Анализ и работа с программными средствами и геодезическим оборудованием для осуществления кадастровой деятельности

отчет по практике

1.2 Камеральная обработка данных

Обработку результатов полевых измерений при тахеометрической съемке начинают с проверки правильности всех записей и вычислений, сделанных в журнале. Дальнейшая обработка измерений складывается из следующих действий.

1. Вычисление координат и высот точек ходов планово-высотного обоснования.

2. Вычисление высот пикетов на каждой съемочной станции.

3. Построение плана участка тахеометрической съемки.

Для тахеометрического хода допустимая линейная -- по формуле

;

,

где fd -- невязка в периметре;

Sd-- длина хода в метрах;

n-- число линий в ходе.

Допустимая невязка в сумме превышений хода выражается формулой

,

а невязку в превышениях хода определяют по формуле

.

В замкнутом ходе Shт = 0; в разомкнутом, опирающемся на два репера, Shт = Hк--Hн, т.е. равна разности отметок конечного и начального реперов

Невязка в превышениях ходов распределяется на превышения с обратным знаком пропорционально длинам сторон. При этом среднему арифметическому из абсолютных значений прямых и обратных превышений одной и той же линии хода придают знак прямого.

Отметки вершин хода последовательно вычисляют по формуле

Приращения координат, координаты и высоты точек тахеометрического хода вычисляются с точностью до 0,01 м.

Отметки Hрт реечных точек (пикетов) вычисляют по формуле

где Hст -- отметка станции; hp.т -- превышение соответствующей реечной точки над станцией.

Отметки реечных точек округляют до 0,1 м.

Камеральную обработку в ООО "Зем.Стандарт" выполняют с помощью программы CREDO, данные о которой представлены в таблице 4.

Таблица 4. Сведения о программе

название

версия

назначение

лицензирование

CREDO

3.1

Система CREDO обеспечивает полный технологический цикл проектирования от обработки топографо-геодезических данных создания цифровой модели местности, объемной геологической модели до функционального и конструкторского проектирования и получения проектной документации.

Имеется лицензия

Уравнивание геодезических построений в "СREDO_DAT"

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.

Начальные установки

Выполнение начальных установок системы производится из командной строки (рисунок 22). 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 22. 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 23);

- 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 23. Меню Настройки

Создание проекта, его свойства и характеристики

Для создания нового проекта необходимо выбрать команду Создать/Проект из командной строки (рисунок 24).

Рисунок 24. 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 25):

- 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 25. Вход в меню Свойства проекта

- характеристики точности измерений (рисунок 26). 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 26. 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 27). 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.

Рисунок 27. 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 28), 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 28. 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 (рисунок 29);

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

Рисунок 29. 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.

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 30):

- пункты планово-высотного обоснования (ПВО);

- пункты тахеометрии (Тахеометрия).

Рисунок 30. Область редактирования таблиц

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 31).

Рисунок 31. 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.

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 32):

Рисунок 32. Меню Ведомости

- ведомость предобработки (рисунок 33) 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 34) 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 33. Ведомость предварительной обработки

Рисунок 34. Ведомость линий и превышений

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 35) аналогична по содержанию ведомости для сети, с той лишь разницей, что поправки сгруппированы по теодолитным ходам;

Рисунок 35. Ведомость L1-анализа (по ходам)

- ведомость L1-анализа (нивелирование) (рисунок 36) содержит поправки в превышения, выходящие за пределы, установленные в настройке параметров анализа.

Рисунок 36. Ведомость L1-анализа (нивелирование)

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.

Делись добром ;)