ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (СПбГУ)
Институт Наук о Земле
Методическое руководство
по созданию топографического плана
масштаба 1:500
Санкт-Петербург
2016
Содержание:
Введение……………………………………………………………………………………………………………………….3
Глава 1. Задание на топографическую съёмку……………………………………………………….…5
Глава 2. Рекогносцировка местности……………………………………………………………………….6
Глава 3. Создание планово-высотного съёмочного обоснования (ПВО)…………………7
3.1. Подготовка электронного тахеометра к работе……………………………………….7
3.2. Требования к развитию съёмочных сетей теодолитными ходами……………10
3.2.1. Требования к конфигурации теодолитного хода……………………….………10
3.2.2. Требования к точности измерений при прокладке
теодолитных ходов……………………………………………………………………………...11
3.3. Способ «в углах»……………………………………………………………………………………………….12
3.4. Способ «в координатах»……………………………………………………………………………….…13
3.5. Способ свободной станции……………………………………………………………………………..15
3.6. Создание ПВО статическим методом GNSS…………………………………………………17
Глава 4. Требования к съёмке ситуации и рельефа. Процесс съёмки……………………..21
4.1. Съёмка ситуации и рельефа в режиме RTK от базовой станции ……………….21
4.2. Способы и правила ведения абриса…………………………………………………………….…..23
Глава 5. Обследование надземных и подземных коммуникаций……………………….…….25
Глава 6. Обработка данных полевых измерений………………………………………………….….30
6.1. Загрузка библиотеки условных знаков в AutoCAD………………………………………...34
6.2. Вычерчивание цифрового топографического плана в программах
AutoCAD и GeoniCS…………………………………………………………………………………………...40
6.3. Обработка полевых измерений в программе TopoCAD………………………………..55
Список использованной литературы……………………………………………………………..……….76
Приложение 1.1. Образец топографического плана в УЗ ГУГК
Приложение 1.2. Образец топографического плана в УЗ Треста ГРИИ
Приложение 1.3. Образец схемы теодолитного хода
Введение
Данное методическое руководство предназначено для студентов геодезических специальностей ВУЗов и техникумов, а также для начинающих топографов. Прежде всего, руководство будет полезно студентам при прохождении летней учебной практики по геодезии, важной частью которой является создание топографического плана учебного полигона.
По сравнению с аналогичными методическими материалами, данное руководство имеет некоторые нововведения:
• Максимальное приближение описания порядка полевых работ к реальной производственной деятельности (убраны лишь разделы по работе с официальными документами и архивами, а также те, что касаются согласования результатов съёмки с различными организациями).
• Включены разделы, не встречающиеся в аналогичных руководствах, а именно: работа на станции при создании ПВО статическим методом GNSS, создание ПВО способом свободной станции, уравнивание теодолитного хода в программах CredoDAT и TopoCAD, обследование надземных и подземных коммуникаций, а также экспликация колодцев, работа с трассоискателем, ведение цифрового абриса и полевое кодирование, вычерчивание топографического плана в программах AutoCAD, GeoniCS и TopoCAD.
• Для большей наглядности изложения добавлены схемы: общая технологическая схема создания топографического плана для учебных целей* (рис.1), схема камеральной обработки результатов измерений.
В качестве примера к излагаемому материалу приводятся два топографических плана:
• Промышленный объект средней сложности, масштаба 1:500 в условных знаках треста ГРИИ - производственная площадка, общей площадью 11 гектар, съёмка которого велась на момент написания методического руководства (середина февраля 2016 г.).
• Участок близ пос. Комарово, масштаба 1:500 в условных знаках ГУГК, площадью в 1.5 гектара (съёмка на конец декабря 2015 г.)
* В данной технологической схеме не предусмотрены разделы, касающиеся оформления официальных документов (технического задания, договоров, смет и.т.д.) и согласования результатов обследования коммуникаций с эксплуатирующими организациями.
Рис.1. Технологическая схема создания топографического плана.
Глава 1. Задание на топографическую съёмку
Заданием на топографическую съёмку предусмотрено создание цифрового топографического плана масштаба 1:500 с сечением рельефа сплошными горизонталями через 0.5 метра, нанесение на план надземных и подземных коммуникаций на основе данных полевого обследования (составление совмещённого плана), ведение журнала экспликации (обследования) колодцев подземных коммуникаций. Система координат – местная. Система высот – Балтийская 1977 года.
Нормативно-технические документы, которыми необходимо руководствоваться при выполнении полевых и камеральных работ:
• ГКИНП-02-033-82 «Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 И 1:500» с приложениями от 1994 и 2001 г.г.
• СП 47.13330.2012. Свод правил. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96
• ГКИНП (ОНТА)-02-262-02 «Инструкция по развитию съёмочного обоснования и съёмке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS»
• «Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500». - М.: ФГУП «Картгеоцентр», 2004. - 286 с.: ил.
• ГКИНП-35 «Инструкция по съемке и составлению планов подземных коммуникаций»
• СП 11-104-97 Инженерно-геодезические изыскания для строительства. Часть II. Выполнение съемки подземных коммуникаций при инженерно-геодезических изысканиях для строительства;
• Требования к оформлению ЦТП (цифровых топографических планов)
Материалы, которые должны быть сданы на проверку по окончании работ:
• Совмещённый цифровой топографический план масштаба 1:500
• Полевой журнал измерений с электронного тахеометра (форматы *.sdr, *.gre, *.txt)
• Список ведомостей (экспортируются из программы CredoDAT или TopoCAD в форматах *.rtf или *.pdf):
▪ Ведомость нивелирных ходов
▪ Ведомость поправок
▪ Ведомость тригонометрического нивелирования
▪ Характеристики ходов тригонометрического нивелирования
▪ Характеристики нивелирных ходов
▪ Характеристики теодолитных ходов
▪ Каталог ПВО
• Схема теодолитного хода в формате *.dwg (2000) [8]
• Полевой абрис (бумажный или цифровой)
• Журнал обследования колодцев подземных коммуникаций
Глава 2. Рекогносцировка местности
Рекогносцировка - обследование местности с целью установления границ съёмки, нахождения пригодных для работы пунктов ГГС (государственной геодезической сети) и выбора оптимальных мест закрепления точек теодолитного хода для обоснования топографической съёмки, с учётом особенностей рельефа, растительности и местных препятствий.
Рекогносцировка может быть полевой и камеральной:
• Камеральная рекогносцировка: изучение архивных материалов на данную территорию, анализ снимков с различных спутников на разные моменты времени (с помощью таких сервисов как «SAS Planet», «Яндекс Карты» и.т.д.), выбор наиболее оптимального варианта развития съёмочного обоснования на основе планов и карт более мелкого масштаба, анализ транспортной и пешей доступности объекта.
• Полевая рекогносцировка: поиск действующих пунктов полигонометрии, триангуляции, трилатерации и нивелирных реперов, которые будут служить планово-высотным съёмочным обоснованием топографической съёмки, выбор мест закрепления точек ПВО, с которых обеспечивается наибольший обзор снимаемой территории, оценка густоты растительного покрова и характера рельефа с целью установления мест, пригодных для спутниковых наблюдений (развитие ПВО статическим методом GNSS).
При обследовании территории с целью выбора мест установки спутниковой антенны для измерений в режиме статики, следует руководствоваться следующими соображениями:
• Искать места с наилучшим обзором небосвода и минимальным количеством препятствий, превышающих угол отсечки (маску), установленную в приемнике. Рекомендуемая величина маски 10-15ᵒ. Необходимо учитывать, что наименьшее количество спутников наблюдается в северной части небосвода.
• Исключать места вблизи мощных источников радиоизлучения близкого к GPS/ГЛОНАСС частотного диапазона, даже если все прочие условия удовлетворяют требованиям к производству спутниковых наблюдений.
• Исключать места для наблюдений вблизи объектов, способных переотразить спутниковых сигнал (стены зданий, металлические решетчатые фермы, мачты, обширные водные поверхности).
Глава 3. Создание планово-высотного съёмочного обоснования
На данный момент существует несколько методов, способов и средств создания ПВО:
• Методы - проложение теодолитных ходов, засечки и GNSS-позиционирование
• Способы - съёмка «в углах», «в координатах», способом «свободной станции», статический метод GNSS и позиционирование в RTK-режиме
• Средства измерений: теодолит, тахеометр, GNSS-приёмник
Возможна также комбинация вышеперечисленных методов, способов и средств.
3.1. Подготовка электронного тахеометра к работе.
Перед началом съёмки необходимо произвести центрирование и горизонтирование прибора над точкой планово-высотного съёмочного обоснования. После этого необходимо ориентировать прибор в системе координат. Затем можно приступать непосредственно к съёмке точек ситуации и рельефа (набору пикетов).
Центрирование прибора выполняют с помощью оптического или лазерного центрира, совмещая его с центром пункта ПВО. Допустимая погрешность центрирования - 3 мм.
Штатив необходимо установить таким образом, чтобы его ножки были расставлены на одинаковое расстояние, а площадка приблизительно горизонтальна и находилась над точкой съёмки. После чего нужно вдавить пятки штатива в грунт для обеспечения максимальной стабильности положения прибора (рис.2).
Рис.2. Установка штатива при
центрировании [11].
Далее нужно поместить инструмент на площадку штатива, и, придерживая его одной рукой, закрепить на штативе становым винтом. Затем необходимо отрегулировать фокус оптического центрира или включить лазерный (если такой имеется) и совместить перекрестие сетки нитей оптического отвеса (точку лазерного луча) с центром точки съёмки (пункта ПВО), вращая подъёмные винты (рис.3).
Рис.3. Закрепление прибора на штативе [11]
Горизонтирование производят по цилиндрическому и круглому уровню с целью установки прибора в положение, при котором его ось вращения совпадает с отвесной линией.
Рис.4. Приведение пузырька круглого уровня в нуль-пункт [11]
После того как было выполнено центрирование прибора, необходимо привести пузырёк круглого уровня в нуль-пункт путём укорачивания ближней к центру пузырька ножки штатива, либо удлинения дальней от центра пузырька ножки штатива. Затем нужно отрегулировать длину ещё одной ножки штатива, чтобы привести пузырёк круглого уровня в нуль-пункт (рис.4).
Затем необходимо привести пузырёк цилиндрического уровня в нуль-пункт. Для этого нужно ослабить закрепительный винт тахеометра и повернуть инструмент до тех пор, пока цилиндрический уровень не встанет параллельно линии, соединяющей подъёмные винты А и В трегера (рис.5). Приводим пузырёк уровня в нуль-пункт, используя подъёмные винты А и В (пузырёк перемещается в направлении винта, вращаемого по часовой стрелке).
Далее нужно повернуть тахеометр на 90⁰ и снова привести пузырёк в нуль-пункт. Затем поворачиваем верхнюю часть инструмента на 90⁰. Теперь продольная ось цилиндрического уровня перпендикулярна линии между подъёмными винтами А и В. Для приведения пузырька в нуль-пункт используем винт С (рис.5).
Теперь необходимо ещё раз повернуть инструмент на 90⁰ и проверить положение пузырька. Затем нужно повернуть верхнюю часть инструмента на 90⁰ и проверить, остался ли пузырёк в нуль-пункте цилиндрического уровня. Если пузырёк сместился из центра, то надо выполнить следующие действия:
- Повернуть подъёмные винты А и В на равные углы в противоположные стороны, чтобы убрать половину отклонения пузырька.
- Повернуть верхнюю часть инструмента ещё раз на 90⁰ и использовать подъёмный винт С, чтобы убрать половину отклонения пузырька в этом направлении.
Рис.5. Порядок приведения цилиндрического уровня в нуль-пункт [11].
После центрирования над пунктом ПВО и приведения пузырьков круглого и цилиндрического уровня в нуль-пункт, включаем прибор и производим более точную настройку по электронному уровню и нажимаем «ОК» (рис.6).
Рис.6. Электронный уровень [10,11].
3.2. Требования к развитию съёмочных сетей теодолитными ходами
Теодолитным ходом называют систему закрепленных на местности точек, координаты которых определены из измерения углов и расстояний. Однако, в настоящее время при производстве топографо-геодезических работ применяют не теодолиты, а электронные тахеометры, поэтому понятие «теодолитный ход» можно считать двойственным.
3.2.1.Требования к конфигурации теодолитного хода
Теодолитный ход может быть замкнутым, разомкнутым, или висячим (рис.7). Теодолитные ходы прокладывают между опорными геодезическими пунктами. Перед прокладкой хода должны быть известны координаты х и у начального и конечного исходных пунктов. Число сторон в висячих теодолитных ходах должно быть: на застроенных территориях не более 3, на незастроенных территориях – не более 4.
Длины сторон в теодолитных ходах не должны быть: на застроенных территориях более 350 метров и менее 20, на незастроенных – более 350 метров и менее 40. Длины сторон висячих теодолитных ходов не должны превышать величин, указанных в таблице 1. Кроме того, теодолитные ходы не должны пересекать линии полигонометрии.
Рис.7. Конфигурации теодолитных ходов: разомкнутый (А), замкнутый (Б), диагональный (В) и висячий (Г).
Масштаб съёмки
|
На застроенных территориях
|
На незастроенных территориях
|
1:5000
|
350
|
500
|
1:2000
|
200
|
300
|
1:1000
|
150
|
200
|
1:500
|
100 (300)
|
150
|
Таблица 1. Допустимая длина сторон (м) при прокладке висячих теодолитных ходов [2,7].
Масштаб
|
1:500
|
1:1000
|
1:2000
|
1:5000
|
На 1 
|
142
|
80
|
50
|
22
|
На 1 планшет
|
9
|
20
|
50
|
89
|
Таблица 2. Минимальное число съёмочных точек в зависимости от масштаба съёмки [7].
3.2.2.Требования к точности измерений при прокладке теодолитных ходов
Теодолитные ходы прокладываются с предельными относительными погрешностями
1:3000, 1:2000, 1:1000 в соответствии с таблицей 3.
Масштаб
|
|
|
|
|
|
|
|
Допустимые длины ходов между исходными пунктами (км)
|
1:5000
|
6.0
|
4.0
|
2.0
|
6.0
|
3.0
|
1:2000
|
3.0
|
2.0
|
1.0
|
3.6
|
1.5
|
1:1000
|
1.8
|
1.2
|
0.6
|
1.5
|
1.5
|
1:500
|
0.9
|
0.6
|
0.3
|
-
|
-
|
Таблица 3. Требования к допустимым длинам ходов между исходными пунктами [7].
При использовании для измерения линий электронных тахеометров предельные длины теодолитных ходов не устанавливаются, а количество сторон в ходе не должно превышать значений, приведённых в таблице 4.
Масштаб съёмки
|
Район работы
|
Количество сторон в ходе между исходными
пунктами
|
Количество сторон в ходе между исходным пунктом и узловой точкой
|
Количество сторон в ходе между узловыми точками
|
1:5000 и 1:2000
|
открытый
|
50
|
33
|
25
|
1:5000 и 1:2000
|
закрытый
|
100
|
66
|
50
|
1:1000
|
открытый
|
40
|
27
|
20
|
1:1000
|
закрытый
|
80
|
53
|
40
|
1:500
|
Открытый и закрытый
|
20
|
13
|
10
|
Таблица 4. Требования к допустимому количеству сторон в теодолитном ходе [7].
В системах теодолитных ходов предельные допустимые длины ходов между узловыми и между исходным пунктом и узловой точкой должны быть на 30 % меньше приведенных в таблице 3.
Относительная погрешность линии, измеренной в прямом и обратном направлениях, и не должна превышать значений, указанных в таблице 2. Вычисляется она по формуле:
S – измеренное расстояние
Угловые невязки в теодолитных ходах не должны превышать  , где n - число
углов в ходе.
При привязке теодолитных ходов к исходным пунктам измеряются два примычных угла. Разность измеренных примычных углов не должна отличаться от значения, полученного по исходным данным, более чем на 1'.
Поворотные точки в процессе прокладки хода выбираются так, чтобы обеспечивались удобство постановки прибора и хороший обзор для ведения съемки.
3.3. Создание ПВО «в углах».
После того, как тахеометр был приведён в рабочее положение (т.е. произведено его центрирование и горизонтирование) и была создана станция (выбран проект, измерена высота прибора и вешки-отражателя, введены поправки и коэффициенты, установлена константа отражателя, на который будут вестись измерения), нужно выполнить ориентирование тахеометра.
Порядок действий (рис.8):
• Установить тахеометр над точкой ПП-2, создать станцию в проекте, записать высоту отражателя.
• Навести зрительную трубу на вешку-отражатель, установленную на точке с известными координатами и высотой (ПП-1).
• Обнулить горизонтальный круг (0ᵒ00’00’’).
• Измерить расстояние до отражателя и вертикальный угол.
• Поставить вешку-отражатель на следующую точку ПВО (ST_1).
• Навести зрительную трубу на вешку-отражатель, взять отсчёты при двух положениях вертикального круга (при двух кругах).
• Переставить тахеометр на точку ST_1, создать станцию в памяти прибора.
• Навести зрительную трубу на вешку-отражатель, установленную на точке ПП-2, обнулить горизонтальный круг, взять отсчёт при двух кругах.
• Поставить вешку-отражатель на точку ST_2, измерить расстояние до неё, горизонтальный и вертикальный углы.
• Переставить тахеометр на точку ST_2, создать станцию в памяти прибора и.т.д.
• В конце нужно замкнуть ход на точку с известными координатами и высотой (ПП-4).
Рис.8. Пример схемы съёмочного обоснования.
3.4. Создание ПВО «в координатах».
Данный метод создания ПВО отличается от метода «в углах» тем, что вместо длин линий и углов в память прибора непосредственно записываются прямоугольные координаты съёмочных точек (однако, можно включить режим совместной записи как прямоугольных координат, так и расстояний, и углов). В этом случае нет необходимости обнулять горизонтальный круг при ориентировании станции, так как ориентирование производится по дирекционному углу направления на определенную точку который может быть введен вручную, или вычислен прибором по известным координатам точек.
Порядок действий (рис.8):
• Установить тахеометр на точке с известными координатами и высотой (ПП-2), создать станцию в проекте, записать «ПП-2» в строку, где нужно указать номер точки.
• Ввести в память прибора координаты точки стояния (ПП-2), сохранить их.
• Навестись на точку с известными координатами (ПП-1), ввести эти координаты в память прибора, записать «ПП-1» в строку номера точки.
• Выполнить измерение, в результате которого будет вычислено расстояние и дирекционный угол. При этом отсчет по горизонтальному кругу станет равен вычисленному дирекционному углу. Таким образом, теперь отсчеты по ГК на любые другие точки будут равны дирекционным углам.
• Установить вешку-отражатель на следующую точку ПВО (ST_1), записать «ST_1” в строку номера точки, выполнить измерения.
• Переставить прибор на точку ST_1, создать станцию в проекте.
• Повторить вышеуказанные действия, выполнив измерения на точку ПП-2 и ST_2, и.т.д..
• В конце нужно замкнуть ход на точку с известными координатами и высотой (ПП-4).
Рекомендуется на каждой станции проверять точность определения координат, пользуясь функцией выноса точек в натуру, чтобы вовремя отслеживать возможные грубые ошибки измерений. Для этого необходимо зайти в меню «Данные для выноса» и ввести координаты выносимой точки (или взять их из памяти прибора), подтвердить ввод (Enter) – программа вычислит разбивочные элементы относительно координат станции (расстояние и горизонтальный угол). Далее нужно навести зрительную трубу на вешку-отражатель, установленную на проверяемой точке и произвести наблюдения («Набл»), оценить полученные значения отклонений, выйти из режима выноса (разбивки) и вернуться в меню измерений.
При необходимости можно вести журнал электронной тахеометрической съёмки
(рис.9), где приводится информация о точном времени съёмки, координатах исходных пунктов и исходный дирекционный угол, модели тахеометра, метеорологических условиях съёмки, также указывается высота прибора и отражателя, фамилии наблюдавших.
Рис.9. Журнал электронной тахеометрической съёмки в прямоугольных координатах.
3.5. Создание ПВО методом «свободной станции».
Данный метод съёмки находит своё применение при топографической съёмке небольших участков местности и плотно застроенных территорий, и при этом показывает высокую эффективность, поскольку исключают основные ошибки, возникающие при прокладке тахеометрических ходов: ошибку центрирования прибора над точкой стояния, ошибку установки вешки в центр точки теодолитного хода, ошибку вертикальности установки вешки в момент измерения, ошибку измерения высоты прибора, а также ошибку наведения на цель и взятия отсчёта (в данном случае исключается не полностью). К тому же, геодезист может производить часть съёмки без помощи напарника с вешкой.
Для повышения точности конечных результатов и уменьшения времени работы в поле возможно использовать линейно-угловые измерения и функцию обратной засечки (данная функция на сегодняшний день присутствует практически во всех электронных тахеометрах).
Съёмочное обоснование при использовании данного метода создаётся путём закрепления и координирования марок на прочных конструкциях (стенах зданий, бетонных оснований и каркасов различных сооружений и.т.д.). С каждой станции необходимо вынести несколько марок, которые будут видны со следующей станции и так далее, до тех пор, пока линейно-угловая сеть не замкнётся на марки, закоординированные в самом начале съёмки. При закреплении марок нужно помнить о соблюдении надёжной геометрии засечки. Марки могут представлять собой как плёнку-отражатель, так и точку, нарисованную маркером на стене здания, надо лишь не забыть выбрать нужный режим съёмки (на плёнку-отражатель или в безотражательном режиме).
Рис.10. Примерная схема создания ПВО методом «свободной станции».
Порядок действий при съёмке методом «свободной станции» (рис.10):
• Устанавливаем прибор на точке с известными координатами и высотой (или в любом удобном месте, если съёмка будет производиться в условной системе координат, в этом случае координаты первой точки будут [0;0;0]) и производим расклеивание первых марок на различных сооружениях и конструкциях (колоннах, столбах, зданиях и т.д.) таким образом, чтобы координаты марок можно было определить с первой станции, и чтобы со следующей стоянки прибора была бы видимость не менее 3 ранее измеренных марок.
• После установки прибора и расклеивания первых марок создаем в приборе новый файл работ и вводим его имя. Затем переводим прибор в режим измерений и вводим координаты точки стояния, высоту инструмента и номер станции.
• Далее производим измерения на закрепленные марки для определения координат относительно первой точки стояния в режиме «расстояние + координаты». Полученные данные также записываем в память прибора. Дальномер тахеометра при измерениях на марки должен быть переведен в режим «измерения на пленку» или безотражательный режим.
• После окончания работ на первой станции переходим на следующую станцию, устанавливая прибор в удобном для нас месте, но с условием видимости на марки, измеренные с предыдущих станций. Выполнить привязку и получить координаты места установки электронного тахеометра можно в результате измерения углов и расстояний
всего на две марки. Для выполнения контроля точности установки прибора желательно, чтобы марок было 3. Вводим уникальное для этого файла работы имя станции, например, ST_2 для станции 2 и записываем данные в память тахеометра.
• Находясь в режиме «Запись данных», выбираем пункт меню «Расстояния + Координаты»
и производим измерения на все видимые марки, измеренные ранее и вновь закрепленные. Во время записи измерений необходимо четко контролировать правильность введения имен марок. Запись измерений на одни и те же марки с разных станций производим путем добавления данных.
• Для привязки последующих станций прибора закрепляем дополнительные марки и координируем их по мере необходимости.
• По завершении работ на последней станции измеряем три марки, ранее измеренных с первой станции. Таким образом, производим замыкание в линейно-угловой сети.
3.6. Создание ПВО статическим методом GNSS.
Статическое относительное определение положения по наблюдениям фазы несущей в настоящее время является наиболее используемым геодезистами методом, и по-другому данный метод называется "статической съемкой". Принцип основан на определении векторов между двумя и более неподвижными приемниками. Вектор часто называют "базой". Различают "однобазовое" и "многобазовое" определения, причем последний термин применяют, если число пунктов превышает два (рис.11). При статической съемке достижима относительная точность до  , что эквивалентно миллиметровой точности для баз длиной до нескольких километров.
При развитии съемочного обоснования основным является быстрый статический метод спутниковых определений. Он позволяет оперативно определять плановые и высотные координаты пунктов с достаточной точностью для большей части масштабного ряда и высот сечения рельефа. В ряде случаев, если точность быстрого статического метода не достаточна для высотного обоснования съемок с высотой сечения рельефа 0,25 и 0,5 м (такие сечения применяются для показа характерных деталей рельефа, не выражающихся горизонталями основного сечения или для участков, на которых расстояние между основными горизонталями превышает 2.5 см на плане) целесообразно применение технического нивелирования [3].
Рис.11. Схема определения координат точек ПВО в режиме «Статика».
При быстром статическом методе продолжительность приема (время одновременного наблюдения спутников базовым и подвижным приемниками) зависит от условий наблюдений и числа наблюдаемых спутников: при 4 спутниках — не менее 20 мин; при 5 спутниках — 10-20 мин, при 6 и более — 5 мин. Интервал регистрации данных наблюдений — 15 с [3].
Наблюдения на каждом пункте выполняют в режиме быстрой статики в следующем порядке [3]:
• Размещают GNSS-систему на пункте, для чего:
- Устанавливают штатив с подставкой (либо без нее, если используется штатив с фиксирующей высотой).
- Закрепляют внешнюю антенну на штативе и центрируют ее над точкой.
- Помещают приемник в кронштейн для полевых работ, который закрепляют на штативе.
- Подсоединяют кабель антенны к приемнику.
- Измеряют высоту антенны (расстояние от центра пункта до специальной метки на корпусе антенны).
• Выполняют процесс установки прибора для работы. Включают приемник нажатием красной клавиши «включение/выключение». Пользуясь клавиатурой управления, выбирают режим работы и вводят в память приемника имя станции в виде 4-значного кода, высоту антенны, меру измерений, режим регистрации данных наблюдения спутников и др. вспомогательную информацию.
• Проводят сеанс наблюдений спутников в течение указанного в программе времени. В процессе наблюдений можно получать информацию о состоянии качества съемки по ряду показателей (таймер наблюдения, истекшее время, спутники, геометрический фактор PDOP и т. д.), который позволяет выявить момент, когда собрано достаточно данных для дальнейшей качественной их обработки. Результаты наблюдений автоматически фиксируются в памяти приемника.
• После завершения сеанса наблюдений выключают приемник и выполняют свертывание аппаратуры.
На пункте заполняют журнал спутниковых определений, в который заносят следующие данные: название пункта; наименование объекта и его приближенные геодезические координаты (В, L, Н); фамилия и должность наблюдателя; дата наблюдений и номер сеанса; типы и номера приемника и антенны; пункты, участвующие в сеансе наблюдений; применяемый метод спутниковых определений; начало и конец сеанса согласно рабочей программе полевых работ; фактическая продолжительность наблюдений; интервал регистрации данных наблюдений спутников; угол отсечки (маска); условия наблюдений; температура воздуха: высота антенны и др. сведения.
По окончании спутниковых определений данные из памяти всех приемников, участвующих в сеансе, загружают в компьютер для последующей обработки. Вычислительная обработка включает вычисление координат пунктов сети в системе
WGS-84 и трансформирование их в государственную или местную систему координат (систему координат опорной геодезической сети) с последующим уравниванием сети и оценкой точности.
При практическом выполнении спутниковых наблюдений необходимо соблюдать следующие общие рекомендации [3]:
• Выполнять измерения в местах с наилучшим обзором небосвода и минимальным количеством препятствий, превышающих угол отсечки (маску), установленную в приемнике. Рекомендуемая величина маски 10-15ᵒ. Необходимо учитывать, что наименьшее количество спутников наблюдается в северной части небосвода.
• Не производить наблюдений вблизи мощных источников радио-излучения близкого к GPS/ГЛОНАСС частотного диапазона.
• Не производить наблюдений вблизи объектов, способных переотразить спутниковых сигнал (стены зданий, металлические решетчатые фермы, мачты и т.п., обширные водные поверхности).
• Выбирать для наблюдений периоды с наибольшим количеством наблюдаемых спутников, имеющих максимальное возвышение над горизонтом.
• Соответствующим образом увеличивать продолжительность сеанса наблюдений при уменьшении количества наблюдаемых спутников и увеличении длины наблюдаемой базовой линии.
• При высокоточных измерениях всегда использовать штатные экраны-отсекатели для снижения воздействия многолучевости на результаты измерений (или антенны типа Choke-Ring), а также ориентировать антенну в северном направлении при помощи маркеров, нанесенных на ее поверхность.
• При высокоточных измерениях очень тщательно (лучше дважды) измерять высоту антенны на геод. центром и корректно фиксировать метод измерения высоты (наклонная, вертикальная, до кромки экрана и т.д.).
• При работе без контроллера тщательно записывать имя точки, моменты начала и конца наблюдений, высоту антенны и способ ее измерения, тип используемого приемника и антенны.
Параметры, которые необходимо контролировать при выполнении GPS/ГЛОНАСС измерений [1]:
• Количество непрерывно отслеживаемых спутников (желательно чтобы их было не менее 5-6, а лучше - больше).
• PDOP (геометрический фактор). Желательно, чтобы его величина находилась в пределах 1-3 (чем меньше величина этого фактора – тем лучше).
• Количество эпох наблюдений по каждому отслеживаемому спутнику (позволяет выявить срывы цикла).
• Продолжительность сеанса наблюдений.
|
