Построение планово-высотного обоснования с помощью программного пакета Credo_Dat

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ГОУ ВПО «УдГУ»)

Курсовая работа

ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНОВО-ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНОГО ПАКЕТА CREDO_DAT

Габдрахманов Ринат Замирович

Географический факультет

Кафедра геодезии и геоинформатики

Группа 22 - 41

Научный руководитель:

Ст. преподаватель Григорьев И. И.

Ижевск 2012

Содержание

Введение

Глава 1. CREDO_DAT как этап «безбумажной» технологии создания цифровой модели местности

Глава 2. Общие сведения о Credo_Dat

2.1 Методология обработки данных в комплексе CREDO

2.1.1 Место Credo_Dat в создании цифровой модели местности

2.2 Описание и интерфейс программы Credo_Dat

Глава 3. Создание планово-высотного обоснования на примере Credo_Dat

3.1 Ввод данных по теодолитному ходу. Обработка данных. Анализ на грубую ошибку

3.2 Ввод данных по нивелирному ходу. Обработка данных

3.3 Ввод данных тахеометрической съемки

Заключение

Список литературы

Приложение

Введение

плановый высотный credo dat

Актуальность работы заключается в том, что работа с бумажной картой зачастую требует достаточно высокой квалификации пользователя, так как общее число условных знаков очень велико. Использование таких карт для анализа или проектирования требовало выполнения трудоемких операций, причем, основными инструментами для измерений были циркуль, масштабная линейка, транспортир, курвиметр и др. С развитием прогресса и широким распространением персональных компьютеров широкое применение нашли программные комплексы для обработки результатов топографо-геодезических съемок. И среди этих программных продуктов, наибольшую известность на постсоветском пространстве имеет программно-технологический комплекс CREDO, представляющий собой совокупность технологий сбора данных и программных средств их обработки, создания и широкого использования цифровой модели местности инженерного назначения. И именно обработка данных в комплексе Credo является первым этапом в создании цифровой модели местности.

Цель работы - исследовать возможности программного продукта Credo_Dat на примере построения планово-высотного обоснования.

Задачи работы:

1. усовершенствование навыков обработки результатов измерений в программе;

2. изучение модулей программы;

3. построение планово-высотного обоснования с помощью Сredo;

4. подготовка выводов по работе с программой.

Глава 1. CREDO_DAT как этап «безбумажной» технологии создания цифровой модели местности

Массовый интерес к цифровой топографической информации, цифровым картам (планам) и цифровым моделям местности возник в начале 80-х годов прошлого столетия, когда предприятия и организации страны стали оснащаться электронными вычислительными машинами (ЭВМ). Это, в свою очередь, послужило мощным стимулом автоматизации топографо-геодезических съемок, разработки методов их автоматизации и цифрового представления топографических карт и планов различных масштабов.

Топографическая карта, план всегда была многоцелевой и являлась основой для планирования, управления, проектирования, строительства и решения целого ряда иных задач. Поэтому форма представления топографической информации определяет как способы ее извлечения, так и уровень автоматизации использования такой информации.

С давних времен топографические карты и планы составлялись на бумажной основе и были ориентированы на визуальное восприятие и анализ картографического изображения. Восприятие карты базировалось на использовании для отображения объектов местности системы наглядных, легко читаемых условных знаков и элементов пояснительного и вспомогательного характера. К пояснительным надписям относятся подписи наименований некоторых объектов и численные характеристики (собственная высота, глубина, ширина и др.), а к вспомогательным - географическая или километровая сетка координат и подписи ее выходов, элементы зарамочного оформления - склонение магнитной стрелки, сближение меридианов, масштаб изображения и сечение рельефа и пр. Преимуществом таких карт, называемых аналоговыми, являются их наглядность, простота и доступность использования практически вне зависимости от внешних условий [2].

Однако работа с бумажной картой зачастую требует достаточно высокой квалификации пользователя, так как общее число условных знаков приближается к тысяче. В то же время попытка сделать карту более информативной (например, повысить точность представления рельефа, отобразить новые данные или динамику какого-либо процесса) превращало ее в трудно читаемую. Использование таких карт для анализа или проектирования требовало выполнения трудоемких операций, причем, основными инструментами для измерений были циркуль, масштабная линейка, транспортир, курвиметр и др. [2].

Появление электронных вычислительных машин в корне изменило ситуацию. Именно ЭВМ обеспечили замену аналоговых карт цифровыми картами и планами, которые предоставляют для работы с пространственными данными несравнимо большие возможности, связанные с заменой зрительного анализа компьютерным.

Ориентация производства на создание цифровых карт, которые характеризуются более высокими потребительскими свойствами, обусловила необходимость перехода на принципиально новый уровень работ, базирующийся на комплексной автоматизации полевого и камерального производства. Это, в свою очередь, потребовало решения ряда взаимоувязанных задач, к числу которых можно отнести [4, 5]:

создание и реализацию на ЭВМ способов представления топографической информации в виде цифровой модели местности (ЦММ);

разработку и использование автоматизированных геодезических и фотограмметрических приборов и устройств, специализированных аппаратных комплексов и средств вычислительной техники;

разработку и внедрение методов сбора цифровой топографической информации (ЦТИ) ее хранения, преобразования и использования;

организацию технологического процесса как совокупности автоматизированных систем и технологических линий картографирования.

Начало активных работ в области создания автоматизированных средств обработки топографо-геодезической информации вообще и крупномасштабного картографирования в частности относится к первой половине 1980-х годов. В те годы вычислительные средства были представлены стационарными ЭВМ серии ЕС, в которых ввод данных осуществлялся с перфоленты и перфокарт, а вывод - на узкую печать и алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ). Но именно в тот период, от которого нас отделяют около 30 лет, закладывались основы современных цифровых методов, разрабатывались модели и структуры данных, создавались полевые регистраторы и автоматизированные системы, внедрялись технологии автоматизированной крупномасштабной топографической съемки и полевого кодирования [1].

Наиболее активно разрабатывались методы цифрового картографирования в предприятиях и организациях ГУГК СССР и Госстроя СССР. Среди комплексных разработок того времени следует упомянуть Автоматизированную систему крупномасштабного картографирования (АСК, НИИТТГ), Топографо-геодезическую информационную систему для городов (ТГИС-город, НИИТТГ), Автоматизированную топографическую оперативную систему (АТОС, ЦНИИГАиК) и ряд фотограмметрических систем (МОДЕЛЬ, ЦНИИГАиК) и др.

Техническую базу АСК, как и большинства аналогичных систем того времени, составляли [4, 5]:

стационарные ЭВМ серии ЕС с оперативной памятью 512 Кб, несколькими накопителями на дисках (по 29 Мб) и магнитных лентах;

регистратор полевой информации РИОН с объемом памяти 32 Кб;

накопители полевой информации (НИК) обеспечивающие перенос информации с регистратора РИОН на компакт-кассету МК-60 и обратно;

средства передачи информации с регистратора РИОН на устройство подготовки данных на магнитной ленте ЕС-9002 (УПДМЛ):

средства регистрации фотограмметрической информации АРС Онега-2 на базе микро-ЭВМ СМ-1800 (объем памяти 64 Кб), подключенной к УПДМЛ ЕС-9002 и стереокомпаратору или аналоговом} прибору;

тахеометры РЕКОТА и ЕОТ-2000 (ГДР), Та-5 и квантовый дальномер КТД (СССР), причем, автоматическая регистрация выполнялась только тахеометрами РЕКОТА и ЕОТ-2000, да и то через блоки сопряжения БИРЕК и БИЕОТ соответственно.

В структурном отношении АСК представляла собой несколько подсистем, совокупность которых обеспечивала:

ввод результатов полевых геодезических и фотограмметрических измерений;

формирование цифровой модели местности в виде геометрического описания объектов, классификационных кодов и атрибутов;

графическое отображение элементов ситуации и рельефа в соответствии с требованиями действующих нормативных документов;

- хранение цифровой информации и выдачу ее потребителям.

Математическое обеспечение системы базировалось на векторном представлении контуров и рельефа, а в части последующего построения модели карты (плана) - аппарата сплайнов и сплайнов на подпространстве, реализованных на целочисленной арифметике.

Предложенное в те годы решение, идея которого актуальна и ныне, основывалось на использовании примечаний к съемочным пикетам, в составе которых указывалось до шести 2-х-значных кодов различного характера [5]:

служебных, обеспечивающих автоматическое формирование описания геометрического положения линейного объекта или границы площадного объекта: его начальную и конечную точки, тип линии (гладкая кривая или ломаная линия), признак замыкания и др.;

технологических, которые присваивались текущему пикету или формируемому элементу точечного, линейного или площадного типа для определения его семантического содержания («столб», «фонарь», «луг», «лес», «дорога полевая», «боровка оврага» и др.).

- управляющих, обеспечивающих возможность автоматического построения окружности, дуги или контура, параллельного текущему контуру, слева и/или справа от него.

Это решение применяется и в современных автоматизированных технологиях без сколько-нибудь серьезных изменений.

Система использовалась многими предприятиями и организациями страны, но из-за отсутствия адекватных вычислительных средств и измерительных приборов широкого применения не нашла, а ее компоненты использовались при съемке шельфа Охотского, Балтийского морей, акваторий озер и водохранилищ.

Новые возможности автоматизации топографических съемок и цифрового моделирования открылись с появлением персональных ЭВМ, электронных тахеометров и средств регистрации результатов полевых измерений [6].

Глава 2. Общие сведения о Credo_Dat

2.1 Методология обработки данных в комплексе CREDO

Реализуемый в современных технологиях процесс сбора данных, за исключением создания опорных геодезических сетей, не разделяется на создание планового, высотного обоснования, съемочные или обмерные работы. Поэтому файл данных, формируемый в процессе выполнения работ с использованием электронной регистрации, содержит всю совокупность измерений и введенной в процессе съемки семантической информации в порядке их регистрации. Кроме того, резко изменившиеся, по сравнению с традиционными нормативными характеристиками, точностные параметры современных средств измерений существенно расширяет выбор схем построения плановых и высотных сетей, что размывает границу между методами построений (трилатерация, триангуляция, полигонометрия).

Вес это определяет методологическую основу программного комплекса CREDO, базирующуюся на двух основных принципах: комплексном подходе к обработке информации и модульной структуре программного обеспечения [7].

Комплексность обработки информации достигается насыщением информационного, технологического и программного обеспечения средствами, позволяющими вводить и обрабатывать разнообразную метрическую, семантическую и синтаксическую информацию, создавать цифровую модель местности и решать на ее основе различные задачи в интересах пользователя. Такие средства, в частности, обеспечивают возможность:

различных преобразований координатных систем;

использования информации, полученной по современным технологиям с помощью разнообразных геодезических приборов, стоящих на вооружении производственных предприятий и организаций, и полной ее обработки методом наименьших квадратов с оценкой точности уравненных значений всех неизвестных и их функций;

построения цифровой модели местности инженерного назначения по результатам полевой топографической съемки или векторизации имеющегося картографического материала;

- решения на основе цифровой модели местности различных прикладных задач, и в частности - создания проектов зданий и сооружений.

- транспортных коммуникаций, формирования земельного участка и др. с получением, при необходимости, цифровой модели проекта, чертежного плана и пр.;

- взаимодействия с распространенными ГИС - и CAD-системами экспортируя и импортируя информацию [7].

Каждая из перечисленных позиций требует решения достаточного большого числа локальных задач. Например, реализация первых двух позиций предполагает:

определение и преобразование эллипсоидальных, геоцентрических и прямоугольных координат с использованием заданного эллипсоида и математической проекции;

определение параметров связи координатных систем и др.;

ввод потока полевой информации, полученной с помощью устройств регистрации, автоматическое разделение (сепарацию) ее по видам геодезических измерений, классам точности и формирование схем геодезических построений;

наличие разветвленной системы полевого кодирования синтаксических и семантических данных, полного описания атрибутов объектов местности и подготавливаемых программами CREDO проектов;

выполнение комплекса предварительных вычислений, включающих расчет измеренных значений угловых и линейных величин, контроль технических допусков, учет редукционных поправок, определение рабочих координат определяемых пунктов, локализацию ошибочных данных и пр.;

выявление и локализацию ошибочных данных;

уравнивание неравноточных измерений, выполненных в геодезических построениях методом наименьших квадратов с оценкой точности уравненных значений неизвестных и их функций [7].

Комплексность обработки предполагает реализацию эффективной технологии «сквозной» обработки информации, начиная от ее создания (получения) и заканчивая проектом, разбивочным чертежом и иным документом, являющимся конечным продуктом деятельности проектно-изыскательской организации. При этом получаемый план местности становится не целью работ, а лишь средством ее достижения [10].

Модульная структура программного обеспечения CREDO позволяет, с одной стороны, обеспечить комплексность обработки данных, а с другой стороны - возможность формирования разнообразных по составу и функциональным возможностям пакетов программ. Так, по состоянию на начало 2009 г. программное обеспечение комплекса CREDO включало более 30 специализированных программных модулей, ориентированных на решение конкретных задач инженерной геодезии, цифровой картографии, маркшейдерии, землеустройства, проектирования различных объектов или их элементов и пр. Комбинация этих моделей позволяет сформировать линейку программных продуктов, ориентированных на решение задач конкретного пользователя.

Например, линейка программных продуктов, обеспечивающая решение задача межевания земельных участков по тем или иным исходным данным, выбираемым в зависимости от категории земель, требуемой точности и наличия необходимых материалов, включает пять модулей (см. Приложение 1,б), каждый из которых выполняет следующие функции.

Программа ТРАНСКОР: преобразование координат исходных пунктов, используемых в качестве геодезической основы, в местную систему координат.

Система CREDO_DAT: ввод и полная обработка измерений, включающая:

ввод результатов полевых измерений и их сортировка по типам построений (сеть сгущения, плановое и высотное съемочное обоснование и пр.);

вычисление значений направлений, углов, превышений, длин линий, редукционные вычисления, установление рабочих координат определяемых пунктов; выявление и исключение ошибочных данных;

уравнительные вычисления с оценкой точности всех неизвестных и их функций, обработка материалов съемки объектов местности с полным или частичным их формированием.

Программа TRANSFORM: подготовка растровой основы (сшивка листов имеющейся топографической основы, привязка к нужной системе координат, трансформирование растра, обрезка свободных полей и пр.)

Система CREDO ТОПОПЛАН: загрузка исходных данных, подготовленных программами TRANSFORM или CREDO_DAT, после чего используется один из двух вариантов их обработки:

векторизация растровой топографической основы;

построение цифровой модели местности по результатам съемки или векторизации растровой основы.

Программа ЗЕМПЛАН: формирование земельного участка, дела по установлению его границ и вывод на печать всех подготовленных документов.

Аналогично формируются другие линейки программных продуктов. Все это позволяет максимально учесть потребности производства, сохранить возможность их пополнения новыми технологическими линиями при полном сохранении концепции и общих принципов обработки разнородной информации при гарантированной информационной совместимости формируемых данных [4].

Обработка полевых данных в системе CREDO_DAT

Начальные установки и ввод данных. В общем случае обработка данных включает:

ввод начальных установок, создание нового или открытие существующего проекта, ввод элементов его описания (свойств проекта);

ввод (импорт) данных, их редактирование в табличных редакторах;

предварительная обработка измерений;

уравнивание координат пунктов планово-высотного обоснования;

обработка материалов топографической съемки;

подготовка отчетов, создание чертежей и экспорт данных.

При необходимости этот перечень дополняется другими операциями, такими как составление проекта съемочного обоснования, преобразование координатных систем, выявление и локализация ошибочных данных и др.

Начальные установки программы включают определение некоторых общих данных, элементов и параметров, единых для проекта или их группы, и всегда предшествуют выполнению расчетов. В частности, на этом этапе выбирается система классификации, координат и высот, эллипсоида, настройка табличных редакторов, формата и точности представления данных и др.

Классификатор объектов определяет систему кодирования постоянных и переменных свойств объектов (их атрибутов) и их, и его установка сводится к указанию места его размещения.

Система координат и высот устанавливается аналогично тому, как это делается в программе ТРАНСКОР и вместе с эллипсоидом определяет координатную основу. Ошибки или неточности их установления могут сказаться на корректности предварительной обработки, точнее - вычисления редукционных поправок.

Настройка табличных редакторов выполняется путем изменения ширины, наименования столбцов, определения их содержания и формата представления данных, управления видимостью столбцов (см. Приложение 1,а) и создает комфортные условия при вводе, визуализации и редактировании исходных данных.

Шаблоны выходных документов формируются в соответствии с требованиями и традициями конкретной организации, с помощью Генератора отчетов.

Группа общих настроек (см. Приложение 2, а) позволяет ввести данные об организации (пользователе), единицах измерения и точность представления данных, необходимость автосохранения, создания резервных копий, масштабирования подписей отметок, характер отображения элементов и пр.

Свойства проекта (см. Приложение 2, б) определяют типы используемых инструментов (приборов), их постоянных и способ вычисления вертикального угла, параметры планшетной и координатной сетки, описание проекта, используемую систему координат, точностные параметры геодезических построений, перечень поправок, учитываемых в процессе предварительной обработки и др.

Часть этих свойств используется в качестве параметров отображения, другая часть - для расчета допустимых ошибок геодезических построений, третья определяет перечень вводимых в результаты непосредственных измерений поправок и т.п.

Ввод исходных данных может быть выполнен путем импорта файлов с данными измерений в форматах электронных тахеометров; прямого импорта данных непосредственно с тахеометра ЗТа5 или ввода текстовых файлов определенной пользователем структуры. Корректная интерпретация вводимой информации обеспечивается соответствующими настройками.

Результаты измерений считываются из памяти электронного тахеометра (регистратора) и переносятся на диск с помощью стандартной утилиты Windows HyperTerminal или стандартных программ - конвертеров, поставляемых с электронным регистратором. После этого осуществляется их импорт в систему, в процессе которого выполняется: определение формата представления данных; предварительный их просмотр с целью выявления и исправления возможных ошибок; настройка общих параметров импорта, состав которых определяется типом измерительного прибора, и особенностей используемой системы кодирования; расшифровка и обработка данных в программе.

Параметрами импорта являются условия для автоматического определения формулы вычисления вертикального угла, форма представления координат пунктов, необходимость направления данных в соответствующие таблицы журнала Измерения (см. Приложение 1, а) для визуализации и др.

Импорт текстовых файлов выполняется по настраиваемым пользователем шаблонам. Подготовка таких файлов может быть выполнена с использованием позиционных, дескрипторных форматов или форматов с разделителями. Специфика импорта описана в эксплуатационных документах системы.

Все импортированные или введенные с клавиатуры данные попадают в табличные редакторы, отображаются в графическом окне (см. Приложение 1, а) и доступны для редактирования и документирования. Содержание таблиц определяется характером помещаемой в них информации, в частности:

таблица Пункты ПВО содержит данные о каждом пункте планово-высотного обоснования: его идентификатор (имя), плановые координаты, высоту, тип, статус и отношение к рельефу

таблица Дирекционные углы содержит измеренные дирекционные углы и необходимые для установления веса данные о точности в виде класса (разряда) сети;

таблица Теодолитные ходы содержит общую информацию о каждом звене и измерениях на каждом пункте этого звена.

таблица Измерения содержит описание станций и данные о выполненных с них измерениях (в том числе о температуре, давлении и влажности); активизация строки с именем станции меняет содержание информации в ее нижней части. Состав данных может быть изменен с помощью переключателей ПВО, Тахеометрия и др.

Вычислительная обработка данных

Собственно вычислительная обработка результатов полевых измерений включает предварительные и редукционные вычисления (определение данных, отнесенных к определенной проекции и плоскости: углов, длин линий, превышений и др.), анализ их качества с целью локализации и устранения грубых ошибок, уравнительные вычисления с оценкой точности неизвестных и их функций, обработку материалов тахеометрической съемки и пр.

Управление обработкой данных осуществляется с помощью команд выпадающего меню (см. Приложение 3, а) и иконок инструментальной панели.

Предварительная обработка предшествует уравнительным вычислениям, поскольку включает:

расчет средних значений направлений, горизонтальных проложений, вертикальных углов и превышений, контроль соблюдения технологических допусков, установленных для соответствующего класса измерений;

распознавание теодолитных и нивелирных ходов, выявление избыточных измерений, создание перечня исходных и определяемых пунктов, формирование топологии сети обоснования;

учет поправок за атмосферное влияние, компарирование, кривизну Земли и рефракцию, а также редукционные вычисления;

расчет предварительных (рабочих) координат пунктов;

- формирование промежуточных протоколов и отчетных документов.

Для редукции расстояний и направлений используются строгие формулы

пригодные для решения соответствующих задач на 100 км и более, что снимает все ограничения на область применения программы. Учет влияния метеорологических условий выполняется по видоизмененной формуле:



где , м/с;

- эффективная длина используемой в дальномере волны света (мкм), учитывающей возможности современных измерительных приборов и используемую ими длину волны электромагнитных колебаний.

В процессе предобработки данных осуществляется автоматическая сортировка информации по типам геодезических построений и измерений.

С этой целью используется информация о классах точности измерений, наличие прямых и обратных измерений, однородность программы измерений и иные признаки, с помощью которых из общего потока измерений, импортированных из файла электронного регистратора, программой выделяются теодолитные, тахеометрические, нивелирные ходы др. По результатам предварительной обработки создается:

- Ведомость предобработки (средние значения расстояний, направлений и класс точности измерения для каждой станции и пункта наведения планово-высотного обоснования, включая теодолитные ходы);

Ведомость линий и превышений (значения расстояний и превышений в прямом и обратном направлениях, их средние значения, разности двойных измерений и средние квадратические ошибки для каждой станции и пункта наведения планово-высотного обоснования);

Ведомость редуцирования линий (значения измеренных линий и учтенных поправок, в том числе редукционных);

Ведомость редуцирования направлений (значения измеренных направлений и учтенных поправок, в том числе редукционных).

Локализация ошибочных данных в программе является одной из наиболее ответственных задач программы и выполняется методами анализа, трассирования и выборочного отключения.

L1-анализ основан на использовании методов линейного программирования для минимизации целевой функции:

(1)

где z представляют собой левые части уравнений поправок, то есть

zi = (), причем, af Ьг с - частные производные по соответствующим неизвестным. Минимизации L -нормы, представляемой выражением (1), позволяет выделить участок сети, ход или даже отдельное измерение, содержащее грубую угловую, линейную или высотную ошибку [2]. Надежность локализации ошибки определяется числом избыточных измерений в сети.

Настройки параметров Ll - анализа (см. Приложение 3, б) определяют тип измерений, пороговые значения угловых, линейных и высотных ошибок и позволяют управлять в процессе уравнивания балансом весов угловых и линейных измерений, определяющим соотношение весов угловых и линейных измерении.

Это дает возможность имитировать безошибочность измерения расстояний (при малом весе угловых измерений) или безошибочность углов (при малом весе линейных измерений). Анализ поправок к углам и к расстояниями часто помогает выделить грубые ошибки.

L1-анализ считается наиболее эффективным для линейно-угловых сетей. По результатам его выполнения формируются соответствующие ведомости, содержащие превышающие заданные в настройках пороговые значения.

Технология проектирования включает следующие операции:

загрузку привязанной и трансформированной в нужную систему координат растровой подложки;

размещение на растровой основе проектируемых пунктов, исходя из условий местности и опыта выполнения аналогичных работ;

установление априорных значений средних квадратических ошибок линейных и угловых измерений для соответствующих классов точности проектируемой сети;

ввод набора линейных и угловых измерений (их значения не используются и могут быть произвольными), определяющих топологическую структуру сети, с указанием класса точности;

настройку параметров уравнивания (см. Приложение 3, в), выполнение предобработки и уравнивания сети;

анализ результатов уравнивания сети (в первую очередь -- средних квадратических ошибок положения пунктов, размеров и ориентации эллипсов ошибок) и, при необходимости, ее оптимизация удалением, отключением существующих или добавлением новых угловых и линейных измерений, изменением класса точности измерений, изменением баланса весов угловых и линейных измерений;

повторная предобработка и уравнивание сети;

при необходимости -- расчет данных для выноса проекта положения пунктов в натуру.

Операции повторяются до получения нужного результата; в итоге будет получен конкретный проект сети, построенный с учетом реальных условий местности. Вынос в натуру подготовленного таким образом проекта требует проверки видимости по всем направлениям.

Расчетные задачи включены в программу как часть математического обеспечения, встречающихся в практике инженерно-геодезических работ. К числу таких задач отнесены:

вычисления расстояния и дирекционного угла для пары точек или цепочки точек (решение обратной геодезической задачи на плоскости);

вычисления угла по координатам трех точек;

вычисления средней квадратической погрешности взаимного положения пары точек;

- решения обратных геодезических задач для выноса проекта в натуру;

- обработка контрольных определений координат;

- перевычисление координат.

Обработка данных завершается выводом на печать и средства графического отображения различных каталогов, отчетов, ведомостей, графических документов (схем, планшетов) и экспортом результатов обработки в форматах MapInfo (MIF/MID), ArcView (SHP), AutoCAD (DXF) или внутренних форматах комплекса CREDO (TOP/ABR, CDX и др.).

Для использования полученных данных другими программами комплекса CREDO достаточно сохранить проект [5].

2.1.1 Место Credo_Dat в создании цифровой модели местности

В практике производства топографо-геодезических работ, инженерных изысканий и межевания земель встречаются все рассмотренные выше виды обработки результатов полевых измерений и геодезических данных, начиная от преобразования координатных систем и заканчивая уравнительными вычислениями и оценкой точности. Среди программных продуктов, обеспечивающих возможность комплексной обработки топографо-геодезической информации, наибольшую известность на постсоветском пространстве имеет программно-технологический комплекс CREDO, представляющий собой совокупность технологий сбора данных и программных средств их обработки, создания и широкого использования цифровой модели местности инженерного назначения. Построенный по модульному принципу комплекс позволяет формировать, а при необходимости - и наращивать требуемую для решения конкретных задач линейку программных продуктов, построенных на единой платформе и объединенных общей идеологией [3].

2.2 Описание и интерфейс программы Credo_Dat

Система CREDO_DAT предназначена для автоматизации камеральной обработки полевых геодезических данных при создании опорных геодезических сетей, выполнении геодезических работ при разведке и добыче полезных ископаемых, в землеустройстве и пр. Она применяется для обработки материалов площадных и линейные инженерных изысканий объектов промышленного, гражданского и транспортного строительства; при геодезическом обеспечении строительства; подготовке пространственной информации для кадастровых систем и др.

К основным функциям системы можно отнести [3]:

- импорт исходных данных и их редактирование с использованием табличного интерфейса и интерактивных графических операций;

предварительную обработку измерений, включающую учет метеорологических условий и редукционные вычисления, автоматическое или интерактивное выявление и устранение грубых ошибок измерений;

проектирование опорных геодезических сетей с выбором оптимальных схем, состава измерений и точностных параметров;

строгое уравнивание измерений методом наименьших квадратов с полной оценкой точности неизвестных и их функций;

обработку тахеометрической съемки с формированием топографических объектов и их атрибутов;

экспорт результатов в распространенные форматы: DXF (AutoCAD), MTF/ MID (MapInfo), SHP (ArcView) и др.;

формирование ведомостей и каталогов, выдача их и графических документов на печать в требуемой форме.

выполнение расчетных задач - различного рода обратных геодезических задач, обработки контрольных измерений и др.

Интерфейс системы:

К особенностям интерфейса системы CREDODAT относится возможность использования режима, при котором в одном окне приложения одновременно могут быть открыты и доступны для обработки несколько проектов.

Окно приложения включает следующие элементы (см. Приложение 1,а):

главное меню (строка меню);

панели инструментов, содержащие иконки для быстрого доступа к командам меню;

окна обрабатываемых проектов, каждое из которых содержит:

настраиваемый на работу с элементами определенного типа данных табличный редактор (слева), используемый для просмотра, ввода и редактирования данных с клавиатуры;

графическое окно (справа), используемое для отображения элементов проекта и выполнения над ними интерактивных действий.

строку состояния активного окна проекта.

Выполнение операций осуществляется путем активизации соответствующих иконок инструментальной панели или команд выпадающего меню.

Ячейки табличного редактора могут хранить цифровую или текстовую информацию, которую заносят и редактируют с помощью индивидуальных или групповых операций. Управление структурой таблиц достигается перемещением столбцов, изменением их границ, наименований и видимости, сортировкой представленных данных и пр.

Управляют изображением в графическом окне изменяя масштаб, панорамируя, отключая видимость элементов проекта и пр. [9].

Глава 3. Создание планово-высотного обоснования на примере Credo_Dat

3.1 Ввод данных по теодолитному ходу. Обработка данных. Анализ на грубую ошибку

Настоящий этап включает ввод данных теодолитного хода с клавиатуры, поиск грубой ошибки и просмотр отчетных ведомостей по плановому обоснованию.

Активизируем пункт меню «Файл / Создать» и выбираем команду «Проект». В раскрывшемся окне нового проекта выберем пункт меню «Установки / Таблицы». В окне «Настройка представления таблиц», в выпадающем списке «Таблица», выберите «Точки теодолитного хода». В списке «Порядок колонок таблицы» выберите пункт «Гор. угол». В группе переключателей «Представление углов» включите «ГГГ.ММ. ХХХ» (см. Приложение 4, а).

Активизируем пункт меню «Данные / Свойства проекта» и, в раскрывшемся окне «Свойства проекта», выберем вкладку «Инструменты». Нажмите кнопку «Переименовать». Установленный по умолчанию инструмент «Default» переименуем в «3Та5». В выпадающем списке «Формула для вертикального круга» выберите <M0-L R-M0-180> (см. Приложение 4, б).

На этом первоначальные настройки в программе для ручного ввода данных теодолитного хода установлены.

Активизируем вкладку «Пункты ПВО» и введем данные по исходным пунктам, как показано на рисунке (см. Приложение 5, а).

Активизируем вкладку «Дирекционные углы» и введем данные как показано на рисунке (см. Приложение 5, б).

Перейдем на вкладку «Теодолитные ходы» и, в таблице ввода данных по теодолитным ходам, введем данные, как показано на рисунке (см. Приложение 5, в), предварительно отключив видимость колонок «Вертикальный угол» и «Превышение».

Далее выполняется обработка данных по теодолитному ходу и поиск грубой угловой ошибки. Последовательность действий следующая:

Установим курсор на любой строке в таблице списка ходов и щелкнем правой клавишей мыши. В открывшемся контекстном меню, выбираем команду «Изменить класс XY...». В списке выбора класса точности, в окне «Выбор значения», введем класс точности «теод. ход, мкр, трн». В верхней таблице, в колонке «Класс (XY)» установленное по умолчанию значение «1-разряд» изменится на «теод. ход, мкр, трн».

Нажимаем клавиши Ctrl+1 или в меню «Расчеты / Предобработка» и выполняем команду «Расчет». На запрос «Сохранить проект?» выбираем папку, где будет храниться проект, и присваиваем ему имя.

В меню «Расчеты / Анализ», выбираем пункт «Настройка...». В раскрывшемся окне «Настройка параметров анализа» установим значение

порога на грубую линейную ошибку равное 0.05м. Нажимаем кнопку Анализ. Появляющиеся в результате анализа сообщения, в том числе и сообщение об обнаруженных грубых ошибках плановых измерений, следует подтвердить нажатием кнопки OK.

Активизируем меню «Ведомости / Ведомость L1-анализа (по ходам)» и просмотрим «Ведомость L1-анализа (по ходам)». В ведомости значком < > отмечены углы и линии, где программа в результате анализа предположила наличие грубых ошибок (Рис 1.).

Рис. 1. Ведомость L1-анализа

Грубая ошибка в угле обнаружена при пункте 5006 и возможна ошибка в линии 5006-5004.

Закрываем окно генератора отчетов и в таблице ввода данных по теодолитным ходам, изменим, значение угла при пункте 5006 на 90є00.30. Повторим L1-анализ. Сообщений об ошибках больше не будет.

Выполним уравнивание теодолитного хода и, выбрав пункт меню «Ведомости / Характеристики теодолитных ходов», открываем ведомость (Рис. 2).

Рис. 2 Ведомость характеристики теодолитных ходов

Далее нажимаем кнопку Показать все и в графическом окне проекта отобразится весь объект (см. Приложение 6, а).

На этом этап ручного ввода данных по теодолитному ходу, анализ на грубую ошибку и уравнивание теодолитного хода завершен.

3.2 Ввод данных по нивелирному ходу. Обработка данных

Настоящий этап включает работу по вводу и обработке данных по нивелирному ходу. Порядок действий следующий:

Активизируем вкладку «Нивелирные ходы» табличного редактора. По умолчанию в нивелирных ходах установлен класс «Техническое нивелирование». В нижней таблице окна табличного редактора, предназначенного для ввода нивелирных ходов, введем нивелирный ход, как показано на рисунке. Нужно обратить внимание, что расстояния вводятся в километрах (см. Приложение 6, б).

Войдем в меню «Ведомости / Характеристики нивелирных ходов» и откроем ведомость (Рис.3).

Рис.3 Ведомость характеристики нивелирных ходов

3.3 Ввод данных тахеометрической съемки

Настоящий этап включает работу по вводу и обработке данных тахеометрической съемки. Порядок действий следующий.

Активизируем в окне табличного редактора вкладку «Измерения». В группе переключателей «Тип съемки» укажем «Тахеометрия». Заполним обе таблицы окна, как показано на рисунке, предварительно отключив видимость колонки «Превышение». Имена пунктов тахеометрии в таблице измерений выделены курсивом. Нужно обратить внимание на то, что метод определения расстояния указан как «Наклонное расстояние (с/д)!», а инструмент - «3Та5». Выбор метода определения расстояния производится нажатием левой клавиши мыши на названии метода (или по клавише Пробел и из контекстного меню) (см. Приложение 6, в) Нажимаем в графическом окне правую клавишу мыши и в контекстном меню, выбираем пункт «Свойства проекта».

Далее необходимо установить новый тип инструмента и для этого:

Активизируем вкладку «Инструменты» и нажимаем кнопку Создать. В окне «Ввод имени» набираем <2Т5К>. В выпадающем списке «Формула для расчета вертикального угла» выберите <L-MO MO-R>. В текстовом поле <К> (коэффициент) группы «Оптический дальномер» устанавливаем значение 1.000. Остальные значения оставим по умолчанию (см. Приложение 7, а).

В табличном окне создаем вторую станцию с таким же именем, как и у первой станции - <5005>. Высоту инструмента изменим на <1.350>, место нуля устанавливаем <0є01'00”> и инструмент выбираем <2Т5К>. Наберем данные по тахеометрии, как показано на рисунке. Перед набором тахеометрии, в окне «Настройка представления таблиц» нужно изменить представления углов на ГГГ.ММ. ХХХ.

После набора точек тахеометрии выполняем предобработку и обработку данных. Объект в графическом окне экрана должен иметь следующий вид (см. Приложение 7, б).

Сохраняем данные в папке, где будет хранится файл под своим именем.

Заключение

В ходе выполнения данной работы были усовершенствованы навыки работы с программным продуктом Credo_Dat и навыки обработки данных результатов наблюдений в камеральных условия. Получен опыт в создании планово-высотного обоснования с использованием безбумажных технологий.

Получены следующие выводы:

- данный программный продукт, прост в освоении, удобен в работе, так как полностью адаптирован для русскоязычного пользователя, и постоянно модернизируется учитывая пожелания и замечания пользователей;

- трудностей в работе не возникло;

- интерфейс программы удобен в использовании и не требует особых навыков в работе с ним;

- обработка результатов и получение готового проекта полностью удовлетворили поставленным целям в работе .

В заключении следует сказать, что программный продукт Credo_Dat является хорошей программой для обработки топографо-гедезических измерений и построения цифровой модели местности. И нужно отметить, что существуют программы аналоги с включающие в себя больше возможностей, но как показывает практика именно программный продукт Credo наиболее распространен в использовании на предприятиях соответствующей направленности, т. к. программа проста и удобна в использовании.

Список литературы

1. Антонович К.М. Использование спутниковых радионави-гационных систем в геодезии. Т. 1.- М.: ФГУП «Картгеодезцентр», 2005. - 334 с; Т. 2. М.: ФГУП «Картгеодезцентр», 2006. - 360 с.

2. Батраков Ю.Г. Геодезические сети специального назначения. М.: «Картгеодезцентр» - «Геодезиздат», 1999. - 406 с.

3. Большаков В.Д., Маркузе Ю.И. Городская полигонометрия (уравнивание и основы проектирования). М.: Недра, 1979. - 304 с.

4. Васильков Д.М., Пигин А.П. Об уравнивании инженерно-геодезических сетей планово-высотной опоры в системе CREDO_DAT// Автоматизированные технологии CREDO. Минск, 2000, № 1. - С. 44-45.

5. Герасимов А.П. Уравнивание государственной геодезической сети. М.: «Картгеодезцентр» - «Геодезиздат», 1999. - 214 с.

6. Киселев М.И., Михелев Д.Ш. Геодезия: Учебник для сред. проф. образования - 2 изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 384 с.

7. Клюшин Е.Б., Киселев М.И., Михелев Д.Ш., Фельдман В.Д Инженерная геодезия: учебник для вузов под ред. Михелева Д. Ш. - 5-е изд., испр. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 480 с.

8. Куштин И.Ф., Куштин В.И. Инженерная геодезия. Учебник. Ростов-на-Дону: Издательство «ФЕНИКС», 2002. - 416 с.

9. Маслов А.В., Гордеева А.В., Батраков Ю.Г. Геодезия: учебное пособие для студентов высших учебных заведений - М.: КолосС, 2006 - 598 с.

10. Перфилов В.Ф., Скогорева Р.Н., Усова Н.В. Геодезия: учебник для вузов - 2 изд., перераб. и доп. - М.: «Высшая школа», 2006. - 350 с.

11. Поклад Г.П., Гриднев С.П. Геодезия: учебник для вузов - М.: Академический проект, 2007. - 592 с.

Интернет-источники:

12. www.navgeocom.ru - поставщик геодезического оборудования.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1

а) Рабочее окно системы CREDO_DAT

Размещено на http://www.allbest.ru/

б) Схема взаимодействия программ «землеустроительной линейки»

Приложение 2

а) Окно настроек

б) Два фрагмента свойств обрабатываемого проекта

Приложение 3

а) Команды вычислительной обработки информации в Credo_Dat

б) Окно настройки параметров анализа

в) Параметры уравнивания

Приложение 4

а) Настройка таблиц

б) Свойства проекта

Приложение 5

а) Активизация вкладки «Пункты ПВО»

б) Активизация вкладки «Дирекционные углы»

в) Вкладка «Теодолитные ходы»

Приложение 6

а) Отображение проекта в графическом окне

б) Окно «Нивелирные ходы»

в) Окно вкладки «Измерения»

Приложение 7

а) Окно вкладки «Инструменты»

б) Отображение объекта после обработки данных в графическом окне

Размещено на Allbest.ru