Топографическая съемка с применением спутниковых технологий

Геодезические работы по съёмке ситуации и рельефа с применением спутниковой технологии выполняют в тех случаях, когда использование данной технологии выгодно экономически, а также технически обосновано. Техническая возможность ведения таких работ появляется там, где имеющиеся на местности естественные и искусственно созданные объекты допускают выполнение спутниковых наблюдений.

Топографическая съёмка при помощи спутниковых приёмников обычно используется для достаточно открытых территорий в широком спектре характера рельефа, возможна при наличии невысоких построек. Это могут быть территории одноэтажной гражданской и промышленной застройки (гаражи, объекты торговли и коммунального хозяйства, склады и т.п.), транспортные объекты (железные и автомобильные дороги, трубопроводы, каналы, аэродромы) и др.
Вопрос о технической возможности наблюдений спутников для съёмки ситуации и рельефа конкретного объекта решают путём изучения объекта по карте до начала проектных работ. В процессе этой работы на объекте выявляют имеющиеся на местности естественные и искусственно созданные объекты, препятствующие прохождению радиосигналов от спутников и при этом устанавливают техническую возможность ведения спутниковых наблюдений.
Если препятствия для прохождения радиосигналов от спутников расположены только в окрестностях объекта, и они таковы, что не исключают возможности ведения наблюдений спутников на объекте, или если препятствий вообще нет, то в этих случаях съёмку можно проектировать.

Этапы проектирования съемочных работ

В процессе проектирования съёмочных работ в соответствии с заданным масштабом съёмки и высотой сечения рельефа выполняют следующие работы:

• Выбирают метод спутниковых определений для выполнения привязки (т.е. получения данных, необходимых для приведения результатов съёмки в систему координат и высот пунктов геодезической основы), а также метод этой привязки.

• Выбирают по материалам топографо-геодезической изученности объекта работ пункты геодезической основы для привязки. Разрабатывают рабочую программу полевых работ по привязке к пунктам геодезической основы.

• Подготавливают рабочую программу полевых работ по съёмке ситуации и рельефа объекта.

Геодезическая основа

Методы спутниковых определений по дальности и точности принципиально обеспечивают возможность проведения съёмочных работ непосредственно на основе государственной геодезической и нивелирной сети, имеющей соответствующую плотность. Поэтому проведение съёмочных работ этими методами исключает необходимость создания и использования геодезических сетей сгущения, создания съёмочного обоснования и его сгущения.

Геодезическая основа, используемая в качестве опоры для проведения съёмки ситуации и рельефа, должна удовлетворять требованиям по беспрепятственному и помехоустойчивому прохождению радиосигналов.
В качестве исходных пунктов для привязки следует использовать все пункты геодезической основы, находящиеся в пределах объекта, и ближайшие к объекту за его пределами, но не менее 4 пунктов с известными плановыми координатами и не менее 5 пунктов с известными высотами.

Для производства съёмки ситуации и рельефа рекомендуется использовать способ «стой-иди», являющийся разновидностью кинематического метода спутниковых определений.
Для производства съёмки ситуации и рельефа в качестве пунктов установки базовой станции необходимо проектировать использование любых задействованных для привязки пунктов геодезической основы с таким расчётом, чтобы расстояния от них до съёмочных пикетов, на которых в ходе работ размещается подвижная станция, были минимальны. При этом следует, пользуясь картой объекта, разбить объект на участки, отнесённые к определённым пунктам геодезической основы, с соблюдением данного требования. При разбиении необходимо обеспечить перекрытие участков на ширину не менее указанной в таблице ниже, стараясь придерживаться заметных контуров местности.

Подготовительные работы

При применении спутниковой аппаратуры для съёмки ситуации и рельефа перед выходом в поле производят подготовительные работы, которые складываются из следующих действий:

1. Выполняют требования эксплуатационной документации по подготовке аппаратуры к работе;
2. Проверяют готовность аппаратуры и исполнителей к осуществлению работ по рабочей программе полевых работ;
3. Выполняют операции по прогнозированию спутникового созвездия.

Прогнозирование спутникового созвездия для производства работ по съёмке ситуации и рельефа следует выполнять в соответствии с инструкциями, прилагаемыми к программным пакетам.
По полученным в результате прогнозирования периодам времени, оптимальным для наблюдения спутников на каждом пункте геодезической основы и участке съёмки, находят зоны перекрытия и устанавливают периоды времени, оптимальные для выполнения сеанса (при выполнении привязки) или съёмки участка. Эти данные в виде даты проведения работ и времени начала и конца интервала (периода), в который параметры конфигурации спутникового созвездия оптимальны, заносят в рабочую программу полевых работ.

Полевые работы

Полевые работы при съёмке ситуации и рельефа на объекте складываются из доставки приёмников и оборудования на пункты геодезической основы, выполнения привязки сеансами в соответствии с рабочей программой и съёмки ситуации и рельефа в соответствии с рабочей программой полевых съёмочных работ.
При этом, осуществляя привязку, для реализации «быстрого статического» и «статического» методов спутниковых определений на каждом пункте геодезической основы необходимо выполнить один приём, а реализуя метод реоккупации – два приёма с интервалом от 1 до 4 часов. Осуществляя съёмку на каждом участке, подвижной станцией необходимо выполнить приём инициализации и приёмы на всех съёмочных пикетах, а базовой станцией – один приём, по времени охватывающий все приёмы, выполняемые подвижной станцией.
Таким образом, при производстве съёмки на каждом участке, приём, осуществляемый базовой станцией, следует выполнять в течение всего времени производства работ подвижной станцией на этом участке.

При этом необходимо:

1. Провести развёртывание аппаратуры, входящей в комплект подвижной станции так, как это рекомендовано эксплуатационной документацией для способа «стой-иди», и определить высоту антенны.
2. Подготовить приёмник к работе, как указано в эксплуатационной документации.
3. Установить режим «стой-иди».
4. Установить режим регистрации данных наблюдений спутников.
5. Пользуясь клавиатурой, ввести в запоминающее устройство значение высоты антенны.
6. Выполнить инициализацию, как описано в эксплуатационной документации применяемого приёмника, и, не выходя из режима «стой-иди», выключить режим регистрации данных наблюдения спутников.
7. Установить приёмник на съёмочный пикет.
8. Установить режим регистрации данных наблюдения спутников.
9. Пользуясь клавиатурой, ввести в запоминающее устройство значение номера пикета, значение высоты антенны и необходимую семантическую информацию.
10. Выполнить регистрацию данных наблюдения спутников в течение времени, указанного в рабочей программе полевых работ, и, не выходя из режима «стой-иди», выключить режим регистрации данных.
11. Выключить приёмник и выполнить свёртывание аппаратуры.

Поскольку применение способа «стой-иди» требует непрерывного наблюдения необходимого числа спутников во всё время выполнения съёмки на участке после каждой инициализации, то, как при выполнении приёма на пикете, так и при переходе от пикета к пикету необходимо избегать потерь связи.
Если при выполнении съёмки участка происходит потеря связи, то для продолжения съёмки необходимо, устранив причины потери связи, повторить процесс инициализации и вновь произвести измерения на данном участке.

Камеральная обработка данных

Выполнение полевых работ при съёмке необходимо сочетать с камеральной обработкой материалов съёмки, в ходе которой должно быть выполнено следующее:

1. проверка полевых журналов и составление подробной схемы привязки;
2. вычисление координат и высот всех пикетов;
3. накладка на планшет точек геодезической основы и пикетных точек, проведение горизонталей и нанесение ситуации.
Указанные работы рекомендуется выполнять на ЭВМ, пользуясь общими рекомендациями по вычислительной обработке.
Для накладки пикетов могут использоваться автоматические координатографы.
Каждый полученный в результате съёмки планшет до его вычерчивания в туши необходимо тщательно откорректировать и проверить в поле путём сличения ситуации и рельефа, изображённых на планшете, с местностью. Точность съёмки проверяется инструментально с применением спутниковой технологии.

Результат

В результате выполнения съёмки должны быть представлены следующие материалы:

1. абрисы;
2. полевые журналы;
3. план выполненной съёмки;
4. схема привязки к геодезической основе;
5. формуляр топографического плана;
6. акты контроля и приёмки работ.