Создание геодезических сетей специального назначения

Однако математическая обработка  ходов и других сложных построений, а также обработка и нанесение  на план материалов съемки должны выполняться  по специальным программам. В настоящее  время для этого используются универсальные программные пакеты и комплексы. Для обработки в  них информация полевых измерений  передается с электронного тахеометра в компьютер.

Обмен информацией «тахеометр — компьютер» и обратно выполняют  с помощью индивидуальных программ передачи данных, прилагаемых к комплекту  прибора, или универсальных программ, используемых для обработки. Так, в тахеометре типа ЗТа5 применяют ГЕО КОД 2000 СТАРТ, в тахеометре ТS3300 ПО Topography, МS-WindowsТМ, в тахеометрах SЕТ030 – PROLINK и МАРSUIТЕ+. Из универсальных программ в РФ распространена СRЕDО DАТ.

Для передачи информации используется интерфейсный кабель, который входит в комплект тахеометра. Он присоединяется к интерфейсному порту тахеометра и к последовательному порту 9 рin компьютера. При подключении кабеля электронный тахеометр и компьютер должны быть выключены. Загружается программа передачи данных. Дальнейшие действия зависят от типа тахеометра и используемой программы.

В тахеометре ЗТа5Р необходимо установить режим связи с компьютером путем: МЕНЮ; КАРТА ПАМЯТИ; СВЯЗЬ С РС. При работе с программой СREDО DАТ скорость обмена RS-232С 4800 бод. В карте памяти вся информация содержится в файле Зtа5.tхt. Вывод начинается по инициативе тахеометра без дополнительных символов. В конце файла передаются символы FF.

Информацию можно записать из карты памяти в компьютер через  дисковод РСМСIА без программы передачи данных.

В тахеометре Тrimble 3300 после подключения интерфейсного кабеля необходимо войти в меню интерфейса: SHIFТ МЕNU; УСТ. ИНТЕРФ.; ДА. В появившемся экране необходимо установить: формат, четность и скорость передачи данных. Запустить на компьютере программу передачи данных, установить в компьютере (окне программы) те же параметры передачи данных. Установить режим приема.

В тахеометре активизировать строку меню ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ, нажать клавишу ДА, выбрать строку меню передачи данных «МЕМ - Периферия», нажать ДА. В появившемся экране указать  строки (адреса) передаваемых данных, клавишей ДА подтвердить начало передачи строк. После завершения передачи указывается  число выбранных и полученных строк. Нажатием ЕSС завершается передача информации в компьютер.

В тахеометрах SЕТ передача данных в целом выполняется аналогично. Последовательность и детализацию ее рассмотрим с программой МАРSUIТЕ +, которая может применяться для последующей обработки данных, а ее базовым модулем комплектуются сейчас тахеометры Sokkia.

После подключения интерфейсного  кабеля запускают программу в  компьютере. В ней создают рабочий  файл РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ, появится окно для приема данных. В меню ФАЙЛ выбирают строку ИМПОРТ и указывают тип  тахеометра, отмечают строку СОХРАНИТЬ  В ФАЙЛЕ. В окне ПАРАМЕТРЫ СВЯЗИ  указывается имя порта (например, СОМ1), скорость передачи (например, 9600) и другие параметры.

В тахеометре войти в режим  конфигурации, выбрать строку ПАРАМЕТРЫ  СВЯЗИ. В появившемся экране прибора  установить те же параметры передачи данных, что и в компьютере. Войти  в режим ПАМЯТЬ, выбрать ФАЙЛ РАБОТЫ и ЭКСПОРТ ДАННЫХ. Курсор установить на передаваемый файл из списка, выбрать  формат SDR.

При передаче в приборе  работает счетчик, отображающий на экране количество переданных записей. Такой  же счетчик появится в окне СТАТУС ПРИЕМА на компьютере. В результате передачи на жестком диске компьютера будет создан файл РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ  с полевыми данными тахеометра в  формате SDR.

Для обработки переданных результатов измерений существует в настоящее время широкий  арсенал программных средств. Их выбор определяется в основном требованиями единства обработки и представления  информации отдельными ведомствами  и предприятиями. Часто проводится совместная обработка файлов, полученных разными геодезическими приборами, например тахеометром и спутниковым  приемником. Выбирают при этом ПО, работающее в форматах используемых приборов.

Значительное распространение  в РФ получил пакет программ СREDО. Для обработки данных по построению ОГС, сетей съемочного обоснования применяются модули CREDО DАТ и ТРАНСКОР.

СREDО DАТ включает четыре основных этапа камеральных работ: ввод данных; обработку данных; экспорт данных и выпуск выходной документации. Ввод данных может осуществляться с электронных тахеометров, контроллеров, с рукописных полевых журналов, растровых файлов картографических материалов. Методика работы с программой достаточно проста. После загрузки программы выполняется настройка, вводятся в окне запроса имя (название) объекта и основные характеристики: наименование, организация, населенный пункт, название площадки, система высот, система координат, класс плановой сети и другие. Для редактирования данных, выявления и локализации грубых ошибок, определения весовых коэффициентов указываются СКП плановых измерений, допустимые высотные невязки, доверительные интервалы. Указывается название геодезического прибора, а также единицы измерений, формула вертикального угла.

Ввод данных начинают с  каталога исходных пунктов, используемых в построении. Далее используются файлы результатов измерений, полученные с тахеометра. Выполняется табличное  редактирование данных. Например, при  обработке хода появляется таблица  с названием пунктов, горизонтальными  углами, расстояниями, вертикальными  углами или превышениями, а также  графическое изображение введенного хода.

Работа программы включает предварительную обработку данных, анализ построения и уравнивание  сети. Предварительная обработка  ведет подготовку данных к уравниванию. Вычисляются горизонтальные проложения и превышения, вводятся различные  поправки (если это не было сделано  в приборе): за кривизну Земли и  вертикальную рефракцию, за редукцию направлений  и линий на поверхность относимости  и в плоскость проекции Гаусса — Крюгера. Имеется возможность  поверхность относимости и плоскость проекции выбирать или настраивать в соответствии с МСК. В результате предварительной обработки формируется ведомость приведенных направлений, горизонтальных проложений и превышений.

Анализ построения выполняется  программой отдельно для плановых и  высотных измерений. Реализован алгоритм L -анализа, позволяющий выявить, локализовать грубые ошибки в углах, линиях, превышениях. Если их нет, выдается информация: «Грубых ошибок не обнаружено».

Уравнивание сети выполняется  программой параметрическим способом по методу наименьших квадратов. По результатам  уравнивания выполняется полная оценка точности. Выдаются уравненные координаты определяемых пунктов сети с развернутой оценкой их точности, включая эллипсы погрешностей их положения. Отдельно уравниваются высотные геодезические построения. Они представляют собой при измерениях электронным  тахеометром ходы и другие схемы  тригонометрического нивелирования. По результатам уравнивания формируются  каталоги координат и высот пунктов  геодезического построения, ведомости  оценки точности плановых и высотных определений. Имеется возможность  настройки выходных документов под  стандарты предприятий с использованием «Генератора отчетов».

Результаты математической обработки можно экспортировать в подсистемы СREDО ТЕR, СREDО МIХ, для формирования цифровой модели местности и построения плана.

Модуль СREDО DАТ выполняет также обработку полученных с тахеометра материалов тахеометрической съемки с формированием топографических объектов и их атрибутов по данным полевого кодирования. В «компоновщике чертежей» оформляются планшеты топографических планов масштабов 1:500—1:5000 с зарамочным оформлением.

 

 

Практическая  часть

Измеренные  средние направления

Обозначение направлений	˚	'	″
Q – P1	0	00	00
O – Q	56	47	49
Q – P4	128	55	48
P1 – P2	0	00	00
P1 – O	53	53	57
P1 – Q	86	29	47
P2 – P3	0	00	00
P2 – O	52	03	00
P2 – P1	113	54	56
P3 – P4	0	00	00
P3 – O	85	50	36
P3 – P2	139	04	43
P4 – Q	0	00	00
P4 – O	28	00	09
P4 – P3	71	34	23
O – Q	0	00	00
O – P1	90	36	26
O – P2	154	50	26
O – P3	229	33	20
O – P4	280	08	35

                                                                                                      Таблица 1

 

 

 

 

Элементы  приведения

Обозначение пункта	l, м l, м	Ө Ө1
O	0,044 0,030	18˚00′ на п.  Q 203˚45′ на п. Q
Q	0,044 0,049	139˚ 45′ на п.P 316˚ 15′ на п.

                                                                                                       Таблица 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.1 Предварительное  решение треугольников

1. По координатам исходных  пунктов O и Q вычисляют дирекционный угол исходного направления α_OQ и длину базисной стороны d_OQ:

tg r_OQ = (y_Q – y_O)/(x_Q – x_O) = (4116,15 – 4535,23)/(4818,76 – 5636,85) =                    -419,08/-818,09 = 0,512266;

 r_OQ =ЮЗ:27˚ 07′ 28″;     α_OQ = (27˚ 07′ 28″ + 360˚00′ 00″) - 180˚ 00′ 00″ =              207˚07′28″; d_OQ = ∆y/sin α_OQ = ∆x/cos α_OQ = = 919,18 м.

2. Выполним предварительное решение треугольников с целью нахождения длин сторон сети, которые в дальнейшем используют для вычисления поправок за центрировку и редукцию.

Общие стороны смежных  треугольников (OQ, ОP₁, ОР₂ и т. д.), называют связующими, остальные стороны (Р₁Р₂, Р₂ Р₃, Р₃Р₄ и т. д.) –промежуточными. По аналогии углы 1(А₁, 2(В₁), 4 (А₂), 5(В₂) и т.д., противолежащие связующим сторонам, называют связующими, а остальные углы 3(С₁), б(С₂), 9(С₃) и т. д. – промежуточными.                                                                                                                                                                        

Длины сторон треугольников  определяют по теореме синусов:

a₁/sinA₁ = b₁/sinB₁ = c₁/sinC₁,

отсюда

          a₁ = b₁/ sinB₁ * sinA₁;     c₁ = b₁/ sinB₁ * sinC₁  и т.д.

a₁ = b₁/ sinB₁ * sinA₁ = (919,18/sin 32˚ 35′ 50″) * 56˚ 47′ 49″ = 1427,64 м;

c₁ = b₁/ sinB₁ * sinC₁ = (919,18/sin 32˚ 35′ 50″) * 90˚ 36′ 26″ = 1706,10 м;

a₂ = b₂/ sinB₂ * sinA₂ = (1427,64/sin 61˚ 51′  56″) * 53˚ 53′ 57″ = 1308,06 м;

c₂ = b₂/ sinB₂ * sinC₂ = (1427,64/sin 61˚ 51′ 56″) * 64˚ 14′ 00″ = 1457,96 м;

a₃= b₃/ sinB₃ * sinA₃ = (1308,06/sin 53˚ 14′  07″) * 52˚ 03′ 00″ = 1287,56 м;

c₃= b₃/ sinB₃ * sinC₃ = (1308,06/sin 53˚ 14′ 07″) * 74˚ 42′ 54″ = 1575,07 м;

a₄= b₄/ sinB₄ * sinA₄ = (1287,56/sin 43˚ 34′  14″) * 85˚ 50′ 36″ = 1863,15 м;

c₄= b₄/ sinB₄ * sinC₄ = (1287,56/sin 43˚ 34′  14″) * 50˚ 35′ 15″ = 1443,26 м;

a₅= b₅/ sinB₅ * sinA₅ = (1863,15/sin 72˚ 07′  59″) * 28˚ 00′ 09″ = 919,18 м;

c₅= b₅/ sinB₅ * sinC₅ = (1863,15/sin 72˚ 07′  59″) * 79˚ 51′ 25″ = 1926,96 м.

Расчет длин сторон треугольников  занесем в таблицу 1, в которую  впишем значения углов с округлением  до минут так, чтобы их сумма в  треугольнике была равна 180°, Длину  исходной стороны и длины вычисленных  сторон округлим до 1 м.

Окончательным контролем  правильности решения треугольников  служит сходимость вычисленной в  последнем треугольнике длины исходной стороны а_п с ее начальным значением b₁. Для сети триангуляции 2-го разряда расхождение начального и конечного значений исходной стороны не должно превышать 10 м.

 

 

Предварительное решение треугольников

Номер треугольника	Номер угла	Название пункта	Угол		Синус угла	Обознач. стороны	Длина стороны, м
			˚	′
1	2 3 1	P1 O Q Σ	32	36	0,5387	b1	919
			90	36	0,9999	c1	1706
			56	48	0,8367	a1	1427
			180	00
2	5 6 4	P2 O P1 Σ	61	52	0,8818	b2	1427
			64	14	0,9006	c2	1458
			53	54	0,8079	a2	1308
			180	00
3	8 9 7	P3 O P2 Σ	53	14	0,8011	b3	1308
			74	43	0,9646	c3	1575
			52	03	0,7885	a3	1288
			180	00
4	11 12 10	P4 O P3 Σ	43	34	0,6892	b4	1288
			50	35	0,7726	c4	1443
			85	51	0,9974	a4	1863
			180	00
5	14 15 13	Q O P4 Σ	72	08	0,9518	b5	1863
			79	52	0,9843	c5	1927
			28	00	0,4695	a5	919
			180	00
			Таблица 3