Cadastrul Fondului Forestier

CAP I. ASPECTE INTRODUCTIVE

Definirea scopului și a obiectivelor lucrării

Scopul prezentei lucrări este acela de a realiza planul parcelar pentru tarlalele T253, T254, T255, T259 din localitatea Brașov prin măsurători folosind tehnologii GNSS (GPS) pentru încadrarea în rețeaua geodezică națională, drumuire sprijinită pe ambele puncte de capăt și redactarea conținutului grafic pe suport digital folosind programul AutoCAD Civil 3D 2014.

În vederea atingerii acestui scop, s-au avut în vedere următoarele obiective:

identificarea imobilului pe teren și a bazei cartografice;

documentarea privind existent punctelor cunoscute din zonă;

îndesirea rețelei de sprijin;

rețeaua de ridicare, compensarea sa la birou și ulterior ridicarea detaliilor;

întocmirea planului topografic;

realizarea proiectului in AutoCAD Civil 3D 2014.

Aspecte privind sistemele informaționale specific (cadastrul fondului forestier)

1.2.1. Generalități, definiții, scopul și cadrul legislativ specific

Cadastrul fondului forestier (sau fondului silvic) este un subsistem al Cadastrului General, prin care se realizează evidența și inventarierea sistematică a terenurilor cu destinație forestieră, din punct de vedere tehnic, economic și juridic, în cadrul amenajamentelor silvice din fiecare teritoriu administrativ.

Obiectul cadastrului fondului silvic este constituit din: terenurile împadurite sau care servesc nevoilor de cultură, producție ori administrație silvică, terenurile destinate împăduririlor, precum și cele neproductive, cuprinse în amenajamentele silvice (stâncării, râpe, mlaștini, ravene, bolovănișuri, torenți etc.); acest fond acoperă apriximativ 27% din suprafața țării.

Terenurile din fondul forestier au destinația simbolizată prin codul TDF.

Scopul cadastrului fondului forestier este asigurarea unei gospodăriri și exploatări raționale a pădurilor (respectiv stabilirea unui raport judicios între capacitatea reală de producție a arboretelor și cantitatea de masă lemnoasă care se exploatează anual), valorificarea optimă a resurselor forestiere, consolidarea și dezvoltarea pădurilor tinere, în cadrul amenajamentelor silvice, precum și furnizarea de elemente calitative care să folosească la stabilirea, într-un mod unitar, a valorii fondului forestier.

Cadrul legislativ. Activitatea în cadrul acestui cadastru de specialitate este reglementată de următoarele legi și acte normative specifice:

Legea nr. 26/1996 – Codul silvic;

H.G. nr. 982/1998 privind restructurarea Regiei Naționale a Pădurilor;

Ordonanța Guvernului nr. 96/1998 privind reglementarea regimului silvic și administrarea fondului forestier național;

Ordin al ministrului nr. 449/1998 pentru aprobarea Metodologiei privind atestarea persoanelor fizice și juridice care efectuează studii de teren, elaborează documentații tehnico-economice și execută lucrări de îmbunatățiri funciare în domeniul silvic;

Metodologia pentru introducerea cadastrului fondului forestier;

Lucrările cadastrului fondului forestier se referă la:

ridicările topografice necesare întocmirii planurilor cadastrale pentru amenajamentele silvice;

realizarea evidențelor cadastrale ale fondului forestier;

descrierea economică a fondului forestier (Tămăioagă și Tămăioagă, 2005).

1.2.2. Identificarea și delimitarea suprafețelor aparținând fondului forestier

Deoarece lucrările cadastrului fondului forestier se desfășoară în cadrul amenajamentelor silvice, iar acestea se întocmesc pe ocoale silvice, care se pot întinde pe mai multe teritorii administrativ-teritoriale, delimitarea acestora ridică unele probleme.

Când se introduce cadastrul general într-un teritoriu administrativ-teritorial se va face și delimitarea suprafeței ocupate de oculul silvic, odată cu identificarea și stabilirea hotarelor teritoriului administrativ. Din comisia de delimitare va face parte, în mod obligatoriu, și un delegat al ocolului silvic.

În cazul când se realizează cadastrul fondului forestier înaintea introducerii cadastrului general în teritoriile administrative pe care se găsește oculul silvic, trebuie să se facă mai întâi delimitarea suprafeței ocupate de acest ocol silvic, ca operațiune ce ține de cadastrul general. În acest acop, se va întocmi o comisie formată din primarii sau secretarii primăriilor pe teritoriile cărora se găsește ocolul silvic, directorul ocolului silvic, delegatul OJC și delegatul executantului (în cazul când acesta se cunoaște la data respectivă). Comisia va fi numită de prefectul județului pe teritoriul căruia se găsește cea mai mare suprafață a ocolului silvic și va fi avizată și de prefecții celorlalte județe pe care se întinde ocolul silvic respectiv.

Operațiunea de identificare și de marcare pe teren a hotarului care delimitează ocolul silvic este o activitate care se desfășoară în cadrul lucrărilor de introducere a cadastrului general. Aria rezultată în urma delimitării, efectuată în cadrul executării lucrărilor de cadastru general, este un element care trebuie respectat obligatoriu de cadastrul fondului forestier, în interiorul căreia urmează să se desfășoare apoi lucrările acestui cadastru de specialitate (Tămăioagă și Tămăioagă, 2005).

1.2.3. Executarea lucrărilor în cadrul cadastrului fondului forestier

Deoarece cadastrul fondului forestier se realizează în cadrul amenajamentelor silvice, practic este necesar să se întocmească planurile acestor amenajamente.

În vederea pregătirii condițiilor pentru un bun amenajament silvic, este necesar să se realizeze:

planuri cadastrale pentru fiecare unitate de gospodărire silvică, care să conțină toate detaliile cerute de nevoile de exploatare;

împărțirea suprafeței totale a unității de gospodărire silvică în parcele omogene din punct de vedere economic și silvic;

realizarea evidențelor fondului silvic;

descrierea parcelelor obținute.

1.2.3.1. Evidențe care se realizează în cadrul cadastrului fondului forestier

Cadastrul fondului silvic realizează evidențe pe următoarele părți:

Evidența suprafețelor silvice după tipul de proprietate (proprietate de stat sau privată);

Evidența suprafețelor de teren după modul de folosință:

păduri;

clase de regenerare (pepiniere, răcitării, culturi pentru hrana vânatului);

alte terenuri:

– poieni, terenuri despadurite sau degradate;

– linii de amenajament și vânătoare;

– arabil și fânețe pentru administrație;

– clădirile și curțile aferente;

– trasee de linii electrice și telefonice;

– instalații industriale și de transport (silvice);

– ape stătătoare și curgătoare;

– linii somiere și de parcelare;

– neproductiv;

ocupații și litigii;

encalve (terenuri străine în perimetrul silvic);

Evidența suprafețelor pe funcțiile pădurii (se face pe grupe):

grupa I, cuprinzând păduri cu funcțiuni speciale de protecție (cu cinci subgrupe funcționale, respectiv: protecție pentru ape, soluri, climă agrement, științific etc.);

grupa II, cuprinzând padurile cu rol de producție și de protecție;

Evidența arboretelor (suprafețe, volume și clase de producție), pe specii forestiere și clase de vârstă;

Evidența arboretelor slab productive (suprafețe, volum), pe specii forestiere;

Evidența arboretelor exploatabile și preexploatabile;

Evidența terenurilor degradate din fondul forestier (eroziuni de suprafață, eorziuni de adâncime, alunecări, etc.).

1.2.3.2. Parcelarea pădurilor

Parcelarea pădurilor se face, în cadrul fondului forestier, în scopul realizării unor unitați de evidență, care se delimitează prin așa numitele linii parcelare, care constituie în același timp un mijloc de orientare și de acces în pădure, servind efectiv și ca drumuri de exploatare. Lățimea acestor linii de parcelare nu trebuie să depășească 4 metri. Parcelarea se poate realiza, practic, prin trei metode:

parcelarea prin împărțirea artificială a pădurilor în unități regulate (pătrate cu latura de 1 km, egale deci cu 100 ha, numerotate de la NV către SE pe ocoale silvice);

parcelarea prin împărțirea naturală a pădurilor, când liniile de parcelare coincid cu liniile caracteristice ale terenului din pădure;

parcelarea prin împărțire mixtă, cănd se combină cele două metode.

Împărțirea artificială este preferată celorlalte două metode, deoarece permite o orientare ușoară în pădure, intersecțiile liniilor de parcelare făcându-se sun unghiuri drepte, dar are dezavantajele următoare:

liniile de parcelare nu pot fi toate circulabile, pentru că nu urmăresc liniile caracteristice ale terenului;

o parcelă poate cuprinde specii și vârste de arborete diferite;

nu pastrează egalitatea suprafețelor împădurite, unele dintre parcele putănd avea goluri mari în interior.

Parcelarea ajută, ulterior, foarte mult la ridicarea planimetrică de detaliu, indiferent de metoda de ridicare folosită.

1.2.3.3. Aplicarea, evidența și revizuirea amenajamentelor

Amenajamentele se aplică de către toate ocoaleele silvice, în care scop este necesar să se ținăla zi evidența lucrarilor executate. Ținerea la zi se va face prin reprezentarea modificărilor pe planurile cadastrale si prin întocmirea unor fișe cu date tehnico-economice. Aceste evidențe se execută periodic (din 10 în 10 ani, odată cu revizuirea amenajamentelor), sau când se produc modificări mari în bazele de amenajare.

Deoarece parcelele în care sunt împărțite masivele de pădure sunt neomogene, cu ocazia evidenței, acestea se impart în subparcele cu structură omogenă (pe specii, pe vârste, pe destinații etc.).

Suprafața forestieră care face obiectul evidenței silvice și este destinată culturilor forestiere se împarte în două mari categorii:

suprafața acoperită de pădure (arboret artificial și natural);

suprafața neacoperită cu pădure (terenuri destinate împăduririi, pășuni, poieni, etc.).

Uneori deosebirile dintre diferitele categorii nu sunt distincte și în aceste cazuri se parcurg parcelele pe toate liniile deschise, cu copia planului rezultata în urma modificărilor și se însemnează pe ea toate limitele subparcelelor și caracteristicile lor.

Descrierile parcelelor, împreună cu schițele care se întocmesc, fac obiectul datelor care se trec în fișele de evidență.

1.2.3.4. Planurile și hărțile folosite în evidența fondului silvic

În cadastrul fondului silvic se folosesc planurile cadastrale de bază, care rezultă din ridicările noi, la scara 1:5000 sau cele existente, la scări mai mari de 1:20 000.

Hărțile la scări egale sau mai mici de 1:20 000 sunt necesare pentru realizarea unei bune gospodăriri a oricarui amenajament, respectiv:

harta unității forestiere, cu împărțirea în unități de producție, la scara 1:100 000, pe care se figurează și rețeaua de scoatere și transport a materialului lemnos exploatat;

harta fondului silvic de vânătoare și pescuit, la scara 1:20 000;

harta claselor de vârstă, la scara 1:20 000, cu indicații asupra vegetației cuprinse în amenajament;

harta împaduririlor, la scara 1:20 000;

harta exploatărilor, la scara 1:20 000, pe care se figurează și construcțiile silvice;

Ca detalii, aceste hărți trebuie să cuprindă:

limita unităților de producție;

apele din suprafața de teren aferantă (râuri, pârâuri, izvoare);

liniile de parcelare și subparcelare care delimitează diferite zone de exploatare;

instalații de transport a lemnului exploatat;

diferite construcții care desevesc fondului forestier;

șosele, drumuri sau poteci care sevesc pentru accesul la diferite instalații de exploatare.

Aceste planuri și hărți ale amenajamentelor silvice reprezintă baza tehnică a cadastrului fondului silvic și servesc la evaluarea economică a pădurilor, la cunoașterea lor, precum și la planificarea unei exploatări raționale a lor (Tămăioagă și Tămăioagă, 2005).

1.2.4. Descrierea economică a pădurilor

Descrierea economică a pădurilor furnizează elementele cu privire la:

suprafața pădurilor, respectiv se arată întinderea totală a pădurilor din județ, precum și procentul în raport cu întreaga suprafață de teren;

descrierea factorilor naturali care condiționează vegetația forestieră (situația geografică și hidrografică a pădurilor, condițiile climatice și descrierea solului);

descrierea arboretului, aregimului de creștere a esențelor în funcție de factorii naturali și periodicitatea tăierilor;

producția lemnoasă pe sortimente;

necesitățile de lemn și mijloacele de transport – se descriu căile de comunicație (drumuri, căi ferate, ape), care se pot folosi pentru transportul masei lemnoase tăiate;

costul lemnelor – se stabilește pentru fiecare pădure studiată, pe specii și pe sortimente;

regenerarea și cultura padurilor – felul de regenerare pe specii, cheltuieli medii pe an și pe ha, etc.;

cheltuielile de administrație – salariile, transportul, diurna etc., calculate ca medie ce revine anual, pe ha;

descrierea amanunțită a pădurilor, care cuprinde date cu privire la situația administrativă, denumirea, posesia, suprafața, speciile lemnoase și proporția lor, clasele de vârstă ale arboretului, clasele de fertilitate ale solului etc. (Tămăioagă și Tămăioagă, 2005).

1.2.5. Ridicarea în plan a pădurilor

Ridicarea în plan a pădurilor se face atât în scopuri de amenajare, cât și în vederea evidenței terenurilor ocupate de acestea.

Având în vedere gradul de acoperire a terenului și, deci, condițiile de vizibilitate foarte reduse, cea mai folosită metodă de ridicare în plan a pădurilor este metoda fotogrammetrică. Această metodă este remarcabilă prinposibilitățile care le oferă, respectiv atât randament ridicat în executarea lucrărilor de teren și birou, prntru obținerea planurilor cadastrale cu o preccizie satisfăcătoare pentru sectorul silvic, cât și posibilitatea de a obține informații calitative privind fondul forestier (speciile de arbori și vârsta lor, volumul de masă lemnoasă, starea pădurilor, etc.).

Pentru ridicarea detaliilor planimetrice care nu sunt vizibile pe fotograme, datorită acoperirii terenului, metoda fotogrammetrică se combina cu metodele topografice de ridicare, respectiv ridicările tahimetrice, ridicările cu busola topografică sau ridicările cu planșeta topografică.

Aceste metode topografice de ridicare se folosesc și pentru întocmirea planurilor cadastrale în cazul suprafețelor acoperite cu păduri sunt mici sau pentru reambularea planurilor fondului forestier.

Indiferent de metoda folosită, lucrările de ridicare a masivelor forestiere care se amenajează trebuie să se sprijine pe punctele rețelei geodezice de stat, existente în zonă. În cazul când nu există asemenea puncte, trebuie să se realizeze o rețea de sprijin ale cărei puncte se determină prin triangulație sau prin poligonometrie de precizie, realizată cu tahimetrele electronice.

1.2.5.1. Ridicarea în plan a pădurilor prin metode topografice

Lucrările de ridicare în plan a pădurilor au grade diferite de compelxitate, după categoria de dificulate a terenurilor pe care se desfășoară. Aceste categorii se stabilesc în funcție de relieful și panta terenurilor, de care se ține seama pentru a obține o precizie unitară și de un anumit nivel, în lucrările de ridicare, astfel:

categoria 1-a, în care se încadrează terenurile cu panta cuprinsă între și , pe care se pot obține precizii superioare;

categoria a 2-a, în care se încadrează terenurile cu panta cuprinsă între și , pe care se pot obține precizii normale la ridicare;

categoria a 3-a, în care se încadrează terenurile cu panta cuprinsă între și , pe care se pot obține precizii mijlocii la ridicare;

categoria a 4-a, în care intra terenurile cu pana peste și pe care se obțin precizii mici la ridicare.

În cazul când în aceeași regiune există pante caracteristice tuturor categoriilor menționate, atunci, pentru a stabili gradul de precizie al măsurătorilor în cadrul ridicărilor planimetrice a pădurilor, trebuie să se determine categoria de pantă pentru fiecare drumuire în parte.

Din cauza variației condițiilor de teren în care se desfășoară măsurătorile de ridicare, pentru determinarea categoriei fiecărei drumuiri se procedează astfel:

se numără laturile corespunzătoare fiecărei categorii în parte, ținându-se seama de unghiul de pantă al fiecarei laturi, apoi se calulează procentul corespunzător;

se determină categoria în care se încadrează drumuirea respectivă, după criteriile următoare:

în cazul prezenței a două categorii într-o drumuire, cea majoritară determină precizia ridicării;

când într-o drumuire apar trei categorii, iar cele extreme au minimum 10%, iar însumate nu depășesc 60%, atunci categoria mijlocie determină precizia măsurătorilor.

Aceste categorii de precizie sunt valabile atât pentru ridicările tahimetrice, cât și pentru cele cu busola topografică.

Pentru ridicarea planimetrică, teritoriul unității de gospodărire silvică se împarte în sectoare, denumite planșe și care trebuie să corespundă, ca limite, cu parcelele.

Dacă există planuri vechi, atunci se fac ridicări în cadrul fiecărei parcele, numai pe latura care a suferit modificări, pentru întocmirea planșelor.

Ridicarea detaliilor din interiorul parcelelor se face pe cale topografică, numai când nu se dispune de fotograme recente și pentru aceasta se folosește ridicarea cu busola, ridicarea tahimetrică sau ridicarea cu planșeta topografică, în funcție de precizia care trebuie asigurată.

1.2.5.1.1. Ridicarea cu busola topografică

Ridicarea cu busola topografică se folosește când suprafețele padurilor sunt sun 50 ha, iar punctele rețelei de sprijin se găsesc la maximum 1 km depărtare de zonă. Ca procedee de ridicare, se folosesc drumuirile cu radieri efectuate cu busola, sprijinite la ambele capete, pe puncte ale rețelei de triangulație sau pe puncte tahimetrice vechi, existente în zonă.

Ridicarea cu busola este folosită în special la:

ridicarea planimetrică a liniilor de parcelare, subparcelare și a detaliilor planimetrice (poieni, goluri), precum și la ridicările altimetrice (mai rar);

delimitarea parcelelor;

ridicarea căilor pentru transportul lemnului (drumuri și căi ferate forestiere, planuri înclinate, funiculare, canale uscate și cu apă etc.);

ridicarea terenurilor cu construcții și instalații silvice, etc.

Modul de lucru cu busola topografică, preciziile obținute la ridicarea și modul de întocmire a planurilor rezultate în urma ridicărilor cu busola topografică, aplicate în cazul terenurilor acoperite cu păduri, nu diferă de cazul când terenul este descoperit.

1.2.5.1.2. Ridicari tahimetrice

Ridicările tahimetrice se fac în scopul obținerii valorilor exacte pentru ariile și perimetrele din cadrul amenajamentelor silvice.

Lucrările tahimetrice de ridicare trebuie, de asemenea, să se sprijine pe punctele rețelei geodezice existente în zonă. Dacă aceste puncte lipsesc, se admite executarea de lucrări tahimetrice independente pentru suprafețe cu aria mai mică de 100 ha. În aceste cazuri, se realizează o rețea de drumuiri poligonometrice cu puncte nodale.

Ca procedee de ridicaare a detaliilor, atât în plan, cât și în înalțime se folosesc drumuirile tahimetrice cu radieri.

Trebuie menționat, că datorită greutăților cauzate de accidentația terenului, de acoperirea lui și ținând seama de specificul tehnico-economic al acestui fond, lucrările de ridicare se execută prin procedee tehnice simplificate, deoarece nu se cere obținerea unor precizii planimetrice și altimetrice prea ridicate.

1.2.5.1.3. Ridicarea cu planșeta topografică

Se înscrie pe linia utilizării unor procedee și instrumente simple la executarea lucrărilor de ridicare în domeniul fondului forestier, pentru reambularea sau chiar întocmirea planurilor cadastrale, în interiorul hotarelor determinate prin lucrări de delimitare. Acest lucru este posibil datorită faptului că percizia de determinare a punctelor de detaliu, asigurată în lucrările de ridicare cu planșeta, este suficientă pentru fondul forestier.

Metodele de ridicare utilizate sunt drumuirile tahimetrice realizate cu planșeta topografică, drumuiri care trebuie să se sprijine pe puncte ale rețelei geodezice sau pe puncte vechi determinate tahimetric, existente în zonă.

Modul de lucru cu planșeta topografică, preciziile obținute la ridicare și modalitatea de realizare a planului sunt cele folosite în mod obișnuit în ridicările cu planșeta topografică.

1.2.5.2. Metodele fotogrammetrice de ridicare

În ultimii ani, ridicările fotogrammetrice au înlocuit practic toate metodele de ridicare, deoarece au avantajul că pe lânga ridicarea planimetrică de inventariere (cantitativă), de mare randament, permite și culegerea elementelor privind aspectul calitativ al pădurilor (specii, umiditate, boli, vârste, densitate, etc.), folosind în acest scop procedeele de fotointerpretare (Tămăioagă și Tămăioagă, 2005).

1.2.6. Latura calitativă a cadastrului fondului forestier

În determinările calitative din sectorul forestier, contribuția cea mai mare în obținerea datelor cadastrale o aduce fotogrammetria, prin operațiunea de fotointerpretare, deoarece fotogramele sunt înregistrări obiective și complete ale terenului fotografiat, cu tot ce cuprinde el la un moment dat, sub forma înfățișării lui naturale. Ca urmare, prin fotointerpretarea acestora se deduc elementele calitative de pe ele, putându-se realiza, pe langă cunoașterea și inventarierea pădurilor și evaluarea fondului lemnos, identificarea și perimetrrea terenurilor degradate, stabilirea și identificarea perimetrelor care au suferit de pe urma calamităților provocate de insecte, incendii, furtuni puternice etc.

Pentru ca operațiunea de fotointerpretare să se facă în bune condițiuni, se folosesc teste eșantion, pe care toate elementele sunt determinate în teren prin observații directe. De asemenea, în același scop, se folosesc emulsii diferite, cu caracteristici care să scoată în evidență, prin diferențe de ton sau culori, elementul care se identifică (Tămăioagă și Tămăioagă, 2005).

CAP II. ÎNCADRAREA ÎN REȚEAUA GEODEZICĂ NAȚIONALĂ

2.1. Situația rețelei geodezice existente în zonă

Pentru determinarea coordonatelor punctelor GNSS denumite 5048, 5049, 5067, 5068 s-a folosit metoda statică cu postprocesare pe baza înregistrărilor de la 3 stații de referință din reteaua RGN-GNSS și anume: Făgăraș (FAGA), Sfântu Gheorghe (SFGH) și Târgoviște (TARG); pentru determinarea coordonatelor punctelor GNSS denumite 5000, 5001, 5003, 5004, 5012, 5013, 5020, 5021, 5029, 5030 s-a folosit serviciul ROMPOS RTK fiind aplicat un procedeu de poziționare absolută diferențială – o metodă ce combină poziționarea absolută și relativă; este asemănătoare, ca procedeu, cu poziționarea absolută cu deosebirea că eroarea care afectează distanța de la satelit la receptor este calculată, transmisă și aplicată în timp real, ca o corecție diferențială – primită prin internet de la serverul ROMPOS.

Tabel 2.1. Coordonatele punctelor rețelei geodezice de sprijin

2.1.1. Rețeaua geodezică națională

Rețeaua geodezică națională din România ca referință a tuturor lucrărilor cadastrale, există, în prezent sub două variante proiectate în același scop, dar în condiții diferite:

triangulația geodezică de stat, devenită clasică, dezvoltată centralizat după 1956, pe patru ordine (I și IV) și completată cu puncte de ordin V de către diverși utilizatori, în zonele lor de interes;

rețeaua geodezică națională GPS (RN-GPS), compusă din puncte bornate la sol și stații permanente, poziționate, în sistem propriu, în curs de realizare.

Condițiile generale, ale acestor rețele geodezice de interes național, sunt:

încadrarea în rețeaua europeană prin dezvoltarea succesivă a acesteia pe teritoriul național, pe principiul trecerii de la ordin superior la ordin inferior, rezultând astfel un ansamblu de puncte cu o structură unitară și omogenă;

poziționarea riguroasă a punctelor componente în datumurile naționale și în conformitate cu standardele europene, folosind aparatură și metode adecvate;

densitatea caracteristică fiecărei categorii de rețea, definită prin suprafața standard ce revine unui punct (spre exemplu un punct de /50 km2), sau distanța dintre puncte, pentru continuarea normală a lucrărilor;

omogenitatea rețelei, respectiv repartizarea uniformă a punctelor p întreaga suprafață și determinarea lor în aceleași condiții;

accesibilitatea și durabilitatea punctelor prin alegerea unor amplasamente convenabile, ferite de distrugeri și marcarea lor într-o manieră trainică.

În ansamblu trebuie să rezulte o rețea geodezică natională omogenă și unitară pe întreg cuprinsul țării, care împreună cu normele tehnice de rigoare să ofere un suport sigur tuturor lucrărilor topo-fotogrammetrice, indiferent de zona în care acestea se desfășoară.

Realizarea practică a rețelei geodezice naționale, presupune executarea unor lucrări complexe, de nivel european și de durată, asigurată prin forțe proprii și colaborare internațională. La noi această problemă intră, conform legii, în atribuția Agenției Naționale de Cadastru și Publicitate Imobiliară, autoritatea supremă în domeniu, care trebuie să asigure unitatea și omogenitatea determinărilor (Boș și Iacobescu, 2009).

2.1.2. Rețele geotopografice

Ridicările în plan, topografice și fotogrammetrice, nu se pot desfășura doar pe baza rețelei geodezice naționale GPS, întucât punctele componente sunt prea depărtate între ele, au o densitate redusă. În consecință, urmează să se determine, în continuare, alte puncte, grupate în rețele noi, care să servească efectiv ca suport metodelor intensive de ridicare a detaliilor (Fig. 2.1.). Asemenea rețele sunt de competența operatorului cadastral, iar denumirea lor derivă din natura lucrărior prestate, situate în zona de graniță a celor două activități.

Fig. 2.1. Schema realizării rețelei GPS

Rețeaua de sprijin, ca a doua etapă, rezultă prin îndesirea celei naționale cu puncte noi, de ordinul V în cazul triangulației clasice respectiv prin completarea rețelei geodezice naționale GPS, cu respectarea unor condiții de bază:

ca structură, cuprinde punctele rețelei geodezice naționale, inclusiv ale celei europene, la care se adaugă cele noi proiectate, de îndesire, amplasate la sol,dar semnalele inaccesibile (turle de biserici, antene, coșuri de fabrici, etc.);

densitatea, definită prin suprafața aferentă unui punct, să fie corespunzătoare normelor tehnice și punctele în ansamblul lor să fie distribuite în mod judicios în teritoriu;

poziționarea rețelei în sistemele de referință naționale, unitare pe țară, ce asigură includerea punctelor ei în fondul topografic național;

Realizarea practică, a rețelei de sprijin, este coordonată de operatorul cadastral care, în calitate de beneficiar, cunoaște cel mai bine, natura și volumul lucrărilor ulterioare.

Rețeaua de ridicare, aparține de domeniul topografiei, fiind definită de ansamblul punctelor din care se pot poziționa detaliile topografice. În acest spirit:

ca structură, rețeaua cuprinde, toate stațiile de pe traseele drumuirilor dezvoltate în acest scop, cât și punctele rețelei de sprijin din zonă;

proiectarea, marcarea și determinările intră în atribuțiile operatorului cadastral care execută în continuare și ridicarea detaliilor prin radieri;

densitatea este condiționată de existența detaliilor de planimetrie și de asigurarea vizibilităților necesare care să pemită ridicarea lor de pe întreaga suprafață urmărită;

amplasamentul stațiilor trebuie să permită, în plus și poziționarea lor din rețeaua de sprijin eventual în sistemul GPS.

În ridicările fotogrammetrice rolul rețelei de ridicare este îndeplinit de reperajul fotogrammetric care asigură legătura între fotogramă, teren și plan.

Rețeaua de nivelment de stat, unică și independentă de rețeaua geodezică propriu-zisă, servește ca suport ridicărilor 3D. Efectiv ea cuprinde puncte sau repere, grupate în rețele de șase ordine, determinate într-o succesiune normală, respectând aceleași principii și condiții de percizie, densitate, omogenitate etc. ca la rețelele geodezice propriu-zise.

În concluzie rețelele geodezice naționale, ca și cele geo-topografice, constituie infrastructura ridicărilor topografice și aerofotogrammetrice, numerice, asigurând încadrarea lor în sisteme de referință naționale și implicit unitatea lor pe întreg teritoriul național. Realizarea acestor rețele urmează o succesiune logică, de sunordonare, dublate de responsabilități și competențe diferite. În toate situațiile, se aleg mijloacele și metodele de lucru care să asigure îndeplinirea condițiilor calitative și cantitative prevăzute în normele tehnice (Boș și Iabobescu, 2009).

2.1.3. Triangulația geodezică de stat

Ca stuctură, rețeaua geodezică de stat dispunea de puncte răspândite pe întreg teritoriul țării, grupate în cinci ordine:

triangulația geodezică de ordinul I, ca rețea de bază, cuprinzând 374 de puncte reunite în 657 de triunghiuri și 6 patrulatere poziționată prin măsurarea tuturor unghiurilor, a anumitor laturi prin unde, a unor elemente astronomice și mărimi gravimetrice, calculată și compensata în bloc, prin merode riguroase;

rețele geodezice de ordinul II – IV, rezultate prin îndesirea succesivă a celei de ordin I prin intersecții, compensate riguros fiind constrânse pe puncte de ordin superior.

În aceste consiții a rezultat o rețea geodezică de ansamblu, unitară și omogenă, cu o densitate de 1 punct la 20 km2, respectiv 5 puncte geodezice pe un trapez Gauss la scara 1:25 000.

Rețeaua de sprijin, clasică, s-a obținut în continuare prin îndesirea triangulației geodezice de stat cu puncte de ordin V în care sunt incluse și semnalele inaccesibile. Lucrările au fost executate de instituții avizate, în interes propriu, cu o densitate de un punct la 2-5 km2 în extravilan și la 1 km2 în inravilan, în funcție de cerințele lucrărilor ulterioare. Poziția acestor rețele de îndesire s-a dedus, de la caz la caz, prin intersecții combinate, înainte sau înapoi, punctele de frângere din prima categorie fiind compensate de aasemenea prin metode riguroase, MCMMP – variația coordonatelor.

În ansamblu, triangulația geodezică (inclusic de îndesire) a cuprins 17 153 puncte răspândite în toată țara, materializate prin borne, asigurând o densitate satisfăcătoare și o precizie la nivelul concepției și posibilităților de la jumătatea secolului trecut. Coordonatele punctelor, cu erorile de poziție cunoscute, au fost, stocate în banca de date 1975 și mai sunt încă folosite până la realizarea rețelei geodezice moderne GPS.

Rețelele de ridicare, clasice, s-au determinat prin drumuiri executate cu teodolitul și cu panglica sau cu tahimetrele și dispozitivele autoreductoare,de tip Zeiss (Redta, Bala), ș.a. Lipsa unui instrument, care să asigure măsurarea comodă a laturilor drumuirii, cu o precizie comparabilă cu cea a măsurării unghiurilor, a constituit în trecut un impediment serios în realizarea rețelelor de ridicare clasice înlăturat, în perezent, prin folosirea stațiilor totale (Boș și Iabobescu, 2009).

2.1.4. Rețeaua Geodezică Națională GPS

Inițial, Rețeaua Geodezică Naționala – GPS, a apărut în 1994/95 ca un nucleu de opt puncte, marcate corespunzător. Prin dezvoltare, rețeaua noastră modernă s-a conturat însă într-o structură proprie cuprinzând:

puncte marcate la sol prin borne corespunzătoare;

stații permanente GPS cu funcții complexe.

În acest spirit, cele două componente ale RNG – GPS s-au dezvoltat în paralel, parcurgând diferite etape, prinzând un contur consistent pe întreg cuprinsul țării.

Clasa A din RNG – GPS dispunea, după zece ani, în 2005, de nouă puncte (de epocă și adiționale de epocă) și șase stații permanente. Poziționarea, lor la nicel european, s-a realizat prin observații concomitente cu campania privind urmărirea deplasării plăcilor tectonice (rețeaua CEGRN – 2 din proiectul CERGOP – 2), încadrarea în sistemul de referință EUREF pe baza stațiilor permanente GPS din țările vecine și de la noi, prelucarea datelor la Institutul Aerospațial al Academiei de Științe din Graz (Austria) și omologarea rezultatelor de către organismul internațional EUREF-TWG.

În continuare, rețeaua din clasa ă s-a dezvoltat și continuă să se definitiveze prin stații pemanente GPS.

Clasa B din RNG – GPS, a fost realizată prin îndesirea rețelei geodezice din clasa A prin tehnologia GPS, cu o precizie de ± 2 cm cuprinând 306 puncte bornate pe teren. Poziționarea este dată atât în sistemul de referință european (ETRS 89) cât și în cel național, coordonatele fiind disponibile la Fondul Geodezic Național fiind utile la realizarea unor lucrări diverse între care cadastrul se înscrie pe primul lor.

Clasa C, din rețeaua geodezică nouă, ar urma să fie realizată în continuare pe baza claselor superioare A și B pâna la atingerea unei densități de circa 1 pct/50 km2 sau aproximativ 100 puncte/județ, rezultând astfel, în total, aproape 4750 puncte pe teritoriul național.

Clasa D, ca ultim nivel al RNG – GPS, ar asigura o densitate de 1 pct/km2, ceea ce ar conduce în ansamblu la 233 000 puncte, densitate necesară și acoperitoare pentru nevoile curente ale cadastrului ca și a altor sectoare de activitate.

2.1.4.1. Rețeaua de stații pemanente

Stațiile permanente GPS sunt, de fapt, componente ale rețelei geodezice moderne (RNG – GPS) încadrate în clasa A. Efectiv ele sunt de fapt receptoare fixe, poziționate în sistemele de referință europene și naționale, instalate pe clădiri înalte fără obstrucții de „vizibilițați” în tur de orizont, dublate de dotări complexe de hard și soft. Unițațile, în ansamblu, sunt grupate în cadrul unei rețele naționale multifuncționale (RN – GPS) conectată și urmărită prin „Centrul de Monitorizare și Control” (CMC – RN – SGP) amplsat în cadrul CNGCFT – București, devenit operațional la care sunt conectate, deocamdată, un număr limitat de stații (Fig. 2.2.) (Boș și Iabobescu, 2009).

Fig. 2.2. Schema Rețelei Naționale de Stații GNSS Permanente (2008)

2.2. Poziționarea rețelei de îndesire

2.2.1. Prevederi generale

Conform Ordinului 534/2001 avem următoarele prevederi generale privind rețeaua geodezica de îndesire:

rețeaua geodezică de îndesire se realizează astfel încât să asigure densitatea de puncte necesare în zona de lucru și în zona limitrofă pentru executarea lucrărilor de introducere a cadastrului general;

în configurația rețelei geodezice de îndesire vor fi incluse cel puțin 4 puncte din rețeaua geodezică de sprijin, astfel încât poligonul format să încadreze toate punctele rețelei de îndesire;

rețeaua geodezică de însesire se execută prin metode cunoscute: triangulație, trilaterație, triangulație-trilaterație, rețele de drumuiri poligonometrice sau tehnologii geodezice bazate pe înregistrări satelitare (Global Positioning System – GPS – sisteme globale de poziționare). În cazul în care coordonatele punctelor sunt determinate prin tehnologie GPS, la proiectarea rețelei se va tine seama de următoarele:

rețeaua de îndesire și ridicare trebuie să se sprijine pe minimum 4 puncte din rețeaua geodezică de sprijin;

punctele de sprijin vor trebui să fie uniform repartizate atât în interiorul rețelei, cât si la marginea acesteia;

toate punctele noi vor fi determinate cu ajutorul a minimum 3 vectori;

se va prevedea determinarea punctelor de legătură duble-staționabile in sensuri diferite. Numărul minim de sensuri s într-o rețea cu p puncte și cu utilizarea a r receptoare se calculează cu relația:

în care n este numărul punctelor de legătură între sesiuni.

Dacă un punct este staționat de m ori, atunci numărul de sesiuni se calculează cu relația:

rețelele geodezice de îndesire se compensează ca rețele libere prin încadrarea în configurația lor a cel puțin 4 puncte din rețeaua geodezică de sprijin. Abaterea standard medie de determinare a punctelor rețelei geodezice de îndesire nu trebuie să depășească ± 5 cm în poziție planimetrică și se calculează cu relația:

;

în care: n = numarul de puncte din rețea

= elementele de pe diagonala principală a matricii cofactorilor (coeficienților de pondere) a necunoscutelor, corespunzătoare coordonatelor X și, respectiv Y ale punctului i;

= abaterea standard a unității de pondere.

după compensarea ca rețea liberă se vor determina coordonatele plane ale punctelor rețelei de îndesire și ridicare în Sistemul de proiecție Stereografic 1970 printr-o transformare Helmert cu ajutorul a minimum 4 puncte din rețeaua geodezică de sprijin;

punctele din rețeaua de îndesire trebuie să asigure o densitate de 1 punct/5 km2 în extravilan și 1 punct/km2 în intravilan.

2.2.2. Metode și procedee de poziționare diferențială

Modul relativ sau diferențial se utilizează exclusiv în cadrul unor metode și procedee geotopografice, folosite la determinarea rețelelor geodezice. Efectiv determinările au la bază înregistrări specifice, definitorii pentru o anumită metodă, distingând:

măsurători în regim static în care receptoarele rămân fixe în timpul obsercațiilor, efectuate în mai multe reprize asupra acelorași puncte;

măsurători în regim cinematic în care receptoarele din punctele noi sunt în mișcare.

Cele două tipuri de achiziționare a datelor au generat tot atâtea metode, de poziționare GPS statică respectiv cinematică, în cadrul cărora se diferențiază procedee sau variante de execuție, definite de precizia urmărită, dependentă de timpul de staționare și lungimea vectorilor de bază, numărul și tipul receproarelor ș.a.

Metoda statică presupune ca, la efectuarea observațiilor, receptoarele instalate în stația A de referință și în cea nouă B (sau cele noi), să rămână fixe într-o sesiune, în cadrul căreia se primesc semnalele de la aceiași minimum 4 sateliți (Fig. 2.3.). Timpul de observare este îndelungat, sunt necesare receptoare cu dublă frecvență, care asigură o precizie ridicată, proprie rețelelor de ordin superior, cu baze mai mari de 10 km.

Fig. 2.3. Metoda statică

Procedeul rapid static reduce substanțial timpul de staționare (5-10 minute) când se lucrează în condiții favorabile, dar se dublează la receptoarele cu o singură frecvență rămânând totuși scurt. Din aceste motive procedeul se recomandă în cazul bazelor scurte (5-10 km) la realizarea rețelelor de îndesire, reperaj fotogrammetric etc.

Metoda cinematică este caracterizată de o durată de staționare scurtă, de circa 5 secunde, pentru masurători de fază a undelor purtătoare. La început, cu două receptoare instalate în punctul A și B se trece la inițializarea măsurătorilor prin interschimbarea antenelor, înregistrări simultane recepționate de la patru sateliți, rezolvarea ambiguităților obținându-se coordonatele WGS 84 (Fig. 2.4.). În continuare un receptor rămâne fix, iar cele mobile se deplasează succesiv într-un lanț cinematic al punctelor B1, B2,…Bn, în care determinările sunt aproape instantanee, cu o precizie bună.

Culegerea datelor se face în cadrul aceleiași epoci, respectiv cu aceiași constelație și păstrarea contactului spre aceiași patru sateliți folosiți la inițializare.

Fig. 2.4. Metoda cinematică

La procedeul pseudocinematic, sau prin reocupare, datele se culeg inițial în aceleași condiții, punctele noi fiind apoi restaționate după circa o oră, în care constelația se schimbă. Poziționarea este posibilă și în cadrul unui număr mic de sateliți, patru sau chiar trei, eventual a unei configurații mai puțin favorabile a constelației sateliatre, asigurând o precizie satisfăcătoare pentru rețelele de sprijin.

Procedeul cu deplasare continuă presupune ca receptorul mobil să se instaleze succesiv în punctele noi 1, 2, 3,….n la intervale de timp prestabilite, funcție de distanță. Când configurația satelitară se modifică, măsurătorile se reinițializează pe o altă bază din parcurs, printr-o staționare scurtă, de circa 5 minute.

La procedeul stop & go inițializarea se realizează pe o bază sun 10 km și în continuare unul din receptoare devine mobil deplasându-se cu antena deschisă succesiv în punctele care interesează. Modul de lucru necesită 5 sateliți desponibili pentru asigurarea unui GDOP mic (maxim 8) chiar în cazul unei configurații satelitare puțin satisfăcătoare. Precizia este superioară stației totale, cu care ajunge în competiție la realizarea rețelei de ridicare, dar prin extinderea variantei RTK procedeul pierde din importanță.

Metoda GPS – diferențial în timp real, respectiv RTD – GPS, denumită și cinematică în timp real, sau simplu RTK (Real Time Kinematic), elimină principalul inconvenient pe care îl au metodele perezentate anterior, ce presupun poziționarea doar prin postprocesare.

Poziționarea în timp real RTK permite să se cunoască, direct pe teren, coordonatele receptorului mobil, precum și verificarea calității datelor și remedierea lor la nevoie.

În principiu tehnica GPS diferențial permite evidențierea erorilor de măsurare a pseido-distanțelor, spre cei 4 sateliți, într-un punct de referință cunoscut cu precizie în sistemul WGS 84, spre exemplu o stație permanentă GPS. Pe această bază un modul receptor cu 12 – 16 canale paralele stabilește, pentru fiecare sație mobilă, diferența dintre distanța măsurată și cea teoretică obținută din efemeride și poziția cunoscută a stației de referință. Corecțiile, inclusiv informațiile privind calitatea măsurătorilor se transmit în permanență, prin unde radio UHF, tuturor receptoarelor mobile situate la cel mult 40 km.

Condiția de bază pentru aplicarea acestei tehnici moderne cere ca receptoarele – referința și cele mobile – să „vadă” simultan aceiași minim 4 sateliți. În plus toate receptoarele trebuie să dispună de o dotare corespunzătoare: un soft de procesare diferențială și echipament radio pentru transmisie și recepție pentru o anumită frecvență.

Efectiv tehnologia RTK modernă deschide noi oportunități ale sistemului GPS, de mare randament și o precizie bună echivalentă cu cea a metodei cinematice, pe deplin satisfăcatoare pentru rețelele de îndesire ale cadastrului (Boș și Iacobescu, 2009).

2.2.3. Etape de lucru

În principiu, poziția spațială a unui punct de pe suprafața terestră, definită în raport cu sitemele de referință, se obține prin parcurgerea unor etape mari de lucrări.

Observații în teren, specifice pentru recepția și înregistrarea semnalelor satelitare cu instalații GPS corespunzătoare, de o durată adecvată, inclusiv colectarea datelor meteorologice.

Prelucrarea primară a datelor pentru obținerea pseudodistanțelor satelit – receptor și a vectorilor de poziționare, ca distanțe dintre receptoare, pe baza satționării simultane în mai multe puncte.

Procesarea efectivă, la birou, sau pe teren în cazul procedeului RTK, ce urmărește calculul relativelor sau al distanțelor, obținerea coordonatelor geodezice (B și L) și a celor tridimensionale (x, y, z) în sistemul internțional geocentric, respectiv în datumul geodezic global WGS 84. Rețeaua poate fi considerată, după caz, liberă, fără legătură cu punctele fixe, minim constrânsă (neconstrânsă, cu menționarea unui punct fic) și constrânsă între mai multe puncte fixe.

Transformarea coordonatelor din sistemul WGS 84 în datumul regional al României, definit de elipsoidul Krasovski și proiecția Stereografică 1970, implicit a altitudinilor în sistemul cotelor normale, pe baza unor puncte comune ambelor sisteme și prin procedee cunoscute (Helmet, ai coeficienților polinomiali ș.a.).

Validarea punctelor noi, pe baza preciziei de determinare și a elipsei erorilor afișate pentru fiecare punct, eventual, calculul punctelor în cadrul unor rețele de trilaterație, folosind ca laturi vectorii GPS de lungimi cunoscute, când coordonatele obținute trebuie să fie apropiate, fără diferențe semnificative.

Privite în ansamblu calculele de poziționare GPS sunt caracterizate de un nivel ridicat de automatozare a întregului proces, având la bază programe specializate. Sistemul folosește în toate cazurile metode riguroase de compensare (MCMMP), indiferent de procedeul de procesare a datelor, clasică sau în timp real, cu afișarea preciziei de determinare, respingerea soluțiilor incompatibile sau/și a celor ce depășesc toleranțele ș.a. (Boș și Iacobescu, 2009).

2.2.4. Sistemul de poziționare ROMPOS – Servicii și produse

Fig. 2.5. Sistemul românesc de determinare a poziției

Realizarea unor servicii moderne de determinare a poziției bazate pe utilizarea tehnologiilor de poziționare satelitare GNSS (Global Navigation Satellite System), prin trecerea de la determinarea poziției pe baza GNSS în mod postprocesare, la determinarea poziției în timp real, necesită realizarea unor sisteme de poziționare complementare la nivel regional, național sau local. Sistemele complementare de poziționare furnizează utilizatorilor informații suplimentare („corecții diferențiale”) pe lângă cele recepționate direct de la sateliții GNSS, pentru a putea atinge precizii de poziționare în timp real de nivel decimetric sau centimetric. În funcție de nivelul de precizie cerut, se realizează sisteme de determinare a poziției de tip D – GNSS (Differential GNSS) – decimetric și RTK (Real Time Kinematic) – centimetric. Un astfel de sistem de determinare a poziției este ROMPOS (Romanian Position Determination System), realizat de către Agenția Națională de Cadastru și Publicitate Imobiliară din România.

ROMPOS este un sistem de determinare a poziției care include următoarele tipuri de servicii:

ROMPOS DGNSS – pentru aplicații cinematice în timp real cu o precizie de poziționare între 3 m și 0,5 m;

ROMPOS RTK – pentru aplicații cinematice în timp real cu o precizie de poziționare până în 2 cm;

ROMPOS GEO (Geodezic) – pentru aplicații postprocesare și o precizie de poziționare sub 2 cm.

Tabel 2.2. Produse ROMPOS

2.3. Măsurători și calcule

2.3.1. Descrierea aparaturii folosite

Fig. 2.6. Leica GPS1200

Pentru măsuratorile GNSS s-au folosit două receptoare cu dublă frecvență Leica GPS1200. Fiecare receptor este compus din controlerul Leica RX1200 și antena Leica ATX1200.

Specificațiile tehnice ale acestor echipamente sunt:

receptoare cu dublă frecvență (L1+L2);

recepționează semnal de la NAVSTAR – GPS și GLONASS;

prezintă o acuratețe pentru postprocesare de 5 mm + 0,5 ppm orizontal și 10 mm + 0,5 ppm.

2.3.1. Etape privind prelucarea datelor GNSS folosind programul Leica Geo Office 5.0

Softul Leica Geo Office 5.0 este un soft puternic, capabil să facă numeroase aplicații. Având în vedere acestea în cadrul prezentei lucrări am folosit acest soft pentru procesarea datelor GNSS preluate atât prin metoda statică cât și prin cea cinematică în timp real (RTK).

La pornirea programului veți vedea meniul de mai jos (Fig. 2.7.). Putem accesa funcții în cadrul acestui program prin intermediul meniurilor verticale din partea de sus a ecranului, prin intermediul Pictogramelor în bara de unelte de sus sau de-a lungul pății stângi a ecranului. Pe partea stângă a ecranului se află două file, fila Management și dila Instrumente. Sub fiecare dintre aceste file sunt o serie de comenzi rapide (icoane) pe care utilizatorul le poate accesa la nevoie.

Fig. 2.7. Fereastra principală a programului Leica Geo Office 5.0

2.3.1.1. Crearea unui proiect

Datele brute descărcate din receptoarele Leica trebuiesc importate într-un proiect, pentru crearea acestuia se urmează urmatoarea secvență:

se selecteaza File – > New Project.

Urmând această secvență va aparea fereastra de dialog de mai jos (Fig. 2.8.).

Fig. 2.8. Fereasta de dialog New Project

Aici se introduce numele proiectului și locația unde va fi salvat. Pentru crearea proiectului se slectează OK.

2.3.1.2. Importarea datelor

Pentru importatrea datelor brute descărcate din Leica GPS1200 în Leica Geo Office 5.0 se folosește opțiunea Import din meniul Import.

se selectează opțiunea Raw Data (Fig. 2.9.)

Fig. 2.9. Import date brute în Leica Geo Office 5.0

În meniul Import se selectează fișierul Raw Data, care a fost colectat din teren. Se selectează din File of type tipul de date brute, în cazul nostru System 1200/GPS 900 raw data (Fig. 2.10.).

Fig. 2.10. Fereastra de dialog Import raw data

2.3.1.3. Atribuirea datelor unui proiect

Datele importate urmărind secvența de mai sus trebuiesc asociate proiectului creat anterior (Fig. 2.11.). Pentru aceasta se urmează pașii:

se selectează proiectul pe care dorim să îl atașăm datelor;

se apasă butonul Assign;

după care se apasă butonul Close.

Fig. 2.11. Fereastra de dialog pentru atribuirea datelor unui proiect

2.3.1.4. Exportul datelor

Datele preluate prin metoda RTK nu necesită postprocesare, din acest motiv pentru exportul rezultatelor din Leica Geo Office într-un fișier .txt se urmează secvența:

din fereasta principală se selectează din partea de jos butonul Points;

se aleg punctele care se doresc a fi exportate;

se apasă click dreapta pe mouse – > Save as;

Fig. 2.12. Exportul datelor RTK

Se va deschide fereastra de dialog Save as în care se va da numele fișierului .txt și locația acestuia (Fig. 2.13.).

Fig. 2.13. Fereastra de dialog Save as

2.3.1.5. Postprocesarea datelor GNSS

În cazul postprocesării datelor GNSS preluate prin metoda statică se urmează secvențele prezentate anterior până la exportul datelor după care se urmează pașii următori:

se importă fișierele RINEX primite de la ANCPI prin accesarea butonului Import – > Raw data;

se deschide fereastra de dialog Import raw data și se selectează fișierul RINEX dorit;

la File of type se va alege RINEX files;

după care se apasă butonul Import.

Fig. 2.14. Fereastra de dialog pentru importul datelor RINEX

Ca și în cazul datelor preluate prin metoda RTK, datele RINEX trebuiesc asociate unui proiect, această etapă este identică cu cea prezentată anterior.

Se selecteaza fiecare stație de control în parte și se apasă click dreapta pe mouse – > Properties. În urma acestei secvențe se va deschide fereastra de dialog Point properties unde la Point Class se va alege din banda rulanta Control (Fig. 2.15.).

Fig. 2.15. Fereastra de dialog Point Properties

În bara de jos se accesează butonul Results – > Click dreapta – > Results Configuration se va deschide o fereastră de dialog în care se va tasta 10 (Fig. 2.16.).

Fig. 2.16. Fereastra de dialog Results Configutation

Ca o următore etapă se va apasa din bara de jos butonul GPS – Proc unde se vor selecta referințele și roverele .

Fig. 2.17. Fereastra GPS – Proc

După efectuarea acestei operații se va apăsa click dreapta pe mouse în partea dreaptă a ferestrei GPS – Proc și se va selecta Processing Parameters. Se va deschide fereastra Configure GPS – processing Parameters, unde în subfereastra General la Cut – off angle se valoarea din casuță cu cea a unghiului sub care s-au făcut observațiile (Fig. 2.18.).

Fig. 2.18. Fereastra de dialog Configure GPS – processing Parameters

Ca urmare a acestei etape se va da click dreapta pe mouse în partea dreaptă a ecranului GPS – Proc și se va selecta Process. În urma acestei operații în fereastra Results vor aparea rezultatele postprocesării. Dintre datele din această fereastră se vor reține doar datele care au la Solution type – Phase: fix all, prin selectarea acestora, click dreapta pe mouse – > Store (Fig. 2.19.).

Fig. 2.19. Stocarea datelor postprocesate

În fereastra Adjusment se poate vizualiza schița rețelei (Fig. 2.20.).

Fig. 2.20. Schița rețelei

Exportul datelor relultate în urma postprocesării se realizează la fel ca în cazul datelor RTK.

2.3.2. Transformarea datelor ETRS89 în Stereografic 1970

Transformarea datelor ETRS89 exportate din Leica Geo Office 5.0 în format .txt s-a realizat folosind programul TransDatRO 4.04 furnizat gratuit de ANCPI.

Fig. 2.21. Transformări posibile în TransDatRO

Scopul programului TransDatRO este de a oferi utilizatorilor un standard național riguros dar, în același timp, simplu și eficient de transformare a coordonatelor între sistemle ETRS89 și Krasovski42 (Hayford 19010).

Aplicația software TransDatRO utilizează un procedeu de transformare, similar cu altele pe plan internațional, care înglobează un model de sitorsiune a datelor spațiale cu scopul de a menține intregritatea și topologia datelor stațiale în fiecare datum.

În concluzie, punctele de distorsiuni mari nu sunt eliminate din transformare ci, dimpotrivă, ele sunt testate și incluse în transformare pentru a descrie cât mai realist caracteristicile fiecărei zone în care se află punctele noi de transformat.

Procesul de transformare se desfășoară în doua etape:

transformarea Helmert și determinarea distorsiunilor în punctele comune;

interpolarea distorsiunilor în punctele noi de transformat.

Programul poate să lucreze cu următoarele tipuri de coordonate:

coordonate elipsoidale B, L în grade sexagesimale și h în metri, pe epilsoidul GRS80;

coordonate planimetrice x, y în metri, în planul de proiecție Stereografic 1970;

coordonate planimetrice x, y în metri, in planul de proiecție Stereografic 1930 cu plan secant București;

cote normale în metri, în sistemul de altitudini Marea Neagră 1975.

Sistemele de referință utilizate în cadrul aplicației sunt:

sistemul european ETRS89;

sistemul local Krasovski42;

sistemul local Hayford 1910;

sistemul de altitudini normale Marea Neagră 1975.

Programul permite și realizarea de transformări directe (Fig. 2.22.) (Tereșneu, 2012).

Fig. 2.22. Transformări directe în TransDatRO

2.4. Concluzii

Rețeaua Geodezică Națională – GPS a fost preconizată pentru a înlocui triangulația geodezică de stat, depășită tehnic și moral, descompletată prin dispatiția semnalelor și a peste 50% din borne. Noua rețea, de o concepție modernă și în spiritul noilor tehnologii, are ca trasături definitorii încadrarea în rețeaua eupopeană EUREF, respectiv în sistemul de referință continental și național, poziționarea precisă a punctelor în limite centimetrice sau chiar subcentimetrice, determinarea omogenă și unitară pe întreg cuprinsul țării și o densitate satisfăcătoare pentru desfășurarea lucrărilor ulterioare ale diferiților utilizatori.

Ca structură RNG – GPS are două componente:

o rețea de puncte bornate la sol, grupate în patru categorii, poziționate succesiv și crescătoare numeric, determinate prin îndesire trecând de la ordin superior la unul inferior;

o rețea de stații permanente GPS, toate la nivel european, care prin raza lor de acțiune ar urma să acopere, în final, suprafața întregii țări.

Ambele rețele pot fi folosite în paralel, în funcție de dotarea cu sistem GPS servind, în egală măsură ca infrastructură pentru toate lucrările geo-topo-fotogrammetrice ulterioare.

Funcționarea rețelei RGN – GPS în condițiile existenței în paralel, a două componente, cu același rol, ar merita să fie comentată prin prisma cheltuielilor necesare realizării lor. Considerăm că, densitatea stațiilor pemanente deși reduce bazele (vectorii) sistemului GPS la 35 km, rețeaua de puncte dusă până la clasa C ar fi justificată prin natura lucrărilor următoare și logistica din dotare care nu include întotdeauna și sitemul GPS (Boș și Iacobescu, 2009).

CAP III. PROIECTAREA REȚELEI DE RIDICARE

3.1. Determinarea rețelei de ridicare

Ca structură rețeaua de ridicare este constituită din ansamblul stațiilor de drumuire ce servesc la măsurarea și definirea poziției detaliilor din teren. Aici sunt incluse și punctele rețelei de spijin din acre se pot face de asemeni radieri spre detaliile topografice.

Metoda de bază este drumuirea încadarată, de diferite ordine dar, în afara acestui caz general se poate apela și la drumuirea închisă pe punctul de plecare pentru control; cea „deschisă” sau „în vânt”, se acceptă în cazul sației totale, având controale pe parcus, dar nu se admite, din lipsa verificărilor, la aparatura clasică.

Proiectarea rețelei de ridicare reprezintă etapa de bază în care se reflectă și care definește personalitatea operatorului restul operațiilor reprezentănd lucrări de rutină, automatizate. În principiu, la alegerea stațiilor de drumuire se au în vedere:

condițiile privitoare la determinarea punctelor rețelei, respectiv vizibilitatea din capetele drumuirii spre două puncte cunoscute (la limită și la unul singur) și vizibilitate reciprocă între stațiile vecine (înainte și înapoi);

condițiile impuse de ridicarea detaliilor topografice, respectiv ca din ansamblul stațiilor rețelei să poată fi vizate toate punctele ce definesc aceste detalii, inclusiv parcelele sau/și corpurile de proprietate;

la nevoie, în acest scop, rețeaua stabilită prin drumuiri, se completează cu „stații aruncate”, determinate prin radieri duble, din care se vor executa apoi radierile propriu – zise spre zonele ascunse ale terenului;

densitatea rețelei în ansamblu este dată de Normele tehnice în funcție de relief; la șes 1 pct./km2, în zonă colinară 1 pct./2 km2 și la munte 1 pct. /5 km2, valori prea îndepărtate de cerințele practice și nu pot fi luate în considerare;

amplasamentul punctelor rețelei se stabilește în locuri ferite de circulație spre a nu fi distruse și spre a se asigura protecția aparatului și a operatorului.

Materializarea rețelei de ridicare se face, în funcție de natura terenului, prin borne de beton cu armătură, de dimensiuni prevăzute în normele tehnice și prin buloane cu cap rotunjit, bătute în fisurile betoanelor sau rosturile bordurilor, ș.a.

Descrierea topografică a punctelor rețelei presupune, conform normelor, întocmirea schiței de reperaj și descrierea amplasamentului, precum și semnalarea cu vopsea pe martori sau pe construcții, a numărului de ordine a punctului, a direcției indicată prin săgeată și a distanței până la bornă sau pichet.

Măsurătorile în teren urmăresc elementele geometrice care permit poziționarea punctelor de drumuire respectiv: unghiurile orizontale și verticale, lungimea laturilor, înălțimea aparatului și cea a prismei (sau stadiei). Folosirea programului „coordonate”, după orientarea în stație prin introducere în memorie a coordonatelor ei și ale unui punct cunoscut care se vizează la început, devine avantajoasă deoarece:

valorile x, y și z ale punctelor drumuirii se obțin direct pe tren prin determinări succesive, drumuirea fiind, de fapt, o succesiune de radieri;

controlul se face pe ultima viză, dusă spre punctul de plecare, iar neînchiderile pe ficare axă sunt direct proporționale cu distanța cumulată de la punctul de plecare;

greșelile sunt excluse, în general, deoarece măsurătorile și înregistrările se fac automat, la comenzile ordonate de operator și confirmate de aparat. Practic ele pot apărea numai la introducerea unor date incorecte (coordonate, înălțimea aparatului și prismei) sau în cazul saționării pe un alt punct decât cel pe care s-a ținut prisma din față.

Erorile de măsurare, limitate efectiv doar la cele de centrare a aparatului și a prismei, se reduc substanțial cu ajutorul fascicolului laser, respectiv prin fixarea bastonului putător al prismei pe punctul matematic și verticalizarea lui cu nivela sferică.

Tehnologia GPS poate fi și este, utilizată în determinarea rețelei de ridicare dacă amplasamentul punctelor, stabilit anterior, corespunde cerințelor de poziționare ale sistemului GPS. Procedeul stop & go se dovedește deosebit de productiv prin timpul scurt de staționare, asigurând în același timp și o precizie pe deplin acoperitoare.

Avantajele stațiilor totale, ca și ale folosirii concomitente a acestora cu sistemul GPS, sunt evidente atât sub raportul preciziei și mai ales din punct de vedere al randamentului. Aparatura clasică este acceptată anevoie ca alternativă din cauza moduluid e lucru greoi și neproductiv fiind inferioară și sub raport calitativ.

Calculul drumuirilor se exercită, în principiu, prin rularea pe calculator a unui program adecvat folosind datelor achiziționate în teren cu stația totală sau/și cu instalație GPS. Datele sunt transferate automat din aceste aparate, spre deosebire de cele achiziționate cu aparate clasice care se trec manual în calculator.

Abaterea standard la detrminarea unui punct în plan nu poate depăși ± 10 cm în intravilan, iar in extravilan ± 20 cm în zonele de șes, ± 30 cm în zonele colinare și ± 50 cm în cele de munte. Erorile pe cele două axe și cea de poziție, în ansamblu, se deduc cu relațiile:

Pe cote eroarea maximă admisibilă poate fi considerată ± 20 – 25 cm/km sau:

Corecțiile pe coordonatele relative se calculează, în general, proporțional cu lungimea laturilor. La stațiile totale coordonatele provizorii întregistrate direct, se pot compensa pe tren aplicând corecții raportate la distanța cumulată de la punctul inițial, pe toate cele trei axe.

Stațiile „aruncate”, se completează rețeaua de ridicare cu puncte suplimentare alese pentru a permite ridicarea unor zone „ascunse”, se dermină prin radieri duble. În situațiile extreme, la limită, s-ar admite și numai o radiere simplă afectuată, însă, cu măsurători de precauție (cu două vize de orientare și cu luneta în ambele poziții).

De reținut că în toate cazurile, plecâcă în toate cazurile, plecându-se de la rețeaua geodezică de sprijin, se obțin coordonatele absolute ale stațiilor în sistemele de referință naționale: proiecția „Stereografică 1970” și „Marea Neagră 1975” (Boș și Iacobescu, 2009).

3.2. Alegerea și marcarea punctelor

3.2.1. Marcarea și semnalizarea punctelor rețelelor planimetrice

Prin marcarea punctelor topografice se înțelege materializarea lor la teren. Marcarea punctelor este necesară:

pentru ca punctele, o dată alese, să fie identice, ataât la determinarea lor, cât și la determinarea altor puncte a căror determinare se sprijină pe ele;

puntru a face legătura între teren și planuri, și astfel șa servească lucrărilor de trasare pe tren a proiectelor de execuție precum și oricăror eventuale lucrări ulterioare.

Punctele propriu – zise se marchează la sol prin borne, buloane sau țăruși. Întrucât acestea nu pot fi văzute de la o oarecare depărtare și nu pot fi nici vizate, este necesar ca pe timpul cât durează măsurătorile (eventual numai în momentul când se vizează) să fie marcată și vericala punctelor prin semnale specifice.

Deci bornarea marchează punctul în pământ, la nivelul solului, iar semnalul marchează verticala punctului deasupra pământului.

3.2.1.1. Bornarea punctelor

Punctele rețelei de sprijin și cele de indesire se marchează prin borne. Dimensiunile bornelor din beton armat sunt reglementate prin STAS 344 – 52 și 4294 – 54 ca și de Instrucțiunile pentru triangulația geodezică de ordin I, II, III și IV din 1962 a MFA Direcția Topografică Militară.

Formatul bornelor de beton este acela al unui trunchi de piramidă cu secțiune pătrată. În lipsa bornelor de beton se pot ciopli borne din piatră. Dimensiunile acestora sunt în general mai mici decât ale bornelor din beton. Cioplitura este finisată numai în partea superioară.

Bornarea se face în așa fel încât borna să rămână afară circa 5 – 10 cm pentru a putea fi ușor găsită și în plus o muchie să fie așezată pe direcția nord – sud, iar pe partea sudică sa fie anul bornării.

Marcarea punctelor ce aparțin rețelelor de îndesire (puncte de ordinul V), determinate prin intersecții, drumuiri poligonometrice, triangulații, trilaterații se face cu ajutorul unor borne de beton armat, având forma unui trunchi de piramidă, de dimensiuni standardizate.

Punctele de drumuire principală se marchează cu borne mai mici, iar cele de drumuire secundară prin buloane metalice în centrele populate, sau prin țăruși din lemn de esență tare cu cui în cap (Fig. 3.1.a., Fig. 3.2.). Pentru identificare se folosesc țăruși martor (Fig. 3.1.b.) sau se face un reperaj pe arborii din apropiere.

Fig. 3.1. Marcarea punctelor cu țăruși: a – țăruș; b – țăruș martor.

Punctele de mai mică importanță se pot marca și cu țăruși de țeavă sau chiar din lemn de esență tare. Dimensunile țărușilor pot varia între 30 și 40 cm lungime (după compactitatea solului) și 3 – 5 cm diametru. Pentru identificare se numerotează. Țărușul poate rămâne afară circa 5 – 7 cm pentru a putea fi ușor de găsit.

Fig. 3.2. Țăruș din lemn de esență tare cu cui în cap

3.2.1.2. Semnalizarea punctelor

Pentru a putea fi vizate de la departare, punctele trebuie semnalizate. Semnalizarea punctelor rețelei de sprijin, precum și a celor de îndesire propriu – zisă, se face prin semnale permanente (construcții rigide) pe toată perioada de măsurare, pe ând celelalte puncte se semnalizează cu semnale portabile (jaloane).

Pentru semnalizarea temprară a punctelor se folosesc jaloane, iar semnalizarea de durată se face prin construcții pemanente, rigide, piramide din lemn, metal sau elemente prefabricate ce au ca piesă principală un pop cu partea superioară de 20 – 30 cm liber și care reprezintă capul negru al semnalului.

Jalonul este un semnal portabil, confecționat din lemn ușor, ecarisat, de 2 m lungime, eventual chiar 3 sau 4 m și de 3 – 4 cm diametru pentru cele de 2 m sau chair mai gros pentru celelalte. Secțiunea este hexagonală, octogonală sau chiar triunghiulară.

La un capăt jalonul este prevăzut cu un sabot de fier care permite înfigerea și fixarea jalonului în pământ prin apăsare, rotire sau chiar izbire.

Semnalul în cutie este un semnal confecționat dintr-o bilă sau lemn ecarisat care se introduce într-o cutie îngropată în pământ în poziție verticală. Când trebuie să se staționeze în punct cu un instrument de măsurat unghiuri, semnalul se scoate din cutie și se staționează centric pe cutie.

Semnalul (piramida) cu 4 picioare în principiu nu este altceva decât semnalul descris mai sus însă înălțat pe o capră cu 4 picioare, pentru a-i putea mări înălțimea și rigiditatea atunci când este nevoie.

Semnalul în arbore este asemănător cu primul semnal descris însă în loc sa fie fixat într-o cuite la sol, este înălțat pe arbori. Bineînțeles că în această ipoteză semnalul trebuie să fie mai ușor pentru a putea fi urcat și fixat vertical în condiții bune. Semnalul în arbore este folosit frecvent în zonele forestiere.

Piramide înalte. Uneori este necesar ca semnalele să fie înălțate mult deasupra solului mai ales în zolenel de câmpie și în zonele forestiere. În asemenea situații se construiesc piramide înalte. În general în cazul piramidelor înalte se disting două construcții independente: pilastrul pe care va sta instrumentul de măurat unghiuri și piramida propriu – zisă care reprezintă semnalul la care se vizează.

Alte semnale. În localități se folosesc construcții înalte: biserici, coșuri de fabrică sau semnale construite pe terasele blocurilor turn, acestea fiind înalte și cu bune vizibilități vor fi folosite întotdeauna ca semnale.

Considerații asupra semnalelor. Semnalele trebuie să fie construcții cât mai ieftine posibil, dar să asifure totodată din punct de vedere tehnic o cât mai bună și sigură desfășurare a lucrărilor.

Dintre condițiile tehnice pe care trebuie să le îndeplinească un semnal se enumeră:

să fie vertical;

bine identificabil și ușor de vizat;

să fie construit în așa fel încât să nu împiedice vizibilitatea în direcția punctelor ce trebuie vizate;

să fie rigid;

sa permită instalarea in bune condiții a instrumentului de măsurat unghiuri (Chițea, Vorovenci, Mihăilă și Chițea, 2011).

3.3. Măsurători, calcule și întocmirea planului topografic

3.3.1. Aparatura utilizată

Fig. 3.3. Stația totală Leica TC405

Stația totală TC405 de la Leica Geosystems este un aparat de înaltă calitate destinat lucrărilor topografice, de cadastru și din construcții:

tehnologia avansată folosită permite ca măsurătorile zilnice să fie mai ușoare;

instrumentul este ideal pentru ridicări simple în construcții, topografie, cadastru și în trasări;

manipularea intrumentului se învață usor, fără probleme în scurt timp.

Instrumentul este echipat cu un EDM invizibil infrared. Când măsurarea distanței este declanșată, EDM – ul măsoară până la obiectul care intervine în calea razei în acel moment.

Ca și specificații tehnice amintim:

acuratețe unghiulara de 5”;

compensare electonică biaxială;

distanța maximă de măsurare 3500 m.

Tabel 3.1. Componentele stației totale Leica TC405

3.3.2. Măsurători și calcule efective

Ca metodă clasică de ridicare topografică, pe baza căreia s-au determinat coordonatele punctelor de stație, s-a folosit metoda drumuirii sprijinită pe punctele de capăt, din ale cărei puncte de stații s-au radiat detaliile întâlnite în teren.

Măsurătorile în teren au constat în măsurarea elementelor geometrice care permit poziționarea punctelor de drumuire, respectiv unghiuri orizontale și verticale, lungimea laturilor, înălțimea aparatului și înălțimea semnalului.

Etapele realizării drumuirii sunt următoarele:

se instalează aparatul într-un punct de coordonate cunoscute și se vizează la prisma instalată în cel de-al doilea punct de coordonate cunoscute, pentru orientare, intoducând 0g la valoarea unghiului orizontal;

se instalează aparatul în cel de-al doilea punct de coordonate cunoscute și se vizează înapoi către prisma instalată în primul punct de coordonate cunoscute; în această fază valoarea unghiului orizontal este de aproximativ 200g;

apoi se vizează către primul punct al drumuirii, măsurându-se și stocându-se în aparat direcția orizontală, cea vericala și distanța înclinată;

în continuare se instalează în mod succesiv aparatul în fiecare punct al drumuirii, vizându-se mai întâi înapoi și după aceea înainte, măsurându-se aceleași elemente mențioate anterior;

pentru control se vizează din ultimul punct al drumuirii (punct de coodonate cunoscute determinat cu aparatură GPS) către un alt punct de coordonate cunoscute realizându-se astfel orientarea drumuirii la ambele capete ale acesteia.

Echipamentul necesar pentru realiarea lucrărilor din teren a constat într-o stație totală, trepied, două receptoare GPS cu dublă frecvență, buloane metalice, țăruși din lemn, cuie, vopsea spray pentru marcarea punctelor, ciocan pentru țăruși, două prisme și ortofotoplan pentru identificarea zonei de măsurat.

Instalarea aparatului în stație se realizează prin trei operații succesive:

centrarea;

calarea;

punerea la punct a imaginii din lunetă.

Centrarea este procedeul topogarfic prin care aparatul este instalat deasupra punctului matematic al stației. Acest lucru se poate realiza cu firul cu plumb, cu sistemul optic de centrare sau cu fasciculul laser. Primul procedeu ne este recomandat deoarece nu oferă o precizie prea bună (cca 2 – 3 cm) și totodată este anevoios de realizat datorită condițiilor de lucru (balans al firului cu plumb la intensificări ale vântului).

Centrarea cu sistemul optic se realizează în doua etape:

în prima etapă se instalează trepiedul aproximativ deasupra punctului de stație, astfel încât să fie cât mai orizontal și la o înălțime convenabilă (de regulă trepiedul trebuie să fei la nivelul pieptului operatorului);

în a doua etapă se prinde aparatul pe măsuța trepiedului și se fixează unul din picioarele trepiedului. Se priveste prin sistemul optic de centrare și se manevrează celelalte două picioare ale trepiedului până când punctul marcat în centrul sistemului optic de centrare corespunde cu punctul matematic al stației.

Calarea este procedeul topografic de orizontalizare a aparatului. Calarea se execută în doua etape:

calarea aproimativă – cu ajutorul nivelei sferice;

calarea fina – din cele trei șuruburi de calare și nivela torică.

Punerea la punct a imaginii din luneta se începe prin clarificarea imaginii reticululi prin intermediul ocularului, respectiv ajustarea acularului la posibilitățile vizuale ale operatorului, până ce imaginea firelor reticulare apare foarte clară și atât de neagră pe cât posibil. Apoi se realizează focusarea iamginii semnalului topografic din teren, acționând asupra șurubului sau inelului de focusare.

După efectuarea acestor operații stația este pregătita de măsurare. Înălțimea aparatului se măsoară cu ruleta și se introduce în aparat.

Drumuirea realizată în cadrul prezentei lucrări s-a împărțit în 6 drumuiri sprijinite pe punctele de capăt:

drumuirea I se sprijină pe punctele 5003, 5004, 5012, 5012 și conține 7 puncte stație;

drumuirea II se sprijină pe punctele 5012, 5013, 5020, 5021 și conține 7 puncte stație;

drumuirea III se sprijină pe punctele 5020, 5021, 5029, 5030 și conține 5 puncte stație;

drumuirea IV se sprijină pe punctele 5029, 5030, 5048, 5048 și contine 11 puncte stație;

drumuirea V se sprijină pe punctele 5025, 5026, 5037, 5044 determinate în cadrul drumuirii IV și conține 7 puncte stație;

drumuirea VI se sprijină pe punctele 5048, 5049, 5067, 5068 și conține 17 puncte stație.

Compensarea elementelor măsurate pentru realizarea rețelei de ridicare s-a făcut prin doua metode:

Calculul drumuirii pe cale clasică;

Prelucrarea riguroasă utilizând programul software TopoSys 7.0.

Calculul drumuirii pe cale clasică

Calculul drumuirii se face în mai multe etape:

Etapa I – Calcule preliminarii

Se calculează valorile medii pentru: unghiurile orizontale Hz, unghiurile verticale V, distanțe.

Dacă valorile unghiului vertical V pe o anumită direcție și distanțele nu sunt apropiate ca valoare (există patru valori măsurate) se renunță la valoarea cea diferită mult de celelalte.

Tot aici se reduc la orizont distanțele înclinate folosind formulele:

Etapa II – Calculul și compensarea orientărilor

Fig. 3.5. Calculul orientărilor într-o drumuire sprijinită

Orientările se calculează din apropape în aproape în funcție de orientarea de plecare (prima orientare) și unghiurile orizontale măsurate (Fig. 3.5.).

Orientările de referință și se calculează din coordonate:

;

;

Apoi se trece la calculul orientărilor laturilor drumuirii:

Pentru control: .

Diferența dintre și reprezintă eroarea de închidere pe orientari .

;

În general toleranța se stabileste cu relația:

;

unde: ;

.

Dacă eroarea de închidere este mai mică decât toleranța (), eroarea se repartizează în mod egal tuturor unghiurilor măsurate, înmulțind eroarea de neînchidere cu numărul de ordine al laturii (n), iar corecțiile sunt următoarele:

Se recalculează orientările prin aplicarea acestor corecții astfel încât închiderea rețelei pe orientări să fie perfectă, eventualele neconcordanțe, la nivel de secunde, se vor adăuga la una din orientări.

O altă modalitate de lucru, în teren, constă în introducerea pe direcția 5004 – 5003, în loc de valoarea 0, a valorii orientării , astfel nu se mai măsoară unghiul ci direct orientarea acestei laturi.

Etapa III: Calculul și compensarea coordonatelor relative

Coordonatele relative se calculează cu relațiile:

Pentru control suma algebrică a relativelor pe X (, pe Y () și respectiv pe Z (, se compară cu diferența dintre coordonatele punctelor de sprijin (5004 și 5012).

Erorile de închidere pe x, y și z vor fi:

Eroarea totală este dată de relația:

valoare care trebuie să fie mai mică decât toleranța:

În cazul cotelor toleranța se calculează cu relația:

unde: D – este lungimea totală orizontală a drumuirii.

Dacă și atunci erorile ex, ey, și ez se compensează (se repartizează coordonatelor relative), fie proporțional cu lungimea laturilor drumuirii (dacă laturile sunt inegale), fie proporțional cu mărimea relativelor (drumuirea este de laturi aproximativ egale).

Se calculează mai întâi corecțiile unitare:

Corecțiile de adus relativelor unei laturi oarecare i vor fi următoarele:

respectiv:

După compensare se verifică dacă suma algebrică a relativelor compensate este egală cu diferența dintre coordonatele punctelor de sprijin 5004 și 5012 respectiv:

Etapa IV: Calculul coordonatelor absolute

Coordonatele absolute definitive ale punctelor drumuirii se calculează prin cumul, plecând de la primul punct de coordonate cunoscute (x5004 – cunoscut; y5004 – cunoscut; z5004 – cunoscut).

;

;

;

;

;

;

;

;

Coordonatele relative fiind compensate, x5012, y5012 și z5012 vor fi aceleași ca și cele date din coordonate (Chițea, Vorovenci, Mihăilă și Chițea, 2011).

Am prezentat compensarea drumuirii I, celelalte drumuiri, respectiv drumuirile II, III, IV, V și VI compensându-se la fel.

Fig. 3.6. Schița drumuirii I

Tabel 3.2. Compensare drumuire I

Fig. 3.7. Schița drumuirii II

Tabel 3.3. Compensare drumuire II

Fig. 3.8. Schița drumuirii III

Tabel 3.4. Compensare drumuire III

Fig. 3.9. Schița drumuirii IV

Tabel 3.5. Compensare drumuire IV

Fig. 3.10. Schița drumuirii V

Tabel 3.6. Compensare drumuire V

Fig. 3.11. Schița drumuirii VI

Tabel 3.7. Compensare drumuire VI

Tabel 3.8. Coordonatele punctelor de drumuire obținute prin compensarea clasică

Prelucrarea riguroasă utilizând programul software TopoSys 7.0

În cadrul celor prezentate mai jos voi arăta modul de compensare riguroasă a drumuirii I folosind programul TopoSys 7.0, celelalte drumuirii, respectiv drumuirea II, III, IV, V, VI compensându-se în mod identic cu prima.

Sistemul de programe TopoSys este un software de specialitate care calculează și prelucrează date rezultate din măsurători topografice și geodezice locale sau rezultate din stații GPS, folosind metode statistice de filtrare a erorilor mari și a compensării datelor.

Gestionarea informațiilor este efectuată în baze de date denumite Proiecte, iar calculele propriu – zise se efectuează în unitați de lucru denumite Lucrări. Un proiect poate cuprinde mai multe lucrări care au în comun informații de referință cum ar fi puncte geodezice, utilizatori, instrumente, elipsoizi de referință. Fiecare lucrare cuprinde informații de tipul: puncte, măsurători, nivelment, transformări și un registru cu operații efectuate.

Etapele parcurse prin utilizarea acestui soft pentru prelucrarea și compensarea măsurătorilor efectuate în cazul unei drumuiri sunt următoarele:

Crearea proiectului și a lucrărilor

Un proiect nou se creează cu funcția Nou din meniul Proiect la începerea unei catelorii de lucrări care nu are date comune cu lucrările aflate în bazele de date existente. Un proiect are un segment de informații comune și un segment de informații aparținând lucrărilor. În fiecare lucrare se pot prelua sau utiliza informații din segmentul de informații comune (Fig. 3.12.).

Fig. 3.12. Structura proiectelor în TopoSys 7.0

O lucrare nouă poate fi creată numai dacă există un proiect deschis, cu funcția Adaugă din meniul Date sau cu funcția Creare lucrare din meniul Proiect. Dacă sunt mai multe proiecte deschise, lucrarea se va crea în proiectul curent selectat.

În urma apelării uneia dintre funcțiile precizate este afișată fereastra de configurare a lucrării (Fig. 3.13.) în care se realizează setările corespunzătoare.

Fig. 3.13. Fereastra de configurare a lucrării în TopoSys 7.0

Impotarea datelor

În lucrările create pot fi importate:

puncte (de coordonate cunoscute);

măsurători (carnet de teren).

Punctele pot fi importate accesând secvența Proiect – > Import – > Import ASCII – > Import Puncte…, în urma căreia se deschide fereastra Import ASCII (Fig. 3.14.) care se configurează în funcție de formatul fișierului de importat.

Fig. 3.14. Fereastra Import ASCII – puncte

Măsurătorile pot fi importate accesând secvența Proiect – > Import – > Import ASCII – > Import Măsurători…, în urma căreia se deschide fereastra Import ASCII (Fig. 3.15), care se configurează în funcție de formatul fișierului de importat.

Fig. 3.15. Fereastra Import ASCII – măsurători

Calculul drumuirilor

Se poate realiza accesând funcția Drumuire din meniul Calcule. Cu această funcție programul calculează punctele de stații noi ale drumuirii, determinând în mod automat traseul drumuirii pe baza vizelor reciproce între stații. De asemenea, se calculează neînchiderile pe direcții și pe coordonate, precum și corecțiile de distanță și direcție pe fiecare stație datorate neînchiderilor (Fig. 3.16.).

Fig. 3.16. Calculul drumuirii în TopoSys 7.0

Operația presupune existent a două puncte cu coordinate cunoscute, orientate pe puncte cunoascute. Punctul de start și punctul final al traseului trebuie să fie legate prin măsurători reciproce de distanțe și direcții între punctele de stații intermediare.

Pentru calculul drumuirii se introduce numărul punctului de stație de pornire, precum și numărul punctului de stație de închidere.

Direcțiile se coretează cu valoarea neînchiderii pe direcții împărțite la numărul de stații, iar coordonatele se corectează ponderat în funcție de lungime cu neînchiderile pe X și Y. Rezultatele se vor folosi drept coordonate preliminarii pentru compensarea drumuirii.

Compensarea plană

Prin operația de compensre plană, programul efectuează două categorii de calcule:

depistarea și filtrarea erorilor mari;

compensarea prin Metoda Celor Mai Mici Pătrate a valorilor probabile ale marimilor măsurate și calculate în prealabil.

La apelarea funcției Compensare plană din meniul Compensare este afisată fereastra în care se setează parametrii compensării (Fig. 3.17.).

Metoda de compensare selectată a fost Constrânsă pe puncte fixe în care măsurătorile se constrâng pe punctele care au setarea „vechi” în tabelul de coordonate.

Metoda de ponderare aleasă a fost Pondere în funcție de distanță, precizia observațiilor considerându-se proportională cu distanța.

După fiecare iterație se poate începe o alta noua sau se poate termna compenarea, iar raportul final de compensare se salvează în categoria Observații efectuate a lucrării curente.

La sfârșit se generează un raport final al compensarii plane (Fig. 3.18.).

Fig. 3.17. Fereastra cu parametrii compensării plane

Fig 3.18. Raportul final al compensării plane

Compensare nivelment

Prin operaația de compensare nivelment, programul efectuează două categorii de calcule:

depistarea și filtarea erorilor mari;

compensarea prin Metoda Celor Mai Mici Pătrate a valorilor probabile ale marimilor măsurate și calculate în prealabil.

Această operație se efctuează după ce au fost generate date de nivelment din măsurători cu ajutorul softului.

La apelarea funcției Compensare nivelment din meniul Compensare este afișată fereastra în care se setează parametrii compensării (Fig. 3.19.).

La sfârșit se generează un raport final al compensarii de nivelment (Fig. 3.20.).

Fig. 3.19. Fereastra cu parametrii compensării de nivelment

Fig. 3.20. Raportul final al compensării de nivelment

Rezultatele finale

Datele lucrărilor, în special listele de coordonate, trebuiesc actualizate cu rezultatele obținute în urma compensărilor efectuate. Pentru a fi utilizate într-o fază ulterioară, respectiv pentru raportarea pe plan, punctele vor fi exportate, selectând din meniul Proiect submeniul Export – > Export ASCII – >Export Puncte…; ca urmare a acestei comenzi se deschide fereastra Export ASCII (Fig. 3.21.) unde se realizează configurarea exportului, operație similară cu cea de import (Tereșneu, 2012).

Fig. 3.21. Fereastra Export ASCII – puncte

Fig. 3.22. Schița drumuirii rezultată în urma folosirii programului TopoSys 7.0

În urma compensării masurătorilor prin cele 2 metode amintite, au rezultat 2 seturi de coordonate pentru punctele rețelei de ridicare, între ele existând mici diferențe.

Tabel 3.9. Comparație între cele două metode de compensare

3.3.3. Întocmirea planului topografic

3.3.3.1. Aspecte generale privind planurile topografice

Planul topografic este reprezentarea grafică convențională a unei suprafețe de teren mai restrânse, care se întocmește la scări mai mari sau egale cu 1:10 000, unde proiectarea punctelor de pe suprafața terestră se face ortogonal, iar efectul de curbură al Pământului se neglijează. Pe planurile topografice întocmite la scările 1:500, 1:1 000, 1:2 000, 1:5 000 și 1:10 000 se reprezintă în mod fidel forma geometrică și dimensiunile elementelor de planimetrie, precum și relieful terenului.

Planurile topografice, prin detaliile planimetrice pe care le conțin, ilustrează realitățile de pe teren la un moment dat și sunt valabile pentru o perioadă de timp limitată, deoarece ritmul executării construcțiilor schimbă foarte repede configurația terenuluui. Din această cauză apare necesitatea ca planurile topografice să fie actualizate periodic, prin operarea schimbărilor survenite. Când modificările însumează mai puțin de 2/3 din suprafața planului existent acestea se exercită pe planul vechi; în caz că depașesc 2/3 din datele acestuia, planul se redacteaza din nou. De asemenea rețeaua de sprijin planimetrică și nivelitică trebuie refăcută sau verificată.

Metodele de întocmire a planurilor topografice se stabilesc în funcție de categoriile de măsurători de teren destinate noilor planuri topografice, ce se aleg în funcție de mărimea suprafeței, scara planului și precizia necesară, din care, se menționează:

metoda fotogrammetrică, se aplică în cazul teritoriilor cadastrale, unde urmează sa fie întocmite planuri topografice de bază la scările 1:10 000, 1:5 000, 1:2 000;

metoda fotogrammetrică + topografică, se folosește în cazul localităților urbane și rurale, unde se vor întocmi planuri topografice la scara 1:2 000 și 1:1 000;

metode topografice clasice și moderne se recomandă pentru municipii și orașe mari, în care se vor întocmi planuri topografice la scările 1:1 000 și 1:500.

3.3.3.2. Întocmirea planului topografic folosind AutoCAD Civil 3D 2014

Metoda de compensare riguroasă utilizând TopoSys 7.0 este considerată mult mai precisă decât cea clasică, din acest motiv la întocmirea palanului topografic s-au folosit coordonatele punctelor rezultate din compensarea realizată în acest program.

Spre deosebire de variantele mai vechi de AutoCAD, Civil 3D 2014 nu necesită crearea unui proiect de lucru pentru introducerea datelor. Această variantă de AutoCAD permite realizarea operațiilor aferente acestui program imediat după deschiderea acestuia.