Применение программного комплекса "Credo" для обработки геодезических данных и цифрового моделирования местности

- кодирование - поиск по почтовым адресу и индексу, возможность поиска по неполному или неточному адресу;

- специальные средства обработки данных, основанные на библиотеке встроенных функций и операторов (59 функций и 22 оператора);

- генерализация - процедура, позволяющая избавиться от избыточных деталей карт;

- развитые функции импорта и экспорта данных в другие форматы (Atlas Import/ Export поддерживает форматы всех известных ГИС-программ);

- встроенная система управления базами данных (СУБД), совместимая с Lotus 1-2-3, MS Excel и dBase - вы можете хранить данные в различных таблицах, связанных со «слоями» карт;

- встроенная поддержка SQL позволяет обращаться к так называемым SQL-серверам, что весьма удобно при работе в больших сетях (например, банковских);

- встроенная поддержка Application Linking - это возможность связывать с географическими объектами видео- и звуковые фрагменты, иллюстративные изображения, документы и т. д.;

- поддержка технологии OLE - это позволяет быстро и легко редактировать ваши карты, вставленные в документы. Двойным щелчком мыши по карте вы вызываете Atlas GIS и делаете изменения в нем;

- прямое чтение и запись Shape-файлов ESRI, MIF/MID - обменных файлов MapInfo и Atlas BNA - ASCII-файлов Atlas GIS.

2.3.2.6 MapInfo Professional

MapInfo Professional 10.5 - полнофункциональная информационная система (профессиональное средство для создания, редактирования и анализа картографической и пространственной информации). Интегрируется в качестве клиента в распределенные информационные системы на базе серверов: MS SQL, Oracle, Informix, DB2, Sybase и др. Для разработки специализированных приложений используется язык программирования MapBasic.

Сферами применения MapInfo Professional 10.5 являются земельный, лесной кадастр и кадастр недвижимости, градостроительство и архитектура, телекоммуникации, добыча и транспортировка нефти и газа, электрические сети, экология, геология и геофизика, железнодорожный и автомобильный транспорт, банковское дело, образование, управление и другие.

2.3.2.7 GeoDraw

Векторный редактор GeoDraw предназначен для создания баз цифровых карт и планов, соответствующих требованиям современных геоинформационных систем (ГИС).

GeoDraw поддерживает построение корректной топологической и многослойной структуры пространственных объектов, идентификацию объектов и связывание их с базами атрибутивных данных, широкий спектр функций трансформации цифровых карт и растровых изображений для их дальнейшей интеграции в единые базы, работу с 40 картографическими проекциями, экспорт и импорт цифровых карт в форматы, используемые наиболее популярными ГИС.

Редактор работает под управлением операционных систем Microsoft Windows 3.1, Windows 3.11 for Workgroups, Windows 95, Windows NT версий 3.51 и 4.0 на PC AT совместимых компьютерах (80386 и выше) с графическим адаптером VGA/SVGA и соответствующим цветным монитором.

2.3.2.8 GeoGraph

ГеоГраф является одним из программных продуктов ГИС, разработанным Центром геоинформационных исследований Института географии РАН. ГеоГраф дает возможность создавать электронные тематические атласы и композиции карт на основе слоев цифровых карт и связанных с ними таблиц атрибутивных данных.

В ГеоГраф удачно сочетаются средства управления картографическими композициями и анализа графических и атрибутивных данных.

ГеоГраф работает под управлением операционных систем Microsoft Windows 3.1, Windows 3.11 for Workgroups, Windows 95, Windows NT версий 3.51 и 4.0 на PC AT совместимых компьютерах с графическим адаптером VGA/SVGA и соответствующим цветным монитором.

2.3.2.9 Панорама - Карта 2011

Профессиональная ГИС Карта 2011 - универсальная информационная система, имеющая средства создания и редактирования электронных карт, выполнения различных измерений и расчетов, оверлейных операций, построения 3D моделей, обработки растровых данных, средства подготовки графических документов в электронном и печатном виде, а также инструментальные средства для работы с базами данных.

Развитые средства редактирования векторных и растровых карт местности и нанесения прикладной графической информации на карту. Поддержка нескольких десятков различных проекций карт и систем координат, включая системы 42 года, ПЗ-90, WGS-84 и другие. Поддержка всего масштабного ряда - от поэтажного плана до космический навигационной карты Земли. Объем одной векторной карты может занимать одну растровая или матричная карта может занимать до 8 Гб. Конвертирование данных в форматах SXF, TXF, DXF/DBF, MIF/MID, SHP, KML, GDF, S57/S52, GEN, DGN, MP, UPT, RTE, WPT, RTE, PLT, EVT, XLS, TXT, GRD, TIFF, JPEG, SID, NITF, EPS, EMF и т.д. Поддержка стандартных систем классификации и кодирования карт, интерактивная настройка библиотек условных знаков и программирование новых примитивов.



2.3.2.10 ГИС «Нева»

ГИС «Нева» - это информационная система разработанная «УНИИНТЕХ», предназначенная для создания и редактирования электронных карт, решения типовых прикладных задач и разработки специализированных ГИС-приложений.

Головной модуль комплекса «Нева» позволяет:

- создавать, отображать и редактировать векторные карты в формате DM;

- оперативно обновлять различную информацию о местности с использованием материалов космической съемки, аэрофотосъемки, тиражных оттисков, растровых изображений, текстовых данных, описывающих объекты местности, результатов полевых измерений;

- подготавливать к изданию цифровыми методами для последующей печати тиража топографических карт и планов городов в соответствии с действующими нормативными документами или требованиями заказчика;

- выполнять автоматизированное составление топографических карт масштаба 1:50 000 по масштабу 1:25 000; масштаба 1:100 000 по масштабу 1:50000 и масштаба 1:200 000 по масштабу 1:100 000 с последующей подготовкой к изданию;

- управлять базами данных электронных карт цифровыми методами;

- создавать матрицы высот на основе рельефа в виде регулярной цифровой модели из точек с отметками высот (могут быть выданы в формате ASCII);

- присваивать высоты объектам (например, зданиям) и создавать стерео модели местности, необходимой для автоматизации планирования размещения базовых станций сотовой связи, а также планирования строительных работ и чрезвычайных ситуаций;

- создавать кадастровые карты масштабов 1:500, 1:1000, 1:2000;

- создавать морские карты по технологии «ОКЕАН», разработанной по заданию Главного Управления Навигации и Океанографии, система также позволяет совмещать топографическую карту на прибрежную полосу с морской картой;

- создавать авиационные и радионавигационные карты;

- создавать широкий спектр товаров массового спроса, поставляемый на рынок печатной продукции, в том числе планы городов и карты регионов.

ГИС «Нева» принята на вооружение в Топографической службе Вооруженных сил Российской Федерации и Роскартографии.

2.3.2.11 Программный комплекс «CREDO»

Современные информационные технологии должны обеспечивать комплексную автоматизацию изысканий и проектирования объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства, а также передачу результатов работы между подразделениями или организациями в едином электронном формате. Такой формат данных обязан включать в себя не только выходные чертежи и ведомости, но и, в первую очередь, созданные цифровые модели объектов изысканий, проектирования.

Основной целью создания систем CREDO третьего поколения (CREDO III) является дальнейшее развитие комплексных автоматизированных технологий обработки материалов изысканий, проектирования, геоинформационного обеспечения объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства. Для выполнения общего комплекса работ в последовательности «изыскания, проектирование, строительство, эксплуатация» и обеспечения пользователей возможностью обмена данными из этой цепочки предназначены семь многофункциональных программных продуктов.

Все программные продукты разработаны на базе платформы CREDO III, т. е. в единой информационно-инструментальной среде.

Платформа позволяет обеспечить во всех разрабатываемых системах единый формат хранения и обмена цифровыми моделями объектов, единый интерфейс пользователя, большое количество общих функций создания и редактирования объектов, формирование выходных документов. В настоящее время системы платформы CREDO III охватывают следующий комплекс работ:

- создание и корректировку цифровой модели местности инженерного назначения на основе данных изысканий и существующих картматериалов (Credo Топоплан);

- обработку данных линейных инженерно-геодезических изысканий (Credo Линейные изыскания);

- проектирование генеральных планов объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства (Credo Генплан);

- проектирование нового строительства и реконструкции автомобильных дорог (Credo Дороги);

- проектирование транспортных развязок (Credo Мост);

- ведение дежурных планов территорий и промышленных объектов (Credo Ситуационный план);

- подсчет объемов земляных работ, ведение календарных графиков добычи и хранения сырья, строительных материалов (Credo Объем);

2.3.3 Структура геоинформационных систем

В литературных источниках встречаются различные модели, определяющие составные части ГИС. С точки зрения информатики любую информационную систему можно представить как четырехкомпонентную модель, которая включает:

- аппаратное обеспечение (весь комплекс технических средств - процессоры, периферия и др.);

- программное обеспечение (методы и средства, обеспечивающие функции хранения, анализа и предоставления данных);

- данные (качественные и количественные характеристики исследуемого объекта или явления);

- пользователей системы.

Более устойчива модель ГИС, в основу которой положен функциональный принцип. Основные компоненты такой системы:

- подсистема ввода и преобразования данных;

- подсистема обработки и анализа данных;

- подсистема хранения данных;

- система управления базой данных (СУБД);

- подсистема вывода (визуализации) данных;

- подсистема предоставления информации;

- пользовательский интерфейс (рисунок 4).

Каждая из подсистем выполняет определенные функции, и отсутствие хотя бы одной из них свидетельствует о неполноценности ГИС-системы.

Рисунок 4. - Структура географической информационной системы:



Ядром каждой информационной системы (и ГИС в том числе) является база данных, под которой понимают поименованную совокупность данных, отображающую состояние объекта, его свойства и взаимоотношения с другими объектами, а также комплекс технических и программных средств для ведения этих баз данных.

Источниками данных могут быть бумажные и цифровые карты, различные геодезические приборы, аэро- фото- и космические снимки (обработанные на специализированных рабочих станциях).

Подсистемы обработки и анализа ГИС. В их задачи входит выполнение процедур обработки данных, манипулирования пространственными и семантическими данными, осуществляемых при отработке пользовательских запросов. К наиболее важным относят операции, обеспечивающие выбор и внесение данных в память машины, а также все аналитические операции, которые происходят при решении задачи: поиск данных в памяти, установление размерности отдельных исследуемых областей, проведение логических операций над данными территориальных единиц исследуемого региона, статистические расчеты, специальные математические расчеты в соответствии с требованиями пользователя.

Под техническим обеспечением ГИС понимают комплекс аппаратных средств, применяемых при ее функционировании: ЭВМ, устройства ввода-вывода информации, ее хранения и выдачи, средства телекоммуникаций.

Исходя из современного уровня развития средств вычислительной техники, машинной графики и архивного хранения, в состав типового комплекса технических средств ГИС включены:

- рабочая станция или профессиональная персональная ЭВМ;

- видеотерминал (дисплей);

- накопители на гибких и жестких магнитных дисках;

- накопитель на оптических дисках;

- принтер/плоттер.



2.4 Формирование структуры автоматизированной системы государственного кадастра недвижимости

Автоматизированная информационная система кадастра недвижимости формируется поэтапно, с учетом основных принципов проектирования таких систем. По мере создания новых более дешевых и совершенных компьютерных технологий автоматизированные составные части общей системы расширяются и совершенствуются.

Созданные ранее автоматизированные системы ведения кадастра недвижимости включали следующие этапы:

- разработку и внедрение автоматизированной системы по хозяйственной оценки использования и анализа земельных ресурсов;

- автоматизированной системы внутрихозяйственной оценки использования и анализа земельных ресурсов;

- информационной системы использования земельных ресурсов и экономических показателей хозяйственно-производственной оценки деятельности сельскохозяйственных предприятий с автоматизированным банком данных;

- автоматизированной системы составления земельного баланса по хозяйствам, районам, областям, краям, республикам и стране в целом;

- обеспечение взаимодействия системы ведения кадастра недвижимости с информационно-вычислительной системой оптимизации распределения ресурсного потенциала, системами ведения водного и лесного кадастров в составе межотраслевой информационной системы «Природные ресурсы».

Один из подходов к совершенствованию технологии создания автоматизированных информационных систем - разработка и последующее широкое применение как отечественных, так и зарубежных пилотных проектных решений. При таком подходе формирование (проектирование) АС ГКН превращается в модульное, когда в качестве модулей используют уже готовые типовые проектные решения, которые привязывают к конкретным обстоятельствам экономического и природного характера.

С целью обеспечения сохранности и достоверности земельной информации программно-технический комплекс на уровне страны, региона или муниципального образования должен соответствовать следующим требованиям:

- иметь сертифицированную систему защиты от несанкционированного доступа;

- регламентированный перечень эксплуатируемых программ;

- обеспечивать выполнение специальных процедур ввода информации;

- периодическое издание архивных копий с пересылкой их в архивы вышестоящих уровней;

- сохранность информации при авариях за счет дублирования на машинных и бумажных носителях.

Такой комплекс программно-технических средств, которые обеспечивают работу подсистемы каждого из уровней, реализуется в виде локальной сети персональных и при необходимости более мощных ЭВМ.

Этапы формирования и реализация системы зависят от следующих основных факторов: адекватности затрат на создание и ведение тех или иных ее разделов, эффективности их применения в хозяйственном механизме; приоритета инвестиционной политики государства и реальных финансовых ресурсов общества в определенный период времени.

АС ГКН создастся для наиболее эффективного накопления, использования, хранения и выдачи заинтересованным пользователям земельно-кадастровой информации в целях:

- повышения оперативности проведения больших объемов работ по земельной регистрации, обусловленных приватизацией земель и интенсивностью перераспределения земельных участков между собственниками, владельцами, пользователями, подготовкой и выдачей им соответствующих правоустанавливающих документов на землю;

- оперативной и регулярной выдачи информации о состоянии земельных участков всем заинтересованным пользователям;

- гласности и надежности любой запрашиваемой информации о земельных участках, выставляемых на аукцион для продажи;

- оперативного и наглядного оформления выдачи информации по стабильно установленным каналам, а также разовым запросам пользователей.

Формирование системы позволит автоматизировать так же отдельные технологические процессы информационного обеспечения самого кадастра недвижимости: сбор и обработку информации, получаемой различными методами и способами на основе наземных и аэрокосмических съемок, а также в результате обследований, картографических, инвентаризационных и оценочных работ.

Автоматизированная система Государственного кадастра недвижимости (АС ГКН) является иерархической системой из трех уровней: федерального, субъекта Федерации, района/города.

В соответствии с этим иерархическим принципом осуществляется и развертывание в сегментах АС ГКН территориально распределенных баз земельно-кадастровых данных.

В составе каждого из сегментов АС ГКН можно выделить следующие структурные элементы: функциональные подсистемы в виды обеспечений.

Архитектура АС ГКН показана на рисунке 5.

Функциональные подсистемы - основные логические составляющие АС ГКН, призванные обеспечивать выполнение основных функций, возложенных на систему в целом в соответствии с ее назначением.

Каждая подсистема представляет собой взаимосвязанную совокупность:

- земельно-кадастровой информации, состав и содержание которой определяются назначением подсистемы;

- технологических процессов формирования, накопления и учета земельно-кадастровой информации;

- процессов обработки информации;

- процессов предоставления выходной информации.

Реализация каждой подсистемы основывается на создании соответствующих программных средств и информационных технологий, обеспечивающих непрерывность и целостность процессов ее функционирования.

Рисунок 5. - Комплексная система обеспечения безопасности информации, управления обработкой информации и обеспечения удаленной связи:

3. Технология обработки кадастровой информации в ПО «СREDO», при ведении ГКН

3.1 Инженерно кадастровые работы

3.1.1 Обоснование строительства объекта

Реализация строительства объекта «ВЛ 500 кВ Курган - Ишим с реконструкцией ПС 500 кВ Курган» намечена инвестиционной программой открытого акционерного общества «Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы» (ОАО «ФСК ЕЭС» 2009 г.).

В настоящее время Объединенная энергосистема (ОЭС) Сибири работает параллельно с Единой энергетической системой (ЕЭС) России через электрические сети ЕЭС Казахстана.

Строительство объекта «ВЛ 500 кВ Курган - Ишим с реконструкцией ПС 500 кВ Курган» позволяет организовать межсистемную электрическую связь ОЭС Урала и ОЭС Сибири в обход территории Казахстана, также увеличить пропускную способность существующих межсистемных связей в сечениях ОЭС Урала - ОЭС Сибири через ЕЭС Казахстана.

Проектируемая ВЛ 500 кВ Курган - Ишим имеет начало на существующей ПС 500 кВ Курган, расположенной в п. Варгаши Курганской области.

Окончание проектируемой ВЛ предусматривается на ПС Ишим, расположенной в п. Ишим Тюменской области.

Ниже приведены основные характеристики проектируемой ВЛ 500 кВ Курган - Ишим:

- напряжение ВЛ - 500 кВ;

- протяженность линии - 290 км;

- максимальная передаваемая мощность - 1 788 МВт;

- конструкция фазы - 3 провода АС300/39;

- количество цепей - одна;

- грозовая защита линии - два троса: МЗ-В-ОЖ-Н-Р-1370 и оптический кабель, встроенный в грозовой трос (ОКГТ);

- изоляция стеклянная (ПС160Д - 27 штук в поддерживающей гирлянде и 3х29 штук в натяжной);

- транспозиция (чередование фаз ВЛ) - один цикл;

- количество углов поворота - 31;

- фундаменты - забивные сваи;

- материал опор - сталь С245, С255, С345 по ГОСТ 27772-88*.

Антикоррозийная защита конструкций опор - горячая оцинковка.

Район климатических условий по ветру - второй (максимальная скорость ветра с повторяемостью один раз в 25 лет - 29 м/сек.).

Район климатических условий по гололеду - второй (толщина стенки гололеда с повторяемостью один раз в 25 лет - 15 мм).

Район расположения трассы проектируемой ВЛ - север Курганской области (100 км) и юг Тюменской области (190 км).

В результате сравнительного анализа нескольких вариантов прохождения трассы при проектировании придерживались следующих принципов, которые минимально влияют на земли с особым режимом использования, а именно:

1) по землям особо охраняемых природных территорий;

2) по лесопарковым зонам и зеленым зонам, выполняющих функции защитных лесов;

3) наименьшего количества объектов археологического наследия на пути следования ВЛ и в непосредственной близости (ни один из вариантов не исключает нахождение данных объектов на пути следования и в непосредственной близости; корректировка трассы осуществиться по результатам археологического обследования);

4) минимальной протяженности трассы ВЛ по паевым землям;

5) минимального количества пересечений с железными дорогами, федеральными автодорогами, минимального количества участков параллельного следования с магистральными нефте- и газопроводами на расстоянии менее 1 км, минимального количества пересечений с существующими ВЛ.

Район расположения трасс находится на юге Западно-Сибирской низменности.

Рельеф ровный. По трассе имеются леса (145 км), болота и заболоченные грунты - 24 км.

Трасса пересекает:

- ВЛ 110 кВ - 7 раз;

- ВЛ 220 кВ - 1 раз;

- ВЛ 35 кВ - 1 раз;

- ВЛ 6-10 кВ - 20 раз;

- автодороги - 9 раз;

- линии связи - 7 раз;

- железные дороги электрифицированные - 1 раз.

Промежуточная опора ПБ4 высотой 32,2 м. Высота до нижней траверсы - 27,2 м. При длине поддерживающей гирлянды 500 кВ 5 м высота подвески провода 22,2 м.

Опора ПБ4 рассчитана на максимальную скорость ветра 36 м/сек (с повторяемостью раз в 10 лет) и толщину стенки гололеда до 20 мм (с повторяемостью раз в 10 лет).

Закрепление опор предусмотрено с помощью свайных фундаментов из забивных свай. В отдельных случаях при невозможности забивки свай проектом предусматривается установка - подножников.

Всего на ВЛ предусмотрена установка 796 опор, из них анкерно-угловых 55, остальные промежуточные.

Трасса ВЛ 500 кВ располагается в основном между двух железных и двух автодорог Омск - Челябинск и Омск - Тюмень и пересекается сетью проселочных дорог и дорог районного значения.



3.1.2 Инженерно-геодезические изыскания

Все предусмотренные инженерно-геодезические работы были выполнены в порядке, установленном действующими законодательными и нормативными актами Российской Федерации в соответствии с требованиями СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения», СП 11-104-97 «Инженерно-геодезические изыскания для строительства», Инструкций о порядке закрепления и сдачи заказчикам трасс, промышленного и жилищного строительства. При производстве работ соблюдены требования нормативно-технических документов Росреестра, регламентирующие геодезическую и картографическую деятельность в соответствии с Федеральным законом «О геодезии и картографии».

Инженерно - геодезические изыскания на объекте «ВЛ 500 кВ Курган - Ишим с реконструкцией ПС 500 Курган», выполнялись на основе технического задания ОАО «ФСК ЕЭС» и Генерального проектировщика ОАО «Сибирский ЭНТЦ», а также согласно п.4.14, п.4.15 и п.4.20 СНиП 11-02-96.

3.1.3 Создание опорных и съемочных геодезических сетей

Измерения, уравнивание опорных и съемочных сетей было выполнено в системе координат СК-95 и Балтийской системе высот.

Создание плановой и высотной опорной сети выполнено от пунктов ГГС, пунктов нивелирной сети II-IV классов с использованием спутниковых геодезических приемников Trimble - 5700 с соблюдением методики и требований пп. 5.9 - 5.23 СП 11-104-97 и инструкции ГКИНП (ОНТА)-02-262-02, обеспечивающих точность определения планового положения не ниже полигонометрии 2 разряда и точность определения высотного положения пунктов не ниже IV класса нивелирования.

Точки опорной сети располагаются парами в прямой видимости между собой, пары точек располагаются друг от друга на расстоянии до 4 - 5 км. Плановое и высотное положение грунтовых реперов определено с использованием спутниковых геодезических приемников. Чтобы обеспечить приведения сети сгущения в систему координат и высот пунктов ГГС, используется не менее 4-х пунктов ГГС с известными плановыми координатами и не менее 5 пунктов геологической основы с известными высотами, которые находятся в пределах объекта и ближайшие к объекту за его пределами.

Метод наблюдения - статический и быстрая статика, при котором наблюдения подвижным приемником на точке выполняются одним приемом продолжительностью от 30 мин до 1 часа.

При развитии опорной сети использован метод построения сети (рекомендован инструкцией ГКИНП (ОНТА)-02-262-02 для съемок масштаба 1:2000, 1:1000,1:500, высотой сечения рельефа 0,5 м).

Последующая обработка данных, полученных в поле, осуществлена с помощью соответствующего программного обеспечения - TGO вер. 1.69.

Создание планово-высотного съемочного обоснования осуществлено методом проложения полигонов и отдельных теодолитных ходов от точек опорной сети, пунктов ГГС и пунктов опорной сети, с использованием электронных тахеометров, руководствуясь п. 5.24-5.55 СП 11-104-97.

Проложение полигонов и ходов планово-высотного съемочного обоснования, согласно письму Росреестра №6-02-3469 от 27.11.2001 г., выполнено электронными тахеометрами между точками опорной сети, путем измерения горизонтальных и вертикальных углов, и расстояний. Регистрация данных измерений осуществлялась в память электронного тахеометра с последующей передачей данных измерений на портативный ПК. Уравнивание ходов созданного планово-высотного съемочного обоснования выполнено непосредственно в поле на портативном ПК, в программном комплексе «CREDO_DAT».

Высотное положение точек съемочного обоснования определено техническим нивелирования с соблюдением следующих условий:

- предельное расстояние между тахеометром и отражателем - 300 м;

- измерения производятся при двух положениях вертикального круга, в прямом и обратном направлении;

- высота прибора и отражателя над маркой центра измерена с точностью 2 мм;

Создание съемочного обоснования произведено до плотности, обеспечивающей выполнение съемки ситуации и рельефа в масштабе 1:2000 и 1:1000 с сечением рельефа горизонталями через 0,5м, согласно п. 5.57-5.59 и 5.93-5.98 СП 11-104-97.

Относительная ошибка определения планового положения должна отвечает допустимым величинам для масштабов 1:2000, 1:1000, то есть не ниже 1/2000. Допустимая угловая невязка в теодолитном ходе вычисляется по формуле:

FЯ_доп = ± 1?vn, (3.1)

Где:

n - число углов в ходе.

Допустимая невязка определения пунктов по высоте вычисляется по формуле:

F_{h доп}= ± 50 мм vL, (3.2)

Где:

L - длина хода в км.

Опорная сеть преимущественно была построена на грунтовых и временных реперах.

3.1.4 Производство топографической съемки

Вдоль изыскиваемых трасс выполнена топографическая съемка в масштабе 1:2000 с сечением рельефа горизонталями через 0,5 м, шириной полосы съемки 150 м (по 75 м в обе стороны от оси трассы). На переходах, через естественные и искусственные преграды и на площадках, выполнена топографическая съемка в масштабе 1:500 с сечением рельефа горизонталями через 0,5 м, шириной полосы съемки 150 - 200 м (по 75 - 100 м в обе стороны от оси трассы), и по 50 - 100 м в каждую сторону от места пересечения по ходу трассы.

Тахеометрическая съемка произведена с точек планово-высотного обоснования. Электронным тахеометром съемка местности произведена одновременно с развитием съемочного обоснования (трассированием).

Набор пикетов, их количество проведено равномерно по всей площади съемки с учетом форм рельефа, контурной загрузки и расстояниями между пикетами.

Предельные расстояния между пикетами при съемке в М 1:2000 с высотой сечения рельефа 0,5 м - 40 м, при съемке в М 1:1000 с высотой сечения рельефа 0,5 м - 20 м, при съемке в М 1:500 с высотой сечения рельефа 0,5 м - 15 м.

При выполнении топографической съемки электронным тахеометром регистрация полевых измерений производится во внутреннюю память прибора с последующей передачей данных измерений на компьютер для обработки в программном комплексе CREDO_DAT.

В процессе производства тахеометрической съемки подземных коммуникаций, наземных и надземные коммуникаций, определены глубина заложения коммуникаций, их характеристика, направление. Инструментально определены высоты подвесок проводов на опорах ЛЭП и в точке пересечения с трассой. Поиск подземных коммуникаций, определение глубин заложения осуществлен при помощи специальных средств по поиску подземных коммуникаций.

Достоверность отображения пересекаемых трассами коммуникаций согласовывались с эксплуатирующими организациями.



3.1.5 Трассирование линейных сооружений

Согласно техническому заданию выполнено полевое трассирование линейных сооружений общей протяженностью 290 км.

На первоначальной стадии был произведен анализ собранных картографических материалов.

На втором этапе выполнено полевое трассирование камеральных трасс.

Полевое трассирование включает в себя следующие виды инженерно-геодезических работ:

- закрепление оси изыскиваемой трассы металлическим уголком, деревянными столбами или пнями деревьев;

- установка по два закрепительных выносных знака вершин поворотов трассы (устанавливаются как правило с внешней стороны углов поворота);

- прорубка визирок вдоль оси трассы шириной 0,7 м;

- измерение электронными тахеометрами углов, длин линий и превышений между створными знаками и вершинами углов (определение высот точек будет производится методом тригонометрического нивелирования электронным тахеометром, при соблюдении требований и рекомендации Федеральной службы геодезии и картографии России, изложенных в письме №6-02-3469 от 27.11.2001 г.).

Основные требования при производстве работ по трассированию линейных объектов:

1) полученная невязка определения отметок створных точек и вершин углов не должна превышать допусков определенных по формуле:

FЯ_доп= ± 50 ммvL (3.3)

Где:

L - длина хода в км.

2) угловая невязка не должна превышать допусков по формуле:



FЯ_доп= ± 1/vn (3.4)

Где:

n - число углов в ходе.

3) относительная ошибка определения планового положения закрепительных знаков по трассе должна быть не ниже 1:2000;

4) через каждые 2 км трассы, а также на переходах производится закладка временных реперов, представляющие собой обработанный пень свежесрубленного дерева или на местных предметах долговременной сохранности;

5) через каждые 5 км трассы, а также на переходах производится закладка грунтовых реперов (на переходах крупных рек, железных дорог по 2 репера, в остальных случаях по 1);

6) знаки закрепления и репера маркируются масляной краской, следующими условными обозначениями:

- ПНГЭ - ООО «Промнефтегазэкология»;

- Т. 1 -точка № 1;

- ВУ17 - вершина угла № 17 по трассе;

- вр.З - временный репер № 3;

- Гр.рп. 1 - грунтовый репер № 1;

- вынос 1 - выносная точка № 1;

- 2011 г. или 11г. - год установки знака.

7) при трассировании трасс линейных сооружений соблюдать необходимые требования при пересечении и в параллельном следовании с другими объектами согласно СНиП 2.05.06-85. Закрепление трасс и площадных объектов выполнено в соответствии с ВСН-30-81. Репера установлены в 100 - 150м в стороне от места предполагаемого строительства, обеспечивающей максимальную сохранность. Установленные в натуре знаки и репера сданы по акту заказчику (согласно ВСН-30-81).



3.1.6 Камеральные работы

В процессе выполнения полевых работ и по их окончании произведена обработка полевых материалов, которую, при желании можно разделить на три этапа.

На первом этапе (как правило, выполняется в полевых условиях):

1) производится обработка, уравнивание и составление каталога опорных пунктов планово - высотного обоснования, при применении спутниковых технологий при помощи программы TGO версии 1.69, при наземных измерениях при помощи программы CREDO_DAT;

2) на основе данных опорных пунктов производится обработка, уравнивание планово высотных съемочных сетей при помощи программы CREDO_DAT, в результате чего составляются каталоги, обрабатывается и передается в CREDO-Топоплан для составления цифровой модели местности;

3) на основе полученных данных тахеометрической съемки программе CREDO-Топоплан составляется топографический план (ЦММ), который экспортируется для окончательной обработки в CREDO-ЗемПлан.

На втором этапе (в камеральной группе) на основе полевых данных и полученных на первом этапе выполняется:

1) в CREDO-Топоплан формируется топографический план в «реальных» координатах в масштабе 1мм плана равен 1м местности, во вкладе Лист формируется чертеж требуемого масштаба, вычерченный условными знаками для данного масштаба;

2) топографические планы прохождения трасс вычерчиваются в масштабе 1:2000, переходы в масштабе 1:1000;

3) во всех чертежах обязательно присутствует модель поверхности представленная в виде сети построенной при помощи 3D граней, при построении которой задействуются все точки рельефа местности;

4) элементы топографического плана по разрабатываемой тематики разносятся по слоям;

5) для отчета также составляются - обзорная схема, ситуационный план, схемы планово-высотного обоснования, схемы закрепления трассы, ведомости пересечений и угодий, каталог координат и высот, каталог координат поворотных углов границы участка.

Все отчетные материалы будут выдаваться в системе координат СК-95 и в Балтийской системе высот.

На заключительном этапе на основе отчетов, первого и второго этапа:

1) производится обработка данных в CREDO ЗемПлан для составления межевого плана;

2) формируются и выпускаются текстовые и графические части разделов Межевого плана;

3) формируются электронные документы, предоставляемые в орган кадастрового учета в виде файлов в формате XML.

Камеральные работы, связанные с обработкой, анализом и визуализацией геодезической информации в ПО «Credo» по объекту исследования будут рассмотрены в последующих подразделах.

3.2 Уравнивание геодезических построений в «СREDO_DAT»

3.2.1 Последовательность обработки данных

Стандартная схема обработки данных в Credo_Dat включает:

- начальные установки, включающие наименование ведомства и организации, описание системы координат и высот, используемых при производстве геодезических работ, настройку стандартных классификаторов, задание единиц измерений и другие аналогичные настройки;

- импорт данных или ввод и редактирование данных в табличных редакторах. Система обеспечивает возможность комбинировать способы подготовки данных: импортировать данные по шаблону из текстовых файлов, импортировать измерения из файлов электронных регистраторов, вводить данные через табличные редакторы и т. д.;

- создание нового или открытие существующего проекта, уточнение, при необходимости, свойств проекта, то есть параметров, присущих каждому отдельному проекту;

- предварительная обработка измерений, которая является обязательным подготовительным шагом перед уравниванием. Любые изменения проекта не будут учтены при уравнивании, если не выполнена предобработка;

- уравнивание координат пунктов планово-высотного обоснования. Следует обращать особое внимание на настройки параметров уравнивания и априорную точность измерений, которые существенно влияют на качество уравнивания, особенно при совместном уравнивании разнородных сетей;

- подготовка отчетов. Генератор отчетов позволяет сформировать шаблон выходного документа согласно стандартам предприятия;

- создание чертежей;

- экспорт данных в подсистемы CREDO, ГИС, текстовые файлы.

3.2.2 Начальные установки

Выполнение начальных установок системы производиться из командной строки (рисунок 6). В меню Установки перед началом работы над объектом, необходимо выбрать для него уже существующие, а при необходимости и создать новые:

- классификатор. Если проект содержит топографические объекты, то их описание базируется на данных некоторого классификатора. Если для данного проекта классификатор не задан, то работа с топографическими объектами этого проекта не доступна;

- система координат и высот. При создании проекта необходимо создать или дополнить используемые на территории работ систему координат и высот;



Рисунок 6. - Командная строка программы:

- настройки табличных редакторов. Позволяет изменить порядок следования и ширину столбцов, их заголовки, видимость, а также задать шаблон для получения отчета;

- шаблоны выходных документов. Выходные шаблоны создаются на основе шаблонов - графических объектов, определяется внешнее оформление документа и вид представления данных. С помощью генератора отчетов пользователю предоставляются возможность редактировать шаблоны и, таким образом, оформлять отчеты в соответствии с требованиями;

- цвета и шрифты;

- наименование ведомства и организации;

- единицы измерения, влияют на внешние представления значении координат и измерений (рисунок 7);

- точность представления данных. В Сredo_dat существует возможность настройки точности представления данных, то есть числа десятичных знаков после запятой при выводе в таблицах, ведомостях значений координат, линий, углов и превышений.



Рисунок 7. - Меню Настройки:

3.2.3 Создание проекта, его свойства и характеристики

Для создания нового проекта необходимо выбрать команду Создать/Проект из командной строки (рисунок 8).

Рисунок 8. - Создание проекта:



Проекты хранятся на диске в виде файлов с расширением gds. Для открытия существующего проекта необходимо воспользоваться командой Открыть из Меню Файл.

Каждый проект имеет свои свойства, под которыми подразумеваются параметры, присущие каждому отдельному проекту. Отредактировать эти параметры можно на соответствующих вкладках панели Свойства проекта (рисунок 9):

- карточка проекта, представляет набор текстовых полей (имя проекта, населенный пункт, площадка, гриф секретности), которые отображаются в за рамочном оформлении планшетов, и могут быть вставлены в шаблоны выходных документов с помощью генератора отчетов. Масштаб съемки, определяет размер надписей, условных обозначений, вид координатной и планшетной сетки;

Рисунок 9. - Вход в меню Свойства проекта:

- характеристики точности измерений (рисунок 10). Для каждого проекта необходимо устанавливать априорные характеристики точности вычислений, включающие: допустимые среднеквадратические ошибки плановых измерений, допустимые высотные невязки, доверительный коэффициент. Характеристики точности влияют на определение весов для уравнений поправок, оценку точности и отбраковку измерений;



Рисунок 10. - Характеристики точности измерений:

- учет поправок в измерения. В процессе предобработки программой в измеренные линии, направления и превышения вносятся поправки: атмосферные, за кривизну земли и рефракцию, за редуцирование на уровень моря, за редуцирование на плоскость, за редуцирование на поверхность относительности;

- библиотека инструментов (рисунок 11). Обработка измерений в сетях и тахеометрии ведется в соответствии с указанным в таблицах Измерения и Теодолитные ходы типом инструмента (прибора). Для одной станции или одного теодолитного хода предусматривается использование одного типа инструмента. Измерения, принимаемые с электронных регистраторов, содержат в файле все необходимые параметры для описания инструмента.

3.2.4 Импорт полевых данных и необходимые настройки на примере электронных тахеометров Тrimble-М3 и Тrimble-330Х

Импорт данных с Trimble-M3 и Trimble-330X в систему CREDO_DAT осуществляется в файлы формата М5 (рисунок 12).

Модуль обеспечивает импорт измерений, выполненных в двух режимах работы приборов (и, соответственно, в двух формах записи данных в файл) - «Отдельные измерения» и «Измерения в координатах» при любом типе записи данных: mem1 (измерения), mem2 (координаты), mem3 (измерения + координаты).

Рисунок 11. - Установки инструмента:

В программе CREDO_DAT для правильной интерпретации команд управления, необходимо установить (настроить) соответствие элементов информационного блока при импорте и обработке. Порядок работы при импорте файлов приборов Trimble М3 и Trimble 330Х следующий:

1) создается новый проект;

2) выбирается в меню Файл/Импорт команда Из файла;

3) в окне Импорт файлов приборов в выпадающем списке поля Формат выбирается тип: M5 -Trimble 3300, M3 (*.dat, *.txt);

4) в окне настройки для импорта файлов формата Trimble (рисунок 13), для вкладки форматы и режимы, необходимо:

- в группе Установки формата ввести число позиций (начало/длина), которое отводится под код в информационном блоке и под имя точки в группе Формат при этом отображаются позиции кода (С) и имени точки (Р). Там же при некорректном задании числа позиций появляется сообщение о неверном формате;

- установить режим работы, который применялся при съемке и которому соответствует порядок записи в файле;

Рисунок 12. - Окно импорта файлов с электронных тахеометров:

5) далее нажимаются кнопки Применить и ОК. Выполненные установки автоматически сохраняются для импорта данных в сеансах;

6) можно просмотреть выбранный файл с помощью блокнота Credo_Pad, нажав кнопку Просмотр в окне Импорт файлов приборов;

7) в окне Импорт файлов приборов нажимается кнопка Импорт и выполняется загрузка файла (файлов).

Рисунок 13. - Окно настройки для импорта файлов формата М5:

В процессе импорта контролируется корректность файла, проверяется правильность выбранного режима работы, в определенной степени выполняется контроль правильности порядка действий исполнителя.

3.2.5 Ввод и редактирование данных

Все импортированные из внешних источников данные, а так же данные, введенные с клавиатуры, попадают в табличные редакторы и являются доступными для последующего редактирования и документирования. Данные, размещенные в таблице, одновременно отображаются в графическом окне и наоборот - все измерения по созданию и редактированию данных, выполненные интерактивно в графическом окне, отражаются в ячейках табличных редакторов.

Все пункты, хранимые и обрабатываемые в credo_dat, разделены на два типа (рисунок 14):

- пункты планово-высотного обоснования (ПВО);

- пункты тахеометрии (Тахеометрия).

Рисунок 14. - Область редактирования таблиц:

3.2.6 Обработка данных измерений

Поочередно выбирая вкладки табличного редактора Пункты ПВО, Дирекционные углы, Измерения и Топографические объекты, необходимо просмотреть содержащиеся в них данные полевых измерений, которые сформировались при импорте файла (рисунок 15).

Рисунок 15. - Область редактирования данных измерений:



Обработка данных в CREDO_DAT, состоит из нескольких последовательных этапов:

- предварительная обработка;

- анализ. Автоматический (L1-анализ) или «ручной» (Цепочка) поиск грубых ошибок измерений;

- уравнивание планово-высотного обоснования, расчет координат и высот полярных точек и тахеометрии.

3.2.6.1 Предварительная обработка данных

Предварительная обработка данных (предобработка) является обязательным подготовительным шагом перед уравниванием.

Основной функцией предобработки является преобразование к единому внутреннему формату данных измерений и параметров проекта, полученных из различных источников. В процессе предобработки выполняются следующие действия:

- расчет направлений, горизонтальных проложений и превышений на основе средних значений отсчетов измерений, контроль соблюдения инструктивных допусков, установленных для соответствующих классов;

- вычисление вертикальных углов и превышений;

- учет поправок за атмосферное влияние, за кривизну Земли и рефракцию, за редуцирование линий и направление на плоскость в выбранной проекции, за редуцирование на уровневую поверхность;

- формирование векторов измерений, то есть редуцированных значений длин, направлений и превышений, подлежащих уравниванию;

- расчет предварительных координат пунктов;

- отображение в графическом окне схемы планово-высотного обоснования, тахеометрической съемки, топографических объектов и других элементов проекта;

- распознавание избыточных измерений и формирование топологии сети обоснования. Определение статуса координат пунктов;

- распознавание теодолитных и нивелирных ходов;

- формирование необходимых промежуточных протоколов и отчетных документов.

По результатам предварительной обработки создаются следующие выходные документы (рисунок 16):

Рисунок 16. - Меню Ведомости:

- ведомость предобработки (рисунок 17) для каждой станции и пункта наведения планово-высотного обоснования (включая теодолитные ходы), которая содержит усредненные значения расстояний, направлений и класс точности измерения;

- ведомость линий и превышений (рисунок 18) для каждой станции и пункта наведения планово-высотного обоснования (включая теодолитные ходы);

- содержит значения расстояний и превышений в прямом и обратном направлении, их среднее значения и среднеквадратические ошибки;



Рисунок 17. - Ведомость предварительной обработки:

Рисунок 18. - Ведомость линий и превышений:

3.2.6.2 Выделение грубых ошибок измерений

В Сredo_dat реализована технология поиска, локализации и нейтрализации грубых ошибок в сетях геодезической опоры. Она включает три основных метода:

- L1-анализ: уравнивание с минимизацией L1-нормы поправок;

- метод трассирования;

- выборочное отключение.

Рекомендуется поэтапное применение каждого из этих методов. Как правило, поиск начинается с выполнения L1-анализа, что в лучшем случае позволяет сразу установить источник ошибки, в худшем - локализовать ход или участок сети, содержащие ошибочные измерения. Затем при необходимости подозрительные измерения анализируются с помощью методов трассирования и выборочного отключения.

При обнаружении программой поправок в измерения, превышающих установленные в настройках параметров анализа, на экран выводится сообщение об обнаружении грубых ошибок в плановых и/или высотных измерениях. Одновременно формируются необходимые отчеты:

- ведомость L₁-анализа (сеть) содержит поправки в углы и линии, выходящие за пределы, установленные в настройке параметров анализа;

- ведомость L₁-анализа (по ходам) (рисунок 19) аналогична по содержанию ведомости для сети, с той лишь разницей, что поправки сгруппированы по теодолитным ходам;

Рисунок 19. - Ведомость L₁-анализа (по ходам):

- ведомость L₁-анализа (нивелирование) (рисунок 20) содержит поправки в превышения, выходящие за пределы, установленные в настройке параметров анализа.



Рисунок 20. - Ведомость L₁-анализа (нивелирование):

3.2.7 Уравнивание геодезических построений

В Сredo_Dat реализовано совместное уравнивание линейных и угловых измерений, отличающихся по классам точности, топологии и технологии построения. Уравнивание проводится параметрическим способом по критерию минимизации суммы квадратов поправок в измерения.

Каждый параметр векторов измерений (направление, горизонтальное проложение и превышение), а так же каждый дирекционный угол, образует одно уравнение в системе уравнений поправок. Система уравнений поправок решается под условием минимума суммы квадратов поправок в измерения с учетом весов измерений:

- учет точности измерений разных классов при совместном уравнении измерений разных классов;

- согласованность уравнений, соответствующих измерениям разных типов (угловым и линейным);

- совместное уравнивание измерений в сетях, включающих как участки ходов, так и участки линейно-угловых построений.

Для решения системы уравнений поправок используются итерационный алгоритм.

На каждой итерации вычисляются поправки в координаты пунктов, затем коэффициенты уравнений рассчитываются заново, и процесс повторяется. Алгоритм заканчивает работу, если выполняется одно из условий:

- процесс прерван пользователем;

- среднеквадратическое значение поправок в координаты в очередной итерации не превосходит значения погрешности планового уравнивания, заданного в панели настройки параметров уравнивания;

- число итераций превышает максимально допустимое значение, установленное в той же панели;

- среднеквадратическое значение поправок увеличивается от итерации к итерации (процесс расходится). Это означает, что в данных присутствует грубая ошибка измерений, которую необходимо локализовать и устранить. Затем процедуру уравнивания можно повторить.

Для графического представления точности высотного уравнивания вокруг каждого пункта, уравненного по высоте, отображается окружность с радиусом, равным среднеквадратической ошибке вычисления абсолютной отметки.

По результатам уравнивания формируются следующие выходные документы:

- каталог ПВО - содержит координаты уравненных пунктов, линии и дирекционные углы сторон сети планово-высотного обоснования;

- ведомость оценки точности положения пунктов - содержит среднеквадратические ошибки планового и высотного положения пунктов сети, а также размеры и углы наклона полуосей эллипсов ошибок;

- ведомость оценки точности сети - содержит оценку точности измерений планового обоснования, включая среднеквадратические ошибки измерений углов, линий и превышений;

- ведомость теодолитных ходов - содержит описание расчетных теодолитных ходов, включая координаты пунктов, измеренные углы и длины сторон, а также дирекционные углы и длины сторон, вычисленные по результатам уравнивания;

- ведомость поправок - содержит вычисленные по результатам уравнивания поправки в направления, горизонтальные проложения и превышение сторон сети планово-высотного обоснования;

- ведомость координат - содержит координаты и абсолютные отметки всех пунктов планово-высотного обоснования и тахеометрической съемки;

- характеристики теодолитных ходов - включает вычисленные по результатам уравнивания невязки расчетных теодолитных ходов;

- ведомость нивелирных ходов - содержит описание расчетных ходов геометрического нивелирования;

- характеристики нивелирных ходов - включает вычисленные по результатам уравнивания невязки расчетных нивелирных ходов;

- ведомость тригонометрического нивелирования - содержит измеренные и уравненные значения превышений в ходах тригонометрического нивелирования;

- характеристики ходов тригонометрического нивелирования - включает вычисленные по результатам уравнивания невязки расчетных ходов тригонометрического нивелирования.

3.2.8 Создание и вывод графических документов

Графические документы выпускаются либо в виде стандартных листов чертежей, оформленных по ГОСТ, либо в виде планшетов, подготовленных в соответствии с требованиями, принятыми для крупномасштабных топографических планов.

Выпуск графических документов производится с помощью компоновщика чертежей. Формирование графических документов по принципу «что вижу, то и получаю». Поэтому выпуск графических документов состоит из трех этапов:

- подготовка вида необходимой для вывода на печать информации в графическом окне;

- подготовки фрагментов чертежа или планшетов для вывода;

- создания и редактирования собственно графического документа в компоновщике чертежей.

3.3 Создание топографических планов масштаба 1:2000 в «СREDO - Топоплан»

3.3.1 Базы данных в CREDO - Топоплан

Все данные систем CREDO III хранятся в базах данных. Данные включают геометрию и семантику моделируемых прикладных объектов, а также общие ресурсы: классификаторы, условные знаки, шаблоны чертежей, стили заполнения, штриховки и т. п. Данные внутри базы данных взаимосвязаны, поэтому в каждый момент времени система CREDO III может работать только с одной базой данных.

Сохранение данных осуществляется в ту же базу данных, из которой они были загружены, т. е. в активную.

...