Особенности современных геодезических технологий

Съемочные пикеты отмечают теми же номерами, что и в полевом журнале, ситуация местности изображается условными знаками, рельеф-горизонталями. Между точками на абрисе проводят стрелки, указывающие направление понижения местности. Рисунок 7 - Схема обработки данных в CREDO_DatПроизошедший в последние годы повсеместный переход на качественно новую технологию и методы системного автоматизированного проектирования предопределил и коренное изменение технологии изысканий с многократным увеличением объемов изыскательской информации, собираемой в поле для разработки проектов. В связи с этим стала весьма острой проблема увеличения производительности полевых изыскательских работ, одно из направлений в решении которой заключается в максимальной автоматизации процесса тахеометрических съемок, автоматизации обработки материалов полевых измерений, начиная с обработки полевых журналов, кончая автоматической подготовкой цифровых моделей местности и топографических планов [1]. Автоматизация процесса тахеометрических съемок обеспечивается, в частности, внедрением в практику изысканий методов электронной тахеометрии: электронных тахеометров со встроенной памятью, позволяющей фиксировать информацию о более чем 3000 точек местности; электронных тахеометров с накопителями на магнитных носителях информации – электронными полевыми журналами. Электронные тахеометры – приборы нового поколения, позволяющие одновременно выполнять угловые, линейные и высотные измерения. Эти приборы дают возможность в едином процессе развивать сети сгущения, производить плановую и высотную привязку аэрофотоснимков, создавать съемочное обоснование, выполнять топографическую съемку, выносить в натуру проекты границ при межхозяйственном и внутрихозяйственном землеустройстве, а также решать другие инженерные задачи. Эффективность электронных тахеометров повышается в случае выполнения топографогеодезических работ со специальных платформ, башен и т. п., позволяющих поднять прибор на два и более метра над поверхностью земли [7].Использование такого рода приборов позволяет исключить все промежуточные операции, свойственные обычным тахеометрическим съемкам, выполняемым с помощью оптических теодолитов или номограммных тахеометров, связанные со считыванием отсчетов, записью в полевые тахеометрические журналы, обработкой полевых журналов, ручной подготовкой топографических планов, дигитализацией планов при подготовке цифровых моделей местности. Все эти рутинные операции не только резко снижают производительность работ, но и неизбежно приводят к появлению определенного количества грубых ошибок и просчетов, т. е. к снижению качества конечной продукции. Электронные тахеометрические съемки выполняют с использованием основных правил производства обычных тахеометрических съемок. Однако электронным тахеометрическим съемкам присущи некоторые специфические особенности. При создании планово-высотного обоснования электронных тахеометрических съемок нет необходимости в частом размещении съемочных точек обоснования. Это связано с тем, что современные электронные тахеометры обеспечивают измерение горизонтальных расстояний до 1,5–5 км с обычной среднеквадратической погрешностью 5мм±3ррm и горизонтальных углов и зенитных расстояний со среднеквадратической погрешностью 4–6". Все это обеспечивает определение координат точек местности и их высот с необходимой точностью при размещении съемочных точек с шагом более 500 м. Поэтому размещение точек съемочного обоснования электронных съемок и их число определяется, прежде всего, условиями видимости снимаемой местности. Планово-высотное обоснование электронных съемок создают двумя способами: в виде теодолитных ходов и замкнутых полигонов, создаваемых с помощью электронного тахеометра; в виде теодолитных ходов и замкнутых полигонов (при очень больших размерах съемки), создаваемых с помощью электронного тахеометра (плановое обоснование) и нивелира (высотное обоснование). На каждой съемочной точке обоснования осуществляют следующие операции: устанавливают электронный тахеометр и центрируют его над точкой; с помощью цилиндрического уровня горизонтального круга приводят прибор в рабочее положение; устанавливают опорное вертикальное направление (место зенита); устанавливают опорное горизонтальное направление; вводят в память тахеометра: Но – высоту съемочной точки, АО – азимут (дирекционный угол) опорного направления, Хо, YО – координаты съемочной точки, Кп – коэффициент, учитывающий температуру и атмосферное давление, (i - l) – разность высоты прибора и отражателя, когда высота отражателя телескопической вехи (тахеометрической вехи) не равна высоте прибора. Обычно высоту отражателя тахеометрической вехи l принимают равной высоте прибора i. Съемку реечных точек ведут в обычном порядке, но вместо реек используют тахеометрические вехи с одним отражателем. В ходе съемки подробностей местности ведут кодирование семантической информации. Экспорт данных полевых измерений в память полевого или базового компьютера и последующую их окончательную обработку осуществляют с использованием соответствующего программного обеспечения [3]. Обработку полевых измерений выполняем при помощи программы Credo_Dat. Credo_DAT – самая популярная программа для обработки полевых измеренных данных. Основным плюсом является то, что программа написана именно русскими разработчиками, с учетом специфики работы. Программа позволяет импортировать данные с приборов, проводить обработку данных, уравнивание сетей, экспортировать данные в комплекс AutoCad, совместима с большим количеством современных приборов. Credo проста для обучения, имеет интуитивно понятный интерфейс, однако, имеет и ряд минусов. Некоторыми из них является нелогичное распределение функций, малое количество настроек. Система Credo_Dat предназначена для автоматизации камеральной обработки полевых инженерногеодезических данных при инженерных изысканиях. Стандартная схема обработки данных в Credo_Dat представлена на рис. 2. Экспорт данных производится в САПР AutoCAD для оформления чертежаМетоды исследования Методика исследования основана на теоретическом анализе и экспериментальных исследованиях получения цифровой модели ситуации и рельефа посредством применения современного геодезического оборудования и пакетов прикладных программ. Основная часть Выполнение топографической съемки производилось на участке территории академгородка «Рытовские огороды» с применением электронного тахеометра Trimble 3305 (рис. 2). Это самый простой по выполняемым функциям и точностным характеристикам электронный тахеометр. Запись данных производится во внутреннюю память или на внешний накопитель. Этот прибор способен производить самые простые функции измерений и вычислений (горизонтальное проложение, превышение, вынос на местность по заданному углу и расстоянию). Угловая точность таких приборов находится в пределах5"–6", линейная – около 3–5 мм. Дальность измерения расстояния не превышает 1100 – 1500 метров по одной призме [6]. Создано съемочное обоснование из 3 точек, так как площадь съемки незначительная. В связи с тем, что местность открытая, тахеометрическая съемка участка выполнена с 2 станций.Рисунок 8 - Электронный тахеометр Trimble 3305DRПри тахеометрической съемке масштаба 1:500, на топографическом плане необходимо отобразить всю существующую ситуацию местности, также все существующие подземные коммуникации и рельеф местности с высотой сечения 0,5 м. При выполнении съемки в поле вначале производился ряд действий: установка штатива, центрирование, установка уровней, фокусировка зрительной трубы, установка режима измерения и подготовка цели. Порядок работы с электронным тахеометром следующий: 1. Установка тахеометра на точке. 2. Включение прибора путем нажатия кнопки. Запись текущих настроек. 3. Создание проекта. Ввод параметров проекта. 4. Непосредственная съемка.Во встроенной памяти сохраняются данные, при утере которых их можно восстановить, эти данные доступны для выгрузки. Возможность тахеометра Trimble 3305 позволяет использовать встроенное программное обеспечение и память прибора. Именно по этому, целесообразно при производстве съемочных работ пользоваться этими возможностями прибора. Для упрощения работы создается проект в памяти прибора, чтобы в дальнейшим можно было импортировать на ПЭВМ. После выполнения всех измерений, обследования смотровых колодцев и выполнения необходимых уточнений, полевой этап выполнения работ считается оконченным. Следующим и заключительным этапом выполнения инженерных изысканий на данном объекте является камеральный. Подключив тахеометр к компьютеру, производим импорт данных в программу Credo_Dat. Затем выполняем необходимые настройки программы: выбираем название объекта, ведомство, устанавливаем необходимый масштаб съемки, систему координат и высот, выбираем планшетную сетку для масштаба 1:500 и делаем ее активной. После настройки программы производим уравнивание измерений. До уравнивания геодезической сети желательно выполнить анализ измерений на поиск грубых ошибок. Для этих целей возможно воспользоваться функциями L1-анализа или анализа цепочкой. Для уравнивания сети теодолитных и нивелирных ходов необходимо войти в меню «Расчеты» выбрать в подменю «Расчеты» команду «Расчет» [7]. Уравняв планово-высотное обоснование, производим расчет тахеометрии. В результате получаем графический результат обработанных измерений (рис. 9.)Рисунок 9 - Графический результат обработки данных тахеометрической съемки[7]Для построения топографического плана выполняем экспорт данных в CREDO ТОПОПЛАН по шаблону точки [7]. Через пункт меню «Поверхность» выполняем построение рельефа. Результат построения рельефа приведен на рис. 10.Рисунок 7 -. Отображение рельефа местности горизонталями[7]Выполняем экспорт в САПР AutoCAD для построения ситуации с использованием классификатора, после построения всех объектов выполняем оформление чертежа для вывода на печать (рис. 11).Рисунок 11 - План части академгородка [7]Сегодня представление планово-картографической информации для пользователей требуется в цифровом виде. Выполнять оцифровку устаревшего планово-картографического материала – это непозволительная трата времени с учетом актуализации данных. Кафедра геодезии и фотограмметрии имеет достаточную современную научно-техническую базу для выполнения топографических съемок с использованием современного геодезического оборудования и обработки геодезических данных с применением обновленного программного обеспечения, конечным продуктом которого являются топографические планы местности.ЗаключениеСегодня информация о местности предоставляется в виде цифровых планов и карт, используемых как для ведения геоинформационных и земельно-информационных систем, так и в виде самостоятельных топографических документов для инженерных целей. Так как цифровые планы необходимо создавать на основе автоматизированных технологий топографической съемки, то актуальным является вопрос создания технологий на базе применения электронных тахеометров и программных комплексов, предназначенных для обработки геодезических измерений и построения топографической основы.Список используемой литературыАвтоматизированные методы инженерно-геодезических работ [Электронныйресурс] : учебно-методическое пособие / С. П. Стрелков, К. Г. Кондрашин, Е. А. Константинова, З. В. Никифорова.– Электрон. текстовые данные (10,8 Мб). – Астрахань : Астраханский государственный архитектурно-строительный университет, 2020.Никонов Антон Викторович Особенности применения современных геодезических приборов при наблюдении за осадками и деформациями зданий и сооружений объектов энергетики // Вестник СГУГиТ (Сибирского государственного университета геосистем и технологий). 2013. №4 (24). Гура Д. А. Гура Т.А. Обзор Инженероно-геодезических задач, решаемых с использованием современных электронных тахометров // Науки о Земле на современном этапе. VI Международная научно-практическая конференция. – М.: Спутник+, 2012. – С. 110–113. Подшивалов, В. П. Современные технологии инженерно-геодезического обеспечения строительства уникальных сооружений / В. П. Подшивалов, В. В. Мкртычян // Земля Беларуси. – 2012. – № 3. – С. 21-23.Подшивалов, В.П. Координатнаясреда для геоинформационных систем /В.П. Подшивалов // Геодезия и картография. — М., 1997. — № 6. — С.51–55.Автоматизация топографо-геодезических работ. [Электронный ресурс], режим доступа:https://cyberpedia.su/4x96fc.htmlО. Н. Писецкая, О. А. Куцаева Выполнение топографической съемки части академгородка // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. №1.