Характеристика GPS - аппаратуры

3.2 Характеристика GPS - аппаратуры

Приёмная аппаратура GPS, выпускаемая фирмой Ashtech (США), обеспечивает высокую точность места определения. В приёмник GPS встроен многоканальный блок, осуществляющий слежение одновременно за сигналами двенадцати и более спутников Земли. GPS - приёмник в течении одной секунды собирает, вычисляет и записывает данные о координатах всех спутников, находящихся в поле зрения. Стандартная внутренняя память приёмника 2 Мегабайта позволяет хранить более, чем 37-часовые результаты наблюдений шести спутников или 22часовые данные, полученные по наблюдениям за десятью навигационными искусственными спутниками земли.

Питание приёмника осуществляется от специальных аккумуляторов. Приёмник с помощью стандартной подставки закрепляется на штативе. Температурный диапазон его работы лежит в пределах -20, +60°С, при влажности 100%.

GPS - аппаратура состоит из антенных, приёмных и вычислительных устройств, а также пульта управления и индикации.

Приёмное устройство выполняет функции супергетеродинного приёмника, а также осуществляет первичную обработку сигналов.

Вычислительное устройство содержит блок связи и собственно вычислитель. Основой вычислителя являются микропроцессоры, дополненные модулями памяти.

Пульт управления и индикации содержит клавиатуру управления и индикационное табло, на котором, по указаниям оператора, могут отображаться различные параметры и сообщения.

GPS - приёмники бывают двух типов: одночастотные и двухчастотные. Выбор конкретного типа приёмника спутниковых сигналов для проведения земельно-кадастровых геодезических работ прежде всего зависит от необходимой точности определения положения объектов. Например, при создании и развитии ОМС1 необходимо использовать двухчастотные приёмники. При развитии ОМС2, а также при межевании земельных участков разрешается использование одночастотных приёмников.

Послесеансовая обработка данных GPS определений выполняется с помощью программного обеспечения.

Глава 4.Съемочное обоснование

4.1 Создание съемочного обоснования

Полевым работам предшествует составление проекта, включающего подбор необходимых картографических материалов, каталогов пунктов планово-высотного обоснования и выбор способа создания съемочной сети в зависимости от объекта съемки, её масштаба и имеющихся в наличии приборов. Полевые работы включают в себя рекогносцировку местности, создание сети съемочного обоснования и съемку ситуации и рельефа.

Рекогносцировка включает в себя знакомство с местностью в районе будущей съемки, отыскание пунктов обоснования и выбор места для закрепления точек съемочной сети. Эти точки следует располагать по возможности на возвышенных местах с хорошим обзором местности с учетом обеспечения взаимной видимости между смежными точками.

Плановое съемочное обоснование создается проложением теодолитных ходов, засечками и другими способами.

Геодезические методы предусматривают выполнение двух основных видов работ: построение межевой съёмочной сети и определение плоских прямоугольных координат межевых знаков. На первой стадии от пунктов ОМС определяют положение (координаты) пунктов межевой съёмочной сети, располагаемых вблизи объекта землеустройства, например земельного участка, путём проложения теодолитных ходов различной формы.

Разомкнутый теодолитный ход опирается на две известных стороны.

Замкнутый ход - сомкнутый многоугольник опирается на одну известную сторону.

Висячий теодолитный ход, подобный разомкнутому, но опирающийся только на одну известную точку.

Углы измеряются способом отдельного угла.

Допустимые относительные ошибки в теодолитных ходах находятся в пределах от 1/1000 до 1/3000.

На второй стадии, используя пункты межевой съёмочной сети в качестве исходной геодезической основы, определяют обычно полярным способом координаты, межевых знаков, измеряя электронным тахеометром соответствующие полярные углы и горизонтальные проложения. При этом расстояния от прибора до отражателей, установленных над центрами соответствующих межевых знаков, практически не ограничиваются по длине в виду сравнительно высокой точности измерения электронным тахеометром. Для контроля желательно измерить расстояние между смежными межевыми знаками.

4.2 Характеристика тахеометра

При создании съемочного обоснования был использован тахеометр серии DTM.

Прибор оснащен полнофункциональной алфавитно-цифровой клавиатурой с обеих сторон. Это обеспечивает быстрый доступ к основным функциям прибора и быстрый ввод данных, кодов и имен точек. Большой графический дисплей и 10 функциональных клавиш позволяет легко и быстро управлять инструментом, вводить и использовать необходимую информацию.

Полная влаго- и пылезащищенность позволяет работать с прибором в самых неблагоприятных погодных условиях. Ресурс работы батареи рассчитан на 27 часов работы в поле без подзарядки. Низкотемпературная модификация прибора Nikon DTM-352W позволяет работать с прибором при температуре до -30.

Объем памяти тахеометра составляет 10000 точек. Для структуризации данных в приборе можно создать 32 различных проекта (файла). Усовершенствованное программного обеспечивания позволяет максимально упростить съемочные работы, а внутренние прикладные программы позволяют проводить необходимые расчеты непосредственно на объекте. Кроме того, расширены возможности по выносу точек в натуру, съемке труднодоступных точек и объектов со сложной геометрией.

Глава 5. Кадастровые работы в Ростовском муниципальном округе

Они производились в следующем порядке:

- подготовительные работы;

- составление проекта;

- определение пунктов ОМС спутниковыми методами;

-создание съемочного обоснования;

- кадастровая съемка;

-камеральная обработка;

В процессе подготовительных работ были собраны и изучены топографические планы и карты масштаба 1:10000. В районе производства работ были обследованы пункты ГГС, возможные для проведения измерений, и установлена их сохранность.

При проектировании работ методом спутниковых GPS-измерений составлена схема исходного обоснования, в программе прогнозирования рассчитано оптимальное время для проведения измерений.

В ходе полевых работ выполнена закладка опорных точек привязки к государственной геодезической сети, по которым в дальнейшим производились спутниковые измерения методом построения сети в режиме быстрой статики двухчастотными спутниковыми геодезическими GPS- приемниками Javad Maxtor GD (HiPer). Все геодезическое оборудование, используемое в производстве работ, имеет необходимые сертификаты и разрешения для использования его на территории РФ.

В процессе постобработки спутниковые измерения обрабатывались в программном пакете "Trimble Geomatics Office". Из полученных спутниковых GPS – измерений по дифференциальному методу путем определений фазовой неоднозначности рассчитывались базовые векторы.

Полученная из базисных векторов сеть уравнивались в системе координат СК-76 по координатам используемых пунктов ГГС.

Всего было определено 5 пунктов ОМС.

Контроль качества работ проводился путем сравнения вычисленных координат пунктов ГГС с их значением по каталогу. При сравнение длины базовой линии между опорными точками привязки к ГГС, измеренной с помощью GPS- приемников и измерений тахеометром невязка составила 0.012м. Точность определения координат находится в пределах 7см. В приложении № 1 помещен технический отчет по созданию сети ОМС.

Геодезические работы выполнены в соответствии со следующими нормативными документами:

1.  ГКИНП (ОПТА)-02-262-02 "Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS", М.: ЦНИИГАиК, 2002г.

2.  "Основные положения об опорно-межевой сети", М.:Розземкадастр,2002г.

3.  РТМ 13-01-95 Применение приемников спутниковой системы WILD GPS SYSTEM-200 (фирмы Leica, Швейцария) при создании и реконструкции городских геодезических сетей. Н.Новгород. 1995г.

5.1 Характеристика теодолитного хода

Для создания обоснования был проложен разомкнутый теодолитный ход.

При проложении хода были соблюдены условия:

1.  С каждой точки должны быть видны две соседние.

2.  Расположение точек должно было обеспечить выполнение съемки

Углы теодолитного хода были измерены способом отдельного угла.

Длина теодолитного хода составила 2290,780 м. абсолютная погрешность в измерении углов теодолитного хода составила -0°00'40" при допустимом 0°00'22". Измерения, полученные с помощью тахеометра Nikon DTM-352, обрабатывались в программном комплексе " GREDO". Характеристики теодолитного хода и ведомости расчета координат точек теодолитного хода прилагаются (прил.2).

Одна из основных задач землеустройства – это вычисление площадей участков. В зависимости от формы, размера, требуемой точности, площадь может быть вычислена аналитическим, графическим и механическим способом.

Аналитический способ определения площади заключается в вычисление площадей участков, ограниченных прямыми линиями, по результатам измерения длины линий и углов между ними на местности.

Площади участков с правильными геометрическими очертаниями вычисляют по формулам математики. Если участок имеет форму многоугольника, то его делят на простые геометрические фигуры, а общую площадь получают как сумму площадей этих фигур.

Треугольник: S=1/2 bh, где b – основание, h – высота.

Прямоугольник: S=a * b;

Квадрат: S=a²

Трапеция: S=(a+b): 2*h, где a и b параллельные стороны, h – высота.

Если известны координаты границ углов поворота, то площадь вычисляют по координатам:

2S=Σⁿ₁x_n(y_n+1 – y_n-1)

Для контроля площадь вычисляют по другой формуле:

2S=Σⁿ₁x_n(x_n-1 – x_n+1)

Графический способ определения площади заключается в их вычислении по измерениям, выполненным на плане с учетом масштаба. Если границы участка прямолинейны, то на плане их делят на простейшие фигуры, графически определяют длины линий, необходимых для вычисления площадей по выше приведенным формулам математики.

Для контроля площадь каждой фигуры вычисляют дважды по разным сторонам.

Точность определения площадей зависит от точности измерения линии на плане и масштаба плана. Расхождение между двумя значениями площади треугольника не должно превышать:

∆S=0,04M/10000*√S,

где M – знаменатель масштаба плана, S –площадь в га.

Палетка – сетка квадратов, со сторонами от 2 до 4 мм, изготовлена на прозрачном материале или сеть, параллельных линий, проведенных через 2 – 4 мм.

Палетку накладывают на контур и считают количество целых квадратов, а из нецелых, на глаз, составляют целые. Затем с учетом масштаба вычисляют площадь.

Механический способ заключается в определение площади участков с криволинейными границами с помощью планиметра.

Наиболее распространены полярные планиметры, состоящие из полюсного и обводного рычагов, соединенных шарниром и счетного механизма.

Делением планиметра называют 1/1000 окружности ободка счетного ролика.

Цена деления планиметра - это количество площади в одном делении. Ее определяют, обводя квадрат с известной площадью, по формуле P=S/a – b, где S – площадь квадрата, a и b – отсчеты в начале и в конце обвода.

Площадь фигуры определяют, выполняя по два обвода и три отсчета, по которым вычисляют их разности. В обработку берут среднее, умножая его на цену деления. Точность определения площади планиметром порядка 1/400.

На точность определения площадей графическим и механическим способами помимо перечисленных факторов влияет деформация бумаги, на которой отпечатана карта.

Оценка точности определения площади земельного участка.

Согласно требованиям в документах кадастрового учета должна указываться точность определение площади.

В настоящее время установление на местности границ объектов землеустройства выполняется с применением современных геодезических приборов.

В процессе компьютерной обработки вычисляют координаты всех углов поворота границ и каждого здания на участке. Площадь получают автоматизировано по координатам.

Среднюю квадратическую ошибку "mp" определение площади участка прямоугольной формы по координатам вычисляют по формуле:

mp= mt*√p

 

Где P – площадь участка, K – коэффициент вытянутости -отношение длины участка к его ширине, mp – средняя квадратическая ошибка положения межевого знака.

Точность площадей фигур произвольной формы определяется по формуле:

M_pm² = 3,5*mt*√P_m,

где P_m – площадь участка в кв. м, mt- точность определения координат границ.

При геодезическом методе определения координат mt = 0.2 м. При картометрическом методе, когда координаты снимаются с планшетов ВИСХАГИ М 1:10000, mt= 2.5 м.

5.2 Кадастровая съемка

Горизонтальная съемка осуществлялась электронным тахеометром Nikon DTM-352 с точек теодолитного хода способом полярных координат. В процессе съемки были определены координаты углов поворота границ участка и положение контуров древесно-кустарниковых растительности.

По результатам кадастровых работ составлен межевой план (прил.3).

Заключение

В дипломной работе показана важность и необходимость применения спутниковых технологий для определения координат опорно-межевых сетей.

В первой главе описана координатная основа Российской Федерации, реализованная в виде Государственной геодезической сети (ГГС) закрепляющей систему координат на ее территории.

Во второй главе описаны способы определения координат (геодезическое метод, межевание с использованием спутниковых методов) и дана характеристика и описание создания съемочного обоснования для кадастровых съемок.

Третья глава содержит в себе методику определения координат точек на земле. Дана подробная характеристика систем GPS и ГЛОНАСС, и описана характеристика GPS – аппаратуры.

В четвертой главе описано создание съемочного обоснования с использованием электронного тахеометра.

В пятой главе содержится описание кадастровых работ в Ростовском муниципальном округе: определение координат точек ОМС с использованием спутниковых технологий, характеристика теодолитных ходов, кадастровая съемка, определение площадей участков и оценка их точности, которая зависит от способа и точности определения координат. В настоящие время основным является способ определения площади по координатам, которая зависит от способа и точности определения координат – геодезическим или картометрическим способом.

Используемая литература

1. В. Е. Дементьев " Современная геодезическая техника и ее применение", Тверь "Ален", 2006 г.

2. К. М. Антонович, "Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии" Т.1.2. М. "Картгеоцентр", 2006г.

3. А.В. Маслов и др. М. "Геодезия" "Колос С",2006г.

4. Ю.К. Неумывакин, М.И. Перский, "Земельно - кадастровые геодезические работы" М. "Колос С", 2006г.

5. Ю.К. Неумывакин, М.И. Перский, "Геодезические обеспечения землеустроительных и кадастровых работ", М. "Картгеоцентр-Геодезиздат ", 1996г.

6 Методические рекомендации по проведению межевания объектов землеустройства. Розземкадастр 2003

7. Основные положения об опорной межевой сети. Розземкадастр 2002г.