В онлайне: 2 (гостей - 2, участников - 0)  Вход | Регистрация

 
УДК 528.425.2

Тахеометрическая съемка местности


Кошко А.А., студент 3-го курса,
Тульский государственный университет, Россия

Рассматривается процесс проведения тахеометрической съемки в в сложных природных условиях с одновременным использованием нескольких геодезических приборов.

Тахеометрическая съемка является самым распространенным видом наземных топографических съемок, применяемых при инженерных изысканиях объектов строительства. Высокая производительность тахеометрических съемок обеспечивается тем, что все измерения, необходимые для определения пространственных координат характерных точек местности, выполняют комплексно с использованием одного геодезического прибора - теодолита-тахеометра. При этом положение снимаемой точки местности в плане определяют измерением полярных координат: измеряется горизонтальный угол между направлениями на одну из соседних точек съемочного обоснования и снимаемую точку и измеряют расстояние от точки нитяным дальномером или лазерным дальномером электронного тахеометра. Высотное положение точек определяют методом тригонометрического нивелирования. Основными масштабами для производства тахеометрических съемок являются 1:500, 1:1000 и 1:2000. Важным достоинством тахеометрической съемки является то, что при высокой производительности полевых работ, существенную долю объема работ по подготовке топографических планов местности и цифровых моделей местности удается перенести в камеральные условия. [1]

Ускорить процесс топографической съемки и повысить степень точности возможно путем частичного проведения камеральных работ непосредственно на объекте съемки при использовании сразу нескольких приборов: можно наглядно рассматривать результат работы, уточнять расположение объектов на плане, сравнивать уже ранее проведенные результаты съемки с составляемым планом, безошибочно выполнять цели работы с уточнением деталей и исправлением недочетов на месте.

Производить контроль и расчеты ведомостей можно с помощью систем автоматического проектирования (САПР), установленных на планшетный персональный компьютер (ППК). Использовать планшетный персональный компьютер актуально по причине его компактности и малого расхода заряда батареи, что обеспечивает продолжительное время автономной работы в полевых условиях. Так же ускорить процесс съемки позволяет использование одновременно нескольких приборов: двух и более тахеометров, тахеометра и нивелира. Такой подход к топографической съемке удобен при съемках сложной пересеченной местности, целесообразно проводить одновременно съемку нескольких его частей. К таким объектам можно отнести магистральные газопроводы, проектирование которых на территории севера или Дальнего Востока зачастую затруднено природными условиями.

Для составления рабочих чертежей производят полевое трассирование трубопровода с измерением и закреплением углов поворота, разбивкой и нивелированием пикетажа, съемкой пересечений и переходов. Реперы размещают по трассе через 2-3 км вблизи больших углов поворота. Целесообразнее их устанавливать на продолжении стороны трассы на расстоянии 10-15 км от вершины угла. Все реперы в плановом положении привязывают к трассе. Саму трассу привязывают к геодезическим пунктам не реже, чем через 50 км. Для проектирования мест пересечения трубопроводом рек, оврагов, каналов, дорог дополнительно проводят подробную съемку этих мест в масштабе 1:500 или 1:1000. Одновременно с трассированием трубопровода производят изыскания и съемку площадок головных сооружений и промежуточных станций в масштабе 1:500. На основаниях полевого трассирования составляют план трассы трубопровода в масштабах 1:5000 и 1:10000, а так же продольный профиль трассы. Точная и детальная съемка, разбивка траншеи необходима для производства земляных работ, технология которых зависит от того, каким экскаватором будут выполняться эти работы, и целесообразна во избежание лишних экономических затрат при проведении земляных работ. [2]

Схематично методику проведения работы можно изобразить следующим образом (рис.1):

Схематичное изображение методики проведения съемки


Рис. 1 – Схематичное изображение методики проведения съемки


Геодезический прибор (тахеометр, нивелир) оснащается модулем беспроводной связи, с помощью которого будет осуществляться связь между прибором и ППК. Полученные данные записываются в память прибора и автоматически направляются на ППК для дальнейшей обработки. Порядковый номер и координаты точек записываются в журнал на ППК. Загружаемые данные отображаются в виде:

1) таблицы, которая включает подробную информацию по точкам, измерениям и результатам их обработки, уравнивания, а так же другую информацию;

2) карты-плана, которая включает графическое отображение выполненных измерений;

3) сеансов глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) наблюдений на точках, которые включают графическое отображение сеансов наблюдений с указанием информации по каждому наблюдаемому спутнику;

4) САПР, которая включает отображение координатной сетки, настройки картографической подложки и выбора подписей для точек;

Для работы на ППК не выгодно использовать энергозатратные модули преобразования и обработки данных. Ломаные линии, образованные соединением снятых точек, преобразуются в ряд Фурье с помощью sFFT (Sparse Fast Fourier Transform), который при выполнении некоторых задач может быть в десятки или сотни раз быстрее классического быстрого преобразования Фурье (БПФ). Такой подход позволяет качественно и экономно использовать ресурсы ППК, соблюдая точность при построении цифровой модели местности. [3]

В качестве программного обеспечения можно использовать свободную кроссплатформенную геоинформационную систему Quantum GIS. Использование именно этой платформы обусловлено её доступностью, большим количеством функций, инструментами GPS для импорта и экспорта данных в формате GPX и тем, что QGIS может быть адаптирован к особым потребностям с помощью расширяемой архитектуры модулей: QGIS предоставляет библиотеки, которые могут использоваться для создания модулей, в том числе, модуля непрерывной передачи данных с геодезического прибора на ППК. Создание отдельных приложений осуществляется на языках программирования C++ или Python. На данный момент существует версия QGIS 1.7.4, доступная на операционных системах Windows SE, Linux и UNIX. [4]

Важным вопросом является метод взаимодействия и способ обеспечения совместной работы ППК и нескольких геодезических приборов, обеспечение их взаимодействия. Для трансляции данных с геодезического прибора на ППК можно использовать Python-микроконтроллер pyMCU v1.0. Использование микроконтроллера, использующего язык программирования Python, упрощает задачу синхронизирования выбранного программного обеспечения и геодезического прибора. Микроконтроллер pyMCU содержит микрочип PIC 16F1939, имеющий 13 цифровых пинов ввода-вывода, 6 аналоговых, 5 10-битных ШИМ пинов, и 16-контактный LCD интерфейс. Интерфейс USB использует стандартный USB FTDI на чипе UART FT232R. Драйверы и модуль Python доступны для Windows, OSX и Linux. [5]

Результат съемки фиксируется и корректируется в журнале (таблице) на ППК с расчетом поправок, оператор своевременно вносит коррективы в работу съемочной бригады и оформляет работу в соответствии с необходимыми требованиями. По окончании работы составляется отчет, готовый план (карта), записанный в определенном формате, в электронном виде передается заказчику и направляется в фонд.

Данная методика ускоряет процесс топографической съемки, снижает стоимость прибора, позволяет одновременно использовать сразу несколько приборов в процессе съемки местности, безошибочно выполнять большой объем работы в сравнительно короткие сроки, позволяет одновременно выполнять несколько задач (нивелирование и съемка местности), повышает мобильность съемочной бригады и качество съемки, предоставляет возможность удобного ведения учета земель и обновления информации об угодьях и земельных участках.

Библиографический список

  1. Инженерная геодезия: Учебник/ Г.А. Федотов. - 4-е изд., стер., - М.: Высш. шк., 2007. - 463 с.: ил.
  2. Инженерная геодезия: учебник для студ. высш. учеб. заведений/ [Е.Б. Клюшин, М.И. Киселев, Д.Ш. Михелев, В.Д. Фельдман] ; под ред. Д.Ш. Михелева. - 9-е изд., стер., - М.: Издательский центр "Академия", 2008. - 480 с.
  3. [Электронный ресурс]: Sparse Fast Fourier Transform. - Режим доступа: http://www.fftw.org/
  4. [Электронный ресурс]: Quantum GIS. - Режим доступа: http://gis-lab.info/docs/qgis/user_guide/qgis-1.7.0_user_guide_ru.pdf
  5. [Электронный ресурс]: pyMCU. - Режим доступа: http://www.pymcu.com/overview.html



24.12.12 20:05 | pud (участник)
Интересная публикация. Но есть небольшие замечания или дополнения.
1. QGIS работает и под операционной системой Андроид устанавливаемой на недорогих планшетах и мобильных телефонах. Поэтому использование данной ГИС для полевой обработки данных поддерживаю. Если разработаете специальный модуль на http://gis-lab.info поделитесь.
2. Компания Сredo_Dialogue летом этого года выпустила специальную версию своего продукта Credo_Dat для планшетов под управлением Windows СЕ,Android. Учитывая что некоторые модели тахеометров изначально под Windows СЕ работают, можно сразу на приборе перекинуть результаты в привычную програмеу и посчитать.


23.12.12 22:13 | nikolashka (участник)
Очень интересный доклад. Все-таки самым популярным геодезическим прибором при межевании земельных участков, особенно часстных землевладений, классических "6 соток", по крайней мере в нашей области, остаются спутниковые приемники, работающие в режиме "RTK". Они сокращают процесс измерений и более доступны. Отзывы кадастровых инженеров о них в основном положительные. Нередко встречаются организации, где кроме комплекта Trimble больше ничего и нет. Но для проведения классической съемки, с нанесением рельефа и всех коммуникаций, особенно большой площади, указанный в статье комплект просто необходим. И если в организации нет подобного оборудования, то и заниматься подобными работами лучше не начинать

22.12.12 23:08 | biajis (участник)
Действительно, свежий взгляд на традиционные технологии.Тем не менее, плюсы и минусы методики проверяются не только в поле,а и исходя из сметных затрат на оборудование, трудовые ресурсы и т.д. Пока такой комплект обрудования достаточно высок, и не каждый кадастровый инженер может позволить такое ноу-хау. Но будущее есть и достаточно перпективное. Вот вам и тема для магистерской диссертации.

Все комментарии (6)

 

Разделы конференции

  1. Государственный кадастр недвижимости и земельно-имущественные отношения
  2. Мониторинг природных ресурсов и охрана окружающей среды
  3. Комплексное использование природных ресурсов
  4. Современные вопросы геологии
  5. Физика горных пород
  6. Новые технологии в природопользовании
  7. Применение современных информационных технологий
  8. Экономические аспекты недвижимости
  9. Мониторинг использования объектов недвижимости

 

Проекту Kadastr.ORG требуются средства на хостинг и развитие

Сумма: руб.