек - больше чем нужно на один рабочий день;

-   настраиваемый режим измерений;

- большой, высококонтрастный дисплей: для чтения при любых условиях освещения;

- удобная клавиатура: интуитивный интерфейс и быстрый доступ к основным функциям;

- порт Lemo0-RS232 для передачи данных: передача данных в PC и обратно и для дополнительного питания;

- инфракрасный (IR) и безотражательный (RL, только у тахеометров TCR) встроенные коаксиальные дальномеры;

- бесконечные винты наведения: удобны для точного и быстрого наведения;

- стандартные батареи типа Camcorder;

- навигационная клавиша: для быстрого перехода в нужный раздел программы;

- двухосевой компенсатор.

Программы для решения задач  встроенные в тахеометре:

• съемка - быстрое ориентирование прибора, установка станции, определение файлов исходных данных и измерений, полевое кодирование;
• разбивки - три классических метода разбивочных работ: полярный, ортогональный, по координатам строительной сетки;
• базисная линия - частный случай разбивок от исходной линии;
• недоступные расстояния - измерение расстояния, превышения между двумя визирными целями и определение дирекционного угла этого направления. Особенно полезной эта возможность становится при работах на строительной площадке с применением безотражательного тахеометра;
• вычисление площадей - в режиме on-line или с использованием точек, хранящихся в памяти;
• обратная засечка - для вычисления координат используются как измерения в любых комбинациях, так и только угловые;
• высота недоступной точки - определение отметок недоступных точек;
• передача отметок высот.

 

Таблица 2

Технические характеристики тахеометра Leica TC407

Технические данные	Параметры
Увеличение зрительной трубы	30х
СКО измерения угла	5"
СКО измерения расстояний с отражателем	± (2 мм + 2 мм)
Дальность по 1 призме	до 7500 м
Память блоков данных	18000
Влагозащита	IP 54
Диапазон температур	- 20°С до + 50°С
Вес	4,2 кг
Ввод/Вывод данных	RS - 232

 

 

В комплектацию входят:

Прибор, 2 аккумулятора, зарядное устройство, интерфейсный кабель, юстировочный инструмент, инструкция, чехол, футляр, свидетельство о поверке, минивеха с минипризмой, измеритель высоты прибора (рисунок 4).

 

Рисунок 4. Комплектация тахеометра Leica TC407

 

 

2.2 Технические характеристики базовой GPS станции Leica GPS1200

 

 

GPS-ГЛОНАСС система  Leica GX1220 проста в применении, но  в то же время многофункциональна, по-военному надежен и точен в измерениях в самых экстремальных условиях. Приемник Leica System GPS1200 (рисунок 5) снабжен самообучающимся пользовательским интерфейсом, высокоточной измерительной частью, производителен и отвечает современным стандартам всех типов GPS приложений. Приемники Leica GPS1200 выдерживают падения, погружения, вибрации, удары различной тяжести – все им ни по чем при температуре от - 40°С до + 65°С.

Применение:

• режимы RTK, DGPS, статические измерения;
• любой тип съемочных задач;
• в качестве мобильной или базовой станции;
• на вехе, штативе, пилоне или в рюкзаке;
• в строительных машинах и механизмах, на съемочных судах и самолетах.

 

Рисунок 5. Базовая GPS станция Leica GPS1200

 

 

Таблица 3

Технические характеристики базовой GPS станции Leica GPS 1200

Число каналов	24 (L1 код, L1/L2 фаза несущей, поддержка SBAS - с возможностью модернизации  до GPS/ГЛОНАСС  и RTK)
Точность измерений при статистической съемке	5 мм + 1 мм/км (в плане), 10 мм + 1 мм/км (по высоте)
Точность измерений при кинетической съемке	10 мм + 1 мм/км (в плане), 20 мм + 1 мм/км  (по высоте)
Точность измерений при диф. съемке	10 мм + 1 мм/км (в плане), 20 мм + 1 мм/км  (по высоте)
Память	карта памяти Compact Flash
Питание	Li-Ion батареи 3,8 Ah /7,4 V
Время непрерывной работы от двух батарей	15 - 17 ч. в режиме статистической съемки
Ударопрочность	антенна и приемник выдерживают  падение  с высоты 1 м.
Влагозащищенность	полная защита от влаги и пыли
Диапазон рабочей температуры	от - 40°С до + 65°С
Вес	1,2 кг