Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ современных методов и аппаратно-программных средств, используемых при топографической съемке 7
1.1. Краткий обзор и анализ методов и технологий проведения работ по созданию и обновлению топографических карт и планов 7
1.2. Анализ современных инструментальных и программных средств, используемых при сборе и обработке гео- пространственных данных 27
1.3. Обоснование возможности разработки методики и технологии проведения работ по топографической съемке с использованием интегрированной аппаратуры спутникового определения координат (ИАСОК) и ГИС технологий 51
Выводы по главе 58
2. Исследование и разработка методики проведения топографической съемки с использованием ИАСОК 60 "
2.1. Разработка методики проведения топографической съемки на основе ИАСОК 62
2.2. Разработка информационной технологии по обеспечению топографической съемки на основе ИАСОК 79
2.3.Разработка технологии обмена гео- пространственными данными 93
Выводы по главе 100
3. Анализ результатов экспериментальных исследований по использованию технологии проведения работ с применением ИАСОК 102
3.1. Разработка методики проведения экспериментальных исследований 103
3.2. Сравнительный анализ результатов топографической съемки традиционными методами и разработанной методикой 131
3.3. Расчет экономической эффективности от внедрения новой технологии 138
Заключение 148
Список используемой литературы 150
- Анализ современных инструментальных и программных средств, используемых при сборе и обработке гео- пространственных данных
- Обоснование возможности разработки методики и технологии проведения работ по топографической съемке с использованием интегрированной аппаратуры спутникового определения координат (ИАСОК) и ГИС технологий
- Разработка информационной технологии по обеспечению топографической съемки на основе ИАСОК
- Сравнительный анализ результатов топографической съемки традиционными методами и разработанной методикой
Введение к работе
Создание и обновление топографических карт непосредственно связаны с развитием производительных сил страны и укреплением ее обороноспособности. В связи с изменениями в области высоких технологий и информатизации, происходящими в мире, появляются и новые средства и подходы для оперативного проведения топографических съемок. Специфика геодезических измерений, проводимых на земной поверхности в среде с постоянно меняющимися параметрами, заключается, прежде всего, в высоких требованиях к точности измерений. При этом требования к повышению точности постоянно растут, что обусловливает необходимость постоянного совершенствования технических средств и методов.
В последнее десятилетие стремительными темпами развивается использование глобальных навигационных спутниковых систем в различных областях жизнедеятельности. Особое место эти системы занимают в геодезии, землеустройстве, где интенсивно используется аппаратура и методы глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС). На данный момент в мире функционируют две ГНСС: российская ГЛОНАСС и американская GPS. Появившийся в последнее время широкий спектр аппаратуры, основанный на использовании спутниковых систем GPS, ГЛОНАСС, и вводимой в действие в последнее время Европейской системы Галилео ("Galileo"), позволил начать широкое использование спутниковых приемников в производстве топографо-геодезических работ.
Развитие информационных систем для геодезии привело к новому направлению в работе с пространственными данными. Достичь максимального эффекта при сборе данных, обработке и интерпретации результатов измерений позволяют Геоинформационные Системы (ГИС) различных направлений, представляющие собой современные компьютерные технологии для картирования и анализа пространственных объектов реального мира. Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ с преимуществами полноценной визуализации и пространственного анализа, которые предоставляет карта. Эти возможности отличают ГИС от других информационных систем и обеспечивают уникальные возможности для их применения в широком спектре задач.
Новейшие достижения компьютерной техники и спутниковой аппаратуры привели к появлению инновационного интегрированного картографо-геодезического комплекса. В связи с этим, новейшим перспективным направлением в области геодезии и картографии является использование интегрированных картографо-геодезических комплексов.
Спутниковые технологии широко используются при проведении на местности самых разнообразных съемок. Наряду с хорошо известными топографическими съемками следует отметить такие области применения, как съемки, связанные с различного рода землеустроительными работами; съемки, приуроченные к прокладке трасс для шоссейных и железных дорог; геодезическое обеспечение геолого-геофизических работ; съемки, связанные с ведением лесного хозяйства, акваторий рек и водоемов. Поэтому возникает потребность:
- проанализировать сопоставимым способом существующие методы создания и обновления топографических карт и планов, выделив наиболее перспективные методы;
- разработать эффективную технологию по созданию и обновлению топографических карт и планов с применением интегрированной аппаратуры спутникового определения координат (ИАСОК) и ГИС технологий;
- произвести измерения и расчеты с целью определения возможности проведения топографической съемки. Определить требования, которым должны соответствовать аппаратные средства, являющиеся неотъемлемой частью предлагаемой технологии. Определить экономическую эффективность от внедрения новой технологии и сравнить ее с существующими методами проведения топографо-геодезических работ для полевых и камеральных условий.
В первой главе выполнен краткий анализ современных методов крупномасштабных топографических съемок и перспективы развития этих методов. На основании проведенного анализа показано, что в настоящее время для создания крупномасштабных топографических планов застроенных территорий наиболее эффективным является комбинированный метод съемки с использованием аппаратно-программных средств ИАСОК.
Во второй главе дается методика и технология обновления топографических карт и планов (ТКиП) с использованием ИАСОК и ГИС технологий. Описаны основные процессы и программные процессы, сопровождающие эти технологии. Для обеспечения универсальности предлагаемой технологии дается описание разработанного конвертора преобразования пространственной информации в общедоступный и регламентированный формат представления данных.
В третьей главе представлены экспериментальные исследования по исследованию точностных характеристик ИАСОК и возможности применения ее для выполнения различного вида геодезических и картографических работ. Приводятся схемы выполнения работ, методики расчетов и результаты измерений по полученным результатам экспериментальных исследований. Произведен сопоставимый анализ традиционного и предлагаемого современного метода выполнения работ.
Анализ современных инструментальных и программных средств, используемых при сборе и обработке гео- пространственных данных
Начиная с 90-х годов двадцатого века непрерывно происходят изменения в состоянии технических и программных средств, используемых для выполнения полевых геодезических работ, создания и обновления картографической информации. Эти изменения связаны с развитием IT-технологий, требований автоматизации всех видов геодезических работ и внедрения в производство последних достижений в области науки и техники. В настоящее время на рынке геодезического оборудования существуют интегрированные геодезические приборы нового поколения, позволяющие оперативно решать задачи геодезии и картографии в автоматизированном режиме с абсолютно новым принципом сбора пространственной информации о местности. Такие измерительные приборы снабжены встроенными вычислительными средствами и запоминающими устройствами, создающими возможность регистрации и хранения результатов измерений для дальнейшего их использования в технологическом процессе.
При камеральной обработке результатов полевых работ и дальнейшего использования данной информации для составления или обновления на персональном компьютере необходимо высокопроизводительное и многофункциональное программное обеспечение, выполняющее перевод растровой информации в цифровой вид и формирование собственно цифровой карты, а также работы с векторной информацией. При топографическом картографировании на компьютере могут использоваться цифровые фотограмметрические станций (ЦФС), геоинформационные системы (ГИС) и издательские пакеты.
Особое место в этих процессах занимаю ГИС-технологии. ГИС- это многофункциональная, многокомпонентная высокоорганизованная информационная система, предназначенная для интегрированной обработки пространственно-временной, координированной информации, анализа и научного обоснования всего разнообразия географических, экономических, социальных и правовых аспектов функционирования природно-территориальных и административных комплексов. Сегодня эти системы и программы стали неотъемлемой частью процесса топографического производства [29,30]. Рассмотрим на примере ИАСОК и современных ГИС наиболее распространенные технические и инструментально-программные средства, обеспечивающие сбор, обработку, хранение и распространение геопространственных данных.
На данный момент современный рынок спутниковой аппаратуры представлен большим выбором спутниковых ГНСС приемников. Поэтому при выборе ИАСОК, в первую очередь, сначала необходимо определить, для каких целей необходимо данное оборудование, тип выполняемых задач, требуемую точность позиционирования, изученность района, где будут производиться работы и т.д. Только после этого можно приступить к выбору необходимого оборудования, так как цены на спутниковые приемники колеблются в больших пределах и не стоит переплачивать за недоработанные, ненужные опции и возможности. Далее будут рассмотрены и проанализированы экономически выгодные, интегрированные спутниковые приемники, позволяющие решать большой спектр задач, наиболее известных фирм производителей и их технические характеристики.
Интегрированная картографо- геодезическая система РгоМагкЗ Новейшая интегрированная система представляет собой одночастотный спутниковый приемник, позволяющий проводить съемку с геодезической функцией при дифференциальной коррекции постобработки с миллиметровой точностью и с субметровой точностью, с функцией картографирования в режиме реального времени и постобработки. Частным примером подобного оборудования является новейшая интегрированная система РгоМагкЗ (рис. 1.2.1) от компании Magellan.
Программа для ГИС/картографирования MobileMapper Office разработана для создания фоновых карт, отображения и редактирования ГИС данных, импортирования и экспортирования файлов формата .SHP, .MIF и .DXF, а также экспорта в формате .CSV. Измерения, выполняемые в картографическом режиме, накладываются на векторную или растровую карту по правилу созданного или загруженного классификатора и вместе с ней отображаются на дисплее приемника в поле, а затем в программах обработки. Геодезическое программное обеспечение позволяет выполнять калибровку системы координат и пересчет координат между различными системами, содержат Интернет-приложение для загрузки данных с базовых станций международной сети IGS.
Таким образом, программное обеспечение интегрированных систем позволяет обрабатывать полевые данные и продолжать работу с информацией в таких средах, как Autocad, Mapinfo, ArcView, Панорама, Нева, широко распространенных в сфере ГИС технологий [12].
Таким образом, подобное оборудование позволяет осуществлять обновление электронных карт, топографическую съемку, оперативное картографирование и ГИС анализ.
Наличие встроенной памяти в 85 Мбайт позволяет регистрировать данные полевых измерений, выполненных в течение 72 ч с интервалом записи 1 с от 8спутников. Интегрированная геодезическая система Trimble R3 Новая GPS-система Trimble R3 является одночастотным решением от компании Trimble (рис 1.2.2). Она сочетает в себе: одночастотный GPS-приёмник ,антенну, надежный переносной контроллер и простое полевое и офисное программное обеспечение. Система R3 обеспечивает выполнение съёмочных работ, сгущение сетей и привязку районов работ с субсантиметровой точностью. Система работает при любой погоде и в любое время суток. В новой системе впервые объединён одночастотный GPS-приёмник R3 геодезического класса с защищенным контроллером Trimble Recon в едином корпусе, специально предназначенном для работы в сложных полевых условиях. Точность в плане и по высоте при выполнении статических измерений равна, соответственно, 5 мм +0,5 мм/км и 5 мм + 1,0 мм/км. Компактная и лёгкая система Trimble R3 выдерживает значительный температурный перепад воздействия и избыточную влагу, что делает её надежным одночастотным решением [25].
Обоснование возможности разработки методики и технологии проведения работ по топографической съемке с использованием интегрированной аппаратуры спутникового определения координат (ИАСОК) и ГИС технологий
В последние годы происходит масштабная информатизация нашей страны. Топографические карты используют в различных областях человеческой деятельности. Ни одна отрасль науки и промышленности сегодня не может обойтись без карты, кроме того без карты немыслимо выполнение целого ряда задач, связанных с обороноспособностью страны. Особенно велика в решении всех этих задач роль карт крупного масштаба. Практическая потребность в реализации указанных задач обусловила необходимость разработки новой методики и технологии, позволяющей в сжатые сроки, с высоким качеством и с низкой себестоимостью, создавать или оперативно обновлять топографические и картографические материалы. Данная технология должна предполагать использование современных технических, аппаратных средств и удовлетворять всем принятым нормативно- техническим документам и инструкциям. Это особенно актуально в области геодезии, картографии и землеустройства, где формы условного отображения объектов местности на карте отрабатывались и устанавливались долгое время и в большинстве случаев имеют не только межотраслевой, но и международный характер. Поэтому на первых этапах развития цифровой картографии стал вопрос о соблюдении правил и норм классической картографии. Данная задача усложнялась с появлением постоянно растущих требований к оперативности, производительности и необходимости развития инфраструктуры пространственных данных как в масштабе региона, так и в целом по стране.
В результате во второй половине 1990-х гг. на производствах, занимающихся массовым выпуском картографической продукции, сложилась абсурдная ситуация. В процессе выпуска планшетов готовой продукции применение классических методов (ручное черчение) давало такую же производительность, как и при использовании компьютерных технологий, а при наличии штата опытных чертежников даже значительно ее превосходила. Естественно, что в такой ситуации появилось стремление увеличить производительность, уменьшить себестоимость и оправдать тем самым затраты на переоборудование производства. Это стало приводить к снижению требований к точности начертания топографических элементов, соблюдению стандартов и допусков. Появилось множество программных продуктов, разработчики которых даже не пытались придерживаться картографических стандартов.
Естественно такое положение дел требовало доработки внедряемых новых технологий. Целью данного раздела является обоснование возможности проведения работ по топографической съемке (ТС) с применением ИАСОК. В связи с этим выше рассмотрены основные технические, аппаратные и программные средства, обеспечивающие возможность производства этих работ.
Показана эффективность применения спутниковой технологии для съёмки ситуации и рельефа в тех случаях топографо-геодезической практики, когда проведение таких работ с использованием данной технологии технически и экономически оправдано. Техническая возможность ведения таких работ открывается там, где имеющиеся на местности естественные и искусственно созданные объекты допускают выполнение спутниковых наблюдений. Основное преимущество проведения съёмки ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии (СТ) заключается в том, что при её осуществлении отпадает необходимость создания геодезических сетей сгущения, создания съёмочного обоснования и его сгущения, поскольку методы спутниковых определений по дальности и точности принципиально обеспечивают возможность проведения съёмочных работ непосредственно на основе государственной геодезической и нивелирной сети. Работы могут выполнять в любое время года и при любой погоде и времени суток, что также дает дополнительные преимущества перед другими методами. Представлены и проанализированы современные технические средства проведения работ по ТС, предшествующие производству собственно полевых геодезических измерений, общие по отношению к рассматриваемым видам топосъёмочных работ - развитию съёмочного обоснования и съёмке ситуации и рельефа. В сопоставимой таблице даны материалы, которые отражают основные тактико-технические характеристики (ТТХ), принципы ИАСОК и её применение для решения задач ТС. Изложены все необходимые аспекты производства работ с применением ИАСОК и преимущества перед традиционными техническими средствами. Спутниковые приемники нового поколения позволяют добиться максимальной производительности труда без затрачивания дополнительных средств. Это оборудование относится к новому классу интегрированных систем, которые позволяют выполнять точные геодезические измерения, собирать ГИС-информацию об объектах съёмки, загружать или обновлять в приборе и выгружать на компьютер электронные цифровые карты. Отличительной особенностью данного класса аппаратуры является совмещение в одном приемнике навигатора, геодезического прибора и возможности ГИС/картографирования. Экспортировать и импортировать файлы данных и карт возможно в стандартных форматах, удовлетворяющих требованиям по обменному формату [62], в понятных для ГИС среды - .SHP, .MIF, .DXF, и производить процесс передачи при помощи современных устройств USB или Bluetooth интерфейсов, которыми обладает система. Точностные характеристики ИАСОК в общем случае для развития съёмочного обоснования не имеют существенных ограничений, поскольку точность этой технологии удовлетворяет предъявляемым требованиям, а при выборе местоположения пунктов съёмочной сети почти всегда легко обеспечить возможность беспрепятственного проведения спутниковых наблюдений. Однако надо отметить, что есть несколько методов проведения работ, показанные выше, и не все из них позволяют добиться высокого уровня точности. Основными режимами являются пост-обработка и съемка в реальном времени. Два вида режимов позволяют добиться сантиметрового уровня точности, но и здесь есть свои недостатки и преимущества. Пост-обработка является более-менее надежным методом, в связи с тем, что результаты о проделанной работе можно узнать только в камеральных условиях в отличие от режима реального времени (РТК), где результат получается в поле. Но более точный- значит более дорогой, требует привлечения дополнительных средств и условий (необходимо дорогостоящее оборудование для передачи и приема поправок, дополнительное разрешение на работы и возможность приема сигнала). Поэтому большинство работает в режиме пост-обработки, так как все равно данные должны быть обработаны в специализированном программном обеспечении и представлены в формате, необходимом для ГИС-среды. Большинству проводимых работ по обновлению ТКиП не требуется сантиметрового уровня точности и при специфике работ возможно использование автономного режима съемки с субметровой точностью. Результатами съёмки ситуации и рельефа являются ТКиП, которые могут быть представлены в графическом виде или в виде цифровой модели местности. Современная цифровая ТКиП представляет собой цифровую базу данных, включающую информацию о местности, сформированную по определенным математическим законам и картографо-геодезическим правилам. При создании топографического плана необходимо применять действующие Условные знаки (УЗ) [55] с учётом указаний Роскартографии или её территориальных инспекций Государственного геодезического надзора относительно особенностей их применения и рекомендаций инструкции.
Разработка информационной технологии по обеспечению топографической съемки на основе ИАСОК
Во втором разделе данной главы представлена методика анализа и обработки полевых измерений и их конвертация в ГИС среду для создания, наполнения, хранения, обновления и распространения ЦТК и ЦММ; подготовки карт к печати. Как говорилось ранее, многие организации и ведомства используют в своей работе при производстве геодезических и картографических работ различное графическое и специальное программное обеспечение. Однако часто предприятия стоят перед выбором нового программного обеспечения или первичном приобретении подобных технологий. При этом возникают вопросы, связанные с интеграцией и удобством обработки данных, получаемых с помощью имеющегося оборудования (электронных тахеометров, спутниковых ГНСС приборов, фотограметрических и т.п.). Важными являются вопросы удобства работы с растровой и векторной графикой, а также последующей конвертации и передачи результатов обработки в различные ГИС среды.
В настоящее время для повышения эффективности уровня производства применяют интегрированно-автоматизированную обработку данных. На самом деле практика показала преимущество подобного подхода, и в настоящее время ручная обработка данных встречается крайне редко. Эффективность автоматизации и интеграции заключается в увеличении производительности работ по анализу и обработке за счет увеличения скорости их выполнения и во много раз сократит вероятность появления всякого рода ошибок, связанных с полевыми и камеральными геодезическими и картографическими работами. Также при автоматизации повышается производительность труда, которая приводит к уменьшению расходов за счёт более быстрого выполнения сотрудниками своих задач, исключения дублирования информации. При интеграции и автоматизации имеется основной положительный эффект - повышение качества работ, квалификация сотрудников, культура производства, сокращение расходов на судопроизводство за счет принятия решений на базе достоверных и объективных правовых данных. Специализированные программные средства для анализа, обработки и уравнивания полевых измерений на базе ИАСОК.
Автоматизированные системы обработки геодезической и ГИС/Картографической информации позволяют эффективно решать комплекс задач по анализу, обработке и уравниванию. Данные системы позволяют производить анализ проведенных полевых работ с выявлением ошибок, неточностей и недостатка выполненных работ, обрабатывать и уравнивать сети сгущения, создавать и выводить отчеты с графическим приложением, импортировать и экспортировать электронные карты необходимого формата, передавать и принимать информацию с ГИС серверов. Поскольку каждый производитель для обработки результатов измерений, полученных соответствующими приборами, предлагает свое программное решение, подробно рассматривать эти программы в рамках данного исследования не имеет смысла.
По результатам анализа, проведенного в первой главе, наиболее предпочтительными стали интегрированная картографо- геодезическая система РгоМагкЗ компании Magellan, как техническое решение и программный комплекс для ГИС ArcGIS 9.1 компании ESRI. В связи с этим в дальнейшем предлагаемая технология будет основана на двух этих системах. В систему РгоМагкЗ входит программное обеспечение GNSS Solutions и MobileMapper Office.
Программа GNSS Solutions представляет собой мощнейшую аналитическую, вычислительную и графическую оболочку, которая может быть направлена на решение картографических, геодезических, а также множества инженерных пространственных задач практически любого уровня сложности. Программа сочетает в себе функции по обработке геодезических вычислений, текстового редактора, СУБД, среды программирования, электронной таблицы и многих других приложений. Главной функцией программы GNSS Solutions является обработка и уравнивание геодезических сетей, причем оно может осуществляться как аналитически, так и мануальным способом (вручную). Широта возможностей данной программы простирается вплоть до миллиметрового уровня точности при уравнивании и позволяет решать любые практические задачи геодезии.
Для обработки ГИС/картографических измерений используется программа MobileMapper Office. Принцип работы программы: плановая или пространственная модель определяется по результатам полевого ГИС/картографирования в установленном масштабе, сохраняется в отдельном слое в векторном или растровом виде с сантиметровой и субметровой точностью. Данные могут передаваться в различных форматах (.shp, .mif, .dxf). В программе возможна загрузка, географическая привязка и редактирование векторных и растровых карт.
По окончании полевых работ с приборов необходимо скачать информацию на ПК. Чтобы загрузить полевые данные в рабочий компьютер, необходимо установить программный пакет GNSS Solutions и MobileMapper Office. При начале процесса передачи данных прибор подключается к ПК и с помощью специальной программы загрузки, которая идет в комплекте с программным пакетом, данные конвертируются и копируются на постоянное устройство хранения. Необходимо скачать данные с двух приборов для их совместного анализа, обработки и последующей коррекции. После загрузки проводится ручной первичный анализ. Просматриваются данные по перекрытию временных интервалов, правильности загрузки, введенных значений, параметров антенны и качества приема сигнала со спутников по коэффициентам: отношения сигнал/шум; высота спутников; фаза несущей. Кроме того, предварительный анализ помогает выявить и разрешить типичные проблемы, например, проверка ID места, параметров высоты антенны и информации о контрольной точке. Если информация о точке регистрировалась в полевых условиях с помощью переносного устройства или приемника с интегрированным интерфейсом пользователя и было подтверждено, что ID места, время наблюдения и высоты антенны правильны, то, вероятно, редактировать данные не придется. Однако при рассмотрении данных в ходе предварительного анализа может обнаружиться, что некоторые значения следует изменить. Например, если была проведена статическая съемка без ввода информации о точке, следует установить ID места и различные высоты антенны для каждого наблюдения, или может понадобиться отредактировать имя точки, неверно введенное в переносное устройство. Для большой наглядности и простоты анализа коэффициент сигнал/шум, возвышение спутника или соотношение фазы несущей и времени представлены в графическом исполнении.
Сравнительный анализ результатов топографической съемки традиционными методами и разработанной методикой
В настоящее время существует несколько основных способов создания цифровых пространственных данных: оцифровка твердых носителей (планшетов) с помощью дигитайзера, векторизация растровых изображений существующего материала, векторизация аэрофото- и спутниковых снимков, топографическая съёмка. Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки. Однако наиболее точная и актуальная информация может быть получена только при проведении топографической съёмки. Следует заметить, что при всех очевидных преимуществах получения точной информации это достаточно трудоёмкий и далеко не самый дешевый путь создания цифровых данных. Но с другой стороны на сегодняшний момент просто невозможно обойтись без съёмочных работ на местности при решении задач, требующих высокой точности предоставляемых данных, это и работы, связанные с правовыми сделками с землей, и работы, связанные со строительством и проектированием.
Вследствие достаточно быстрого изменения ситуации, данные топографических съёмок, полученные традиционными способами могут устареть ещё на этапе обработки полевых измерений, особенно при работе с крупными объектами, а спутниковая технология позволяет оперативно и в реальном времени обновлять информацию с помощью современных видов передачи информации. Частая аэрофотосъемка, позволяющая постоянно иметь свежие данные, слишком дорога и не решает всех вопросов при использовании её в процессе создания актуальных цифровых данных, также аэрофотосъемка может выполняться только при определенных условиях окружающей среды и времени года, в отличие от спутниковой, которая производит съемку практически в любых условиях и в любое время. Как известно, основными видами инженерно-геодезических работ являются: топографо-геодезические изыскания; инженерно-геодезическое проектирование; разбивочные работы; установка в проектное положение конструкций и оборудования и их выверка; наблюдения за осадками и деформациями инженерных сооружений. Рассмотрим возможности применения спутниковых геодезических приёмников при выполнении выше перечисленных видов работ и традиционного метода тахеометрической съемки.
Современные спутниковые геодезические приёмники имеют одно основное ограничение при их применении. Основным ограничением, как говорилось ранее, является необходимость обеспечения прямой радиовидимости на достаточное количество спутников навигационных систем, при отсутствии возмущающих факторов на пути прохождении радиосигналов, но и самые современные тахеометры основаны на радиодальнометрии и требуют прямой видимости между прибором и отражателем. Точность определения линейных величин у большинства фазовых спутниковых геодезических приёмников составляет 3-5 мм для линий до одного километра, что обеспечивает выполнение большинства массовых видов инженерно-геодезических работ, а тахеометрические работы не позволяю добиться такой точности на больших расстояниях. Технические характеристики ИАСОК и тахеометра приведены в сопоставимой табл. 3.7. По данным из таблицы и дополнительной информации и будет произведен анализ.
Оптические приборы, используемые при проведении работ, являются высокоточными инструментами связи, с этим очень чувствительны и имеют достаточно большое количество хрупких элементов, что требует повышенного внимания и планирования работ, связанного с сложными полевыми условиями. Спутниковые приборы также являются высокоточными инструментами, но в отличие от оптических не имеют стеклянных элементов и сложных механизмов. Они имеют единую конструкцию, выполненную с применением современных технологий, повышая тем самым эксплуатационные возможности применения в сложных условиях в несколько раз. Требования к топографической съемке с применением оптических приборов диктуют жесткие требования к погодным условиям, состоянию окружающей среды и времени суток, тем самым давая преимущество к проведению работ со спутниковыми приборами. Для оценки влияния низких температур на работоспособность аппаратуры 7 февраля 2006 г. на территории Московского государственного университета геодезии и картографии (МИИГАиК) представители Московского представительства THALES (А.О. Куприянов,Е.А. Бородко) и кафедры прикладной геодезии МИИГАиК (Е.Б. Клюшин, М.И. Верницкий) проводили испытания РгоМагкЗ [38]. Эксперимент проходил в условиях плотной городской застройки с использованием базовой станции, расположенной на кафедре прикладной геодезии МИИГАиК, и двухчастотного приемника THALES Navigation с антенной Choke Ring. Задачей эксперимента было оценить влияние низких температур на работоспособность аппаратуры. Для этого на открытой площадке на штативе установили систему РгоМагкЗ, рядом с которой закрепили часы для хронометража и термометр для снятия температурных показаний. Для съемки был выбран режим «Статика», а в прибор внесены необходимые параметры и описания: название пункта, высота инструмента, интервал записи, идентификатор приемника и комментарии. Наблюдения проводились при температуре воздуха - 22±2С. За время эксперимента внутренняя батарея питания разрядилась на 1/6 часть от общего заряда, объем памяти заполнился на 2%. Контроль рабочего состояния прибора в течение эксперимента свидетельствует, что в процессе съемки велась запись информации на карту памяти, при переключении навигационных окон сбоев в работе системы и сенсорного экрана РгоМагкЗ не выявлено, картографическая основа загружалась быстро и отображалась детально. Файл измерений содержит всю необходимую информацию для работы прибора в режиме «Статика». Эксперимент продемонстрировал, что в отличие от ProMark2 новые технические решения, реализованные в РгоМагкЗ, позволяют прибору безотказно работать при низких температурах.
При создании планового обоснования в виде геодезических сетей сгущения, с применением спутниковых геодезических приёмников, как показывает опыт работы, повышается производительность труда и точность измерений, по сравнению с традиционными способами измерений. В то же время следует отметить, что ограничения в использовании спутниковых геодезических приёмников в сложных топографических условиях делают невозможным их применение в полном объёме работ по созданию планового обоснования, особенно в залесённой местности. В этих случаях, как правило, создаются при помощи спутниковых геодезических приёмников каркасные геодезические сети сгущения с плотностью пунктов, соответствующей IV классу ГТС, пункты которых располагаются в удобных для измерений местах. Последующее развитие сети выполняется с применением, например, электронных тахеометров. При проведении геодезических работ традиционным методом по требованиям требуется полностью укомплектованный состав бригады, состоящий из двух специалистов и двух рабочих, что приводит к большим затратам на проведение полевых работ, в отличие от спутниковых методов, в которых работы могут быть выполнены одним специалистом или одним специалистом и одним рабочим, расчеты будут приведены в следующем разделе данной главы.
По габаритным размерам и весу ИАСОК сильно выигрывает у тахеометра, а современные методы передачи информации дают неоспоримое преимущество. Возможность расширения памяти позволяет работать с большими массивами информации: векторной, растровой, базами данных. Основной недостаток у двух методов является необходимость присутствия одной из частей на точке съемки отражателя для тахеометра или подвижного прибора для спутникового метода. Однако на современном этапе развития геодезической техники у тахеометров существует безотражательный режим, который дает некое преимущество на небольших расстояниях. Но спутниковый прибор позволяет координировать объекты с высокой скоростью и необходимой частотой при установке на автомобиль или на легкий самолет.
