Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2353.pdf
Скачиваний:
44
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
6.14 Mб
Скачать

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ НА ЭВМ

 

 

 

 

И

 

 

 

Д

Учебно-методическое пособие

 

 

А

 

 

б

 

 

и

 

 

 

Состав тели: Р.В. Зотов, А.Г. Сутягин

С

 

 

 

 

Омск 2016

1

УДК 519 6004: 528 ББК 22.17

М34

Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.

Рецензент канд. техн. наук Л.В. Быков(ФГБОУ ВПО ОмГАУ)

Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве учебнометодическогопособия.

М34 Математическая обработка геодезических сетей на ЭВМ [Электронный ресурс] : учебно-методическое пособие / сост. : Р.В. Зотов, А.Г. Сутягин. – Электрон. дан.

Омск : СибАДИ, 2016. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r_plus/cgiirbis_64_ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.

Работа охватываетСибАДИматериал всех разделов дисциплины «Математическая обработка геодезических сетей на ЭВМ». Дается теоретический материал в объеме, необходимом для выполнения задания.

Приводится подробный разбор примера лабораторного практикума с пояснениями. В приложении даются выходные документы выполненных работ по вариантам.

Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.

Рекомендовано для обучающихся направления «Геодезия и дистанционное зондирование» профиль «Геодезия».

Пособие подготовлено на кафедре «Геодезия».

Текстовое (с мвольное) издание (6,0 МБ)

Системные требования : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ; DVD-ROM ;

1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов

Adobe Acrobat Reader ; Google Chrome

Редактор О.А. Соболева

Техническая подготовка Т.И. Кукина Издание первое. Дата подписания к использованию 29.12.2016

Издательско-полиграфический центр СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПЦ СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2016

2

ВВЕДЕНИЕ

Практическое наполнение учебно-методического пособия содержит методологию математической обработки полевых измерений, выполняемых при создании планового и высотного съемочных обоснований на примере комплекса CREDO .

Даются детальные указания для успешного выполнения комплекса работ по автоматизации камеральной обработки полевых наземных инженерно-геодезических данных, а также результатов спутниковых измерений по программе CREDO DAT_4. Также содержится краткая информация о функциональных возможностях программы, ее интерфейсе и основных настройках. Приводится описание отдельных команд и технологических сценариев обработки данных.

совместном или раздельном уравниванииДИплановых наземных

испутниковых, высотных измерений (систем и ходов геометрическо-

го, тригонометрического нивелирования), геодезических сетей разных форм, классов и методов (комбинацииАметодов) создания, выполняемое параметрическим способом по методу наименьших квадратов;

совместном уравниваниибизмерений разной точности и разных методик;

развернутойиоценке точности, полной статистической оценкенаопределенииСвозможностей поэтапного (от высших классов к

низшим) уравнивания многоранговых сетей.

1.СОЗДАНИЕ ПЛАНОВОГО ОБОСНОВАНИЯ

СПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА

CREDO_DAT_4_0

Исходные данные:

1.Схема теодолитных ходов с четырьмя опорными точками

85, 84, 83, 82 (см. рис. 22).

2.Координаты опорных точек в местной системе координат по вариантам обработки: Х85, У85, Х84, У84, Х83, У83, Х82, У82 (см. прил. 1–7).

3

3.Дирекционные углы по вариантам обработки двух направле-

ний: 85–84, 83–82 (см. прил. 1).

4.Измеренные полным приёмом теодолитом 2П30Т горизонтальные углы системы ходов, которые приведены на схеме 22.

5.Измеренные мерной лентой с точностью 1:2000 и исправленные за угол наклона линии (горизонтальные проложения) теодолитных ходов.

Цели и задачи:

1.Выполнить уравнивание отдельного хода, системы теодолит-

ных ходов с оценкой точности и анализом ошибок полевых измерений.

2.Каждому студенту необходимо в первую очередь изучить ос-

новные функции программы CREDO_DAT, необходимые для выполнения лабораторных работ, и освоить для этихИцелей интерфейс программы.

3.Настроить свойства проекта вДсоответствии с требованиями и допусками.

4.Внести в полном объёме необходимую для обработки и соответствующего оформления информациюАсогласно интерфейсу (сведения об организации, характеристика точности, система координат, поправки, масштаб отображениябэллипсов погрешностей и т.д.).

5.Выполнить предварительную обработку теодолитных ходов и анализ ошибок, в томичисле допущенных при вводе информации и получить в графическом окне схему ПВО.

6.ВыполнитьСуравн ван е и в графическом окне на ходовых точках получить элл псы погрешностей планового положения.

7.После того как получены каталог координат и все отчеты с регламентируемой точностью, необходимо выполнить анализ поиска грубых ошибок (с их искусственной имитацией) с использованием возможностей, заложенных в программном обеспечении.

8.Создать схему ПВО в графическом окне. Вызовите контекстное меню правой клавишей мыши. Выберите пункт Фильтры. В окне диалога отключите всё, что не должно быть на схеме.

1.1. Основные функции CREDO_DAT

Импорт:

данных, полученных с электронных регистраторов и тахеометров;

4

данных через последовательный порт непосредственно с электронных тахеометров;

прямоугольных координат и измерений из текстовых файлов в произвольных форматах, настраиваемых пользователем;

результатов постобработки измерений, полученных с помощью глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС).

Загрузка растровых подложек, подготовленных в программах

CREDO ТРАНСФОРМ, MapInfo, ArcView/ArcInfo, Photomod.

Настройка и использование нескольких классификаторов, обработка кодовых строк расширенной системы кодирования для полевой регистрации геометрической и атрибутивной информации о тематических объектах.

Создание и использование собственных систем (наборов кодов) полевого кодирования. И

Ввод и табличное редактирование данных, включая работу с буфером обмена, отключение/восстановлениеДпунктов и измерений, работа с блоками данных, использование интерактивных графических

операций.

Расчеты: А 1. Предварительная обработка измерений, учет различных по-

правок – атмосферных, забвлияние кривизны Земли и рефракции, переход на поверхность относимости.

2. Редуцирование направлений и линий на эллипсоид, плоскость

впоперечно-цилиндр ческой проекции Меркатора в системах координат СК42, СКС63, СК95, МСК, UTM и им подобных или пользовательских с настра ваемыми значениями долготы осевого меридиана, смещения по X, Y и масштабом по осевому меридиану.

3. Учет аномалий высот геоида (модель EGM2008) в спутниковых высотных измерениях.

4. Автоматический расчет коэффициента рефракции.

5. Уравнивание плановых и высотных геодезических сетей разных форм и методов создания (линейно-угловых сетей, полигонометрии, систем ходов геометрического и тригонометрического нивелирования), выполняемое параметрическим способом по методу наименьших квадратов. Обеспечена возможность выполнять совместное уравнивание измерений разной точности и разных методик с развернутой оценкой точности, включающей эллипсы ошибок.

6. Уравнивание геодезических построений с учетом ошибок исходных данных.

5

7. Выявление, локализация и нейтрализация грубых ошибок в исходных данных, линейных, угловых измерениях и нивелировании в автоматическом режиме (L1–анализ) и с помощью интерактивных действий (трассирование).

8. Поиск грубых ошибок исходных данных методом последовательного исключения.

9. Поэтапное и совместное уравнивание многоранговых сетей.

10. Совместное уравнивание наземных измерений и сетей ГНСС. 11. Расчет параметров локального датума и анализ качества ко-

ординат исходных пунктов.

12. Создание, использование в расчетах и экспорт региональной модели геоида.

13. Проектирование опорных геодезических сетей (в том числе с учетом ошибок исходных пунктов), выбор оптимальной схемы сети, необходимых и достаточных измерений, подбор точности измерений.

14.

Пересчет координат из прямоугольных в геодезические.

21.

Различные виды трансформации координат, включая преоб-

разование по Хельмерту и аффинное.

И

22.

 

Расчет обратных геодезических задач в различных видах с

выдачей ведомостей.

Д

23.

 

Обработка тахеометрической съемки с формированием то-

чечных, линейных и площадных тематических объектов и их атрибу-

тов по данным полевого кодированияА.

24.

Интеракт вное форм рование точечных, линейных и пло-

щадных тематическ х объектовби их атрибутов по данным полевых

абрисов.

и

25.

Инженерно-геодезические расчеты и построения (обмер,

створ, перпендикуляр, линейные засечки с расчетом СКО, сетка точек

и т.д.).

С

 

 

1.2. Виды входных данных, источники данных

Входные данные:

исходные координаты и высоты пунктов, дирекционные углы, их точностные характеристики;

результаты полевых наземных измерений – расстояния, горизонтальные и вертикальные углы, превышения;

6

– результаты постобработки спутниковых измерений – навигационные координаты пунктов в WGS84, приращения координат векторов и их точностные характеристики;

– информация о снимаемых топографических объектах в кодах полевого кодирования или абрисах.

Дополнительные данные: используемые системы координат и их параметры, общие сведения о технологии съемки (единицы измерения, формулы для расчета вертикальных углов, инструментальные поправки), атмосферные условия, априорные точности (классы) измерений, аномалии высот геоида EGM2008.

Как вспомогательные данные используются картографические материалы в виде растровых подложек.

Источники данных:

1. Файлы электронных тахеометров (регистраторов) в форматах

Sokkia (SDR2x, 3x), Nikon (RDF), Geodimeter (ARE, JOB), Leica (GRE, GSI, IDEX), Topcon (GTS6, GTS7), Trimble (М5), УОМЗ (3ТА5, 4ТА5, 5ТА5), PENTAX (DC1, AUX, CSV), FOIF(RTS600, 680), KOLIDA

ми средствами, поставляемыми вместеДс приборами. Для импорта файла в проект CREDO_DAT необходимо установить соответствую-

(KTS440,550).

И

 

2. Указанные файлы копируются на жесткий диск программны-

щий модуль импорта, доступныйбАна сайте компании для свободного скачивания. Список модулей регулярно обновляется и дополняется с

4. ДанныеСпостобработки ГНСС измерений из файлов соответствующих форматов – SNAP-файлы (PINACLE), данные по станциям и базовым линиям *.txt, *.csv (LGO), *.asc (TGO, TBC), *.tvf (Topcon Tools), отчеты по решению базовых линий (Spectrum Survey).

3. Данные, полученные прямым чтением с электронных тахео-

метров, позволяющ х обмен ваться данными через последователь-

ный порт.

и

 

Данные из полевых журналов, ведомости и каталоги вводятся с клавиатуры в табличных редакторах.

Все импортированные из внешних источников данные попадают в табличные редакторы и являются доступными для последующего редактирования, документирования.

Если в импортируемом файле, наряду с первичными отсчетами измерений (отсчет по вертикальному лимбу, измеренная наклонная дальность), содержатся приведенные или усредненные значения (вер-

7

тикальный угол, горизонтальное проложение), вычисленные внутренней программой регистратора, то импортируются только первичные отсчеты. Производные (расчетные) данные либо игнорируются, либо используются программой как вспомогательные и подлежащие перерасчету.

Подготовка выходных документов включает:

создание ведомостей и каталогов, выдача их в принятой фор-

ме;

создание чертежей в любом масштабе и планшетов (1:500- 1:5000), схем планово-высотного обоснования в принятых или настраиваемых условных обозначениях, полное оформление в чертежной модели и печать графических документов.

1.Создание нового или открытиеДсуществующегоИ проекта.

2.Уточнение, при необходимости, сервисных настроек и параметров конфигурации рабочейАсреды (состав и расположение окон, рабочих команд, параметров отображения элементов в графическом окне). б

3.Уточнение свойств проекта, то есть параметров, присущих каждому отдельномуипроекту (наименование ведомства и организации, описание системы коорд нат и высот, используемых при производстве геодезическСх работ, настройку стандартных классификаторов, задание един ц змерен й, учитываемые поправки, параметры уравнивания и другие аналогичные настройки).

4.Импорт данных или ввод и редактирование данных в табличных редакторах. Система обеспечивает возможность комбинировать способы подготовки данных: импортировать данные по шаблону из текстовых файлов (например, координаты исходных пунктов), импортировать измерения из файлов электронных регистраторов, файлов

постобработки ГНСС, вводить данные через табличные редакторы и т.д.

5.Предварительная обработка измерений (предобработка).

6.Уравнивание координат пунктов планово-высотного обоснования. Следует обращать особое внимание на настройки параметров уравнивания и априорную точность измерений, которые существенно

8

влияют на качество уравнивания, особенно при совместном уравнивании разнородных сетей.

7.Подготовка отчетов. Редактор шаблонов позволяет сформировать шаблон выходного документа согласно стандартам предприятия.

8.Создание чертежей.

9.Экспорт данных в системы комплекса CREDO, САПР, ГИС, текстовые файлы.

1.4. Теодолитный ход в программном комплексе

CREDO_DAT_4_0

После загрузки программы «CREDO_DAT_4_0» (рис. 1) наведи-

те курсор мыши на экранную кнопку панели инструментов «Новый

 

 

 

 

И

проект» и нажмите левую кнопку мыши. Будет создан новый проект

(рис. 2).

 

 

Д

 

 

 

 

 

А

 

 

б

 

 

и

 

 

 

С

Рис. 1. Загрузка программы

Рис. 2. Создание нового проекта

9

Сохраните проект (рис. 3) в рабочей директории под соответствующим именем (необходимо войти в программу под именем «Администратор»).

 

 

 

Д

 

 

А

 

Рис. 3. Сохранение проектаИ

Щелкните левой кнопкой мыши по экранной кнопке главного ме-

 

б

 

ню «Файл» и в выпавшем меню вы ерите «Свойства проекта» (рис. 4).

и

 

 

С

 

 

 

Рис. 4. Свойства проекта

Настройте свойства проекта в соответствии с требованиями и допусками. Заполните карточку проекта (рис. 5) и нажмите «Применить».

10

 

 

Рис.5. Карточка проекта

Выберите систему координат (рис. 6), в которой производятся

работы.

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

А

 

 

 

б

 

 

 

и

 

 

 

 

С

 

 

 

 

Рис. 6. Система координат

Проверьте на вкладке «Плановые сети» установленные допуски (рис. 7) и среднеквадратические ошибки (СКО) и, если необходимо, измените их.

11

Рис. 7. Допуски и СКО

Перейдите на вкладку «Поправки» и активизируйте, установив галочки (рис. 8), необходимые поправки в уравнивание.

Если в электронном тахеометре не вводилась поправка за кривизну и рефракцию, необходимо активизировать поправку установив галочку.

При измерениях расстояний лентой установите галочку «Компарирование мерных приборов».

При выполнении работ в государственной геодезической систе-

 

 

 

И

ме необходимо редуцировать горизонтальные проложения на уровень

моря и редуцировать на плоскость Гаусса.

 

При выполнении работ в условнойДсистеме координат поправки

за редуцирование не вводятся.

 

 

 

А

 

 

б

 

и

 

 

С

 

 

 

Рис. 8. Поправки

Введите масштаб отображения эллипсов погрешностей (рис. 9).

12

Рис. 9. Масштаб отображения эллипсов погрешностей

Перейдите в меню «Сервис» Геодезическая библиотека (рис. 10)

и переименуйте «Default» на название інструмента, используемого в работе (рис. 11).

 

 

 

 

И

 

 

 

Д

 

 

А

 

 

б

 

 

и

 

 

 

Рис. 10. Геодезическая библиотека

С

 

 

 

 

Рис. 11. Название используемого инструмента

Выберите соответствующую формулу для введения поправки вместо нуля в отсчеты по вертикальному кругу:

1. Для инструментов, измеряющих вертикальные углы от зенита

(GTS-223, GTS-2S, Sokkia, DAHLTA) – формула MOL, RMO–180.

13

2.Для теодолитов 2Т5К – формула LMO, MOR.

3.Для теодолитов Т30 – формула LMO, MOR±180.

4.Для теодолита 3Т5КП – формула LMO, MO+R. (такой формулы в CREDO_DAT нет, поэтому отсчеты при круге право надо записывать с противоположным знаком и использовать – формулу LMO, MOR).

При использовании нескольких разнотипных инструментов (например, DAHLTA и 2Т5К), щёлкнув мышью на кнопке «Создать», добавьте в список инструменты и установите для них соответствующие «Формулы для вертикального круга».

Если расстояния измерялись лентой или рулеткой, нужно в соответсвующие графы ввести: To – температуру воздуха при компарировании и k – поправка в метрах на один метр измеренной линии (оп-

ределяется при компарировании); Ке – коэффициент расширения ста-

ли (0,0000125) установлен по умолчанию.

И

 

После ввода всех параметров нажмите экранную клавишу «OK».

соответствующую ячейку, нажмите левуюДкнопку мыши и из выпавшего меню выберите «Исходныйб»). Для ввода следующего пункта ПВО нажмите на клавиатуре клавишу «Стрелка вниз» (рис. 13), внизу образуется новая пустаяистрока для ввода данных следующей точки ПВО. Для вставки пустой строки выше активной строки используйте на клавиатуреСклав шу «Insert».

Наведите курсор мыши на вкладку редактора «Пункты ПВО». Щелк-

нув левой кнопкой, откройте вкладку ПВО (рис. 12), введите координаты и отметки пунктов планово-высотного обоснования. «Тип XY» и «Тип H» измените с «РабочийА» на «Исходный» (наведите мышь на

Рис. 12. Координаты пунктов ПВО

Рис. 13. Новая строка

14

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]