Инженерно-геодезические работы при строительстве автомобильной дороги Ковыктинского ГКМ "Исполнительная съёмка масштаба 1:1000 с применением GNSS"

Рисунок 12- Измерение вертикальной высоты.

Реальная высота антенны равна сумме вертикальной высоты антенны и смещения фазового центра. Измерение вертикальной высоты состоит только в измерении длины вешки (штанги), используемой для удерживания GNSS антенны (или моноблочного роверного приемника). У большинства вешек высота регулируется и они имеют градацию для установки нужной высоты, поэтому измерение вертикальной высоты состоит только в снятии отсчета на градационной шкале вешки.

От чего в основном зависит точность GNSS геодезического приемника?

При выполнении точной съемки точность прежде всего зависит от способности системы определять самую хорошую вариацию в части несущей длины волны, пришедшей в пункт съемки, в предположении, что число полных циклов несущей было определено успешно. Известно, что длина волны несущей, используемой в обработке сигнала L1, равна 19 см, а это дает возможность системе при пошаговой обработке достигнуть сантиметровой точности. Принцип определение навигации представлен на рисунке 13.

Рисунок 13- Принцип определение навигации.

Во-первых, на практике точность будет зависеть от следующих параметров:

1)внешних условий (числа видимых спутников, присутствия или отсутствия многопутности).

2)Внутреннего качества используемых обрабатывающих алгоритмов.

Точность также будет зависеть от данных RTK коррекций, полученных от базы:

Более длинное расстояние между снимаемым пунктом и базой приводит к более высокой теоретической неопределенности, воздействующей на результат позиционирования.

На результат позиционирования воздействуют более низкий уровень приема принимаемых данных RTK коррекций, вовлеченные в обработку шумовые данные и более высокая неопределенность измерений. Точность будет также зависеть от того, выполняется ли съемка в реальном времени (RTK) или в постобработке. В постобработке система обрабатывает собранные сырые данные с лучшей точностью, чем в реальном времени, при условии, что время наблюдения достаточно длительное.

Что значит Хсм + Y ppm в описании точности приемника?

Для всех точных геодезических систем компании Magellan, выражение глобальной точности положения равно сумма постоянного и переменного членов, как приведено в уравнении ниже:

Точность = Хсм + Y ppm

X - постоянная составляющая (выраженная в сантиметрах), указывающая глобальную неопределенность измерения положения (о среднеквадратическом значении величины смотрите Точность измерений на странице 117). X определяет внутреннее качество приемника и его алгоритмов при номинальных условиях приема сигналов (т.е. открытое небо, минимальное число видимых спутников и хороший GDOP). Это значение может отличаться для вертикальных и горизонтальных компонентов положения.

Y - переменная часть, выраженная в миллионных долях (ppm) длины базовой линии. Например, если Y=1 и длина базовой линии вашей съемки составляет около 8 км, то Y дополнительно и номинально добавляет 8 миллиметров неопределенности во все положения. Значение Y также отражает качество приемника и используемых алгоритмов. Подобно X, значение Y может отличаться для вертикальных и горизонтальных компонентов положения.

Следует обратить внимание, что обычные оценки точности для фиксированных RTK положений даются в нижеприведенной таблице для условий номинального приема (открытое небо, хороший GDOP, 5 - 7 видимых спутников). Но не забывайте, что эти значения специфические для каждой модели. Для получения более конкретной информации, пожалуйста, смотрите таблицу спецификаций используемой модели. Очевидно, что оценки точности ухудшаются, когда системе не удается получить фиксированное положение.

Ошибки в координатах, определенных с помощью GNSS систем, не постоянны (решение изменяется статистически). Если нанести горизонтальные координаты контрольной точки (X0, Y0), вычисленные GNSS системой в течение значительного периода времени (статическая съемка), то будет получен чертеж разброса, представленного на рисунке 13.

Рисунок 13- Чертеж разброса координат.

Начало координат в осях системы (X0, Y0) - истинное положение контрольной точки. Каждая точка представляет собой решение положения, полученное GNSS системой для этого пункта. Анализируя разброс решений, можно видеть, что точность определения координат различная. Главные критерии точности измерений, используемые GNSS производителем, следующие:

rms (root mean square - среднеквадратическое значение): точность получается вычислением квадратного корня из суммы квадратов отклонений, деленной на число слагаемых (статистический метод). Если распределение ошибки вдоль каждой оси является распределением Гаусса (это в общем случае), т.е. наименьшая ошибка стремится к нулю (или близка к нулю), тогда вероятность ошибки может быть ассоциирована со среднеквадратической точностью. Эта вероятность составляет около 68%, означая, что вычисленное положение будет в пределах анонсированной точности в 68 случаях из 100 во времени. Этот процент соответствует доверительному интервалу у на кривой Гаусса, представленной на рисунке 14.

Рисунок 14- Кривая Гаусса.

Некоторые производители используют меру “2drms”, которая выведена из среднеквадратической меры для горизонтальной плоскости, используя.

Круговая ошибка: точность равная радиусу круга с центром в истинном положении, в котором содержится 50% точек на графике разброса в горизонтальной плоскости, представленного на рисунке 15. Это означает, что вычисленное положение будет в пределах анонсированной точности 50% по времени.



Рисунок 15- График разброса в горизонтальной плоскости.

Определение вертикальной координаты с помощью GNSS систем требует пояснения. За этой координатой фактически лежит специфика GNSS систем, сравнимая с традиционными системами для съемки.

В основном, все положения, получаемые GNSS системами соответствуют географическим координатам (широте, долготе и высоте), относящимся к референцному эллипсоиду, который является простой и точной моделью для описания формы и поверхности нашей планеты. Референцный эллипсоид ссылается на WGS84, или лучше на ITRFхх, где хх есть год реализации ITRF (ITRF00 был реализован в 2000 году). Центр этого референцного эллипсоида совпадает с центром массы Земли, который также является началом координат прямоугольной геоцентрической системы координат ECEF (Earth-Centered Earth-Fixed) - системой декартовых координат X, Y, Z. Поскольку плановые координаты являются связанными, то референцный эллипсоид дает полную достоверность. Преобразование географических координат в любую проекционную систему не создает никаких особых проблем.

Все намного усложняется, когда имеем дело с вертикальными координатами, так как геодезистам нужно определить очень точно, какой вид вертикальных координат они желают измерять. Вертикальная координата, получаемая GNSS системами, по существу есть высота снимаемого пункта над референцным эллипсоидом, называемая эллипсоидальной высотой, представленной на рисунке 16.

Рисунок 16- Измерение эллипсоидной высоты.

Долгое время для измерения превышения пунктов геодезисты использовали понятие “средний уровень моря”. Средний уровень моря был общепринятым “нулевым” превышением. Но это понятие имело некоторые ограничения.

Сегодня используется гораздо более лучшая модель вертикальной референцной системы, называемая геоидом, представленная на рисунке 17. Эта модель определяется как поверхность, на которой гравитация постоянна.

Рисунок 17. Измерение эллипсоидной высоты на геоиде.



Эта поверхность является нерегулярной, зависящей от плотности и распределения материалов на поверхности Земли, означая, что геоид не точно следует естественным особенностям земной поверхности. (Геоид - воображаемая поверхность, которую нельзя увидеть).

На практике модель геоида, используемая в GNSS системе, это файл, содержащий более или менее плотный массив точек, равномерно распределенных от края до края поверхности геоида. Для каждой точки файл обеспечивает плановые географические координаты и высоту (геоидальную высоту) между референцным эллипсоидом и геоидом. Протяженность файла геоида может быть всемирной или ограниченной отдельной областью.

Файл геоида, обеспечивающий точное моделирование неровности поверхности геоида, используется GNSS системой для интерполирования высоты между этой поверхностью и поверхностью референцного эллипсоида для снимаемых точек. Схема геоида представлена на рисунке 18.

Рисунок 18- Схема геоида

Термин локализация (установление местонахождения), также известен как “калибровка” или “определение локальной системы координат”, точно соответствующей определяемой местной системе координат, в которой выполняется съемка. Процесс локализации выполняет поворот и смещение плоскости для определенной проекционной системы, выбранной для работы. После выполнения локализации, оборудование вычисляет координаты каждого пункта, в том числе новые снимаемые точки в этой местной системе координат. Обычно с помощью локализации ваше оборудование определяет новую локальную систему координат (плоскую), сравнивая известные локальные координаты одной или нескольких референцных точек с соответствующими географическими координатами, введенными или измеренными для этих точек. Принцип локализации представлен на рисунке 19.

Рисунок 19. Принцип локализации.

Когда необходима локализация (калибровка)?Выполнение локализации требуется в следующих случаях:

Работа требует использования данной стандартной проекции, но понятно, что оборудование не предоставит точно ожидаемых координат при размещении над существующими контрольными точками.

Работа требует, чтобы была использована локальная проекция, но ни один из параметров этой проекции не известен.

База работает на контрольной точке, чье положение было только что определено в автономном GPS режиме.

Выбор метода зависит от природы решаемой проблемы и количества доступных контрольных точек. Обычно используются нижеприведенные методы локализации:

Плоское подобие: В этом методе, пользователь должен иметь три или больше контрольных точек, среди которых как минимум две должны находиться в горизонтальной плоскости. Для определения локальной системы координат выполняется преобразование методом наименьших квадратов. Преобразование включает поворот и параллельный перенос определенной используемой стандартной проекционной системы, в том числе и изменение масштабного коэффициента. Для достижения точной локализации на горизонтальной плоскости настоятельно рекомендуется использование не менее трех контрольных точек. Для гарантирования вертикальной локализации это число нужно поднять до четырех или больше.

Жесткое тело: Такой же как и метод плоского подобия, за исключением того, что масштабный коэффициент удерживается фиксированным в процессе локализации.

Преобразование Гельмерта: С помощью этого метода, пользователь обеспечивает семь параметров, легко изменяющих проекционную систему, используемую в работе. Эти параметры (dX, dY, dZ, поворот X, поворот Y, поворот Z и масштабный коэффициент) могут быть результатом многоточечной локализации, выполненной раньше.

Одноточечный дирекционный угол: Этот метод используется для определения локальной системы координат, когда доступна только одна контрольная точка. В этом случае, пользователь должен точно определить ориентацию на Север (географический или истинный) локальной системы координат. Типичное приложение этого метода - использование пункта, в котором база устанавливается в начале координат (0, 0, 0) или на единственном пункте (например, 100, 1000, 0) локальной системы координат. В этом случае географическиекоординаты положения базы могут обеспечить только субметровую точность, когда геодезист заинтересован в сборе только локальных координат для работы. Поэтому геодезист должен убедиться, что географические координаты базы (обычно определяемые автономным GPS методом) могут быть получены в процессе локализации. В процесс локализации может быть включена модель геоида. В данном случае, все превышения, подготовленные для используемых контрольных точек, должны быть ортометрическими вместо эллипсоидальных.

Локализация, основанная на использовании контрольных точек, обычно достигается следующими шагами:

Убедитесь, что для работы выбрана правильная проекционная система. Что это означает? Существует два случая для рассмотрения:

Некоторые контрольные точки, которые фиксируются горизонтальными или вертикальными в процессе локализации, могут иметь свои координаты, выраженные в известной проекционной системе. Рекомендуется выбрать эту проекцию как начальную проекционную систему работы.

Если локальные координаты контрольных точек не ссылаются на любую известную проекционную систему, рекомендуется выбрать проекционную систему, которая является стандартной в районе съемки.

Введите локальные координаты первой контрольной точки.

Введите или снимите с помощью приемника широту, долготу и эллипсоидальную высоту первой контрольной точки.

Установите горизонтальный или/и вертикальный контроль для первой контрольной точки. Под этим подразумевается требование, что локальная система координат проходит, соответственно, через горизонтальное или/и вертикальное положение точки.

Повторяйте предыдущие три шага до тех пор, пока все контрольные точки не будут определены.

По завершению процесса локализации, убедитесь, что локальная система координат уже является новой проекционной системой, используемой в работе

В геодезической RTK системе канал передачи данных используется для передачи RTK поправок (поправок) от базы к роверу. Канал может быть одним из следующих двух типов:

Автономный: пользователь имеет полный контроль над формированиеми передачей RTK поправок (оборудование используется в конфигурации базы/ровера).

Сетевой: пользователь должен обратиться к третьей стороне, сетевому провайдеру для получения RTK поправок (оборудование используется только в конфигурации ровера)

Возраст поправок: Возраст поправок равен промежутку времени, протекающему между временем поправок, генерируемых на базе, и временем, когда они фактически используются для получения RTK координат в ровере. В общем говоря, качество поправок уменьшается с увеличением их возраста.

CSD (Circuit Switched Data - технология передачи данных для мобильных телефонов). Оригинальная форма передачи данных, развиваемая для TDMA (Time Division Multiple Access - множественный доступ с разделением по времени), базирующаяся на телефонных мобильных системах, подобных GSM.

GPRS (General Packet Radio Service - пакетная радиосвязь общего пользования): Сервис мобильных данных, доступный пользователям GSM модемов (например, сотового телефона). Передача GPRS данных обычно оплачивается за мегабайт переданных/полученных данных, а передача данных через традиционное CSD подключение оплачивается за время соединения поминутно (независимо от того, передал пользователь данные или нет).

NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol - сетевая передача RTCM поправок посредством Интернет протокола): Протокол, используемый GNSS сервисом провайдеров, служит для передачи поправок от сетей референцных станций (баз). Среди хорошо известных используемых NTRIP протоколов: VRS, MAC, FKP и т.п

Радиомодемы могут быть использованы только в системах, имеющих базо-роверные конфигурации.Число приемников могут получать RTK данные от одной и той же базы, хотя обычно они работают попарно (один на базе, в качестве передатчика, и другой на ровере, в качестве приемника).Внутренний и внешние радиомодемы представлены на рисунке 20.

Рисунок 20-Внутренний и внешний радиомодемы.

В зависимости от модели используемого приемника, радиомодем может быть:

Внутренний встроенный - модем соединяется с системой через последовательный порт (снаружи приемника видна только радиоантенна).

Внешним - модем подсоединяется к приемнику с помощью кабеля питания/передачи данных.

Почти во всех странах использование радиосистем регулируется законодательством. В основном, правила касаются мощности передатчика, частотного диапазона и ширины полосы используемого канала. Они отличаются в разных странах. Во многих странах радиомодемы, используемые ниже определенного уровня излучаемой мощности и в пределах частотного диапазона, не требуют сертификации (или лицензирования) для использования

Производители предлагают два вида радиомодемов:

не требующие лицензирования, маломощные радиомодемы (коротковолнового диапазона).

требующие лицензирования, радиомодемы средней мощности (длинноволнового диапазона). Получение права на работу с радиомодемом остается обязанностью пользователя.

Особенности

Главные особенности радиомодемов следующие:

Полоса УВЧ (UHF) частот: УВЧ диапазон, в котором радиомодем передает или получает данные (не требующие лицензирования радиомодемы действуют в полосе 850-930 МГц, другие радиомодемы в полосе 410-470 МГц). ремонтный топографический геодезический сметный

Мощность излучения: мощность передающего базового радиомодема (в Вт).

Скорость передачи данных: Скорость, с которой несущая частота модулируется RTK данными поправок (в Кбит/с).

Не перепутайте со скоростью передачи данных (в бодах) последовательного порта, соединяющего радиомодем с приемником.

С радиомодемом нет необходимости в любом третьем поставщике данных. База может сама генерировать и передавать RTK данные поправок через радиомодем. Этовозможно в любое время и в любом месте. Кроме того, несколько роверов может работать в режиме RTK от одной и той же базы (режим multi-point). Однако, распространение волн в УВЧ диапазоне иногда затруднено. Радиодиапазон может быть уменьшен, если существуют помехи между базой и ровером. Как правило, радиоантенну нужно устанавливать на максимально возможной высоте.

GSM модемы могут использоваться для канала передачи данных в одной из следующих двух конфигураций:

Пара GSM модемов могут работать в режиме CSD. Один используется на базе, а второй - на ровере. Канал передачи данных действует подобно телефонной связи, при этом ровер дозванивается. Эта конфигурация хорошо подходит для геодезических систем, используемых в базовой или роверной конфигурации.

Один модем (или сотовый телефон) работает в режиме GPRS. Модем используется на ровере, чтобы установить связь через Интернет, прямой IP адрес или режим NTRIP. Затем ровер начинает получать RTK данные поправок от выбранной базы. Этот тип канала передачи данных хорошо подходит для геодезических систем, используемых только в роверной конфигурации.

Рисунок 21-Активация канала передачи данных в режиме NTRIP

Для успешного выполнения полевых работ большое значение имеет уверенность, что канал передачи данных функционирует постоянно. Хороший показатель для контроля канала передачи данных - это возраст поправок. Этот параметр выводится на экран контроллера.

Когда канал передачи данных работает нормально, возраст поправок постоянно равен скорости передачи данных RTK поправок на базе. Если передача данных поправок не производится, или ровер не в состоянии их декодировать и использовать, то возраст поправок будет увеличиваться.

Если увеличение возраста поправок временное, то необходимо контролировать только канал передачи данных (пока ровер продолжает вычислять координаты при фиксированном решении). Но если возраст поправок продолжает увеличиваться, то это может привести к потере статуса фиксированного решения на ровере для всех вычисляемых координат. В этом случае, необходимо выяснить причину некорректной работы канала передачи данных и принять необходимые меры для устранения неисправностей

Принимая во внимание все выше сказанное, рекомендуется следующее при выполнении полевых работ постоянно следить за возрастом поправок.

Планирование крупномасштабной статической съемки с постобработкой

Независимо от числа (2 или более) контрольных точек, которые будут заложены для статической съемки, необходимо запроектировать сеть в зависимости от количества и расположения наблюдаемых пунктов, необходимых для эффективного позиционирования новых точек. Для иллюстрации рассмотрим пример, где должны быть заложены две новых взаимновидимых точки на площадке строительного объекта для их использования в качестве. Пример контрольной съемки с 3 точками представлен на рисунке 22.

Рисунок 22-Пример контрольной съемки с 3 точками

Если требуется выполнить эту съемку обычным тахеометром, то необходимо проложить замкнутый теодолитный ход от существующего контрольного пункта до двух новых точек (смотрите Рис. 2). Тот же самый подход может использоваться и для GNSS съемок. На приведенном ниже рисунке показан проект сети для этого случая. Проект замкнутого теодолитного хода представлен на рисунке 22.

Рисунок 22- Проект замкнутого теодолитного хода.



Предыдущий пример привел к очень простому проекту сети. На Рис. 3 представлена более комплексная контрольная съемка, где должны быть заложены 10 новых пунктов, основанных на двух плановых и трех существующих высотных контрольных пунктах. Пример контрольной съемки с 15 точками представлен на рисунке 23.

Рисунок 23- Пример контрольной съемки с 15 точками.

Опять же, если выполнять эту съемку обычным тахеометром, то необходимо запроектировать такую схему теодолитного хода, которая представляет собой ясно видимую сеть замкнутых ходов, проходящих через снимаемые точки. Проект сети для контрольной съемки с 15 точками представлен на рисунке 24.

Рисунок 24- Проект сети для контрольной съемки с 15 точками

Хотя этот проект сети был создан обычным проложением теодолитного хода (в уме), тот же самый проект может также использоваться при выполнении съемки GNSS оборудованием.

При проектировании сети придерживайтесь следующих правил:

Проектируемые замкнутые полигоны должны проходить через точки сети и должны быть похожи на квадрат или круг. Избегайте длинных и узких замкнутых контуров. Полигоны в форме круга или квадрата являются более жесткими геометрически.

Число точек в каждом полигоне должно быть менее 10.

Всегда включайте в полигон взаимовидимые точки, которые могут использоваться как пара исходных точек для ориентирования обычного хода. Так как в большинстве случаев взаимовидимые точки относительно близки друг к другу, важно выполнить прямое наблюдение между ними.

По окончанию создания проекта сети необходимо определить, каким образом и когда будет выполнен сбор данных для создания желаемой сети.

Если бы использовался обычный тахеометр для выполнения нашего примера контрольной съемки с 3 точками, то проложенный ход. Замкнутый теодолитный ход контрольной съемки с 3 точками представлен на рисунке 25.

Рисунок 25- Замкнутый теодолитный ход контрольной съемки с 3 точками



Количество сторон теодолитного хода, требуемых для соединения каждой точки в сеть, будет зависеть от условий на участке земли между точками.

Хорошо, если район съемки является относительно плоским и есть прямое направление от существующего контрольного пункта до двух новых закладываемых точек, тем самым, минимизируется число требуемых сторон хода для замыкания полигона.

GNSS съемка имеет преимущество ввиду отсутствия требования прямой видимости между точками съемки. Это позволяет произвести прямые наблюдения между точками. Проект сети для контрольной съемки с 3 точками представлен на рисунке 26.

Рисунок 26- Проект сети для контрольной съемки с 3 точками

Предположим, что для выполнения вышеупомянутой съемки будет использоваться система из двух приемников. Для создания связи между существующим контрольным пунктом 1 и новой точкой 2 поместите один приемник на точке 1, а другой - на точке 2 и одновременно соберите данные. После завершения наблюдения переместите приемник с точки 2 на точку 3. Выполните еще одно наблюдение, одновременно собирая данные на точках 1 и 3. После завершения наблюдения переместите приемник с точки 1 на точку 2. Выполните завершающее наблюдение на точках 3 и 2. Когда эти данные будут загружены и обработаны, будет получено три вектора (приращения координат), формирующих проект сети.

Теперь рассмотрим ситуацию, где используется система из трех приемников. При помещении приемников на три точки сети, данные для всех трех векторов могут быть собраны в одном наблюдении, а не в трех отдельных наблюдениях (необходимых при использовании системы из двух приемников). Проект сети для контрольной съемки с 15 точками представлен на рисунке 27.

Рисунок 27- Проект сети для контрольной съемки с 15 точками

Для выполнения этого проекта сети необходимо осуществить прямые GNSS наблюдения между всеми непосредственно связанными точками. Каждая связь может рассматриваться как назначенный вектор. Подсчитывая связи в этом проекте сети, можно определить, что в этот проект сети должны входить 19 векторов. Если бы съемка выполнялась с использованием системы из двух приемников, были бы необходимы 19 отдельных сессий сбора данных (наблюдений). Например, можно начать съемку, поместив приемники на точках 1 и 2. После окончания этого наблюдения необходимо переместить приемник с точки 1 на точку 3 для выполнения наблюдений точек 2 и 3. И так далее, пока все векторы не будут определены.

Теперь рассмотрим ситуацию, где выше рассмотренная контрольная съемка с 15 точками должна быть выполнена с использованием системы из трех приемников. При съемке тремя приемниками каждая сессия наблюдений формирует два вектора из проекта сети. Например, можно начать съемку, размещая один приемник на точке 1, второй на точке 2, а третий на точке 7. Эти три приемника одновременно собрали бы данные на этих трех точках, что приведет к получению векторов между точками 1 и 2, а также точками 1 и 7. В дополнение к этим двум векторам будет получен третий вектор между точками 2 и 7. После окончания первого наблюдения можно переместить один приемник с точки 2 на точку 9, а второй приемник с точки 1 на точку 8. Во время второго наблюдения приемник в точке 7 будет оставаться, при этом точка 7 используется как объединительная точка при соединении первого и второго наблюдений. Такая процедура будет продолжаться до тех пор, пока все векторы не будут определены. Схема наблюдений для контрольной съемки с 15 точкам представлена на рисунке 28.

Рисунок 28. Схема наблюдений для контрольной съемки с 15 точкам

Анализ схемы наблюдений показывает, что для выполнения съемки, основанной на проекте сети (Рис. 4), будет требоваться 10 отдельных сессий наблюдений. Заметим, что во всех сессиях наблюдений, за исключением сессии 6, определяются два требуемых вектора проекта сети. Наблюдение 6 позволяет определить только один вектор, так как число заданных векторов (19) является нечетным.

4.2.3 Закрепление опорного планово-высотного геодезического обоснования

Пункты съёмочной геодезической сети размещены с условием сохранения в период разработки и общестроительных работ.

В качестве знаков использованы пни свежеспиленных деревьев, диаметром не менее 20 см с дополнительной установкой опозновательной вехи с ярким скотчем.

4.2.4 Организация полевых работ

Организация полевой работы начинается с определения состава бригады. Начальник партии формирует одну или несколько бригад из:

1) Геодезиста (руководитель бригады);

2) Помощник геодезиста;

3) Водителя (водитель механик + помощник)

Транспорт для выполнения полевых работ выбирается с учётом условий проезда к участку работ, по данным рекогносцировки местности или ранее проводимых работ, на участке или возле него. Так как объект шестого

автомобильную дорогу по лесному пути. При этом, предыдущие работы показали, что автомобили УАЗ с трудом проходят по этому пути. Для бригады выделяется автомобиль ГАЗ-4320, в зимнее время снегоход «Буран». Возможно использование «Камаз КМУ»



Рисунок 29- Изображение дорог

Используемые средства и инструменты:

1) Кувалдочки от 1 до 1.2 кг (забивание арматуры);

2) Металлические трубы L - от 0,8 до 1,0 диаметр 25 мм (забивание арматуры);

3) бензопила.

Полевая бригада должна быть снабжена следующим оборудованием:

1) Геодезическое GNSS оборудования (приёмники 2 - 3 шт. - 1 база -1/2 ровера, + 2 контроллера), комплект вешек, биподов, рулеток, мотки красного скотча, стеклопластиковые арматуры;

2) Навигационным прибором garmin;

3) Тремя рациями (1 водителю, 2 геодезистам);

4) Спутниковый телефон;

5) Фотоаппарат 2 шт;

6) Маркер или белая акриловая краска для подписи номеров точек на скотче;

7) Сигнальные средства или фальшфейеры;

8) Зарядные устройства, переходники к приборам, удлинители, световые фильтры и т.п.

Приложение на электронном носителе CD:

1) Техническое задание;

2) Каталог координат поворотных точек границы (ЗУ) МСК-38 зона 4;

3) Электронная карта в ГИС «Панорама»;

4) Каталог в формате TXT для импорта в контроллер;

5) Акт приёма-передачи в формате редактирования.

4.2.5 Методика и технология выполнения работ

Комплекс работ по выносу в натуру границ земельных участков включил в себя 3 этапа: подготовительный, полевой и камеральные работы. Подготовительный этап при производстве работ включал следующие виды работ:

Получение технического задания от Заказчика и подготовка договорной документации;

Получение от заказчика каталогов координат исходных пунктов;

Сбор и анализ картографического материала (получение электронной карты в формате ГИС «Паномама», AutoCad с окончательными границами земельных участков, поставленными на кадастровый учет, использование ее в качестве основы для производства работ);

Проверка топографической изученности территории, где будут проходить работы;

Получение разрешений (регистрации) на производство инженерно-геодезических изысканий;

Подготовка программы работ, соответствующей требованиям технического задания заказчика.

Полевой этап, включает в себя следующие виды работ:

Рекогносцировка на местности закрепляемых объектов;

Отыскание и обследование пунктов опорной геодезической сети;

Закрепление на местности межевых знаков;

Камеральная обработка материалов;

Оформление исполнительной документации на установленные закрепительные знаки (акт приёма-передачи поворотных точек границ земельных участков, схема расположения поворотных и створных точек границ земельных участков, каталоги поворотных и створных точек границ земельных участков);

Передача материалов по актам заказчику

Камеральные работы заключались в составлении технического отчета по результатам выполненных работ.

На подготовительном этапе по крупномасштабным картам (1:25000 - 1:5000) была изучена территория предстоящих работ, определены пункты государственной геодезической сети (ГГС) и опорной геодезической сети, от которых в дальнейшем производились измерения.

На полевом этапе геодезической бригадой в составе инженера-геодезиста и помощника геодезиста была произведена рекогносцировка местности, отысканы пункты ГГС и ОГС. В качестве исходных для сгущения геодезической сети были обследованы пункты ОГС, расположенные вблизи объекта работ. Координаты исходных пунктов получены в установленном порядке от Заказчика. В результате рекогносцировочного обследования территории были изучены характеристики участка работ, установлено местоположение закрепляемых объектов на местности в соответствии с заданием. Перед началом работ было выполнено отыскание и обследование пунктов опорной геодезической сети, которые послужили в качестве исходных.

Всего обследовано 143 пунктов опорной геодезической сети, расположенных вблизи объекта изысканий.

По результатам обследования выявлено, что все пункты могут быть использованы при производстве работ. Центры исходных геодезических пунктов находятся в удовлетворительном состоянии. Работы по возобновлению внешнего оформления исходных пунктов не выполнялись.

Задача работы вынос в натуру границ земельных участков, произвести закрепление их на местности межевыми знаками (установленного заказчиком образца). По окончании полевых работ произвести контроль и сдачу заказчику установленных в натуру границ.

К началу выезда бригады подготавливают материалы для полевых работ. Полученную электронную карту проверяют на наличие совмещённых (одинаковых) точек или находящихся на ничтожно малом расстоянии друг от друга, такие, удаляются при наличии.

Если на повороте или ином изгибе границы земельного участка расположено большое количество точек с малым расстоянием друг от друга, то их разряжают. При большом количестве точек на прямой линии можно оставить только поворотные, промежуточные удалить. Границы существующих объектов, находящихся внутри основных земельных участках и являющихся сторонними (опоры ЛЭП, строения, огороженные объекты, крановые узлы, знаки и т.д.), закреплению в натуре не подлежат, но указываются в каталогах и схемах. Если земельные участки расположены в одном комплексе и имеют общую конфигурацию, то принимается сквозная нумерация точек границ этих участков. Повторные названия точек не допускаются. Если объекты расположены отдельно друг от друга и не имеют зависимости от общей конфигурации земельных участков, то следует присваивать точкам нумерацию с 1 и до конца. Окончательная (откорректированная) электронная карта должна быть основой для составления каталогов координат и формирования схем границ земельных участков. Из ГИС «Панорама» экспортируются все точки в ТХТ формате для составления каталогов координат, графика в jpeg формате для составления схем, в dxf формате в СК СГК-САХА для передачи подрядной организации.

Вынос в натуру границ земельных участков выполняется с использованием систем GNSS приёмников от базовых станций в режиме RTK. Базовые станции располагаются на пунктах опорной геодезической сети (ПОГС) или созданных от них точек съёмочного обоснования. Полевые работы ведутся в одной системе координат как для пунктов опорной геодезической сети, так и для выносных точек.

Поворотные точки границ земельных участков закрепляются в натуре стеклопластиковой арматурой (L - от 0,8 до 1,0 диаметр 25 мм). К арматуре прикрепляется флажок из синего/красного скотча с указанием маркером или акриловой белой краской на флажке, номера по каталогу. Если рядом имеется ствол дерева, то его обматывают двойной обмоткой ствола тем же скотчем и такой же подписью номера. Производится фотография установленной точки. В кадре должно быть видно номер, и обмотку ствола дерева (если имеется). (Изображение правильно созданных знаков находится в приложении Е)

Необходимо обеспечение видимости между межевыми знаками обозначается в натуре. Для этого создаются створные точки между соседними межевыми знаками. Расстояние между створными точками должно быть от 15 до 50 метров, в зависимости от густоты леса или подлеска. Между створными точками должна быть хорошая видимость. Оформлять створные точки необходимо двойной обмоткой на деревьях или двойными флажками на ветках, тонких стволах, без указания номера. Арматурой не закреплять. Фотографию не делать. Обязательно нужно производить запись созданной створной точки в режиме створной линии. Нумерация может производится автоматически (необходимо, отслеживать нумерацию), проверить нумерацию можно на экране или в «точках».

Ежедневно, с контролера, должны переносится на стационарные носители данные о проделанной работе (координаты точек, простроенные визирки) в текстовом файле. По завершению выноса объекта сформировывается единый текстовый файл с указанием сквозной нумерации створных точек. Данный файл сохраняется на электронной карте для создания схемы и сформирования каталогов створных точек.

Имея задание и подготовленные данные, сформированные рабочие полевые бригады, сертифицированные устройства и зная методику выполнения выноса границ земельного участка, бригады приступают к работе.



4.2.6 Топографическая съёмка

Топографическая съемка -- это комплекс работ, которые проводятся для геодезических исследований в различных сферах. Она востребована в проектировании, строительстве, ландшафтном дизайне, землеустройстве. Топографическую съемку на выбранном участке осуществляет геодезист. Во время нее он определяет взаимное планово-высотное расположение точек рельефа местности, зданий и линейных объектов.

Определение координат и высот точек ситуации выполнено спутниковыми измерениями, в режиме RTK. Неподвижная базовая станция устанавливалась над пунктом съемочной сети, осуществляя сбор навигационных данных, выступая в качестве референсной базовой станции.

Совместно с геодезическим приемником на референсном пункте было установлено радиопередающие оборудование, с использованием которого осуществлялась радиопередача корректирующих поправок в формате CMR+ (Compact Measurement Record) на подвижные спутниковые геодезические приемники, внутренний модем которых принимал данные поправки. Далее навигационный компьютер подвижного приемника, имея вычисленные координаты, высоту и поправку на заданную эпоху вычислял свое точное местоположение на эту эпоху.

Наблюдения при определении координат и высот съемочных точек в режиме RTK выполнялись с соблюдением следующих условий:

-дискретность записи измерений - 1 сек.;

-период наблюдений на точке - 10 сек.;

-маска по углу возвышения - 10є;

-допустимый коэффициент снижения точности измерения за геометрию пространственной засечки (PDOP) - 5 ед.;

-количество одновременно наблюдаемых спутников - не менее 6;

-плановая ошибка по внутренней сходимости - 20 мм.;

-высотная ошибка по внутренней сходимости - 15 мм.;

-погрешность измерения высоты антенны ± 3 мм;

-определение пикетов без прохождения "инициализации" не допускалось.

Первичная обработка спутниковых измерений проводилась при передаче данных из приемника в полевой портативный компьютер (контроллер) используя программный продукт EFT Field Survey.

4.3 Камеральный период

Камеральная обработка измерений GPS приемником выполнялась в программном комплексе «Autodesk Civil 3D» версии 2021. В этой же программе выполнялось построение цифровой модели местности, оформлялись все чертежи. Все каталоги и характеристики полученных измерений экспортировались в формат (*.doc), который поддерживается всеми текстовыми редакторами. Формат отчетных материалов: AutoCAD 2010 (*.dwg), PDF (*.pdf) для графических материалов, Word (*.doc) для текстовых.

образованные звеньями триангуляции или полигонометрии.

Для топографических съемок в Инструкции 1966 года установлены следующие нормы плотности пунктов ГГС:

для съемок в масштабах 1 : 25 000 и 1 : 10 000 - 1 пункт на 50 - 60 км2,

для съемок в масштабах 1 : 5 000 - 1 пункт на 20 - 30 км2,

для съемок в масштабах 1:2 000 и крупнее - 1 пункт на 5-15 км2.

В труднодоступных районах плотность пунктов ГГС может быть уменьшена, но не более, чем в 1.5 раза.

На территории городов, имеющих не менее 100 000 жителей или занимающих площадь в пределах городской черты не менее 50 км2, плотность пунктов ГГС должна быть доведена до 1 пункта на 5 - 15 км2.

Геодезические сети сгущения (ГCС) являются планово-высотным обоснованием топографических съемок масштабов от 1:5000 до 1:500, а также служат основой для производства различных инженерно-геодезических работ. Они создаются методами триангуляции и полигонометрии. По точности измерения углов и расстояний полигонометрия ГСС бывает 4-го класса, 1-го и 2-го разрядов

Следует подчеркнуть, что измерения в 4-м класс полигонометрии ГСС выполняются со значительно меньшей точностью, чем в 4-м классе ГГС.

Государственную геодезическую сеть 4 класса можно считать переходным видом сетей между ГГС и ГСС.

Отметки пунктов ГСС определяются из нивелирования IY класса или из технического нивелирования.

На территории России кроме ГГС, ГСС, ГНС (государственной нивелирной сети) существуют и другие виды геодезических сетей

фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС),

государственная фундаментальная гравиметрическая сеть (ГФГС),

доплеровская геодезическая сеть (ДГС),

космическая геодезическая сеть (КГС),

спутниковая геодезическая сеть 1-го класса (СГС-1),

спутниковая дифференциальная геодезическая сеть (СДГС).

Создание геодезических сетей любого класса и разряда осуществляется по заранее разработанным и утвержденным проектам. В проекте должна быть составлена схема сети (схема размещения пунктов сети и их связей), обоснованы типы центров и знаков, определены объемы измерений и их точность, выбраны приборы для измерения углов, расстояний, превышений и разработанаметодика измерений.



5. Сметная стоимость геодезических работ

Государственные геодезические сети, связь государственной геодезиче-ской сети и местных сетей, отражает способы построения межевых съемочных сетей на застроенных и незастроенных территориях, межевание в системе землеустройства, принципы, методы межевания, нормативную базу межева-ния земель, документальные основы межевания.

Инженерная геодезия изучает методы геодезического обеспечения при разработке проектов, строительстве и эксплуатации разнообразных сооруже-ний, а также при изучении, освоении и охране природных ресурсов.

Смета - это документ, в котором в денежном выражении определена полная стоимость выполнения установленного объема работ на объекте, называемая сметной стоимостью.

Посредством сметы на инженерно-геодезические изыскания обосновы-вается стоимость проведения работ. Документ формируется организацией, осуществляющей изыскательскую деятельность в Программном обеспечении КРЕДО СМЕТА и предоставляется заказчику

Программное обеспечение КРЕДО СМЕТА - инструментальная среда для автоматизированного определения стоимости:

инженерно-геодезических,

инженерно-геологических,

инженерно-экологических,

инженерно-гидрометеорологических изысканий,

инженерно-гидрографических,

топографо-геодезических работ,

подготовки сметной документации (расчет комплексных смет, договоров, дополнительного соглашения к договору).

СМЕТА состоит из 6 самостоятельных программных продуктов:

КРЕДО СМЕТА 1.0 Межевой план

КРЕДО СМЕТА 1.0 Геодезия для строительства

КРЕДО СМЕТА 1.0 Геодезия при строительстве и эксплуатации

КРЕДО СМЕТА 1.0 Геология и экология

КРЕДО СМЕТА 1.0 Гидрография

КРЕДО СМЕТА 1.0 Топогеодезия СУР

Состав команд и наличие сборников цен (нормативная база) представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Состав команд и наличие сборников цен (нормативная база)

Документы нормативной базы	Название модуля
Справочник базовых цен на инженерные изыскания для строительства. Инженерно-геодезические изыскания.	Геодезия для строительства
Справочник базовых цен на инженерные изыскания для строительства. Инженерно-геодезические изыскания при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений.	Геодезия при строительстве и эксплуатации
Справочник базовых цен на инженерно-геологические и инженерно-экологические изыскания для строительства.	Геология и экология для строительства
Справочник базовых цен на инженерные изыскания для строительства. Инженерно-гидрографические работы. Инженерно-гидрометеорологические изыскания на реках.	Гидрография и гидрометеорология на реках
Сметные укрупненные расценки на топографо-геодезические работы СУР	Топогеодезия СУР
«Методика определения платы и предельных размеров платы за проведение кадастровых работ федеральными государственными унитарными предприятиями, находящимися в ведении Федеральной службы государственной регистрации, кадастра и картографии, в целях выдачи межевого плана»	Межевой план

Смета автоматизирует создание следующих документов:

Смета на инженерно-геологические изыскания, смета на гео-дезические работы и изыскания, а также сметы на инженерно-экологические, инженерно-гидрометеорологические изыскания, на гид-рографические, топографо-геодезические работы и проведение кадаст-ровых работ (межевой план);

комплексная смета (на основе созданных смет);

договор;

дополнительное соглашение к договору;

календарный план;

акт сдачи-приемки;

протокол соглашения о договорной цене.

Ввод параметров документов выполняется в соответствующих диалогах (пример подготовки сметы - на рисунке 30).

Кроме того, во время заполнения документов пользователь может вносить изменения в справочники, и эти изменения будут сохранены.

Рисунок 30- Диалог подготовки табличной части документа «Смета»

Подготовленные документы можно вывести на печать, а также экспортировать в форматы PDF, ODS, ODT, Excel, XML, RTF, HTML, TXT, CSV, BMP, JPEG, TIFF, GIF.



Рисунок 31- Смета на инженерно-геодезические работы

Нормативную базу программы и основные коэффициенты можно редактировать (например, изменять коэффициент либерализации цен, бюджетный коэффициент).

Информацию об организациях, а также о сотрудниках, участвующих в работах, можно ввести в соответствующие справочники. Пользователь может выбрать денежную единицу, в которой будет создаваться смета. Предусмот-рена возможность создания значения ставки НДС в соответствии с региональными, государственными или индивидуальными требованиями.

После того как в диалоге введены все параметры сметы, ее расчет вы-полняется одним нажатием кнопки. Если изменить какое-либо значение пара-метра сметы, ее пересчет происходит мгновенно.

Программа предоставляет возможность подготовки комплексной сме-ты. Ее создание выполняется выборам смет, которые были созданы и сохра-нены пользователем ранее.

В данном разделе пользователь формирует список работ по договору, а также список выданных заказчиком авансов. Список работ можно заполнять как вручную, так и на основе уже созданных смет. В списке могут быть пунк-ты свободного содержания.

Дополнительное соглашение создается как новый документ (аналогично договору). Подготовка соглашения осуществляется путем создания списка работ, внесения сумм авансов от заказчика.

Чтобы упорядочить и сократить процесс создания документов, в систе-ме используются готовые шаблоны выходных форм документов. Ряд шабло-нов поставляется вместе с программой, причем любые шаблоны можно ре-дактировать - например, добавлять фирменную символику и т.д.

Таким образом, пользователь сам может настроить вид выходной фор-мы и в дальнейшем использовать его как шаблон.

С целью исключения возможных потерь результатов работы, в системе предусмотрена функция резервного копирования или восстановления доку-ментов (договоров и смет).

Кроме того, поддерживается экспорт документации в форматы: PDF, ODS, ODT, Excel, XML, RTF, HTML, TXT, CSV, BMP, Jpeg, Tiff, Gif (внут-ренние данные хранятся в формате MySQL). СМЕТА обладает интуитивно понятным интерфейсом, совместимым со стандартными интерфейсами Windows, Office XP, Windows XP.



6. Охрана труда и техника безопасности

6.1 Безопасность жизнедеятельности и охрана труда при выполнении геодезических работ

Инженерно-геодезические работы выполнялись территориях лесных массивов. Для предупреждения несчастных случаев и травм в этих условиях все работы должны выполняться с соблюдением специальных правил и инструкций по технике безопасности.

С целью ознакомления всех без исключения работающих с этими правилами проводятся специальные инструктажи. Различают инструктаж вводный и на рабочем месте. Повторный инструктаж проводится через установленное время и при внедрении новой технологии, нового оборудования и при введении новых правил по технике безопасности.

При выполнении геодезических работ на строительных площадках, прежде всего, соблюдаются общие правила техники безопасности строительства

При производстве инженерно-геодезических изысканий соблюдались правила по защите и охране окружающей среды в соответствии с основами лесного, земельного и водного законодательства и в соответствии с требованиями ГОСТ 41-98.01 и ГОСТ 74.05-74, СанПин 2.1.4.1110-02.

Все работники были обеспечены сертифицированными средствами индивидуальной защиты, в соответствии с требованиями законодательства РФ, в частности, в соответствии с «Правилами обеспечения работников специальной одеждой, обувью и другими средствами индивидуальной защиты», утверждёнными приказом Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 1 июня 2009 г. №290н, а также иными нормативно-правовыми актами, регулирующими порядок обеспечения работ.

1) Общие требования безопасности:

Обеспечить безопасность для здоровья и жизни работающих;

Надежность в эксплуатации приборов и техники;

Согласно этим требованиям, производственное оборудование должно быть безопасным при монтаже, эксплуатации и ремонте как отдельно, так и в составе комплексов и технологических схем, а также при хранении и транспортировке оно должно быть пожара- взрывобезопасным и не загрязнять окружающую среду выбросами вредных веществ выше установленных норм.

2) Требования безопасности во время работы

К самостоятельному выполнению топографо-геодезических работ в целях инвентаризации и межевания земель и ведения земельного кадастра допускаются лица в возрасте не моложе 18 лет, прошедшие соответствующую подготовку, инструктаж по охране труда, медицинский осмотр и не имеющие противопоказаний по состоянию здоровья.

При приеме на работу все поступающие должны проходить вводный инструктаж по охране труда

К производству топографо-геодезических работ допускаются лица, прошедшие обучение по безопасности труда и инструктаж на рабочем месте по выполняемым видам работ

Продолжительность обучения и инструктаж вместе с практическим показом безопасных методов работы должен быть не менее двух дней для бригад, работающих в обжитых районах, и трех дней для бригад, ведущих топографо-геодезические работы в городах, поселках, на линиях железных дорог и автомагистралях, магистральных газопроводов и нефтепроводов, в зоне воздушных линий электропередачи, на строительных объектах и объектах специального назначения.

Спецодежда, спец обувь, другие средства индивидуальной защиты (сапоги, ботинки, куртки, брюки, марлевые пологи, накомарники), выдаваемые работникам, должны соответствовать характеру и условиям выполняемой работы.

Используемые в работе инструменты, приборы, оборудование должны соответствовать техническим условиям завода-изготовителя и эксплуатироваться в соответствии с требованиями эксплуатационной и ремонтной документации.

Число перевозимых людей не должно превышать количества оборудованных для сидения мест. Запрещается перевозка людей в кузовах грузовых бортовых автомобилей.

Все работники, командируемые на полевые работы, должны быть обучены правилам оказания первой помощи при несчастных случаях (кровотечении, переломах, ушибах). В каждой полевой бригаде один из работников должен быть обучен по оказанию первой медицинской помощи в пределах требований санитарного инструктажа.

При выполнении топографо-геодезических работ на территории другого предприятия руководствоваться правилами внутреннего трудового распорядка и соблюдать требования безопасного ведения работ данного предприятия.

Профессиональное заболевание (ПЗ) возникает из-за влияния на работника минимум 1 вредного фактора (ВФ) производства, обусловливает временную либо постоянную потерю трудоспособнсти или смерть. Согласно ФЗ №125, острое ПЗ возникает в результате 1 кратного воздействия ВФ, хроническое - в результате его постоянного влияния. Порядок расследования профессиональных заболеваний устанавливает постановление Правительства РФ от 15. 2000 г. № 967. Пострадавший обращается в учреждение здравоохранения, где ему устанавливают предварительный диагноз. Это учреждение заказывает в центре госсанэпиднадзора характеристику условий труда, заболевшего и направляет его в центр профпатологии, где после полного обследования ему устанавливается заключительный диагноз. Об этом центр профпатологии информирует работодателя в течение 3 дней. Получив извещение о заключительном диагнозе, работодатель в течение 10 дней организует комиссию по расследованию причин профзаболевания. В ее состав входят: главврач центра госсанэпиднадзора (председатель), представители службы ОТ, работодателя, учреждения здравоохранения, профсоюза, другие требуемые специалисты. Рассматривает переданную центром профпатологии и службой ОТ документации; выявляет причины наступления ПЗ; устанавливает лиц, которые нарушили требования санитарно-эпидемиологических правил, и др. разрабатывает рекомендации по предотвращению аналогичных ПЗ; сформировывает акт в 5 экз. После акта работодатель в течение 1 месяца издает приказ о внедрении рекомендованных комиссией мероприятий. Данный порядок расследования профессиональных заболеваний актуален для застрахованных и незастрахованных в Фонде работников.