CC BY
36
СТАНДАРТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ КА ЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ
УДК 006.91; 528
ОБЩИЙ АНАЛИЗ И ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ СУЩЕСТВУЮЩИХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ И ЗЕМЛЕУСТРОИТЕЛЬНЫХ РАБОТАХ
Д.В. Аксёнова, В.Н. Коваль, А.Н. Нехорошева
Рассматривается общий процесс проведения измерений при геодезических и землестроительных работах, а также последующая обработка результатов. Дается прогноз по дальнейшему развитию измерительной техники и программного обеспечения (ПО) в геодезиологии и землеустройстве.
Ключевые слова: землеустройство, геодезия, метрология, землеустроительные работы, кадастр, геодезические измерения, метрологическое обеспечение.
В землеустройстве и геодезическом процессе особое место занимают средства измерений. Без них невозможно представить процесс картографических работ и кадастровых размежеваний, решений задач, связанных с обороноспособностью страны и создания единой системы координат.
Правильное выполнение, точность измерений в подобных работах регулируется понятием «метрологическое обеспечение». Это, в первую очередь, применение правил, норм, основ и технических средств, которые нужны для проведения определенных видов деятельности, а также обеспечения точности их измерений.
В качестве наиболее простого и показательного процесса, регулируемого «метрологическим обеспечением», является топографическая съемка. В процессе данного типа съемки ведутся измерения: углов, расстояний, высоты и т.п. Топографическая съемка является предварительным этапом для последующих инженерных исследований и разработок проектной документации. На основе данных топографической съемки, решаются такие задачи, как:
составление карт (планов) объектов землеустройства;
подготовка документов для постановки земельного участка на кадастровый учет;
получение разрешения на проведение инженерных коммуникаций на земельный участок;
получение разрешения на перенос инженерных коммуникаций на земельном участке [1].
Топографическая съемка производится специальными устройствами, с помощью которых с высокой точностью находят взаимное планово-высотное расположение точек объектов, расположенных на исследуемой территории.
Существуют разнообразные методы замеров для топографических планов и карт, наиболее распространенными из которых являются:
тахеометрическая съемка широко употребляется для получения осбенностей рельефа в дорожном и гидротехническом строительстве;
теодолитная съемка производится совместно со светодальномерами и употребляется для создания общих планов территории;
нивелирование территории проводят преимущественно в равнинной местности;
мензульная съемка производится в случаях, когда необходимо получить топографический план местности непосредственно на объекте;
аэрофотосъемка делается высокоточными камерами. В результате съемки возможно получение топографической карты в высоком качестве;
фототеодолитная съемка применяется для горной территории со сложным рельефом;
наземно-космическая съемка основана на использовании спутниковой системы GPS [2];
комбинированная съемка производится в случае слабовыраженного рельефа территории [3].
В результате выполнения топографической съемки заказчик получит отчет, включающий в себя широкий спектр различной документации, которая составлена в соответствии с нормативными документами Российской Федерации. К отчету также должны быть приложены: техническое задание на съемку, разрешение на проведение работ на данном земельном участке и комплект карт в электронном и бумажном виде.
Кадастровая съемка на местности выполняется с использованием разнообразных измерительных средств. В итоге составляется абрис на бумажной основе. Съемка выполняется с привязкой к точкам, которые размещены на зданиях, капитальных сооружениях. Измерения проводятся с округлением итоговых значений до 0,01 м.
Расхождения между промерами и контрольными замерами не должны превосходить 10 см (для размеров до 20 м) и 1/200 для линий по протяженности выше 20 м, но не более 100 см (для размеров, значения которых более 200 м). Для съемки могут использоваться следующие способы: перпендикуляры, линейные засечкки и створы, треугольники, обходы, обмеры.
В зависимости от назначения съемки, кадастровые карты создаются в тех же масштабах, теми же способами и с той же точностью, что и топографические. Базисным считается масштаб 1:500, наиболее обширно применяемым — 1:2000, обзорно-справочным — 1:100000 и мельче.
По итогу на кадастровые карты наносятся границы земельных участков, сельскохозяйственных и других земельных угодий; кадастровые номера и наименования земельных участков; дается экспликация категорий внедрения территорий и другие кадастровые сведения [4].
Как говорилось ранее подобные измерения производятся разнообразными техническими средствами, наиболее популярными из которых яв-люяются:
геодезический эталон;
стационарная и передвижная комплектно-поверочные лаборатории;
геодезическая контрольно-поверочная сеть;
геодезический имитатор;
контрольный базис;
компаратор;
контрольная линейка;
геодезический жезл;
коллиматор;
тахеометр;
автоматизированное рабочее место (АРМ-П). [3, 5]. Как видно список оборудования, достаточно большой, также не стоит забывать, что это только часть, наиболее популярного оборудования. Данные приборы обладают различной точностью и природой измерений в зависимости от модели, и задач. Каие-то из этого списка могут хранить результаты измерений непосредственно во внутренней памяти устройства, другие же физически не могут это сделать и-за отсутствия запоминающего устройства и цифрового модуля обработки сигнала.
Из-за того, что применяются несколько приборов для измерений, оператор должен каждый из них позиционировать в том же месте, на той же высоте, где располагался предидущий. Так же производящий замеры специалист должен собирать данные с приборов вручную, и соединять результаты измерений каждого из приборов в единую таблицу для последующей обработки. Это понижает скорость процесса, а также точность измерений и увеличивается риск ошибки из-за человеческого фактора и позиционирования приборов.
Вышеперечисленные проблемы и недостатки можно решить внедрением единых, автоматизированных приборов или комплексов. Подобные средства измерения похожи между собой, имеют относительно одинаковые возможности и конструкции. Поэтому рассмотрев один из них, можно выделить преимущества и недостатки всей серии подобных приборов. Рассмотрим работу на примере Trimble M3 (рис. 1).
Данный электронный тахеометр является универсальным прибором, используемым для выполнения разнообразных геодезических работ. Благодаря вычислительному блоку с микропроцессором, прибор может автоматически выполнять математическую обработку результатов измерений, а также сложные инженерные вычисления.
Стоит отметить, что строгой классификации тахеометров не существует (за исключением деления на безотражательные и работающие только с отражателем). Производители самостоятельно разделяют приборы на определенные группы. Часто можно встретить деление на инженерные тахеометры, технические и роботизированные. Кроме того, некоторые производители отдельно выделяют серию приборов для строительства.
Анализируя имеющиеся данные по группам тахеометров можно сделать следующие заключения:
1. Инженерные тахеометры отличаются от технических более высокой точностью, расширенной функциональностью и более высокой стоимостью.
2. Отличительной особенностью роботизированных тахеометров является наличие сервопривода, с помощью которого выполняется не только дистанционное управление прибором, но и обеспечивается функция поиска и слежения за отражателем. Благодаря этому такие приборы можно использовать не только для автоматической съемки, но и в качестве системы контроля (наблюдения за деформациями, управления техникой и пр.).
364
Особенностью автоматизированных тахеометров являются наличие цифровых блоков обработки полученных данных, а также экраны, на которых выводятся результаты (рис. 2, а). Кроме того, окончательную документацию, планы, карты подготавливаются в специализированных программах, на основе таблиц отчетов подобных устройств (рис. 2, б).
а б
Рис. 2. Способы вывода и обработки информации с цифрового тахеометра Trimble M3: а - информация с дисплея прибора; б - полученный результат обработки данных с тахеометра в программе GeoTerminal FREE
На основе проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. При активном введении в эксплуатацию автоматизированных приборов явно повышается точность процесса измерения, так как в этом случае все датчики находятся в нем, они имеют одинаковую погрешность измерений, и отсутствует многократное позиционирование приборов на местности. Также повышению точности способствует практически полное исключение ошибки человека на этапе сбора результатов измерений.
2. Программное обеспечение, создающее карты на основе измерений автоматизированных приборов, резко упрощают работу специалистов. Однако, данные ПО очень часто поддерживает не все модели измерительных устройств, и ориентированы больше на устройства последних поколений.
3. Предполагаем, что подобное ПО в дальнейшем будет развивать интеграцию с существующими видами отчётности в зависимости от стран, в которых они работают.
4. Также можно предположить, что автоматизированные устройства можно будет обединять при измерениях в единую сеть, что ускорит процесс измерений и ещё больше сделает процесс автоматизированным и точным.
Список литературы
1. Липски С. А. Тенденции и перспективы в развитии земельного законодательства: монография. М.: Русайнс, 2015. 220 с.
2. Teunissen P., Montenbruck O. Global Navigation Satellite Systems. -1 изд. Springer, 2017. 1327 с.
3. Метрологическое обеспечение геодезических измерений [Текст] / И. Я. Мурзайкин, Н. И. Сивакова // Геодезия и картография, 2013. № 1. С. 8-10.
4. Гриднев С.П., Поклад Г.Г. Геодезия: учебное пособие для вузов. М.: Академический проспект, 2007. 590 с.
5. Мурзайкин И.Я. Метрологическое обеспечение геодезических измерений при проведении землеустроительных работ / И.Я. Мурзайкин, Н.И. Сивакова, О.В. Слугина // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии: научно-теоретический журнал. Ульяновск: УГСХА, 2010. №2 (12). С. 18-21.
Аксёнова Дарья Викторовна, магистрант, gerdaredn@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Коваль Виктория Николаевна, магистрант, gerdaredn@yandex.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Нехорошева Алиса Николаевна, магистрант, gerdaredn@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
GENERAL ANALYSIS AND POSSIBLE WAYS TO IMPROVE THE ACCURACY OF EXISTING MEASUREMENT MEASUREMENTS A T GEODESIC AND LAND MANAGEMENT WORKS
D. V. Aksenova, V.N. Koval, A.N. Nekhorosheva
The general process of taking measurements during geodetic and land surveying, as well as the subsequent processing of the results, is considered. A forecast is given on the further development of measuring equipment and software (software) in geodesiology and land management.
Key words: land management, geodesy, metrology, land management, cadastre, geodetic measurements, metrological support.
Aksenova Daria Viktorovna, undergraduate, gerdaredn@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Koval Viktoriya Nikolayevna, undergraduate, gerdaredn@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Nekhorosheva Alisa Nikolaevna, undergraduate, gerdaredn@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University
