ПРИМЕНЕНИЕ ПОСТОЯННО ДЕЙСТВУЮЩЕЙ БАЗОВОЙ GPS-СТАНЦИИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ГЕОДЕЗИИ, ЗЕМЛЕУСТРОЙСТВА И КАДАСТРА

APPLICATION OF A CONTINUALLY OPERATING GPS BASE STATION FOR THE PURPOSES OF GEODESY, LAND DEVELOPMENT AND CADASTRE

Adelina Dzhavatova

student, department of land management, Bashkir State Agrarian University,

Russia, Ufa

Angela Khannanova

student, department of land management, Bashkir State Agrarian University,

Russia, Ufa

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены особенности применения постоянно действующей базовой GPS—станции, показаны преимущества спутниковой съемки над другими видами геодезических измерений.

ABSTRACT

The article discusses the features of using a permanent GPS base station and shows the advantages of satellite imaging over other types of geodetic measurements.

Ключевые слова: геодезия, строительство, ГНСС, GPS-станция.

Keywords: geodesy, construction, GNSS, GPS station.

В настоящее время, в работах для достижения целей в области геодезии, землеустройства и кадастра, все активнее развиваются и используются современные методы с уже существующими спутниковыми сетями, на основе базовых GPS-станций, что значительно упрощает и сокращает время на проведение регламентных работ.

Одним из наиболее перспективных на сегодняшний день методов, на базе которого можно создать концепцию глобальных координатных вычислений, является вычисление точки геолокации при помощи отслеживания GPS-приемником.

Рассмотрим на практическом примере особенности применения постоянно действующей базовой GPS-станции для целей геодезии, землеустройства и кадастра. Геодезические работы проводятся в два основных этапа: камеральный и полевой. Во время камерального этапа проводится подготовка к выходу в поле, выяснение объёмов работ и подготовка необходимого материала. В поле выполняется основной спектр работ по геодезическому обеспечению строительно-монтажных работ, в ходе которых ведётся съёмка и разбивка необходимых объектов. После полевого этапа следует камеральный этап составления исполнительной документации. При этом в зависимости от применяемого оборудования и ПО, методика проведения работы меняется, в связи с их особенностями.

Перед проведением полевых работ необходимо подготовить материал для геодезических приборов. Материал готовится на основании проекта объекта.

После проведения работ, указанных в пунктах полевой работы, выполнялись работы по обработке результатов. С этой целью, данные с геодезических приборов передаются на персональные компьютеры с установленным ПО.[7]

В случае обработки топографической съёмки, соединялись отметки объектов, давалось их наименование, строились горизонтали фиксированного шага, создавалась легенда, добавлялась рамка, с указанием места, шифром объекта, кадастровым номером и лицами ответственными за съёмку и приёмку результатов съёмки.

Для исполнительной документации результаты съёмки накладывались на проектные чертежи, на которых указывались необходимые показания согласно типу выполняемой работы.

Если съёмка производилась в целях дальнейшей проектной деятельности или высчитывания объёмов, создавалась цифровая модель местности с дальнейшей постобработкой. На основе которой проектные институты создают линии стекания. объёмы отсыпки и выемки грунта и наложение на геологические изыскания по данной территории. [3]

Полевые работы проводятся после получения задания от руководителя практики и технического задания на съёмку. Согласно нему, берётся необходимое оборудование и производится выход или выезд на место проведения работ.

В ходе работы проводились следующие работы:

1. RTK-съёмка GNSS/GPS приёмником
2. Вынос точек на местность GNSS/GPS приёмником
3. Тахеометрическая съёмка
4. Геотехнический мониторинг тахеометром
5. Разбивка монолитных конструкций тахеометром
6. Вынос точек на местность тахеометром

Разбивочные работы - процесс выноса отметок с известными координатами на объект, с целью построения конструкций согласно проекту здания. Прибором разбивки является электронный тахеометр, который определяет взаимное расположение точки лазера и известной отметки. Перед выходом на объект необходимо, на основании проекта, создать разбивочный файл, в котором указаны все необходимые закоординированные отметки, после чего перенести его на прибор. После выхода на объект первые шаги не отличаются от тахеометрической съёмки. В ходе разбивочной работы, одновременно проводится съёмка. Проводится она с целью, проверки правильности выполненной работы геодезиста и строительной бригады.

Внешняя разбивочная основа строительной площадки была построена от пунктов городской полигонометрин сторонней организацией.[1]

Построение внешней разбивочной сети начинали с вынесения на местность двух точек длинной габаритной или главной оси сооружения.

Расстояния между вынесенными точками тщательно измеряли и корректировали положение одной из точек таким образом, чтобы размер построенной оси соответствовал его проектному размеру в пределах точности, регламентированной нормами точности построения межосевых размеров по ГОСТ 21779-82; далее, опираясь на эту ось. как на базис, производили дальнейшие построения всех остальных осей, выполняли контрольные измерения диагоналей, сторон фигур и точки временно закрепляли.

Дальнейшие действия на строительной площадке заключались в вынесении построенных точек за зону производства строительных работ и надежном их закреплении; эти вынесенные точки, были закреплены металлическими штырями.

На основании анализа используемых на объекте строительства технологий геодезического обеспечения можно рекомендовать спутниковый метод переноса координат реперов внутренней разбивочной сети с этажа на этаж, с использованием современных геодезических приемников GNSS/GPS.

В отличие от оптических приборов (электронных тахеометров и приборов вертикальное проектирования) приемники GNSS/GPS исключает проблему наведения.[6]

Работу оператора с приемниками GNSS/GPS при геодезическом обеспечении строительства высотного сооружения можно разделить на три этапа:

- получение ключа перехода из МСК в систему координат строящегося объекта;

- определение координат опорных точек на монтажном горизонте приемниками GNSS/GPS;

- вынос в натуру положения строящихся конструкций на монтажном горизонте электронным тахеометром

Для создания локальной спутниковой сети с целью выполнения комплекса разбивочных работ используют постоянно действующие базовые станции.

Первый этап выполняется после создания разбивочной сети сооружения перед началом строительства.

Для этих целей, кроме трех постоянно действующих базовых станций, создающих осевые линии треугольника, на реперах разбивочной сети сооружения устанавливаются два приемника GNSS/GPS работающие в режиме «статика»; это позволяет замкнуть локальный строительный контур и уравнять его не только внутри себя, но и относительно базовых станций [2].

При этом происходит проверка координат реперов раннее созданной разбивочной сети объекта и делается вывод о ее пригодности к дальнейшему использованию.

Второй и третий этапы повторяются на каждом монтажном горизонте. Причем третий этап ничем не отличается от традиционных геодезических разбивочных работ с помощью электронного тахеометра (или теодолита).

Единственное его отличие в том. что на монтажном горизонте координаты опорных точек, к которым выполняется привязка тахеометра, определяются на втором этапе с помощью приемника GNSS/GPS. а их количество и местоположение зависит от организации строительно-монтажных работ.

Наличие избыточного количества опорных точек позволяет при определении координат тахеометра с помощью многократной обратной геодезической засечки выполнять в режиме реального времени геометрический контроль сходимости результатов [5]

Это дает возможность избежать ошибок при выносе планового и высотного положений возводимых строительных конструкций.

Для определения координат опорных точек на монтажном горизонте на втором этапе необходимо иметь два приемника GNSS/GPS.

Один приемник, который выполняет роль базового, устанавливают на пункте разбивочной сети сооружения, а другой, подвижный приемник. — на монтажном горизонте, на штативе или заранее забетонированном репере с резьбой. Установка спутниковых приемников по данной технологии приведена на рисунке ниже.

Рисунок 1. Определение координат опорных точек на монтажном горизонте

Определение пространственных координат подвижного приемника GNSS/GPS на монтажном горизонте, изображённого на рисунке можно выполнять двумя методами: в режиме «постобработки» или в режиме реального времени с помощью программного обеспечения (ПО) JAVAD Justin — «обратного» RTK.

При использовании метода «обратного» RTK пространственные координаты подвижного приемника GNSS/GPS определяют в режиме реального времени непосредственно на монтажном горизонте с помощью программного обеспечения. [8]

Для проведения измерений оператор подключается к приемникам GNSS/GPS на постоянно действующих базовых станциях, а также находящимся на исходном и монтажном горизонтах по протоколу TCP/IP.

Средством связи в данной ситуации может выступать GPRS-модем. Wi- Fi/LAN. встроенный в приемник, либо любое другое устройство, подключенное к контроллеру через Bluetooth, опорной точки на монтажном горизонте в системе координат строящегося объекта в режиме реального времени, что положительно сказывается на оперативности проведения работ

Для метода «обратного» RTK существенным преимуществом является наличие двух и более базовых приемников на пунктах разбивочной сети сооружения на исходном горизонте, что позволяет преодолеть проблему ложной фиксации неоднозначностей фазовых измерений.

Единственным критерием достоверности решения в традиционном RTK является так называемый уровень контраста.[4]

При малом количестве принятых в обработку спутников (меньше 6) показатель контраста или производный от него не является самостоятельной оценкой.

Таким образом, благодаря применению технологии GNSS/GPS решаются основные проблемы классических методов геодезических измерений, возникающие при строительстве монолитных зданий: обеспечивается точная передача пространственных координат на новый монтажный горизонт от реперов разбивочной сети сооружения и повышается надежность выноса проекта в натуру за счет уменьшения влияния человеческого фактора.

Список литературы:

1. Федеральный закон от 18.06.2001 № 78‑ФЗ (ред. от 13.07.2015) «О землеустройстве» (с изм. и доп., вступ. в силу с от 30.12.2021 N 449-ФЗ).
2. Основы съёмки с применением GNSS приёмников. [Электронный ресурс] // Aspect URL: https://www.aspector.ru.^;osno\T-sputnikovoy-semki-
3. Клюшин Е.Б. Гайрабеков И.Г. Маркелова Е.Ю. Шлапак В.В. Спутниковые методы измерений в геодезии. Часть 3. Учебное пособие. - М.: Изд-во МИИГАиК. 2015. - 110 с.
4. ГНСС-оборудование JAVAD при геодезическом обеспечении строительства Русского моста // Геопрофи. — 2012. — № 5. — С. 43-45.
5. Электронная версия журнала, посвященного проблематике систем автоматизированного проектирования CARDMASTER. — 2014. — № 1. — 2014.
6. Неделькин А.А., Степанова М.Г., Шайтура С.В. Интегрированная система управления предприятием // Славянский форум. — 2016. — № 2 (12). — С. 180–187.
7. Неделькин А.А., Степанова М.Г., Шайтура С.В. Тенденции и перспективы развития информационно-коммуникационных технологий дистанционного обучения в подготовке экономистов // Славянский форум. — 2016. — № 2 (12). — С. 171–179.
8. Неделькин А.А., Шайтура С.В., Степанова М.Г. Комплексная система автоматизации // Славянский форум. — 2016. — № 2 (12). — С. 188–195.