Prezentarea Aparatelor Si a Soft Urilor

PREZENTAREA APARATELOR ȘI A SOFT-URILOR UTILIZATE

Ridicările numerice, ca bază a planurilor digitale, se pot realiza prin excelență cu stațiile totale, care dispun de programe ce permit înregistrarea pe teren a coordonatelor x, y, z, a punctelor, ce sunt apoi transferate în calculator și folosite la redactare. Realizările de ultimă generație, ca sistemul mixt SmartStation, ce reunește în aceeași carcasă, o stație totală și receptor GPS cu simplă sau dublă frecvență, sau scanerul 3D cu laser deschid noi perspective executării cu precizie ridicată și randament sporit a lucrărilor topografice.

Pentru realizarea acestei lucrări, nu am beneficiat de această aparatură de ultimă generație, ci am folosit un GPS Leica SR 20 cu simplă frecvență și stația totală SOUTH NTS 352 cu precizia de 2”.

GPS

” Sistemul global de navigație prin sateliți GNSS (Global Nagigation Satellite System) folosește tehnica de poziționare a obiectelor statice sau în mișcare, în orice moment, oriunde s-ar găsi pe suprafața Pământului, în apă sau în aer. El furnizează utilizatorilor informații actuale în timp real, ca soluții precise pentru navigarea în siguranță.

Un sistem global de poziționare GPS (Global Positioning System) este un subset al sistemului global de navigație prin sateliți, utilizat doar pentru a furniza informațiile necesare determinării poziției unor puncte pe suprafața terestră. Obținerea unor informații în timp util, uneori real, independent de condițiile meteorologice, de ora din zi sau noapte și în orice punct de pe glob sunt tot atâtea oportunități în realizarea, după caz, cu o precizie informativă sau ridicată și un randament superior, a rețelelor geo topografice și nu numai.”

Pentru realizarea lucrării în teren am folosit GPS-ul Leica SR 20. Acesta este un puternic sistem de operare topografică, cu 12 canale care oferă rezultatele în centimertri și randamentul în modul de post procesare.
Leica SR20 GPS este un procesor de date ușor de utilizat, receptorul GPS-ului este robust, cu puterea de a finaliza o varietate de lucrări topografice.

Leica SR20 este capabil de studii statice și cinematice precise, de colectare a datelor în timp real, folosind sisteme de satelit), cum ar fi WAAS și EGNOS și mult mai multe.

Aparatul Leica SR20 are următoarele caracteristici tehnice:

Dimensiune: 21.5cm L x 9 cm W x 5 cm D: 8.46 x 3.54 x 1.97

Greutate: (Baterie): 0.652 kg

Putere: 2.1 W (tipic) la 20 ° C, 7,2 V intern, 12 V extern

Receptor: 12 canale de selecție automată în paralel cu Cod L1/Faza Antenă
Înveliș: Învelit cu aplicații de policarbonat pe camere cu protecție împotriva intemperiilor naturale: ploii, vânt și praf,. Compartimentul bateriei este sigilat.

Procesor: Procesor de 240 MHz

Afișaj: 240 x 240 pixeli LCD grafic, 16 tonuri de gri cu iluminare din spate

Radio intern

Bluetooth
Tastatură
Fața: cupolă de metal cu feedback-ul tactil mare, protejat de pornire/oprire cu introducerea datelor manual.

Memorie: Compact Flash: standard 32 MB, max 2 GB

Transfer de date: RS232 Lemo, ATA Compact Flash

Temperatura de operare: -20 ° C până la 55 ° C/-4 ° F la 122 °

Temperatura de depozitare: -40 ° C până la 75 ° C/-40 ° F la 167 ° F

Umiditate: 99% fără condensare

Șoc: Cădere: 1,2 m înălțime.

Capacitate de înregistrare: pe frecvența de 1 Hz timp de o oră, stochează 2 MB, și poate funcționa 16 ore continuu

Baterie: Litiu-Ion 7,2 V 2100 mAh w/microprocesor

Stația Totală

Ca instrumente topografice moderne, stațiile totale trebuie să satisfacă integral cerințele realizării unor măsurători și determinări la nivelul performanțelor cu care sunt acreditate: să măsoare elementele geometrice specifice, să le înregistreze, să efectueze unele calcule direct pe teren și să comunice computerului rezultatele.

Stația totală deține în prezent și la noi, o poziție dominantă, fiind folosită aproape exclusiv în lucrările topografice de ridicare în plan și de trasare a construcțiilor. Aria extinsă de utilizare este o consecință firească a calităților deosebite pe care le asigură: precizia de măsurare ridicată, sub ±7"pentru unghiuri și sub ±10mm/km pentru distanțe, timpul scurt, practic instantaneu de măsurare, reducerea până la eliminare a unor erori personale, afișarea și stocarea în memorie a datelor, aplicații soft pentru teren tot mai diversificate, cost acceptabil și relativ rapid recuperabil ș.a.

Lucrările ce se pot executa cu o stație totală sunt numeroase și în general aceleași, indiferent de tip, după programele disponibile asigurând două mari categorii de operații:

Măsurarea elementelor geometrice de bază – unghiurile orizontale, verticale și distanțe înclinate – care se obțin de regulă din aceeași staționare și mai rar separat. Totodată, pe loc se calculează, se afișează și se înregistrează distanța redusă și diferența de nivel;

Aplicații topogeodezice, prin care se rezolvă direct pe teren unele probleme curente, specifice ridicărilor dar și trasărilor construcțiilor, pe baza softului din memoria internă și a elementelor geometrice măsurate respectiv calculate anterior.

Pentru efectuarea măsurătorilor din teren am folosit stația totală South NTS 352.

Caracteristici:

Măsurarea distanțelor

Fără reflector – 300m *

1 prismă – 5.0 km

Precizie

Fără prismă: modul fin 5+2ppm, tracking: 10+2ppm.

Cu prismă: modul fin 2+3ppm, tracking 5+2ppm, IR-sheet 5+2ppm

Timpul de măsurare

Fără prismă: modul fine <1.2s, tracking 0.5s

Cu prismă: modul fine <1.2s, tracking <0.5s, IR sheet<1.2s

Corecția atmosferică: introdusă manual, autocorecție

Corecția pentru refracția atmosferică și curbura Pământului: introduse manual, autocorecție
Corecția prismei: introdusă manual, autocorecție

Unități pentru distanțe: Metri/picioare US/picioare internaționale/inci

Măsurarea unghiurilor

Metoda de măsurare: Absolută continuă

Diametrul rasterului: 79mm

Unitatea minimă afișată: 1"/5" selectabilă

Precizia 2", 5"

Telescop

Imagine: Dreaptă

Lungime tub: 154 mm

Deschiderea efectivă: 45mm (EDM 50 mm)

Mărire: 30x

Câmpul de vedere: 1°30'

Distanța minimă de focusare: 1m

Rezoluția: 3"

Compensator automat

Sistem: Axă dublă, lichid-electric

Intervalul de funcționare: ±2'

Precizie: 2"

Nivela torică: 30"/2mm

Nivela circulară 8'/2mm

Baterie

Alimentarea electrică: Baterie reîncărcabilă Ni-MH

Tensiune: DC 6V

Timp de funcționare: 8 ore

Altele

Afișaj: LCD, 6 linii, digital

Temperatură de lucru: -20°~+50°C

Dimensiuni și greutate: 160x150x330mm, 5.2kg

4.3 Microsoft WORD

Procesorul de texte WORD este un program foarte puternic pentru prelucrarea textelor, care tinde să devină un procesor de publicații asigurând pe lângă operațiile clasice de prelucrare a textelor și organizarea lor sub formă de tipăritură: broșuri, ziar, carte.

Aplicația WORD din pachetul Microsoft Office oferă următoarele facilități:

crearea și corectarea documentelor;

lucrul cu mai multe documente;

tipărirea documentelor;

operații cu blocuri de texte;

operații de căutare și înlocuire;

formatarea documentului la nivel de caracter și paragraf și administrarea unor stiluri de formatare predefinite sau definite de utilizator;

formatarea documentului la nivel de pagină (stabilirea marginilor și a modului de aranjare a textului în pagină, numerotarea paginilor, crearea antetelor și a subsolurilor de pagină, crearea notelor de subsol și de sfârșit;

înscrierea tabelelor în document și administrarea lor (creare, modificare, formatare);

crearea unor liste marcate sau numerotate;

aranjarea textului în coloane;

înserarea obiectelor în document (imagini, sunete, ecuații, diagrame);

administrarea corespondenței (scrisori și etichete poștale).

4.4 Microsoft EXCEL

Microsoft Office Excel2007 este o nouă versiune de foaie de calcul, care vine cu o nouă interfață orientată către utilizator și, mai mult, cu o serie de tabele contingente simplu de creat și utilizat, cu posibilități mai largi pentru crearea de formule, cu posibilități numeroase în zona vizualizării de date și cu modalități mult mai rapide de a crea diagrame și tabele cu aspect profesionist. Lucrul cu obiecte grafice și filtre selective va fi, de asemenea, mult mai plăcut.

Cu ajutorul noii interfețe utilizator orientate către rezultate a Office Excel 2007, veți găsi instrumentul dorit exact în momentul în care vă este necesar. Principalul avantaj al noii versiuni a acestei aplicații este că recunoaște activitățile efectuate, indiferent dacă este vorba de crearea unui tabel sau de scrierea unei formule și oferă în mod automat comenzile relevante.

• Importurile și organizarea extinsă a tabelelor pe foaia de calcul acceptă o extindere de tabel de până la un milion de rânduri și 16 000 de coloane. Acest lucru este avantajos dacă lucrați cu un singur tabel de bază, care nu mai trebuie conectat la alte aplicații.

• Suportul imprimării și afișării în timpul analizei datelor într-un tabel mare, Office Excel 2007 menține afișate titlurile tabelelor în momentul răsfoirii. Când defilați prin tabele, aveți posibilitatea să vedeți și titlul.

4.5 TopoSys

Pentru prelucrarea măsurătorilor s-a folosit programul TopoSys, cu ajutorul căruia s-a calculat drumuirea compensată și radierea.

Sistemul de programe TOPOSYS permite prelucrarea și compensarea tuturor tipurilor de măsurători folosite de geodezi pentru îndesirea rețelelor geodezice locale.
Date primare:

liste de coordonate – puncte fixe

liste de măsurători unghiulare orizontale și verticale/zenitale, distanțe.

liste de cote

liste de diferențe de nivel 

Aceste mărimi pot fi introduse manual, importate din fișiere ASCII sau preluate din memoriile stațiilor totale, sub forme de fișiere de diferite formate. Distanțele măsurate pot fi distanțe reduse la orizont, înclinate sau stadimetrice.
Metode de calcul ale coordonatelor aproximative:

intersecție înainte

intersecție înapoi

drumuire/rețea de drumuiri

radiere ca modalitate de determinare a coordonatelor aproximative

radiere – calculul punctelor de detaliu

Metode de compensare a rețelelor planimetrice și de nivelment:

rețea constrânsă

rețea liberă

rețea cu coordonate măsurate

Compensarea rețelei orizontale sau altimetrice (nivelment geometric sau trigonometric) se poate efectua prin Metoda celor mai mici pătrate.
Ponderarea măsurătorilor:

în funcție de distanța măsurată

normalizată

unitate

Calculele care permit stabilirea referinței geodezice a planului cadastral digital includ următoarele teme:

proiecția stereografică STEREO 70

proiecția GAUSS-KRUGER,

transcalculări de coordonate

transformări de coordonate plane și spațiale

Aceste operații se execută folosind diferiți elipsoizi.
Datele de ieșire sunt:

liste de coordonate aproximative

liste de măsurători

liste de coordonate compensate

parametrii de precizie ale compensării; eroarea medie pătratică a unității de pondere, erorile medii pătratice ale coordonatelor, datele elipselor de erori.

fișiere DXF AutoCad cu dispunerea punctelor, vizele și elipsele erorilor

fișiere ASCII

Principii de prelucrare

Datele primare ale sistemului, sunt:

liste de coordonate – puncte fixe, menținute ca puncte globale în proiect sau ca puncte fixe în lucrare

liste de măsurători direcții orizontale și verticale/zenitale, distanțe.

liste de cote

liste de diferențe de nivel 

Numerotarea punctelor trebuie să fie unică. Punctele noi sau punctele vechi recalculate vor fi menținute în lucrarea curentă. Punctele globale recalculate vor fi rescrise la cerere în categoria cu același nume.

Pentru ca datele primare să fie recunoscute de program ca surse pentru diferite calcule specifice, este necesară satisfacerea unor condiții minime

Intersecție înainte

Date necesare: Coordonatele a două puncte de stație și observațiile efectuate din acestea către punctul de calculat și între puncte. Se pot introduce și distanțele măsurate.
Condiții: Compensarea se poate face numai dacă există cel puțin trei puncte de stație. Punctul intersectat nu trebuie să fie pe aceeași linie cu puncte cunoscute. Cota punctului intersectat este corect calculată numai în cazul când sunt date cotele punctelor de stație, înălțimile instrumentului și a prismei.
Intersecție înapoi

Date necesare: Coordonatele a trei puncte și observațiile efectuate din punctul de stație către acestea.

Condiții: Compensarea se poate face numai dacă există cel puțin patru puncte fixe. Punctele fixe și punctul intersectat nu trebuie să fie pe același cerc. Cota punctului intersectat este corect calculată numai în cazul când sunt date cotele punctelor de stație, înălțimile instrumentului și a prismei/semnalului.

Drumuire
Date necesare: Coordonatele punctelor de sprijin ale drumuirii, vize reciproce între stații.

Condiții: – Pornirea și închiderea drumuirii pe puncte cu coordonate cunoscute (noi sau vechi).

Orientarea punctelor de pornire și închidere a drumuirii, prin vizarea unui punct cu coordonate cunoscute (punct vechi).

Observații de direcții și distanțe dintre punctele de drumuire.
Observații reciproce dintre punctele de stație ale drumuirii.
Drumuirea poate să fie și drumuire închisă pe punctul de plecare.
Cotele punctelor de drumuire sunt corect calculate numai în cazul când sunt date cotele punctelor de stație, înălțimile instrumentului și a prismei.
Radiere
Observații efectuate din puncte orientate și cu coordonate cunoscute.
Cotele punctelor radiate sunt corect calculate numai în cazul când sunt date cotele punctelor de stație, înălțimile instrumentului și a prismei.
Calculele cerute sunt efectuate cu indicarea direcțiilor care depășesc toleranța dată, care se pot exclude din calculul orientării stațiilor.

Compensare
Coordonatele provizorii astfel calculate se pot compensa cu Metoda Celor Mai Mici Pătrate, condiționate de erorile apriorice date de utilizator. Compensarea este posibilă numai dacă există mai multe informații decât necesarul pentru a determina o mărime.
Pentru începerea compensării este necesară precizarea unor toleranțe, care se introduc pe baza aprecierii utilizatorului asupra preciziei echipamentelor, a centrării instrumentului și al semnalului. În funcție de acestea sau a preciziei punctelor de referință, se va dovedi sau nu corectitudinea toleranței pentru setul de date actual, prin efectuarea mai multor iterații. Indicatorul general al setului de date poate fi considerat Eroarea Medie Pătratică a Unității de Pondere, (empp) afișat după fiecare iterație. În funcție de această valoare și evoluția acesteia după efectuarea mai multor iterații, se poate decide asupra păstrării rezultatelor compensării sau refacerea acesteia, cu alte toleranțe, sau excluderea prin dezactivare a datelor care deformează precizia setului de date. Pentru a testa precizia absolută a observațiilor, se face o compensare liberă. Totuși, încadrarea unei astfel de observații într-o rețea de puncte fixe, poate rezulta în erori datorate preciziei punctelor fixe.

În cazul compensării nivelmentului, sunt considerate cote fixe, cotele punctelor care au fost definite ca puncte fixe planimetrice. Deseori, acestea au fost determinate prin Intersecție înainte și cota acestora nu se încadrează în precizia nivelmentului geometric sau trigonometric. De aceea, la compensarea cotelor, aceste puncte trebuie dezactivate.
Aplicarea corecțiilor după compensare la coordonatele aproximative și la mărimile măsurate se face la comanda utilizatorului. După această operație se pot calcula punctele radiate (dacă există).

Fig. 4.5. Programul TopoSYS

AutoCAD Land 2005

Partea grafică a proiectului s-a realizat cu ajutorul programului AutoCAD Land 2005. Acest program specializat ajută la reprezentarea grafică a suprafeței măsurate, prin raportarea coordonatelor punctelor măsurate, la calculul suprafețelor și la efectuarea parcelărilor în funcție de condițiile impuse de forma terenului sau dorința beneficiarului.

Fig. 4.5. Programul AutoCAD Land

Programul de desenare AutoCAD Land 2005 este cel cu care s-a realizat partea grafică a lucrării. El permite importul coordonatelor punctelor măsurate sub mai multe forme, fie în format *. Dxf, direct din TopoSys, fie dintr-un fișier.txt, prn sau.csv. Odată importate coordonatele punctelor măsurate se poate realiza partea grafică în funcție de tipul documentației ce trebuie întocmit.

Aplicațiile CAD (Computer Aided Design – Proiectare Asistată de Calculator) sunt produse realizate de firma Autodesk utilizate pentru desenare/proiectare asistată de calculator.

Avantaje

În comparație cu desenarea tradițională, la planșetă, cu instrumente clasice, utilizarea unui soft de tip CAD are următoarele avantaje:

Calitatea perfectă a desenului realizat pe calculator

Acuratețea acestuia

Timp de execuție/modificare redus

Cost mai mic

Transfer extrem de facil al informației (dischete, CD-uri, DVD, USB stick)

Caracteristici ale programului:

Posibilitatea editării în două sau trei dimensiuni

Precizia acestuia, care merge până la 16 zecimale

Un sistem de cotare extrem de bine elaborat și precis

Posibilitatea automatizării programului prin utilizarea rutinelor AutoLISPP, C, DCL, Visual Basic, etc.)