4. Проектні роботи

Проектні роботи при відновленні висотної мережі 1-го класу будуть складатись з декількох пунктів. Оскільки наша карта досить стара, а точніше вона була видана в 1971 році, це означає що пункти висотної мережі не збереглись і їх потрібно заново запроектувати. Площа території на якій здійснюються роботи по відновленню не є великою, тому ми проектуємо два пункти 1-го класу ( А і В), і відштовхуючись від них проектуємо закладання реперів на забудованій території, щільність закладання реперів становить 2 км, всі виміри виконуємо за допомогою GPS приладів, які забезпечують високу точність.

4.1 Закладання пунктів планової мережі

Для тривалого збереження геодезичних пунктів закладають центри пунктів GPS мережі, які складаються з п'яти елементів: нижній центр з маркою 20х20х20 см, бетонна плита 50х50х10 см, внутрішній центр - бетонна відсічна піраміда з маркою, нижня площина 40х40, верхня 20х20, висота 30 см; верхній центр - бетонна піраміда з маркою 20х20; 14х14 і висота 70 см і пізнавальний стовп 70х10х10; а також центри типу У20П для 3-х, 4-х класів, який складається з чотирьох бетонних блоків з двома металевими марками: бетонний куб 20х20х20 см, бетонна плита 50х50х10 см, бетонна відсічна піраміда 20х20; 14х14, висота 100 см і пізнавальний стовп 70х10х10 см.

Побудовані знаки здають на зберігання місцевій владі згідно з актом.

Мережу GPS закріпимо ґрунтовими реперами типу 160

Рис. 1 Ґрунтовий репер типу 160

4.2 Складання проекту нівелірної мережі

Складання проекту починаються зі збору та аналізу всіх матеріалів про нівелірні роботи на даній території, виконані раніше. відомість про ці роботи зберігаються, як правило у територіальних інспекціях Держгеонагляду, або в організаціях які виконують ці роботи, але як було раніше сказано, ми не знайшли інформації що до висотної мережі даного району.

Проект складається із трьох основних частин:

1. Пояснювальна записка ( текстова частина в якій описується процес роботи при проектуванні)

2. Карти масштабу 1: 100 000 -1: 200 000 із нанесеними на них пунктами запроектованої нівелірної мережі, в нас як вихідний матеріал слугує карта 1: 50 000, отже наш проект буде запроектований на ній з врахуванням того, що наша територія робіт є міською і щільно заселеною ми використаємо два пункти першого класу ( А і В) і вже відштовхуючись від них запроектуємо щільність закладання реперів на лініях міської нівелірної мережі.

Табл. 2

4.3 Особливості проектування GPS мережі

- Відстань між суміжними пунктами становить 2-10 км;

- Пункти GPS (маркери) закладають якомога ближче до дороги, бажано на околицях міст і населених пунктів;

- Маркери закладають здебільшого на державних землях, рідше на землях приватної власності. У виключних випадках маркери закладають на приватних землях;

- Місцезнаходження маркера повинно гарантувати оптимальний захват «сузір'я супутників». Біля маркера не повинно бути передаючих антенн, ліній ЛЕП, ретрансляторів, великих відбиваючих поверхонь, високих будівель, дерев тощо;

- Видимість між сусідніми пунктами GPS не обов'язкова головне, щоб пункти рівномірно покривали територію.

Як бачимо, особливості міського нівелірної мережі полягає у тому, що повторне нівелювання в них виконується частіше ніж у державних мережах, полігони лінії - коротші, а репери закладають значно щільніше.

GPS-нівелювання виконується відносними методами супутникової геодезії з врахуванням висот квазігеоїда, що повинно забезпечити середню квадратичну похибку взаємного положення пунктів за висотою не більше ніж 0,05 метра. Основні вимоги щодо тривалості спостережень при GPS-нівелюванні наведені в таблиці.

Табл. 3

До переваг GPS-мереж можна віднести:

· точність GPS-вимірів мало залежить від погодних умов (дощу, снігу, високої чи низької температури, а також вологості);

· GPS дозволяє значно скоротити терміни проведення робіт порівняно з традиційними методами;

· GPS дозволяє визначити результати в єдиній світовій системі координат WGS-84;

· GPS-результати представляються в цифровій формі і можуть бути легко трансформовані в картографічні чи географічні інформаційні (ГІС) системи.

Для визначення положення геодезичних пунктів застосовують два основних типи GPS-мережі:

- радіальний;

- тип замкнутої геометричної мережі.

4.4 Проектування мережі на карті, вибір оптимального методу і визначення кількість сесій

Ми запроектували комбінацію статичного і псевдо кінематичного методів знімання, а також GPS - мережу у вигляді замкнених геометричних фігур. Розрахуємо кількість сесій для GPS-мережі для ГМЗ - 1 класу для першого випадку:

- загальна кількість пунктів (п) = 9

- референцні пункти = З

- пункти GPS = 6

- к - кількість приймачів, к = 3

- с кількість пунктів перекриття між сесіями, с = 1

- N - кількість сесій

Розрахуємо кількість сесій для GPS-мережі для ГМЗ - 1 класу для другого випадку:

- загальна кількість пунктів (п) = 19

- референцні пункти = З

- пункти GPS = 16 к - кількість приймачів, к = 3

- с кількість пунктів перекриття між сесіями, с = 1

- N - кількість сесій

Отже ми можемо зробити висновок, що перша запроектована мережа буде виконана швидше адже кількість сесій в ній менша, а друга обійдеться нам дорожче і буде виконуватись довше.

Табл. 4 Тривалість сесій 60 хв.

Відомість обсягів робіт з нівелювання та закладання нівелірних знаків

Табл. 5

Табл. 6

4.5 Рекогностування і закладка нівелірних знаків

Рекогностування виконують шляхом безпосереднього ретельного огляду місцевості. В процесі рекогносцировки встановлюється збереженість вихідних пунктів і уточнюється проект. Тоді в нього вносяться помітні поправки, викликані тими змінами, які відбулись в районі робіт.

Нівелірні роботи потребують великих затрат праці і грошових коштів. Отримані висоти точок, необхідні для використання їх при виконанні топозйомок, вирішення народогосподарських робіт, тому пункти нівелювання закріплюють реперами і марками. Нівелірні знаки закладають у таких місцях, щоб зміна їх положення була мінімальною, були забезпечені довгострокова збереженість і зручність використання. Місця для закладки знаків вибирають з метою найкращого віднайдення їх поблизу характерних контурів і орієнтирів. При відсутності контурів і орієнтирів проводять маркування знаків. На забудованій територйї закладають стінні знаки, а на незабудованій - грунтові репери. Стінні знаки можна закладати в кам'яних мостах, фундаментах ЛЕП та інш. Стінний репер закладається в стіну споруди, в цоколь будівлі або в вертикальну поверхню вискової скали на висоті приблизно 0,5 м.

Глибина закладки репера не повинна бути меншою, ніж 1,3 м плюс висота якіра. В метрі від репера ставлять розпізнавальний знак.

При рекогностуванні знов прокладаємих нівелірних ходів виконують перенос ліній. Що проектуються в натуру з корегуванням за рахунок особливостей місцевості. Окрім того збирають дані для уточнення проекту.

Рекогностування ліній та закладка знаків повинні проводитися за рік до початку нівелювання траси.

В населених пунктах протяжністю 0,5км помічають місця для закладки не менше 2 реперів, в містах та смт - не менше двох. Стінні репери слід закладать у будівлі поблизу перехресть вулиць.

4.6 Проведення контролю якості виконаних робіт

Контроль якості топографо-геодезичних і картографічних робіт та їх приймання, які є складовими технологічного процесу, здійснюється з метою:

-- перевірки на всіх стадіях технологічного циклу дотримання вимог діючих нормативно-технічних документів, відповідності результатів виконаних робіт та їх оформлення вимогам технічних і технологічних інструкцій та затвердженим зразкам і технічним проектам;

-- визначення ступеню готовності виготовлених матеріалів і продукції та їх придатності для подальшого використання в процесах виробництва або для остаточного випуску чи передачі замовнику;

-- надання необхідної допомоги виконавцям для якісного виконання робіт; -- виявлення та усунення причин, які сприяють появі браку в роботі.

Основними видами контролю, які застосовуються для визначення якості топографо-геодезичних і картографічних робіт є:

-- самоконтроль;

-- контроль робіт;

-- приймання виконаних робіт і готової продукції;

-- інспекційний та державний контроль;

-- вхідний контроль

Етапи контролю якості виконаної роботи:

Бригада -- в камеральному виробництві колектив, група інженерів і техніків (геодезистів, топографів, фотограмметристів, фотолаборантів, картографів і т. п.), які разом виконують певне виробниче завдання; на польових роботах: низовий виробничий підрозділ, який виконує певний процес польових робіт.

Виконавець -- інженерно-технічний працівник, який особисто виконує топографо-геодезичні та картографічні роботи і несе повну відповідальність за їх якість, терміни виконання та своєчасну здачу матеріалів.

Вхідний контроль -- перевірка уповноваженими особами комплектності та якості матеріалів, що надійшли з інших підприємств та організацій, які плануються для використання у виробництві (матеріали аерофотозйомки, матеріали топографо-геодезичних та картографічних робіт, фотоматеріали, хімічні реактиви тощо).

Державний контроль -- контроль топографо-геодезичних та картографічних робіт державними інспекторами Інспекції державного геодезичного нагляду Головного управління геодезії, картографії та кадастру України (надалі -- Укргеодезкартографія) чи іншими уповноваженими Інспекцією особами.

Інспекційний контроль -- контроль топографо-геодезичних та картографічних робіт посадовими особами.

Контроль робіт -- контроль топографо-геодезичних та картографічних робіт, виготовлених матеріалів та готової продукції на відповідність їх вимогам нормативно-технічних документів керівниками та відповідальними спеціалістами підприємств чи організацій.

Нормативно-технічні документи -- сукупність діючих основних положень, інструкцій, умовних знаків, керівних технічних матеріалів, технічних приписів та спеціальних вказівок Укргеодезкартографії, які регламентують порядок виконання топографо-геодезичних та картографічних робіт і встановлюють технічні вимоги до їх точності та змісту.

Партія -- колектив (загін, відділ, група тощо) інженерно-технічних працівників (геодезистів, топографів, картографів і т. п.) і робітників, об'єднаних спільною метою для виконання польових топографо-геодезичних та картографічних робіт.

Самоконтроль -- перевірка якості роботи самим виконавцем у процесі її виконання та підготовки матеріалів до здачі після закінчення роботи.

Основними критеріями якості топографо-геодезичних та картографічних робіт, які закладені в діючих нормативно-технічних документах та цій інструкції, є:

-- надійність закріплення і довговічність схоронності геодезичних пунктів та нівелірних знаків;

-- точність визначення координат і висот геодезичних пунктів та нівелірних знаків;

-- точність планово-висотної геодезичної основи для топографічних планів і карт;

-- середні і середні квадратичні помилки у плановому і висотному положенні контурів та об'єктів місцевості та рисування рельєфу на оригіналах зйомки й оновлення карт;

-- повнота, правильність та чіткість зображення елементів змісту карти і підписів назв об'єктів на оригіналах складання;

-- чіткість і акуратність графічного та штрихового оформлення відповідно до вимог умовних знаків:

*видавничих оригіналів топографічних планів і карт;

*видавничих оригіналів спеціальних та інших тематичних карт;

-- якість цифрових топографічних, спеціальних та інших тематичних карт; -- строгість математичної обробки результатів вимірювань;

-- акуратність та охайність оформлення технічної документації.

5. Проект організації робіт при відновленні висотної основи та заходи з техніки безпеки

Відновлення висотної основи ми виконуємо за допомогою GPS нівелювання, а це означає що організацію робіт ми виконуватимемо з точки зору GPS зйомки.

1. Складання проекту.

2. Збір матеріалів геодезичної забезпеченості виконується у підрозділах, які раніше використовували геодезичні роботи на даному об'єкті, в міських відділах архітектури, майкшейдерських відділах і бюро. При цьому збирають наступні матеріали:

- матеріали обстеження на даному об'єкті по раніше виконаним роботам;

- виписки із каталогів координат і висот пунктів на об'єкт роботи;

- виписки із звітів раніше виконаних геодезичних робіт;

- довідка про системи координат і висот застосованих пунктів.

3. Всі зібрані матеріали систематизуються для попереднього аналізу і складання проекту.

4. На об'єкті вибираються пункти опорні і мобільні.

5. При проектуванні створюваної і реконструйованої мережі необхідно керуватися наступними вимогами до пунктів мережі:

- знову закладувані пункти мережі повинні забезпечувати довготривалу збереженність на місцевості, не мати перешкод, закриваючих горизонт більше 15°;

- перевага при виборі пунктів міської мережі віддається надбудові та на спорудах.

6. При відстані між пунктами більше 10 км., визначається як опорний і мобільний, використовується схема сіткового методу вимірювання.

7. На пункти, навколо яких є перешкоди, час спостереження проектується індивідуально для кожного пункту при складанні проекту.

Попередньо, при складанні проекту , складаються графіки і висоти перешкод з ціллю виявлення можливості роботи GPS System на таких пунктах. При складані графіків використовується програмний комплекс CKI. По цим графікам вибирається час для роботи на цих пунктах, а вся робота планується , щоб вимірювання на них були виконані в сприятливий час. За допомогою програми SKI уточнюються графіки пониження геометричного фактору на період виконання роботи. Так як період обертання супутника навколо землі складає 11,5 годин, ці графіки повторюються з такою ж періодичністю. Тому графіки складають на період робіт з розрахунком 1 графік на 7- 10 днів. Виявляються попередньо інтервали часу з хорошими показниками DOP на кожен день спостережень протягом всього періоду. Ці інтервали можуть уточнюватись в процесі робіт в міру отримання нового альманаху ефемерід.

Апаратура Leica GPS-System 300 складається із наступних трьох основних частин:

1. Сенсор Leica GPS

2. Контролер Leica GPS.

3. Програмне забезпечення SKI для роботи в статичному і кінематичному режимі.

GPS апаратура потребує диференційованих спостережень, які виконуються відразу на базовій і мобільній станціях. Спостереження ни цих станціях повинні проводитися з однією і тією ж швидкістю і в один і той же час. Отримані дані обробляються за допомогою програмного забезпечення SKI для отримання кінцевих результатів. 31 System 300 призначена для роботи у наступних режимах: статика, швидка статика, реокупація, “Стій-іди” і кінематичне знімання. Перед початком роботи слід зрозуміти сенс таких понять, як проект, місія, режим роботи і як виконується управління даними у комп'ютері.

Місія описує спосіб, на основі якого контролер формує виконання знімання. Кожна місія має відповідний ФАЙЛ КОНФІГУРАЦІЇ МІСІЇ, який має набір параметрів, що містять координати початкової точки, параметри відслідковування супутника, режим роботи, характеристики даних відслідковувань і умовні позначення ідентифікаційної точки.Кожний файл конфігурації індивідуально ідентифікується в контролері по шестисимвольному КОДУ МІСІЇ. В контролері виробником встановлена одна місія, яка називається Статична зйомка ПО УМОВЧАННЮ. Режим роботи Одним із найбільш важливих параметрів, що визначають файл конфігурації місії, є Режим роботи. Він може бути різним в залежності від особливостей виконуваного знімання. Є п'ять режимів роботи: чотири для ГЕОДЕЗІЇ - статичне знімання, знімання в режимі “СТІЙ/ІДИ”, кінематичне знімання і “Кінематика у польоті”, а один - для НАВІГАЦІЇ. В одному проекті можна використовувати декілька місій. В місії можна використовувати різні режими роботи. Вибір режиму роботи залежить від вимог до знімання. Коли виконуються виміри між, в крайньому випадку, двома стаціонарними приймачами, такий режим роботи називається СТАТИЧНОЮ ЗЙОМКОЮ. Вона є ідеальною для ліній великої довжини при спостереженнях 4 чи більш супутників. При цьому Вам необхідно виконувати спостереження, як мінімум, одну годину, на довгих лініях бажано 2 години і більше, щоб гарантувати отримання точного результату. На коротких лініях, коли спостерігається достатня кількість супутників, при добрій геометрії, можна отримати високу точність 32 при порівняно невисокій тривалості спостережень. Швидкість вимірів і підвищення продуктивності підтримується достатньо досконалими алгоритмами обробки в програмному забезпеченні SKI, в результаті чого реалізується знімання в режимі “Швидка статика”. Знімання в режимі “РЕОКУПАЦІЯ” також є різновидністю статичних знімань, але для їх здійснення необхідно, щоб точка стояння відвідувалась більше одного разу. Всі дані, зібрані на цій точці, чи відносяться вони до одного і того ж дня, або до зовсім різних дат, при обробці в SKI можуть бути об'єднані в одно рішення. Якщо при першому відвідуванні пункта спостерігалось 4 супутники, а при другому - 4 інших, то дані в SKI в режимі реокупації будуть оброблятися так, як би на цій точці спостерігалось 8 супутників. Знімання в режимі “СТІЙ/ІДИ” дає можливість достатньо швидко визначати місцезнаходження багатьох точок. На початку знімання мобільний приймач повинен знаходитись у першій точці до тих пір, доки не буде зібрана достатня кількість даних для розрішення неоднозначності (таке поняття називається часом ініціалізації). Після мобільна станція може переміщуватися від точки до точки, не втрачаючи захвату сигналу від супутників. Метод “Стій/іди” ідеально підходить для невеликих площ, де точки розташовані близько одна від одної і немає перешкод для проходження сигналів від супутника. Кінематичні знімання використовуються для обчислення різних місцеположень точок через раніше встановлені інтервали часу. При цьому мобільний приймач може бути встановлений на рухомій платформі. Такий метод аналогічний зніманню в режимі “Стій/іди”. Кінематичні знімання є ідеальними для відслідковування траєкторії рухомих об'єктів (наприклад, при профілюванні дороги), відслідковування місцезнаходження суден, винесених у відкрите море, платформ і т.і. Кінематичні знімання в польоті використовуються для тих же цілей, що і кінематичні знімання, але відрізняються тим, що статична ініціалізація не потрібна. Цей тип знімань може успішно застосовуватись тільки у тому випадку, якщо придбано додаткове програмне забезпечення AROF для SKI. 33 Сенсор і контролер можуть бути використані у якості НАВІГАЦІЙНОГО приймача. При цьому на екрані дисплею відображається і може бути записано місцезнаходження точки в системі координат WGS 84.

5.1 Польові виміри

1. GPS знімання являє собою диференціальний метод. Два приймачі вимірюють одночасно і відстежують одні і ті ж супутники. Результати отримують при пост-обробці за допомогою SKI. В SKI базисні лінії обчислюють від базового до мобільного. Дискретність запису повинна бути встановлена однаково для обох приймачів. Бажано встановити режим збору даних однаковий (згущений або вибірковий) для базового і мобільного приймачів.

2. Згідно складеного і затвердженого графіка робіт оператора станції визначають час спільного включення. Для забезпечення синхронності в роботі можна використовувати радіостанції.

3. Підготовка і запуск станції для роботи на пункті виконується у наступній послідовності:

а) розпакувати станцію;

б) з'єднувальними кабелями з'єднати акумулятор, блок управління (контролер) і приймальний блок;

в) встановити і відцентрувати штатив;

г) встановити приймальний блок на штатив;

д) за допомогою рулетки, яка входить в комплект, вимірюється висота інструмента над центром. Дані про висоту інструмента заносяться в блок управління. При цьому висота від фазового центру до відлікового пристрою рулетки, і висота від відлікового пристрою заноситься окремо.

е) увімкнути станцію і почати ініціалізацію, обравши необхідний режим вимірів;

ж) якщо ініціалізація завершена, то запустити обраний режим вимірів в роботу, в протилежному випадку дочекатися завершення ініціалізації.

5.2 Обробка результатів вимірювань

Обробка виконується з використанням програмного комплексу SKI Прийняття даних з карточок пам`яті в комп`ютер Першим етапом обробки результатів за допомогою програмного комплексу забезпечення SKI (Statik Kinematik), отриманих внаслідок польових вимірів системою GPS, являється передача даних з карточок пам'яті до персонального комп'ютера. Цю операцію можна виконувати декількома способами:

За допомогою контролера через спеціальний канал, який має з однієї сторони стандартний роз'їм для підключеня для блоків GPS а з іншої - 9-pin роз'їм для підключення до послідовного порту комп'ютера.

За допомогою шкали прочитів (Memory carol reaoler).

5.3 Основні положення по охороні праці: