ПМ.03 Картографо-геодезическое сопровождение земельно-имущественных отношений

ВВЕДЕНИЕ

Тема учебной геодезической практики «Проект производства геодезических работ».
Цель работы приобретение навыков и умения в работе с современными оптическими геодезическими приборами, овладение основными методами геодезических измерений, вычислений и построений на местности.
Цель расчетной части учебной практики – приобрести навыки в камеральной обработке результатов геодезических измерений при использовании программных комплексов.
Основные задачи составления отчета по практике:
- овладение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией;
- получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности;
- ориентироваться в методиках использовать технологии сбора, систематизации и обработки информации, использовать методы ведения геодезических работ, подготовки и поддержания геодезической информации на современном уровне;
- применять теоретические основы создания оригиналов карт, планов, других графических материалов для целей землеустройства и Государственного кадастра недвижимости и уметь применять это в профессиональной деятельности.





1 Специализированные компьютерные программы

Топографический план - это уменьшенное картографическое изображение местности. Топоплан представляет собой подробную карту, на которую нанесены населенные пункты, улицы, железнодорожные станции, отдельные строения (жилые дома, нежилые здания, объекты инфраструктуры и т.д.) и практически все постройки, имеющиеся на местности. Также на топографическую карту наносятся численные показатели перепадов высот и рельеф местности, водоемы, леса, линии дорог, инженерные коммуникации.
Топографические планы создаются по результатам инженерно-геодезических изысканий. Для создания топопланов используются специализированные компьютерные программы: MapInfo, Digitals Кредо, Топограф, Geonics, Arcview, Autodesk AutoCAD и Autodesk Civil 3D, Topocad и др.
MapInfo Professional - многофункциональный инструмент, позволяющий создавать карты и проводить сложный географический анализ данных местности.

Рисунок 1 – Рабочая среда программы MapInfo

Для работы MapInfo создано большое количество приложений и дополнительных модулей, в том числе геодезический редактор, модуль трехмерного анализа, модуль для работы с аэрофотоснимками, модуль работы с ГИС-данными AutoCAD и приложения для кадастрового учета.
Создание Карты в программе начинается с открытия таблицы. Выполнить команду ОТКРЫТЬ из меню ФАЙЛ. Каждая таблица в окне Карты MapInfo представляет собой слой карты. Эти слои похожи на прозрачные пленки. Каждая пленка содержит отдельный тип данных для карты (границы государств, символы, текст и др.). Поместив такие слои один поверх другого получится полная карта. Важно правильно задать порядок слоев. Управлять режимами слоев можно командой УПРАВЛЕНИЕ СЛОЯМИ из меню КАРТА, рис.1.


Рисунок 2
Geonics - инструмент для обработки полевых измерений и создания топопланов. Программный продукт имеет множество расширений и модулей. Он предназначен для различных геодезических задач: расчет плановых геодезических сетей, обработка данных с геодезических приборов, вынос проекта в натуру, вычисление площадей участков по координатам вершин, подготовка данных для создания топопланов в среде AutoCAD. Также в Geonics реализован новый алгоритм, позволяющий находить ошибочные измерения в данных, полученных с геодезических приборов.
Arcview - многофункциональная геоинформационная система, используемая для анализа, редактирования и обработки географических данных, а также для создания карт.
Digitals - программное обеспечение для создания топографических и специальных карт. Digitals позволяет редактировать, создавать и просматривать карты различных цифровых форматов. В программе имеется функция автоматической загрузки геопривязанных космических снимков из Google Maps и Microsoft Virtual Earth.
В состав системы CREDO 3-го поколения вошли 4 подсистемы (ТОПОПЛАН, ЛИНЕЙНЫЕ ИЗЫСКАНИЯ, ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН, ДОРОГИ) и ряд пакетов прикладных программ (проектирование индивидуальных знаков, расчет нежесткой дорожной одежды и др.).

Рисунок 2 – Рабочая среда программы ТОПОПЛАН
Основные функциональные возможности системы ТОПОПЛАН обеспечивают: создание элементов модели с использованием большого набора методов геометрических построений; обработку засечек, обмеров, створных измерений; построение цифровой модели ситуации; автоматическое создание подписей для точечных, линейных и площадных топографических объектов; возможность создания и редактирования профиля линейного тематического объекта; отображение рельефа горизонталями или откосами, обрывами; моделирование вертикальных поверхностей; преобразование данных проекта различными методами трансформации; копирование или вырезку части или всех данных модели в другой проект; объединение данных из различных проектов в один из проектов; одновременное использование нескольких систем координат; поддержку однострочных и многострочных текстов; построение размеров.
Назначение системы ТОПОГРАФ это обработка данных геодезических измерений (импорт данных из файлов электронных тахеометров, поиск ошибок и уравнивание); создание и редактирование цифровой модели местности инженерного назначения; подготовка и выпуск необходимых отчетных документов (текстовых и графических), как по результатам уравнивания, так и по цифровой модели.

Рисунок 4 – Окно «План»
Преимущества использования системы ТОПОГРАФ:
• в рамках одного продукта выполняется весь комплекс камеральных работ от обработки данных полевых измерений до создания цифровой модели местности (ЦММ) инженерного назначения, с возможностью подготовки необходимых отчетных материалов
Программа Autodesk AutoCAD Civil 3D предназначенная для землеустроителей, проектировщиков генплана, проектировщиков линейных сооружений. Ключевой особенностью программы является интеллектуальная связь между объектами, позволяющая динамически обновлять все связанные объекты при внесении изменений в результаты изысканий или проектные решения, рис.5.

Рисунок 5 – Рабочая среда программы AutoCAD

Благодаря таким возможностям, как передача полевых данных, расчеты и автоматизированное черчение, инструменты Civil 3D оптимизирую все процессы, связанные со строительством инженерных сооружений Civil 3D объединяет весь цикл проектных работ: от геодезических до возведения объекта.
В Autodesk AutoCAD Civil 3D поддерживается широкий круг задач, связанных с обработкой геодезических данных. В программе можно выполнить камеральные работы по созданию крупномасштабных топографических планов; выполнение съемки с последующей обработкой и документированием результатов на объектах; планировку застройки, создание и ведение генеральных планов для проектирования и ремонта транспортных магистралей и инженерных сетей города, ведения градостроительного кадастра.




2 Электронные геодезические приборы

2.1 Электронный тахеометр

К числу базовых видов геодезических измерений можно отнести измерение горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и превышений. Эти виды измерений позволяют произвести с помощью программного обеспечения, встроенных в «память» электронных приборов.
К числу наиболее широко используемых электронных геодезических приборов относятся электронные тахеометры и цифровые (электронные) нивелиры различных производителей и модификаций.
Электронный тахеометр Sokkia FX-102 обладает солидным техническим оснащением и широкими возможностями нового программного обеспечения MAGNET Field On Board, рис. 6. Дальномер REDtech измеряет расстояния без отражателя до 500 метров за 0,9 секунд. Безотражательный дальномер позволяет легко выполнять измерения сквозь препятствия и на объекты небольшого размера (темные поверхности, углы зданий и конструкций, люки, провода, также измерения: сквозь листву, ветви, заборы и др.). Тахеометр Sokkia FX-102 имеет два цветных 3,5 дюймовых TFT дисплея с сенсорным вводом в совокупности с полной алфавитно-цифровой клавиатурой позволяют легко вводить нужную информацию и выполнять измерения.

Рис. 6 - Электронный тахеометр Sokkia FX-102
Аккумулятор способен обеспечить работу нового тахеометра в течение 20 часов. Запуск измерений можно выполняться с помощью клавиши, расположенной на боковой панели инструмента. Это позволяет проводить измерения, не отрываясь от окуляра и не теряя визуального контроля точности наведения на цель. Для коммуникации с устройствами и обмена данными предусмотрено кабельное соединение (RS232 и miniUSB) и беспроводный модуль Bluetooth. Для обмена данными и хранения файлов может использоваться USB flash диск. Внутренняя память 500 Мб.
Новое программное обеспечение MAGNET Field On Board c графическим пользовательским интерфейсом предоставляет поистине неограниченные возможности проведения полевых вычислений. Многообразие вычислительных программ способно выполнить сложные расчеты, необходимые при производстве геодезических работ, а большое количество используемых форматов поможет без труда использовать полученные данные в специализированных программных пакетах.
Тахеометр SOKKIA FX-102 используется в строительстве, маркшейдерском деле, землеустройстве, топографии, при проведении изысканий и в других приложениях.
Таблица 9 - Технические характеристики тахеометра SOKKIA FX-102
Точность измерения углов (СКО измерения
угла одним приемом) 2"
Дальность измерения расстояний без отражателя, м 500
Минимально измеряемое расстояние, см 30
Точность измерения расстояний на призму, мм 2 + 2·10-6 · D
Точность измерения расстояний без отражателя, м 3 мм + 2 ppm
Рабочая температура, °С -20°... +50°
Отвес лазерный
Время работы от одного аккумулятора, ч Более 20
Время заряда одного аккумулятора, ч Около 5.5

Тахеометр SOKKIA FX-102 обладает такими функциями:
- Подсветка сетки нитей, дисплея и клавиатуры для работы в сумерках;
- Створоуказатель для быстрого выноса точек;
- Лазерный центрир;
- Поддержка форматов SOKKIA SDR33, TOPCON (в т.ч. gts6 / gts7);
- AutoCAD (dxf / dwg), ESRI Shape, TDS, LandXML, MOSS GENIO, CSV, Microstation;
- Простой экспорт в AutoCAD, загрузка чертежей в тахеометр.
Прибор изготавливаются только в Японии.
Возможности и особенности программного обеспечения:
• импорт, экспорт данных различных форматов определение координат; обратная засечка; проектирование трассы, поперечников; измерение недоступного расстояния, превышения; обмер рулеткой; измерения со смещениями; вынос в натуру (точки, линии, точки относительно базовой линии, пересечения, кривой, спирали, ЦМР, точки в направление, трассы и т.д.); расчетный модуль COGO; инженерный калькулятор; расчет кривых; вычисление и подбор площади; плановые преобразования системы координат по соответствующим точкам; вычисление объема по разностям ЦМР и др.

2.2 Лазерный дальномер

Для автоматизации процесса измерения расстояний используют светодальномеры – устройства, содержащие излучатели и приёмники электромагнитных волн. Светодальномеры изготавливают в виде отдельных приборов типа СТ-5, «Блеск» 3СМ-2, СМ-5, лазерных рулеток серии «Disto» или в виде блоков, вмонтированных в зрительные трубы электронных тахеометров различных типов и модификаций. Блок обработки измерений производит вычисление наклонного расстояния S, значение которого выводится на экран ЖК-дисплея светодальномерного прибора или электронного тахеометра.
Для измерений используется лазерный луч, который распространяется с большой скоростью, и практически не рассеивается. Поэтому расстояние,