Геодезическая съемка

14 Бесшовные слои карты. Режим Бесшовные слои карты позволяет временно трактовать несколько таблиц, содержащих объекты одного и того же типа (например, границы стран, границы водных массивов и т.п.), и идентичную структуру, как одну таблицу. Например, в Управлении слоями слой бесшовной карты воспринимается, как одно целое. Бесшовный слой карты может быть сохранен как самостоятельный.

 

 

 

 

 

3 Сравнительный аналих выполнения геодезических работ с использованием постоянной действующей базовой GPS-станции и электронного тахеометра

 

 

3.1 Тахеометрическая съемка

 

 

Электронная тахеометрическая съемка - топографическая съемка, выполняемая с помощью электронного тахеометра, в результате которой получают план местности с изображением ситуации и рельефа.               

 В настоящее время  электронная тахеометрическая съемка  является самой распространенной  съемкой местности во всем  мире. Как и тахеометрическая съемка выполняется самостоятельно для создания планов или цифровых моделей небольших участков местности в крупных масштабах (1: 500 - 1: 5000) либо в сочетании с другими видами работ, когда другие виды съемок экономически невыгодны или технически невозможны.    

 Эффективность применения  электронной тахеометрической съемки  по сравнению с традиционными  методами достигаются в первую  очередь за счет автоматизации взятия отсчетов и их записей на цифровом накопителе (карте памяти), а также с возможностью увеличения площади съемки с одной станции.

 

 

3.1.1 Съемка тахеометром  

 

 

Работы на объекте начинают с получения  технического задания, анализа топографо-геодезической изученности территории, определения системы координат, требуемой точности работ.

Место проведения тахеометрической съемки – территория ВКГТУ.

           Подготовка тахеометра к работе включает:

• поверки и юстировки прибора, оптического центрира для отражателя, уровня на вехе для призмы;
• комплектование оборудования в зависимости от длин линий, применяемых отражателей и вида работ;
• зарядку аккумуляторов;
• в режиме памяти выбор файлов исходных данных и файлов для записи результатов измерений;
• ввод каталога координат с компьютера в файл исходных данных памяти тахеометра;
• очистку рабочих файлов от старой информации.

Если обработка  будет выполняться после полевых  измерений, то каталог исходных пунктов можно ввести при обработке и в тахеометр не вводить.

Работу на станции начинают с установки  и приведения прибора в рабочее  положение. Для этого штатив над  точкой ставят по лазерному отвесу, вдавливают его ножки, регулируя их высоту, чтобы головка штатива была горизонтальной. Тахеометр ставят на штатив, закрепляют становым винтом. Проводят окончательное центрирование и горизонтирование прибора с помощью встроенного оптического центрира, подъемных винтов, уровня. Измеряют высоту тахеометра от марки центра пункта до метки высоты прибора.

После установки  в рабочее положение, выбирается  режим «Съемка». В режиме «Съемка» выделяем курсором строку ДАННЫЕ О СТАНЦИИ, нажимают ENTER, в появившемся окне нажимают клавишу РЕДКТ. Для ввода в обозначенные строки набирают следующие данные:

• имя точки (Т);
• высота инструмента;
• код станции;
• дата;
• время.

Набранные значения проверяют, нажимают клавишу ДА, данные будут введены. Нажимают ESC для возвращения в экран ЗАПИСЬ и регистрации результатов измерений

           Измерения начинают с визирования на пункт начального ориентирования. Наводящими винтами трубы и алидады совмещают изображение центра сетки нитей с центром визирной марки или отражателя, процентированных над пунктом.

Веху с  отражателем ставят на первый снимаемый пункт, визируют на него, нажимают клавишу ЗАП, вводят его номер. Таким образом, мы получаем отчет первой точки.  Номера остальных точек будут увеличены на единицу автоматически. Далее аналогичным образом выполняется съемка последующих точек. В общей сложности было отснято 67 точек: углы сооружений, границы дорог, спортивные площадки и т.д.

При условии плохой видимости прибор переносился на другой пункт.

            После снятия отсчетов замкнутый ход замыкается в первоначальной станции. Координаты измеренных точек при помощи тахеометра обрабатываются в специализированных программах.

 

 

3.1.2 Съемка GPS-приемником

 

 

Тахеометрическую съемку  с использованием  GPS-приемника, чаще всего выполняют по технологии кинематика "stop-and-go".

В этом виде съемки оператор с приемником либо стоит на определяемой точке  в течение 20 - 30 секунд (stop) либо перемещается между определяемыми точками (go). Во время остановки происходит запись принимаемого от спутника радиосигнала во внутреннюю память приемника, а также записывается высота антенны и идентификационный номер точки стояния, по которому можно определить вид отснятого объекта. Во время перемещения между точками запись данных в память не производится, но приемник продолжает непрерывно отслеживать спутники. 

При выполнении съемки данная технология оказалась крайне удобной. Координаты измеренных точек  GPS-приемником, аналогично измеренных тахеометром обрабатывается в программе.

 

 

3.2 Разбивочные геодезические  работы

 

 

Разбивочные работы являются одним  из основных видов инженерно-геодезических  деятельности. Их выполняют для определения положения характерных точек и плоскостей строящегося здания в соответствии с проектом.

Геодезическое обеспечение разбивочных работ  в строительстве проводят в настоящее время в три этапа:

• построение на территории будущего строительства геодезической разбивочной основы (опорной разбивочной сети) в виде системы закрепленных на местности пунктов с точным определением их координат и отметок;
• вынос в соответствии с проектом и закрепление на местности главных и основных осей зданий и сооружений;
• разбивка монтажных и промежуточных осей, вынос проектных отметок, передача осей на монтажные горизонты.

 

 

3.3 Обработка данных с помощью MapInfo

 

 

После завершения полевых работ  следует выполнить камеральные  работы, а именно обработку полученных данных, посредством выполненных вычислений.

 Обработку полученных данных  выполнена с помощью программы MapInfo Professional 7.5. Особенностями данной программы является ее простое использование в создании карт и планов, что нам и требуется.

Выполняется передача данных с приборов на компьютер, которая осуществляется через интерфейсный порт прибора и специальный кабель. Перед запуском программы в ее окнах устанавливаются параметры передачи: формат данных, скорость передачи, четность и другие. На приборе устанавливается режим интерфейса и те же параметры передачи. Программа запускается.

Полученные координаты, импортированные с обоих приборов переносятся в табличный редактор MS Excel (приложение В, Г). Это делается для удобного переноса координат в MapInfo, для последующей их обработки.

Загружаем полученную таблицу с  координатами в программу и получаем точки с двух приборов на плане (эл.тахеометра и GPS). После чего можно приступать к созданию топоплана. Для этого привязываем снимок, полученный из приложения Google Maps (приложение А), чтобы более объективно отобразить общую картину. Сделав это, получается основа топоплана с известными нам координатами, после чего уже можно приступать к опознаванию на нем объектов, зданий, сооружений, дорог и т.д. В результате чего получаем готовый топоплан нашей местности (приложение Б).

Получив готовый тополан, можно увидеть расхождения полученных точек отснятых обоими приборами (приложение Б). Где погрешность примерно равна значению 0,052 м. Отсюда же можно сделать вывод, что точность тахеометра уступает точности GPS.

Далее на топоплане сделан вынос  объекта в натуру (приложение Б). Где также видно, что точность GPS превосходит точность тахеометра.

 

 

3.4 Преимущества и недостатки

 

 

Необходимо  отметить, что у каждой методики использования того или иного прибора имеются свои преимущества и недостатки. Подробнее рассмотрим их качества, которые  заключаются  в  следующем:

Преимущества тахеометра над GPS:

• позволяет производить расчет горизонтального положения автоматически – дисплей устройства показывает горизонтальные и вертикальные углы, наклонное расстояние, превышение и горизонтальное положение, а режимы отображения информации могут быть изменены при первой же необходимости;
• доступная цена и простота в применении;
• Возможность использования в закрытых помещениях, под землей, в лабораторных условиях;

Преимущества GPS над тахеометром:

• широкий диапазон точностей – от единиц до метров до субсантиметров практически на любых расстояниях;
• при построении геодезических сетей отпадает необходимость в прямой видимости между пунктами;
• повышение производительности спутниковых технологий, по сравнению с обычными технологиями, в 10-15 раз;
• выполнение кинематических измерений, то есть измерений в движении;
• обеспечение непрерывных наблюдений;
• одновременно могут определяться  три координаты;
• значительно  увеличивается  скорость  работ;
• возможность  выполнения  работ  одним  исполнителем  (оператором);
• почти полная независимость от погоды;
• повышение  безопасности  выполнения  работ;
• экономическая  целесообразность  при  интенсивном  использовании.

Недостатки тахеометра над  GPS:

• зависимость от погодных условий;
• низкая скорость и длительность выполнения работы;
• необходимость в прямой видимости между пунктами;

Недостатки GPS над тахеометром:

• проблема преобразования высот и координат в локальную геодезическую систему, а высот – дополнительно в систему нормальных (или ортометрических) высот;
• зависимость от препятствий и радиопомех. Спутниковые методы невозможно применять под землей;
• точность определения высот в 2-5 раз уступает точности определения плановых координат;
• высокая стоимость оборудования, сложное программное обеспечение;

 

 

3.5 Перспективы

 

 

Спутниковые технологии развиваются  быстрыми темпами. Основными направлениями  их развития сегодня являются совершенствование работы спутников и систем, расширение областей применения спутниковых методов, создание специальных служб и сетей, а также развитие моделей и форматов.

Сегодня спутниковые технологии используются во многих областях, таких, как телевидение, геодезические приборы, системы мониторинга. Но между первыми спутниками связи и современными технологиями – пропасть длиной в несколько десятилетий.

Важным этапом развития технологий стало увеличение точности измерений, так как это ключевой параметр для геодезических приборов. Это делалось за счет увеличения точности эфемерид, использования метода дифференциальных GPS для широких зон.

Возможности технологий GPS росли, и  в 90-х годах GPS оборудование стали  использовать для определения параметров вращения Земли. Результаты отличались высокой точностью.

Определение координат с помощью  геодезических приборов сегодня  получило широкое применение в следующих  областях:

- геодинамика (от локального  до глобального масштабов, включая  движение тектоническихплит, определение Поверхности вращения Земли и т. п.);

- геология (поиск и разведка  месторождений);

- гляциология (движение ледников  в Гренландии и Антарктиде);

- гидрология (съемки шельфа, акваторий  портов, дна рек и т. п.);

- городской и земельный кадастр;

- службы времени и частоты;

- строительство различных сооружений (автодороги,железные дороги, электростанции,морские платформы и т. п.);

- археология (привязка раскопок к единой системе координат).

Современным этапом развития спутниковых  систем навигации стала интеграция. Сегодня российская ГЛОНАСС и американская GPS объединены в Международную сеть GNSS, занимающуюся сбором данных с более чем 200 станций по всему миру. В перспективе – присоединение к ним другой навигационной спутниковой системы – Galileo.

Вообще, сфера применения GPS огромна. Например, как внедрение методов GPS-слежения в систему управления корпоративным автопарком позволит резко снизить эксплуатационные расходы, намного эффективнее планировать перевозки и обслуживать большее количество клиентов в меньшие промежутки времени. Системы GPS-слежения дают возможность избежать неоправданного расхода топлива, хищений и злоупотреблений, что позволяет сэкономить до 20 - 30% процентов средств, которые предприятие тратит на поддержание работы своего автопарка.

В настоящее время gps мониторинг транспорта осуществляется на современном высокотехнологичном уровне. Бортовое оборудование, устанавливаемое на транспорте, по-прежнему с заданной периодичностью запрашивает определение своего местоположения со спутника и в режиме онлайн передает всю информацию на пульт диспетчера по каналам связи GSM. Данные, которые поступают диспетчеру, включают в себя: точные координаты транспорта; информацию о состоянии различных узлов и агрегатов автомобиля, уровне топлива; время, в течение которого транспортное средство находилось в движении и время простоя, а также множество другой, необходимой информации.