Введення і редагування даних про станції

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ГЕОІНФОРМАТИКИ І ГЕОДЕЗІЇ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ З ДІСЦИПЛІН

„ГЕОДЕЗІЯ ЧАСТИНА 2” І „ВИЩА ГЕОДЕЗІЯ”

на тему „Врівноваження геодезичних мереж”

для студентів спеціальностей 7.070901 „Геодезія”,

7.070908 „Геоінформаційні системи і технології”,

7.070904 „Землевпорядкування і кадастр”

Напрям підготовки 0709 „Геодезія, картографія та

землевпорядкування”

Розглянуто на засіданні кафедри

Геоінформатики і геодезії протокол

№ 4 від 20 листопада 2008р.

Затверджено на засіданні навчально-

видавничної Ради ДонНТУ протокол

№ 6 від 15.12.2008р.

УДК 528.1

Методичні вказівки до самостійної роботи студентів з дисциплін „Геодезія частина 2” і „Вища геодезія” на тему „Врівноваження геодезичних мереж” для студентів з напрямом підготовки 0709 „Геодезія, картографія та землевпорядкування” спеціальностей 7.070901 „Геодезія”, 7.070908 „Геоінформаційні системи і технології”,7.070904 „Землевпорядкування і кадастр”. Склали: А.А. Шоломицький, С.Г. Могильний, А.О. Луньов, С.Б. Кулібаба –Донецьк, ДонНТУ, 2008, –74с.

Розглянуто методику вводу інформації і врівноваження геодезичних мереж в автоматизованому комплексі врівноваження маркшейдерських і геодезичних мереж і обробки зйомок „МГСети”. Наведені основні прийоми аналізу результатів врівноваження геодезичних мереж і пошуку помилок вимірювань, а також обробка геодезичних зйомок.

Укладачі: Шоломицький А.А. проф.

Могильний С.Г. проф.

Луньов А.О. ст. викладач

Кулібаба С.Б. проф.

Рецензент: Гавриленко Ю.М. проф. (ДонНТУ)

Відповідальний за випуск Могильний С.Г.

Зміст

Зміст. 2

Вступ. 3

1 Команди розділу Проект. 7

1.1 Створити новий проект. 7

1.2 Введення і редагування даних про станції 12

1.3 Введення і редагування вимірювань. 15

1.4 Відкрити проект. 25

1.5 Закрити проект. 26

1.6 Зберегти проект. 26

1.7 Зберегти проект під іншим ім'ям або з іншим типом.. 27

1.8 Імпорт в новий проект. 28

1.9 Вихід з програми. 29

2 Команди розділу Дані (Данные) 30

2.1 Імпорт даних з файлу. 30

2.2 Імпорт даних з тахеометра. 32

2.3 Експорт вимірювань. 33

2.4 Аналіз вимірювань. 33

2.5 Аналіз станцій. 35

2.6 Скидання заповнення поля «Вигляд»(«Вид») 35

2.7 Обчислити пікети. 36

2.8 Скинути заповнення поля «Вес dH». 36

2.9 3D модель для САПР. 37

2.10 Створити журнал вимірювань. 38

3 Команди розділу Документ. 39

4 Команди розділу Вікно ( Окно ) 40

5 Команди розділу Сервіс. 41

6 Команди розділу Допомога (Помощь) 42

7 Головна інструментальна панель програми. 44

8 Вікно інтерактивного зрівнювання мережі 50

9 Інструментальна панель графічного вікна. 55

10 Копіювання даних проекту. 60

11 Пошук даних проекту. 65

12 Введення і редагування даних проекту. 67

12.1 Введення і редагування опорних даних мережі 67

12.2 Редагування даних проекту. 69

13 Введення і редагування супутникових вимірювань. 69

Вступ

Основною метою методичних вказівок є удосконалення учбового процесу і надання студентам можливості самостійно вивчати питання врівноваження геодезичних мереж за допомогою найсучаснішого програмного забезпечення – програми врівноваження маркшейдерських і геодезичних мереж і зйомок „МГСети”.

Використання цієї програми в учбовому процесі дозволить студентам скоротити час на розрахункові операції і більше часу приділити загальним питанням оцінки точності геодезичних мереж, досліджувати аналіз впливу точності кутових і лінійних вимірювань і геометрії мережі на похибки координат пунктів зйомочного обґрунтування.

В курсі „Геодезія частина 2” за допомогою програмного комплексу можна виконувати врівноваження і аналіз точності мереж полігонометрії.

В курсі „Вища геодезія” програмний комплекс „МГСети” можливо використовувати для врівноваження мереж тріангуляції, трилатерації і змішаних лінійно-кутових мереж.

Програмний комплекс «Маркшейдерсько-геодезичні мережі і зйомки» призначений для побудови, зрівнювання і передрозрахунку точності планових, висотних, а так само планово-висотних мереж довільної конфігурації. Одночасно із зрівнюванням виконується обробка тахеометричної зйомки.

Одиницею обробки служить проект. Проект може включати будь-яке число окремих мереж, у тому числі і вільних мереж. Вільні мережі будуються і зрівнюються в умовній системі координат, проте оцінка точності їх не проводиться.

Є режим зрівнювання з пошуком грубих помилок, який локалізує і ідентифікує вимірювання або ділянки мережі з грубими помилками для аналізу і ухвалення рішення виконавцем.

Число пунктів в проекті не обмежується.

Програмний комплекс орієнтований на роботу з електронними тахеометрами, але дозволяє вводити і обробляти дані з польових журналів для оптичних геодезичних інструментів.

Після зрівнювання мережі програмний комплекс дозволяє виконати обчислення для знімальних пікетів і видати схему мережі і положення пікетів в AutoCAD (або Компас) з розбиттям по шарах.

ОБМЕЖЕННЯ:

1. У проекті не допускається однакові імена у різних точок. В цьому випадку мережа спотворюється і результати непередбачувані.

2. У іменах точок слід використовувати букви одного алфавіту, схожі на екрані букви з різних алфавітів сприймаються в програмі як різні символи.

Ідеологія програмного комплексу «МГСети»

Відомі на практиці програмні комплекси побудови і зрівнювання планових і висотних геодезичних мереж мають ряд обмежень і недоліків, серед яких слід вказати на головні:

1. вимагають розділення мереж на планові і висотні;

2. вимагають розділення мереж на полігонометрію, тріангуляцію, трилатерацію або лінійно-кутову мережу;

3. користувач повинен чітко представляти топологію оброблюваної мережі і хоч би частково її кодувати тим або іншим способом;

4. регламентується порядок введення даних як по проходженню пунктів, так і по вимірюваннях на них;

5. в деяких випадках потрібно задавати наближені значення координат визначуваних пунктів;

6. не визначаються і не аналізуються незв’язність всіх умовних рівнянь, які мають місце в будь-якій конкретній мережі;

7. мережа обов'язково повинна мати опорні початкові дані;

8. при пошуку грубих помилок використовується громіздка технологія підготовки даних для варіантів структури мережі;

9. недостатня стійкість обчислень за наявності грубих помилок в мережі або її геометричній неоднозначності.

Все це вимагає вдосконалення програмного забезпечення зрівнювання геодезичних мереж, максимального наближення інтерфейсу до наочної ручної технології обчислень.

Новий програмний комплекс «МГСети» побудований на основі наступних основних принципів:

Принцип «конструктивної простоти формування початкової інформації». Комплекс вимірювань на пункті є основним будівельним елементом, з якого будується будь-яка мережа, в сукупності ці дані повністю визначають тип мережі, її топологію і схему обчислень, тому дані вимірювань на пункті складають одиницю інформації про мережу, незалежно від її типу і топології. Порядок проходження станцій з вимірюваннями - довільний. Цим практично повністю усуваються недоліки існуючих програм, відмічені в пунктах 1 - 5.

Принцип «стійкості алгоритму обчислень», тобто незалежними від грубих помилок даних або їх неповноти, результати обчислень дають чітке уявлення про структуру мережі і її недоліки, або локалізують грубі помилки. Цим забезпечується обчислення будь-яких мереж, у тому числі і вільних мереж, або об'єднання в одному проекті декількох мереж з різним рівнем наявності початкових опорних даних.

Реалізація цих принципів дозволяє застосовувати гнучкі технології обробки мереж.

Зокрема, «технологію нарощування» мережі, тобто після введення даних по одній або більш за станції, мережа перераховується і відображається її поточна конфігурація. Це дозволяє оперативно виявляти грубі помилки і стежити за дотриманням топології мережі. Простота інтерфейсу перебору варіантів побудови мережі забезпечує використання «технологію нарощування» мережі і при введенні даних з накопичувачів інформації електронних тахеометрів.

Унікальна можливість перевірки допустимості незв’язності всіх умовних рівнянь що виникають в мережі, незалежно від її типу і топології, дає об'єктивне і повне уявлення про якість і точність вимірювань.

Простота і прозорість обмінного формату даних про мережу дозволяє включати комплекс «МГСети» як вбудовану процедуру, що програмно викликається, обчислювальну, в будь-яку ГІС або процес САПР.

На мал. 1 показана технологічна схема обробки даних проекту.

Мал. 1 Технологічна схема обробки проекту

Команди розділу Проект

Команди розділу Проект управляють створенням, відкриттям і збереженням файлів проектів маркшейдерських і геодезичних мереж і зйомок. У цьому розділі меню зберігається історія роботи з останніми п'ятьма файлами проектів (мал. 1.1), це дозволяє виконати їх швидкий виклик. Команда Закрити дозволяє закрити активний проект. Команда Вихід закриває всі проекти і закриває додаток.

Створити новий проект

Для створення нового проекту необхідно активізувати команду Новий в розділі меню Проект головного меню програми (мал. 1.1).

Мал. 1.1 Розділ Проект

Після цього з'явиться діалогове вікно нового проекту (мал. 1.2) в якому необхідно задати параметри проекту: назву об'єкту, ім'я виконавця, дату зйомки і інструмент. Перехід між полями введення даних здійснюється кнопкою Tab .

Поле дати зйомки заповнюється автоматично, поточною датою даного комп'ютера і при необхідності може редагуватися.

У системі існує поняття значень за умовчанням, так для виконавця і інструменту такі значення задаються у файлі настройок системи (Додаток А). Ці параметри можна ввести з клавіатури у відповідних полях введення (мал. 1.3) або вибрати з випадного списку (мал. 1.2).

Помилка вимірювання відстані складається з двох складових: постійної помилки вимірювання (не залежною від довжини) і випадкової помилки вимірювання відстані, що становить, що становить (задається в мм на 1 км. ходу). Для вимірювання відстаней рулеткою рекомендується задавати =5мм і =50 мм/км.

Типи можливих інструментів задаються у файлі настройок системи – файлі “МГСети.ini” (Додаток А). По імені інструменту здійснюється завдання С.К.О. вимірювань. Після вибору типу інструменту з файлу настройок читаються середні квадратичні помилки вимірювання вертикального і горизонтального кута і шаблони введення для даного інструменту і заповнюються відповідні вікна введення. Тільки після вибору інструменту ці вікна стають доступні для редагування.

Мал. 1.2 Вікно нового проекту

Мал. 1.3 Завдання прізвища виконавця з клавіатури

Мал. 1.4 Вибір інструменту для проекту

В системі передбачено два типи введення даних. При першому типі вводяться вимірювання: Напрям, Горизонтальне прокладення, Перевищення (мал. 1.5) - цей вид введення призначений для сумісного зрівнювання планових і/або нівелірних мереж, коли перевищення визначаються з геометричної нівелювання. Другий тип введення призначений для мереж, вимірювання яких виконувалися електронними тахеометрами і передбачає введення безпосередньо зміряних величин: Горизонтального напряму, Відстані і Вертикального кута. Цей тип введення підходить і для традиційних оптичних теодолітів.

Мал. 1.5 Вибір типу введення даних

Головна форма програми матиме вид блокнота, в лівій частині, і схеми мережі в правій частині (Мал. 1.7). Блокнот містить інформацію про вимірювання на станціях (Мал. 1.7), опорі мережі (Мал. 1.8) і параметрах проекту (Мал. 1.9).

Мал. 1.7 Проект, закладка вимірювань

Опорними або жорсткими даними для мережі можуть бути опорні точки, жорсткі базиси і азимути(дирекціоні кути).

Інформація про об'єкт, виконавця, дату і т.д. міститься на закладці “Проект” (Мал. 1.9).

Помилка одиниці ваги перевищень обчислюється автоматично, але може бути змінена виконавцем на свій розсуд, ця величина використовується тільки при зрівнюванні висотних мереж.

Мал. 1.8 Закладка “Опора” проекту.

Залежно від вибраного типу введення таблиці станцій і вимірювань виглядатимуть по різному, якщо вибрані: Напрям, Гор. прокладення, Перевищення - ці таблиці виглядатимуть як показано на малюнку 1.10. Якщо ж вибрані: Напрям, Відстань і Вертикальний кут - ці ж таблиці матимуть вигляд, показаний на мал. 1.11.

Мал. 1.9 Проект, закладка “Проект”

Мал. 1.10 Перший тип введення даних

Мал. 1.11 Другий тип введення даних

Введення і редагування даних про станції

Не дивлячись на деякі відмінності при введенні даних про станції - робота з цією таблицею здійснюється за одними правилами для різного типу введення і виконується таким чином:

· Перехід між стовпцями здійснюється натисненням Enter

· Якщо курсор знаходиться в останньому стовпці останнього рядка - те при натисненні Enter в таблицю додається новий рядок в якій заповнений перший осередок - в ній автоматично записується номер точки стояння. Якщо рядок не останній, то натиснення Enter приводить до переходу на наступний рядок в перший редагований осередок (мал. 1.12).

0

Мал. 1.12 Введення даних в таблицю станцій

Навігація по таблиці здійснюється:

1. За допомогою покажчика миші

2. Стрілками j l -по рядках

← →-по осередках

3. Кнопками: Home - перехід на перший рядок, End - перехід на останній рядок, Page Up - на сторінку вгору, Page Down - на сторінку вниз.

При переході на інший рядок таблиці станцій в таблиці вимірювань показуються відповідні вимірювання для цієї станції.

Таблиця станцій може бути в двох станах: - режимі редагування і в режимі групових операцій. Перехід між режимами здійснюється кнопкою, натиснутий стан відповідає режиму редагування.

У режимі редагування можлива зміна значень в елементах таблиці (окрім фіксованого стовпця з номером станції) і виконання спеціальних операцій (Мал. 1.13) які доступні із спливаючого меню, при натисненні правої кнопки миші. Активний елемент таблиці в цьому режимі виділяється потовщеною рамкою (станція № 5, точка - 2836).

Мал. 1.13 Спеціальні операції таблиці станцій

Операція Заморозити переводить станцію з активного стану в неактивний, тобто вимірювання даної станції не братимуть участь в зрівняльних обчисленнях. Візуально такі станції виділяються світло-червоним кольором (Мал. 1.14). Ця операція може бути виконана по-іншому, якщо двічі клацнути мишею на ім'я точок стояння, коли натиснута кнопка Ctrl. Повторне подвійне клацання повертає станцію в активний стан.

Мал. 1.14 Заморожена станція тчк.3

Операція видалення станції вимагає підтвердження, оскільки при цьому віддаляються і всі вимірювання, виконані на даній станції (Мал. 1.15).

Мал. 1.15 Діалог підтвердження видалення точки

У режимі групових операцій, вибрані станції виділяються синім кольором (Мал. 16), і до них застосовні всі операції активні в спливаючому меню:

Мал. 1.16 Групові операції із станціями

Якщо на панелі інструментів станцій натиснути кнопку , то виділена станція показуватиметься на екрані в крупнішому масштабі в центрі графічного вікна (мал. 1.17).

Мал. 1.17 Режим показу станцій

Для великих проектів, де є багато станцій, і всі вони не поміщаються в списку станцій, є спеціальний інструмент для пошуку станції по імені. Цей інструмент корисний, коли на одній і тій же точці стояли два або більше разів. При активації цього інструменту з'являється вікно для введення імені точки (мал. 1.18)

Мал. 1.18. Пошук станції по імені

Результати пошуку показуються в таблиці (мал. 1.19), причому, якщо в таблиці виділити відповідну станцію (наприклад, 54), то в таблиці станцій і вимірювань і в графічному вікні будуть показані дані цієї станції.

Мал. 1.19 Результати пошуку станції по імені