В онлайне: 1 (гостей - 1, участников - 0)  Вход | Регистрация

 

УДК 528.541(076)

Исследование точности электронных тахеометров и нивелиров, используемых для геодезического обеспечения кадастровых работ

 

Морозова Т.В., старший преподаватель, Волощук О.В., старший преподаватель,

Касьянова Ю.А., магистрант

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры, Россия

 

Рассмотрены результаты исследований и выполнен сравнительный анализ точности измерения длин линий электронными тахеометрами и измерения превышений электронными нивелирами и тахеометрами. Предложена методика исследования электронных тахеометров и электронных нивелиров, применяемых для создания геодезического обоснования кадастровых работ, с целью обеспечения необходимой точности измерений.

 

Геодезическое обеспечение кадастровых работ является важным этапом создания кадастровых планов территорий, так как вся информация о земельных участках и недвижимости должна иметь пространственную привязку. Геодезическими методами выполняется межевание земель, которое представляет собой комплекс работ по установлению, восстановлению и закреплению на местности границ земельного участка, определению его местоположения и площади.

В зависимости от целей и задач кадастровых работ используют разные геодезические методы, технологии и приборы, при правильном выборе которых повышается эффективность выполнения геодезических работ. Физические и юридические лица, выполняющие геодезические работы, обязаны выполнять их с использованием прошедших в установленном порядке поверку средств геодезических измерений, а также в соответствии с аттестованными с учетом требований законодательства об обеспечении единства измерений методиками (методами) измерений и установленными требованиями к выполнению геодезических работ.

Последние десятилетия характеризуются интенсивным развитием геодезических приборов нового поколения – использующих принципы электронных измерительных систем. К ним относятся электронные нивелиры и тахеометры, 3D-сканирующие системы, лазерные рулетки, системы GPS. Применение электронных нивелиров и тахеометров позволяет усовершенствовать методики геодезических измерений и ускорить процесс создания геодезического обоснования кадастровых работ. Однако, как показывает практика использования приборов нового поколения при выполнении геодезических работ, приведенные в паспортах приборов или в рекламных документах параметры точности не всегда отвечают действительности, так как могут обеспечить данную точность только в идеальных условиях или в лабораториях.

До настоящего времени было проведено большое число опытов и экспериментов, написано научных трудов и работ по проблеме исследования точности современных электронных геодезических приборов, что доказывает актуальность темы исследования [1, 2, 3, 4].

С целью эффективного применения электронных геодезических приборов в процессе создания топографо-геодезического обеспечения кадастровых работ, влияния погрешностей измерений случайного и систематического характера, нами была поставлена задача по исследованию точности данных приборов в производственных условиях, при разном воздействии внешних факторов, освещенности марок и реек, на разных расстояниях до определяемых точек, при разном неравенстве плеч, а также методом нивелирования «вперед». Для исследований использовалась наблюдательная станция, созданная на территории ДонНАСА, включающая базисную линию протяженностью 140 метров, в створе которой стержнями (реперами) длиной 90см были закреплены точки через 5-10 метров, в верхней части которых засверлены отверстия диаметром 1,5мм. Линия расположена на асфальтированной поверхности удобной для линейных измерений на плоскости. Для исследований использовались: механическая 30-ти метровая рулетка (производство Германия), прокомпарированная на плоскости при температуре +21ºС, с определением поправок в метровые интервалы и общую длину. Поправка в общую длину составила 0,9мм. До начала измерений рулетка прошла поверку в Донецком государственном центре стандартизации.

Линейные измерения до точек профильной (базисной) линии выполнялись данной рулеткой и электронными тахеометрами Trimble M3, South NTS 662R, Topcon GPT 3005N с использованием отражателей с одной призмой и в безотражательном режиме с использованием пластины, закрепленной на жестком отвесе. Цель данных исследований – проверка точности линейных измерений, выполненных электронным тахеометром, в сопоставлении с результатами многократного измерения расстояний рулеткой на плоскости. Отражатели устанавливались на штативе и центрировались над реперами с помощью оптического центрира. Высота над репером не превышала 1 метра. Измерения выполнялись в дневное время, при температуре +15º – +17º шестью приемами.

Средняя квадратическая погрешность измерения линий, вычисленная по формуле Гаусса, составила:

  • для тахеометра Trimble M3 –  ±2,99мм;
  • для тахеометра South NTS 662R –  ±1,62мм;
  • для тахеометра Topcon GPT 3005N –  ±2,48мм;
  • для тахеометра Topcon GPT 3005N без отражателя –  ±9,29мм.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что вычисление расстояний при наблюдении точек нарастающим методом с одной станции с использованием отражателя позволяет получать результаты с погрешностью ±1,5-3мм, а безотражательным способом на расстояниях до 100м с погрешностью ±5-6мм.

Измерение превышений выполнялось оптическим нивелиром Н-3, электронным нивелиром SDL30 фирмы Sokkia, электронным тахеометром Trimble M3 с отражателем, электронным тахеометром South NTS 662R с отражателем, электронным тахеометром GPT 3005N фирмы Topcon с отражателем и в безотражательном режиме. Рейки и отражатели устанавливались в отвесное положение по круглому уровню. В качестве эталонных превышений приняты измерения, неоднократно выполненные электронным нивелиром SDL30 фирмы Sokkia (mh=±1мм/км). Нивелирование точек выполнялось одновременно с измерением расстояний, то есть методом «вперед» и веерным способом (для тахеометров), а для нивелиров методом «из середины».

Средняя квадратическая погрешность измерения превышений составила:

  • для тахеометра South NTS 662R – ±1,54 мм;
  • для тахеометра Topcon GPT 3005N – ±1,48мм;
  • для тахеометра Topcon GPT 3005N без отражателя – ±2,71мм;
  • для оптического нивелира Н-3 – ±1,43мм.

Полученные результаты подтверждают возможность использования электронных тахеометров и электронных нивелиров для создания геодезического обеспечения кадастровых работ по предложенной нами методике, обеспечивая необходимую точность измерений и ускоряя процесс выполнения геодезических работ в 2-3 раза. Основные трудности при использовании электронных тахеометров связаны с точностью установки отражателей над реперами. Учитывая, что производители электронных геодезических приборов не раскрывают фактическую точность своей продукции, как правило, из-за высокой стоимости, их фактическую точность можно получить только в результате специальных лабораторных и производственных исследований. Электронные нивелиры и рейки проверяются и калибруются на заводе-изготовителе, где вводятся поправки в программы измерений, и эти данные не приводятся в коммерческих целях. Не имея специального оборудования, пользователям этих приборов не представляется возможным выявить и устранить соответствующие погрешности. Только применяя определенную методику и оптимальное количество приемов можно уменьшить или ослабить их влияние на точность геодезических измерений. Исследование электронных нивелиров показало, что точность измерений определяется как инструментальными погрешностями прибора, так и качеством изготовления штрих-кодовых реек, то есть код, нанесенный на рейку, должен более точно совпадать со своей теоретической моделью. Визуальное отсчитывание по штрих-кодовым рейкам невозможно, в отличие от инварных и шашечных реек, предназначенных для оптических нивелиров.

Поэтому, традиционные методы поверок и исследования таких приборов в настоящее время невозможны, кроме как на вертикальном компараторе с помощью лазерного интерферометра. Такие компараторы разработаны в Московском геодезическом университете, в техническом университете г. Мюнхен (Германия), в Финском геодезическом институте (FIG, Финляндия) и в Стэндфордском центре линейного ускорителя (SLAC, США).

 

 

Библиографический список

  1. Ванеева, М. В. Электронные геодезические приборы для землеустроительных работ: учебное пособие / М. В. Ванеева, С. А. Макаренко; Воронежский Государственный Аграрный Университет им. Императора Петра Первого. - Воронеж, 2017. – 296 c. – Текст : непосредственный.
  2. Виноградов, А. В. Применение современных электронных тахеометров в топографических, строительных и кадастровых работах: учебное пособие / А. В. Виноградов, А. В. Войтенко. – Москва : ИнфраИнженерия, 2019. – 172 c. – Текст : непосредственный.
  3. Дементьев, В. Е. Современная геодезическая техника и ее применение: учебное пособие для вузов / В. Е. Дементьев. – 2-е изд. – Москва: Академический Проект, 2008. – 591 с. – Текст : непосредственный.
  4. Ямбаев, Х. К. Геодезическое инструментоведение: Учебник для вузов./ Х. К. Ямбаев. – М.: Академический Проект; Гаудеамус, 2011. – 583 с. – Текст : непосредственный.

 



28.12.23 14:55 | Mаляренко Александр (участник)
Добрый день!
Очень полезное исследование, актуальное и по сей день.
Подобное исследование коллимационной ошибки было проведено в Новополоцком университете

Представлены графики зависимости ошибки от угла.
Ссылка

Все комментарии (1)

 

Разделы конференции »

  1. Единый государственный реестр 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
  10. Топографо-геодезическое обеспечение кадастровых работ
  11. Современные технологии в профессиональном образовании