3. Планирование геодезической съемки

3.1. Общие сведения

Рассмотрим вопросы организации наблюдений (Hofmann-Wellenhof B. et al,1992). GPS съемка значительно отличается от съемки классическими методами вследствие ее независимости от погоды и от условия прямой видимости между пунктами. Поэтому планирование GPS съемки, процесс наблюдений и обработка иные. Федеральный геодезический контрольный комитет (FGCC) США опубликовал (FGCC,1988) стандарты и указания для проведения съемки.

Планирование GPS съемки может соответствовать или нсоответствовать определенному приложению или проекту. Прежде чем решить, расходовать ли ресурсы на планирование, необходимо принять решение об основной цели съемки и о желаемой точности результатов (координат). FGCC, например, классифицирует съемки назначением им порядка в зависимости от их точности. Съемки наиболее высоких порядков (A и B) зарезервированы для таких специальных случаев, как научные исследования и создание национальной геодезической сети. Остальные съемки первого, второго, третьего порядков являются классификациями, обычно задаваемыми для картографирования, кадастра и для инженерных проектов. Для успешного выполнения высокоточной съемки планирование обязательно, но для съемок низких (первого, второго и третьего) порядков не нужно выполнять такое обширное планирование, кроме случаев работы в районах, сильно заросших деревьями, или имеющих большое количество препятствий.

При оптимальном планировании GPS съемки обязательно рассмотрение таких параметров, как конфигурация сети пунктов или сети спутников, число и тип используемых приемников, экономические факторы. В противоположность к построению триангуляционных или трилатерационных сетей, когда требуются значительные усилия для поддержки геометрической строгости сети, к геометрии GPS сети и длинам баз такой сети нет таких жестких условий. Фаза планирования должна также включать в себя учет возможностей обработки данных, например, того, позволяет ли имеющееся программное обеспечение вычислять однобазовое или многобазовое решения для векторов баз.

В случае больших проектов с большим количеством пунктов и приемников, планирование GPS съемки можно было бы облегчить использованием компьютерных программ, чтобы сэкономить время и ресурсы. Геодезическая служба Канады, например, разработала соответствующий пакет программ (Klees, 1990). Эта программа планирует маршрут движения транспорта с приемником, выбор спутников, схему создания сети. Более простая программа планирования съемки поставляется фирмой TRIMBLE в составе пакете программ TRIMVEC-PLUS.

3.2. Выбор пункта наблюдения

Попытаемся сформулировать требования, каким должен удовлетворять пункт наблюдения с точки зрения видимости спутников, доступности, связи с контрольными пунктами.

Первым шагом в планировании GPS съемки является получение мелкомасштабной карты местности, на которую можно нанести желаемые пункты. Топографические карты масштаба от 1:25 000 до 1:100 000 являются самыми подходящими для этой цели, полезны и карты дорог. Все желаемые пункты съемки наносятся на карту вместе с известными контрольными пунктами. В большинстве случаев не стоит использовать контрольные пункты, не включенные в национальную (государственную) систему. Использование координат пунктов, точность которых неизвестна, может привести ко многим проблемам, так что лучше выбрать пункт национальной сети, даже если он на большем расстоянии от пункта проекта, чем другие контрольные знаки.

При планировании GPS съемки, следует учитывать два основных требования: размещение в районе хорошей видимости неба и близость к дороге. Первое требование крайне важно, а второе служит увеличению производительности. Приводим список желаемых характеристик GPS пункта.

• Размещение в области беспрепятственного обзора неба, начиная с высоты 20 градусов (над горизонтом).

• Легкий доступ (преимущественно транспортом).

• Марка, перемещение которой маловероятно.

• Чистый участок для видимой азимутальной марки.

• Место для парковки транспорта.

• Принадлежность земли государству.

Полная привязка GPS сети к национальной системе координат требует выполнения наблюдений минимум на трех контрольных пунктах. Во многих районах имеются суперсети, удобные опорные монументы которых можно использовать для GPS съемок. Если имеются пункты суперсети, нет даже необходимости посещать их до начала работы в поле. Приемлемая плановая привязка будет состоять из измерений координат по отношению к контрольным пунктам национальной сети на каждой стороне территории съемки. Привязка к высотной системе координат обычно требует больших усилий при планировании. Три марки на углах территории съемки обеспечат минимально приемлемую высотную опорную систему координат.