CC BY
155
УДК 528.482
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ОБРАТНОЙ ЛИНЕЙНО-УГЛОВОЙ ЗАСЕЧКИ ДЛЯ ОЦЕНКИ СТАБИЛЬНОСТИ ПУНКТОВ ПЛАНОВОЙ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ
Игорь Владимирович Горяинов
Государственный университет по землеустройству, 105005, Россия, г. Москва, ул. Казакова, 15, аспирант кафедры геодезии и геоинформатики, тел. (903)184-63-62, e-mail: [email protected]
В настоящий момент, несмотря на широкое применение электронных тахеометров, их потенциал, заложенный разработчиками, реализуется не в полном объеме. В большей степени это относится к выполнению инженерно-геодезических работ и мониторингу планово-высотных деформаций. Значительный запас точности и алгоритмы вычислений электронного тахеометра позволяют реализовывать деформационный мониторинг по схеме обратной линейно-угловой засечки, значительно экономящей время и затраты на производство работ. В статье экспериментально исследуется возможность применения обратной линейно-угловой засечки для оценки стабильности деформационной геодезической основы. Описывается методика оценки точности обратной линейно-угловой засечки, производимой программным обеспечением тахеометра. Показано, что выводимые на экран поправки в измеряемые величины и погрешность координат станции позволяют проводить надежную оценку стабильности деформационной геодезической сети. На основе приведенных результатов экспериментов даны рекомендации по оптимальному количеству опорных точек в форме обратной линейно-угловой засечки.
Ключевые слова: обратная линейно-угловая засечка, тахеометр, погрешность, невязки, оценка стабильности, координаты, деформационная геодезическая сеть.
Основой инженерно-геодезических работ является стабильная и надежная исходная геодезическая сеть. Особенно это важно на строительных площадках, где необходимо с высокой точностью производить вынос осей, вести исполнительные съемки и определять величины деформаций [1]. Наиболее часто в таких случаях используют сеть с условной системой координат, основные пункты которой размещены на незначительном удалении от объекта работ. Эти пункты и используются как исходные для мониторинга деформаций в современном геодезическом производстве [2-4].
Классические технологии определения стабильности пунктов деформационной геодезической сети, построенные на применяемых в геодезическом производстве высокоточных теодолитах и нивелирах, хорошо известны и подробно описаны в руководящих документах по мониторингу деформаций [5, 6]. Специальные автоматические системы мониторинга целесообразно применять лишь при высокой периодичности наблюдений [7]. Однако, они обладают существенными недостатками: большими трудозатратами на полевые работы и сложностью постобработки результатов. В условиях широкого внедрения в производство электронных тахеометров появляется возможность более эффективного решения задачи. А именно - применением обратных линейно-угловых засечек
(далее в тексте - ОЛУЗ) выполнять не только мониторинг сооружения, но и оценку стабильности опорной геодезической сети.
В работах [8-10] для ОЛУЗ приведена схема (рис. 1) и следующие формулы вычисления погрешностей определения координат станции:
тХр , (1)
_[ Р&i ] (2)
т,р _ТРТ' (2)
где - величина остаточного отклонения на точке исходной сети по координате X; 5у' - величина остаточного отклонения на точке исходной сети по координате Y; Pi - вес измеряемого направления, зависящий от удаления исходной точки и рассчитываемый по формуле
Р' _ Sk • (3)
где Si - расстояние от станции до точки исходной сети; k - показатель степени, принимаемый равным от 0,5 до 2, зависящий от соотношения весов линейных и угловых измерений [10]. Так в погрешность угловых измерений вносится существенная ошибка визирования на малых расстояниях [11]. Подобная методика оценки точности ОЛУЗ наглядно показывает зависимость погрешности определения координат станции от смещения пунктов опорной геодезической сети. В работах [12-14] рассмотрено формирование погрешностей ОЛУЗ и влияние исходных данных на ее точность [15-16].
Наличие грубых ошибок исходных данных (из-за потери стабильности и ошибок наблюдений) существенно увеличивает величину остаточного отклонения (5x1, öy1 на рис. 1) пункта.
Для исследования реальной точности оценки стабильности опорных пунктов, применением ОЛУЗ была проведена серия экспериментов с наиболее распространенными современными тахеометрами марок: Leica TS06 plus, Sokkia Set 530Rk, Trimble M3. Все указанные модели инструментов выдают на дисплее оценку точности координат и высот станции, а также величины остаточных отклонений на исходных пунктах (рис. 2), хотя и представляют их в разном виде. Так, японская компания Sokkia дает раздельные отклонения по осям X, Y (öX, öY). Швейцарская компания Leica указывает погрешность углового ориентирования на точки, погрешность планового положения станции и отклонения на исходных пунктах (по углу Да, общая величина смещения - А/). Американская компания Trimble выдает только «поправки» на твердых точках (vx, vy, vz) по координатам и высотам и масштабный коэффициент.
5у1
5x1
Величина остаточного отклонения на смещенном пункте значительно больше остальных
5.У2
5X
ч S.2"'
Аа^..--"
Аа1 Q...
Аа
чМа4
"-S3.
S4
5уз L 5хз
5X4 v
О 4 /
5у4
у
Условные обозначения:
Д - фактическое положение исходного пункта;
- положение станции при стабильных исходных пунктах, отсутствии ошибок их координат и отсутствии погрешности измерений;
О - положение исходного пункта, вычисляемое ПО обеспечением тахеометра по результатам уравнивания измерений ОЛУЗ;
О - смещенное положение станции ОЛУЗ, вследствие ошибок координат исходных пунктов из-за уравнивания ОЛУЗ и погрешностей измерений сети;
" - - - - измеряемые направления; —► - вектор смещения (Д1).
Рис. 1. К определению погрешностей координат станции при уравнивании программным обеспечением электронного тахеометра
X
3
Рис. 2. Остаточные отклонения на дисплеях тахеометров Sokkia (5X,5Y)
и Trimble (vx, vy, vz)
Очевидно, что показанные на дисплеях величины остаточных отклонений на пунктах исходной сети связаны как с собственно ошибками геодезических измерений в ОЛУЗ, так и с ошибками самих исходных пунктов, координаты которых вводятся в память тахеометра перед началом работы.
Таким образом, задачами нашего эксперимента являлось получение ответов на следующие вопросы.
1. Каков характер влияния величины смещений нестабильных исходных пунктов на значения остаточных отклонений стабильных исходных пунктов при измерениях по схеме ОЛУЗ тахеометрами различных типов?
2. Возможно ли надежное определение «слабого» исходного пункта при различном их числе и расположении относительно определяемой ОЛУЗ станции?
3. Какие методические погрешности могут при этом возникнуть и как их следует устранить или ослабить?
Для ответа на поставленные вопросы на научно-учебной базе (НУБ) «Горное» была создана сеть из 10 опорных пунктов. Схема сети представлена на рис. 3.
0-й пункт ориентирования □
смещенный пункт (дальний - Д)
наибольшее расстояние до нестабильного пункта
смещенный пункт (средний - С)
среднее расстояние до нестабильного пункта
90° смещенный пункт (ближний - Б)
минимальное расстояние до нестабильного пункта
станция ОЛУЗ X = 10000.000 У = 200.000
Расстояние
№ Координаты от станции
точек ОЛУЗ
Х(м) У(м) ад
0 10075.244 200.000 75.244
1(Д) 10047.156 209.798 48.163
2(С) 10023.630 207.524 24.799
3(Б) 9999.490 204.933 4.959
4 9964.715 201.364 35.311
5 9939.109 198.702 60.905
6 9927.584 182.565 74.485
7 9971.456 187.843 31.025
8 9990.681 189.836 13.790
9 10002.459 190.152 10.150
10 10044.213 194.370 44.570
Рис. 3. Схема линейно-угловой сети НУБ «Горное»
Пространственное положение 10 пунктов вычислялось в условной системе, координаты станции ОЛУЗ были приняты равными Х = 1000.000 У = 200.000, а направление на север - направление на пункт - 0. Измерения выполнялись упомянутыми выше тремя тахеометрами, полярным методом, одним полуприемом. Разница координат определяемых точек не превышала 2 мм, а за окончательные были приняты усредненные значения координат. В дальнейшем эти пункты были приняты за исходные, т. е. их вычисленные координаты считались безошибочными (эталонными). Затем выполнялась ОЛУЗ с наблюдением всех десяти исходных пунктов (тремя указанными выше тахеометрами), и каждый раз фиксировались остаточные отклонения исходных пунктов, выдаваемые на дисплеях инструментов (см. столбец 2 в таблице). После этого с помощью специальной неподвижной координатной марки (рис. 4), установленной на дальнем пункте 1, изменялось пространственное положение этого пункта вдоль направления визирования (радиальное направление К) и поперек оси визирования (тангенциальное направление tg) на величину К = tg = 5 мм.
Эталонные координаты: X = 10047.156 У = 209.798
tg = 5 мм 0 5 10 15 мм
Отражательная пленка
Изменение радиального значения производилось путем перемены постоянной призмы соответственно на величину в 5 мм
Электронный тахеометр
Рис. 4. Неподвижная координатная марка из отражательной пленки
При этом ранее внесенные в тахеометр координаты этого пункта оставались неизменными. Затем тремя тахеометрами производилась серия наблюдений ОЛУЗ, в которых число исходных пунктов менялось от 10 до 2 точек в засечке. Полученные при этом на дисплеях тахеометров остаточные отклонения представлены в таблице (столбцы 3-11). Условными обозначениями 8 тчк, 7 тчк и др. указывалось количество точек в засечке, а столбец 1 содержит номера пунктов в соответствии с рис. 3.
Отклонения пунктов исходной геодезической основы по результатам измерений ОЛУЗ, выданные на дисплеях тахеометров
при смещении 1(Д) пункта на 5
Марка тахеометра Количество точек в ОЛУЗ
№ пункта на схеме Без смещ. 10 тчк 9 тчк 8 тчк 7 тчк 6 тчк 5 тчк 4 тчк 3 тчк 2 тчк
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Аа А1 Аа А1 Аа А1 Аа А1 Аа А1 Аа А1 Аа А1 Аа А1 Аа А1 Аа А1
Leica TS06 " мм " мм " мм " мм " мм " мм " мм " мм " мм " мм
1( Д)-смещеный 8 -0.1 29 5.5 23 5.5 22 5.4 21 5.3 20 5.1 15 4.7 9 4.2 7 3.5 1 2.3
2 12 -0.2 -1.6 -0.2 24 0.3 26 -0.4 27 -0.6 -29 -0.7 31 -1.1 32 -1.4 29 -2 4 -2.2
3 1 0.4 1.9 0.2 16 -0.4 -16 0.6 22 -0.8 -26 -1 40 -0.4 52 0.8 1'21 1.9
4 8 0.3 23 0.8 23 0.7 24 0.7 -25 0.7 27 0.9 15 1.5 -2 2.2
5 2 0.1 0 0.6 1 0.6 -1 0.6 0 0.7 1 0.8 -10 1.4
6 -2 -0.3 -12 0.7 -14 0.7 -14 0.8 -13 1 -12 1.1
7 -7 0 8 0.6 8 0.8 9 0.9 10 1.1
8 12 0.2 -3 1.1 1 1.5 3 1.6
9 13 -0.2 0 0.6 5 1.2
10 4 0.1 -15 0.6
Sokkia SET 530 RK 8X 8Y 8X 8Y SX SY SX SY SX SY SX SY SX SY SX SY SX SY SX SY
мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм
1 (Д)-смещеный 0.0 0 -5 -1 -5 -1 -5 -1 -5 -1 -5 -1 -5 -1 -5 -1 -5 -1 -3 -1
2 0.1 0 0 2 0 1 0 1 0 1 0 1 0 2 0 1 0 0 2 1
3 0 0.1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 -2
4 0 0.2 0 1 0 -1 0 -1 0 -1 0 -1 0 -1 0 -1
5 0 0.2 0 3 0 -3 0 -3 0 -4 0 -4 0 -4
6 -0.5 0.7 -1 -2 -1 -2 -1 -2 -1 -3 -1 -2
7 0 0.3 1 1 1 1 1 1 1 0
8 0 0.1 1 1 1 0 1 0
9 -0.1 0 0 1 0 0
10 -0.1 -0.6 -1 0
Trimble M3 vx vy vx vy vx vy vx vy vx vy vx vy vx vy vx vy vx vy vx vy
мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм мм
1 (Д)-смещеный 1 -1 2 8 3 7 3 7 3 7 3 7 3 6 1 6 -1 0 0 0
2 1 1 1 -1 1 -1 1 -2 1 -2 1 -2 1 -2 0 -2 1 6 0 0
3 0 -2 0 -2 0 -3 0 -3 0 -3 0 -3 0 -3 0 -2 0 0
4 -1 -1 0 -1 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 2 1
5 -2 -1 4 0 3 0 2 1 3 0 3 7 3 2
6 -1 1 1 3 0 3 -1 3 0 3 0 4
7 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1
8 0 0 1 0 0 0 0 0
9 1 -1 0 -2 0 -2
10 0 -1 1 3
Из анализа данных таблицы можно сделать следующие выводы. 1. Величины остаточных отклонений смещенного пункта 1 (см. строку «1(Д) - смещенный» в таблице) значительно превосходят смещения остальных
несмещенных пунктов. Следовательно, данный признак может служить основанием для суждения о нестабильности такого пункта.
2. Наличие нестабильного опорного пункта в засечке увеличивает остаточные всех стабильных пунктов (см. столбец 2 и столбцы 3-11 таблицы).
3. С уменьшением числа опорных пунктов в засечке сокращается разрыв между величинами остаточных отклонений на смещенных и несмещенных знаках. Таким образом, при уменьшении числа исходных пунктов выявление наиболее «слабого» из них становится менее убедительным.
Аналогичные исследования для 1-го пункта были проведены при смещении его на величины R = tg = 10 мм и R = tg = 15 мм, а также в комбинациях: R = 15, tg = 0; tg = 15, R = 0. Весь комплекс описанного эксперимента был повторен и для пунктов 2-го (среднего - С) и 3-го (ближнего - Б). Кроме того, были выполнены наблюдения при различных смещениях двух пунктов (1, 2) и трех пунктов (1, 2, 3) в следующих комбинациях: R1 = tg1 = 10 мм, R2 = tg2 = 5 мм; R1 = tg1 = 15, R2 = tg2 = 10, R3 = tg3 = 5 соответственно. Результаты всех серий наблюдений представлялись в форме таблицы. Для наглядности анализа полученного большого объема информации по данным всех таблиц были построены графики (рис. 5) процентных соотношений полученных остаточных отклонений, выводимых на дисплеи электронных тахеометров (д j), относительно от их заданных (эталонных д этал) смещений
^ = • 100%. (4)
дэтал.
Величины отклонений (д j) в формуле (4) для тахеометров Sokkia, Trimble, рассчитывались по формуле
дj =4bX2 + SYj2 , (5)
где SXj , 8Yj - соответствующие отклонения на дисплеях этих тахеометров, в
тахеометре Leica отражается величина отклонения определяемая по формуле (5).
На графиках (рис. 5, а) показаны результаты, полученные тремя тахеометрами для комбинации смещений исследуемых пунктов 1, 2, 3 при смещении одного из них на величину R = tg. На графике (рис. 5, б) - при смещении пунктов 1, 2, 3 в комбинациях R = 15 мм, tg = 0 мм (см. на легенде графика символ R) и R = 0 мм, tg = 15 мм (см. на легенде графика символ tg). На графике (рис. 5, в) -при смещениях пунктов двух пунктов 1, 2, и трех пунктов 1, 2, 3 в комбинациях: R1 = tg1 = 10 мм и R2 = tg2 = 5 мм (см. на легенде графика символ 2п); R1 = tg1 = 15 мм, R2 = tg2 = 10 мм, R3 = tg3 = 5 мм (см. на легенде графика символ 3п).
а)
б)
в)
5?
5Г
100 90 80 70 60 50 40 30 го 10 о
•ч , -II
Г / г**-"" г ___.. -
/ ! г / 7
/ 1 / ■ • — ■■ * ч
1 1
1 '
1 ¿Г
1 /
-1_ска 2п -5окк1а 2п ТгтЫе 2п 3 п
-5окк]аЗ п ТгтпЫе 3 п
5 6 7 8
Кол-во пунктов в засечке
10
Рис. 5. Графики остаточных отклонений смещаемого пункта:
а) одиночное смещение пунктов 1, 2, 3 в двух направлениях при Я = б) одиночное смещение пунктов 1, 2, 3 в одном направлении, в комбинации Я = 15 мм, = 0 мм или Я = 0 мм, = 15 мм; в) совместное смещение двух пунктов 1, 2 (2п) при Я = и совместное смещение трех пунктов 1, 2, 3 (3п) при Я =
Из приведенных графиков (см. рис. 5, а) следует, что тахеометрами уверенно определяются пункты, потерявшие стабильность при числе точек в засечке не менее трех.
На рис. 5, б видно, что тахеометр Leica очень плохо выявляет пункты, смещенные только тангенциально (см. индекс tg). Это связано с принципом назначения весов при уравнивании засечки в программном обеспечении тахеометра Leica (в отличие от формулы (3)). Вес направления здесь назначается обратно пропорционально разнице вычисленного расстояния по приближенным координатам с измеренным [17]. Соответственно, если имеется смещение пункта только в расстоянии (в радиальном направлении), то это легко выявляется. Если же он имеет только тангенциальное отклонение, то такое смещение в тахеометре Leica не может быть выявлено (см. рис. 5, б).
Из графика рис. 5, в следует, что пункт, потерявший стабильность, достаточно уверенно определяется по величинам остаточных отклонений для всех трех тахеометров.
Анализ данных эксперимента позволил также выявить, что «слабые» пункты засечки, находящиеся на минимальном удалении от станции, тахеометром Trimble определяются недостаточно уверенно. Причина этого заключается в способе назначения весов (см. формулу (3)). Для тахеометра Sokkia соответствующая закономерность не выявлена. Ясность может внести сравнение полученных экспериментальных данных с результатами строго уравнивания выполненных засечек по классическому алгоритму МНК. Этот анализ представляет предмет самостоятельных исследований.
К обозначенным результатам эксперимента добавим выводы, имеющие практическое значение для исполнителей.
1. Для оценки стабильности исходной геодезической основы по схеме ОЛУЗ необходимо иметь не менее трех исходных пунктов.
2. При увеличении числа исходных пунктов в схеме ОЛУЗ увеличивается надежность определения среди них «слабого» пункта.
3. При тангенциальных смещениях опорных пунктов ОЛУЗ «слабый» пункт тахеометром Leica не определяется.
4. При незначительном удалении от определяемой станции «слабый» пункт тахеометром Trimble определяется недостаточно уверенно.
5. В случае двух слабых пунктов в засечке, они могут быть выявлены при наличии не менее четырех опорных пунктов, в случае трех слабых пунктов для их выявления необходимо иметь не менее пяти.
6. Для более уверенного определения нестабильных пунктов в схеме ОЛУЗ станцию наблюдений желательно выбирать в центре массива ее опорных пунктов.
7. Желательное количество исходных пунктов - не менее пяти.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. СП 126.13330.2012. Свод правил. Геодезические работы в строительстве. Актуализированная редакция СНиП 3.01.03-84. [Электронный ресурс] - Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
2. Симонян В. В., Шмелин Н. А., Зайцев А. К. Геодезический мониторинг зданий и сооружений / под ред. В. В. Симоняна. - М. : НИУ МГСУ, 2015. - 140 с.
3. Статистическое исследование перемещений подпорных стенок по результатам геодезических измерений / Р. В. Шульц, А. А. Анненков, А. М. Хайлак, В. С. Стрилец // Вестник СГГА. - 2014. - Вып. 3 (27) - С. 35-53.
4. Шоломицкий А. А., Лагутина Е. К., Соболева Е. Л. Высокоточные геодезические измерения при деформационном мониторинге аквапарка // Вестник СГУГиТ. - 2017. - Т. 22, № 3. - С. 45-59.
5. ГОСТ 24846-2012. Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений [Электронный ресурс] : межгосударственный стандарт. - Режим доступа : Ь«р8://81апёаЛ§081.ги/е/ГОСТ_24846-2012.
6. РД 07-166-97. Инструкция по наблюдениям за сдвижениями земной поверхности и расположенными на ней объектами при строительстве в Москве подземных сооружений. -М. : ИПКОН РАН, 1997. - 33 с.
7. Хиллер Бернд, Ямбаев Х. К. Разработка и натурные испытания автоматизированной системы деформационного мониторинга // Вестник СГУГиТ. - 2016. - Вып. 1 (33). -C. 48-61.
8. Survey Trimble Survey Controller Software: Neighborhood Adjustment Release Date, 23 July 2009 [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://trl.trimble.com/docushare/dsweb/Get/ Document409759/TSC_Stationing%20Programs. htm# Neighborhood Adjustment Release Date.
9. Trimble Survey Controller Software: Design of the Backsight Point Configuration, 21 January 2008 [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://trl.trimble.com/docushare/dsweb/ Get/Document409759/TSC_Stationing%20Programs.htm#DesignoftheBacksightPointConfiguration.
10. Trimble Survey Controller Software: Problems in Resection Without Redundancy, 21 January 2008 [Электронный ресурс]. - Режим доступа : http://trl.trimble.com/docushare/ dsweb/Get/Document409759/TSC_Stationing%20Programs.htm#Resection.
11. Влияние положения визирной цели - отражательной марки на точность измерений по схеме обратной линейно-угловой засечки / И. В. Горяинов, А. А. Кодиров, А. А. Шевчук, С. В. Аверьянов, Е. В. Дельфонцев // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2017. - № 3. -С.29-35.
12. Горяинов И. В. Обратная линейно-угловая засечка: новый взгляд на геометрию геодезической засечки // Инженерные изыскания. Геомаркетинг. - 2015. - № 6. - C. 62-66.
13. Горяинов И. В. О наилучшей конфигурации обратной линейно-угловой засечки и необходимом количестве пунктов для достижения заданной точности // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. - 2016. - № 4. - C. 41-47.
14. Лукин А. С., Портнов А. М. Геодезические засечки и их точность при производстве кадастровых работ // Вестник СГГА. - 2011. - Вып. 3 (16) - C. 53-59.
15. Никонов А. В., Чешева И. Н., Лифашина Г. В. Исследование влияния стабильности положения исходной геодезической основы на точность обратной линейно-угловой засечки // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2014. Х Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 8-18 апреля 2014 г.). - Новосибирск : СГГА, 2014. Т. 1. - С. 63-69.
16. Никонов А. В. К вопросу о точности обратной линейно-угловой засечки на малых расстояниях // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2013. 1Х Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч.
конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов в 3 т. (Новосибирск, 15-26 апреля 2013 г.). - Новосибирск : СГГА, 2013. Т. 1. - С. 93-100.
17. System 1200 Newsletter - No. 29 TPS 1200 Setup - Resection [Электронный ресурс]. -Режим доступа : http://w3.leica geosystems.com/downloads123/zz/general/general/newsletters/ System1200_ 29_Resection_2_en.pdf.
Получено 27.11.2017
© И. В. Горяинов, 2018
APPLICATION OF THE REVERSE LINEAR-ANGLE RESECTION
FOR ESTIMATION OF STABILITY OF POINTS OF THE PLANE DEFORMATION
OF GEODESIC NETWORK
Igor V. Goryainov
State University of Land Use Planning, 105005, Russia, Moscow, 15 Kazakova St., Ph. D. Student, Department of Geodesy and Geoinformatics, phone: (903)184-63-62, e-mail: [email protected]
Nowadays, despite the wide use of electronic total stations, their potential, laid by developers, is realized not fully. To a greater extent, this refers to the performance of geodetic work and monitoring of planned altitude deformations. A significant supply of accuracy and algorithms which are used by the total station allow us to implement ate deformation monitoring on other principles that significantly save both time and material costs. In this paper, we consider the application of the reverse linear-angle resection for estimating the stability of a deformation geodetic base. The method of an estimation of accuracy of an reverse linear-angled resection produced by a total station is described. The corrections to the measured values and the error of the station coordinates allow us to make a reliable estimate of the stability of the deformation geodetic network. The results of experiments confirm the reliability of determining the values of the movements of the geodetic network points in various schemes of the reverse linear-angle resection and different values of the deformations of the support points. Recommendations for the optimal number of network points are given.
Key words: reverse linear angular resection, total station, error, residuals, stability estimation, coordinates, deformation geodetic network.
REFERENCES
1. Code of Practice. (2012). SP 126.13330.2012. Set of rules. Geodetic work in construction. Updated version of SNiP 3.01.03-84. Retrieved from ConsultantPlus online database [in Russian].
2. Simonyan, V. V., Shmelin, N. A., & Zaytsy, A. K. (2015). Geodezicheskiy monitoring zdaniy i sooruzheniy [Geodetic monitoring of buildings and structures]. V. V. Simonyan (Ed.). Moscow: NRU MGSU Publ. [in Russian].
3. Shults, R. V., Annenkov, A. A., Khaylak, A. M., & Strilets, V. S. (2014). Statistical examination of retaining wall displacement by geodetic measurements results. Vestnik SGGA [Vestnik SSGA], 3(27), 35-53 [in Russian].
4. Sholomitsky, A. A., Lagutina, E. K., & Soboleva, E. L. (2017). High precision geodetic measurements at deformation monitoring of aquapark. Vestnik SGUGiT [Vestnik SSUGT], 22(3), 45-59 [in Russian].
5. Interstate Standard. (2012). GOST 24846-2012. Soils. Methods for measuring deformations in the foundations of buildings and structures. Retrieved from ConsultantPlus online database [in Russian].
6. Instructions for monitoring the movement of the earth's surface and objects located on it while building underground structures in Moscow (RD 07-166-97). (1997). Moscow: IPKON RAS Publ. [in Russian].
7. Survey Control Survey Trimble Survey: Neighborhood. (July 23, 2009). Retrieved from http://trl.trimble.com/docushare/dsweb/Get/Document409759/TSC_Stationing%20Programs. htm# Setting up neighbors Date of issue.
8. Trimble Survey Controller software: configuring the backsight configuration. (January 21, 2008). Retrived from http://trl.trimble.com/docushare/dsweb/Get/Document409759/ TSC_Stationing% 20Programs. htm # Rear Point Configuration Configuration.
9. Hiller, Bernd, & Jambaev, H. K. (2016). Development and natural tests of automated systems of deformation monitoring. Vestnik SGUGiT [Vestnik SUGGT], 1(33), 48-61 [in Russian].
10. Trimble Survey Controller software: problems of resection without redundancy. (January 21, 2008). Retrieved from http://trl.trimble.com/docusare/dsweb/Get/Document409759/ TSC_Stationing%20Programs.HTM#resection.
11. Goryainov, I. V., Kodirov, A. A., Shevchuk, A. A., Averyanov, S. V., & Delphonians, E. V. (2017). Influence of the positions of the sighting target-the reflective mark on the accuracy of the measurements according to the linear-angle intersection scheme. Izvestiya vuzov. Geodeziya i aerofotos"emka [Izvestiya Vuzov. Geodesy andAerophotography], 3, 29-35 [in Russian].
12. Goryainov, I. V. (2015). Inverse linear angular intersection: a new look at the geometry of the geodesic intersection. Inzhenernye izyskaniya. Geomarketing [Engineering Survey. Geomarketing], 6, 62-66 [in Russian].
13. Goryainov, I. V. (2016). On the best configuration of the linear-angle intersection and the necessary places to achieve the specified accuracy. Izvestiya vuzov. Geodeziya i aerofotos"emka [Izvestiya Vuzov. Geodesy and Aerophotography], 4, 41-47 [in Russian].
14. Lukin, A. S., & Portnov, A. M. (2011). Geodetic resections accuracy at carrying out cadastral works. VestnikSGGA [VestnikSSGA], 3(16), 53-59 [in Russian].
15. Nikonov, A. V. (2014). Investigation of the influence of the original initial geodetic base on the accuracy of the linear-angle intersection. In Sbornik materialov Interekspo GEO-Sibir'-2014: Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii: T. 1 [Proceedings of Interexpo GEO-Siberia-2014: International Scientific Conference: Vol. 1]. Retrived from https://cyberleninka.ru/article/v/ issledovanie-vliyaniya-stabilnosti-polozheniya-ishodnoy-geodezicheskoy-bases-on-tochnost-obratnoy-lineyno-uglovoy-zasechki [in Russian].
16. Nikonov, A. V. (2013). About the accuracy of reciprocal linear-angles resections for short distances. In Sbornik materialov Interekspo GEO-Sibir'-2013: Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii: T. 1 [Proceedings of Interexpo GE0-Siberia-2013: International Scientific Conference: Vol. 1]. Retrieved from https://cyberleninka.ru/article/n/k-voprosu-o-tochnosti-obratnoy-lineyno-uglovoy-zasechki-na-malyh-rasstoyaniyah [in Russian].
17. Information Bulletin System 1200 - No. 29 TPS1200 Setup - Resection. (n. d.). Retrieved from http://w3.leicageosystems.com/downloads123/zz/general/general/newsletters/System1200_29_ Resection_2_en.pdf.
Received 27.11.2017
© I. V. Goryainov, 2018
