Retelele de Control pe Orizontala

Capitolul 1 Introducere :

1.1 Definiție, caracteristici, rolul și scopul :

Întocmirea planului urbanistic general este activitate operațională, integratoare, normativă care are ca principal scop stimularea evoluției complexe a localităților, prin realizarea strategiilor de dezvoltare pe termen scurt, mediușilung, care urmărește stabilirea direcțiilor dezvoltării spațiale a localităților urbane și rurale, în acord cu potențialul acestora și cu aspirațiile locuitorilorșicare cuprinde toate localitățile țării, organizate în rețea, pe baza ierarhizării și distribuției echilibrate ale acestora în teritoriu; aplicarea obiectivelor are în vedere întreg teritoriul administrativ al orașelor și comunelor sau zone din acestea.

1.2 Reprezintă :

a) operațională, prin detaliereașidelimitarea în teren a prevederilor planurilor de amenajare a teritoriului; 
b) integratoare, prin sintetizarea politicilor sectoriale privind gestionarea teritoriului localităților; 
c) normativă, prin precizarea modalităților de utilizare a terenurilor, definirea destinațiilor și gabaritelor de clădiri, inclusiv infrastructura, amenajări și plantații.

1.3 Principalele obiective ale activității de urbanism sunt următoarele: 
a) îmbunătățirea condițiilor de viață prin eliminarea disfuncționalităților, asigurarea accesului la infrastructuri, servicii publiceșilocuințe convenabile pentru toți locuitorii; 
b) crearea condițiilor pentru satisfacerea cerințelor speciale ale copiilor, vârstnicilor și ale persoanelor cu handicap; 
c) utilizarea eficientă a terenurilor, în acord cu funcțiunile urbanistice adecvate; extinderea controlată a zonelor construite; 
d) protejareașipunerea în valoare a patrimoniului cultural construitșinatural; 
e) asigurarea calității cadrului construit, amenajat și plantat din toate localitățile urbaneșirurale; 
f) protejarea localităților împotriva dezastrelor naturale.

1.4 Planul Urbanistic General (PUG) :

Planul Urbanistic General (PUG) este un proiect care face parte din programul de amenajare a teritoriuluișide dezvoltare a localităților. Mai exact, PUG-ul constituie cadrul legal pentru realizarea programelorșiacțiunilor de dezvoltare conform Legii 350/2001, modificată și completată prin Legea 289/2006.

1.4.1 Reglementări:

Planul urbanistic general cuprinde reglementări pe termen scurt, la nivelul întregii unități

administrativ – teritoriale de baza, cu privire la:

a)stabilirea și delimitarea teritoriului intravilan în relatie cu teritoriul administrativ al localității;

b) stabilirea modului de utilizare a terenurilor din intravilan;

c) zonificarea funcțională în corelație cu organizarea rețelei de circulație;

d) delimitarea zonelor afectate de servituți publice;

e) modernizarea și dezvoltarea infrastructurii tehnico-edilitare;

f) stabilirea zonelor protejateșide protecție a monumentelor istoriceșia siturilor arheologice reperate;

f-1)zonele care au instituite un regim special de protecție prevăzut în legislația în vigoare;

g) formele de proprietateșicirculația juridică a terenurilor;

h) precizarea condițiilor de amplasareșiconformare a volumelor construite, amenajateșiplantate.

i) zonele de risc natural delimitateșideclarate astfel, conform legii, precum și la măsurile specifice privind prevenireașiatenuarea riscurilor, utilizarea terenurilorșirealizarea construcțiilor în aceste zone

j) zone de risc datorate unor depozitări istorice de deșeuri.

Planul urbanistic general cuprinde prevederi pe termen mediu și lung cu privire la:

a) evoluția în perspectiva a localității;

b) direcțiile de dezvoltare funcțională în teritoriu;

A se vedea : http://ro.scribd.com/doc/213507189/Lege-Nr-350-Din-6-Iulie-2001-Privin-Amenajarea-Teritoriului

c) traseele coridoarelor de circulație și de echipare prevăzute în planurile de amenajare a teritoriului național, zonalșijudețean.

d) zonele de risc natural delimitateșideclarate astfel, conform legii, precum și la măsurile specifice

privind prevenireașiatenuarea riscurilor, utilizarea terenurilor, realizarea construcțiilor în aceste zone.

e) lista principalelor proiecte de dezvoltareșirestructurare;

f) stabilireașidelimitarea zonelor cu interdicție temporară și definitivă de construire;

g) delimitarea zonelor în care se preconizează operațiuni urbanistice de regenerare urbană.

de protecție prevăzut în legislația în vigoare

1.4.2 Condiții de elaborare

Elaborarea unui PUG de calitate impune:

încredințarea lucrării unei unități de proiectare cu experiență în domeniu;

corelarea reglementărilor cu prevederile rezultate din planurile de amenajare

teritorială;

redactarea pe un suport topografic cadastral actualizat;

documentare temeinică atât pe teren cât și în bazele de date;

emiterea unor propuneri de amenajareșidezvoltare care să răspundă

programelor inițiate și aprobate de către consiliile locale;

fundamentarea reglementărilor pe baza concluziilor studiilor de specialitate;

cooperarea intre beneficiar, elaboratorșiorganismele administrației locale și

centrale interesate.

1.4.3 ACTUALITATEA TEMEI

PUG s-a intocmit ăn perioada 1991-1993șise reactualizează obligatoriu în zece ani la expirarea termenului de zece ani , se mai poate prelungi cu doi ani .

După trecerea celor doi ani de prelungire , localitatea este obligată să facă PUG-ul nou doar foarte puține localități au fondul necesar pentru aceste lucrări.

Un PUG bun poate face diferența dintre un oraș capabil de creștere armonioasă și unul condamnat haosului.

Capitol 2: Cadrul legal

2.1 Scopul

Scopul prezenței reglementări tehnice il constituie asigurarea unitară a cadrului pentru elaborarea Planurilor Urbanistice Generale (PUG) la nivelul localităților urbane și rurale, în limitele teritoriului unităților administrative de bază, in conformitate cu actele normative in vigoare.

2.2 Acte Necesare:

Dintre principalele acte normative specifice domeniului sau complementare acestuia, cu implicații asupra dezvoltării urbanistice a localităților, se menționează;

' Legea privind autorizarea executării construcțiilorșiunele măsuri pentru

realizarea locuințelor (nr. 50/1991, republicată 1997).

Legea fondului funciar (nr. 18/1991, republicată 1998).

Legea administrației publice locale (nr. 69/1991, republicată 1997).

Legea privind circulația juridică a terenurilor (nr. 54/1998).

Legea privind exproprierea pentru cauză de utilitate publică (nr. 33/1994).

Legea cadastrului imobiliar și publicității imobiliare (nr. 7/1996)-

Legea privind calitatea în construcții (nr. 10/1995).

Legea privind protecția mediului (nr. 13?/1995).

Legea privind regimul juridic al drumurilor (nr. 43/1997, republicată 1998).

Legea privind protecția patrimoniului național (nr. 41/1995).

Legea apelor (nr. 107/1996).

Legea privind proprietatea publicășiregimului juridic al acesteia (nr. 213/1998).

Legea privind regimul concesiunii (nr. 219/1998).

HGR nr- 525/1996, pentru aprobarea Regulamentului General de Urbanism.

HGR nr. 59/1999 pentru modificarea art.2 din HGR nr. 525/1996.

Codul civil.

Codul silvic.

Prevederile prezentelor reglementări tehnice se aplică in cazul elaborării,avizării și aprobării Planurilor Urbanistice Generale pentru toate unitățile administrativ-teritoriale de bază:

– orașe (inclusiv municipii);

– comune.

Planurile Urbanistice Generale cuprind analiză, reglementări și regulament local de urbanism pentru intregul teritoriu administrativ al unității de bază, delimitat conform legii, atât pentru suprafețele din intravilan (localitatea de bază,localitați componente, localități aparținătoare, trupuri izolate), cât și cele din extravilan (terenuri agricole, forestiere, căi de comunicație, ape etc).

In cazul zonelor cu functiuni balneare, climaterice sau turistice declarate statiuni, PUG-urile se elaborează pentru întreaga unitate teritorial-administrativă de bază din care face parte, potrivit legii.

2.3 Decizia Nr.1 al Directorului General A.N.C.P.I.

privind realizarea măsurătorilor GNSS cinematice

Având în vedere :

-că în luna septembrie , Agenția Națională de Cadastru și Publicitate Imbiliară a lansat sistemul ROMPOS (Romanian Position Determination System –Sistemul Românesc de Determinare a Poziției), care include servicii de poziționare în timp real și care promovează realizarea determinărilor de coordonate prin măsurători GNSS cinematice în timp real.

-necesitatea de a realiza o uniformizare a modului de întocmire a documentațiilor cadastreale în cazul în care măsurătorile se efectuează pe baza tehnologiei GNSS-metoda de lucru cinematică.

-În temeiul:

-art.4 alin.b din Legea cadastrului și publicității imobiliare nr.7/1996, republicată;

-art. 2 alin. b și art.3 alin. c din Hotărârea Guvernului nr.1210/2004 privind organizareașifuncționarea Agenției Naționale CadastrușiPublicitate Imobiliară ,republcată;

-art.68 din Regulamentul de organizare și funcționare al A.N.C.P.I. , aprobat prin Ordiul Ministerul AdministrațieișiInternelor nr.1033/2005 pentru aprobarea Structurii organizatoriceșia Regulamentului de organizare și funcționare ale A.N.C.P.I. ;

-Ordinul directorului general al A.N.C.P.I. nr 634/2006 pentru aprobarea Regulamentului privind conținutulșimodul de întocmire a documentațiilor cadastrale în vederea înscrierii în cartea funciară

Directorul Direcției de GeodezieșiCartografie din cadrul Agenției Naționale de

CadastrușiPublicitate Imobiliară emite prezenta

DECIZIE

Art. 1. în locul Anexei 15 a Regulamentului privind conținutul și modul de întocmire a documentațiilor cadastrale în vederea înscrierii în carte funciară vor fi redactate Anexele :

15a, pentru măsurători statice utilizând tehnologia GNSS și15b , pentru măsurători cinematice utilizând tehnologia GNSS.

Art. 2. Anexa 15a va avea urmatorul conținut:

Anexa 15a – Fișa de măsurători statice prin tehnologie GNSS

Elementele prevăzute a fi prezentată în această Anexă se referă la cazul realizării prin tehnologie GNSS (GPS) a rețelelor geodezice de îndesireșide ridicare , definite conform Ordinului Ministrului Administrației Publice nr.534/2001 – privind aprobarea normelor tehnice pentru introducerea cadastruli general

În cazul realizării rețelelor geodezice de îndesireșiridicare prin determinări GNSS (GPS) se va utiliza metoda statică de măsurare.

Coordonatele punctelor rețelelor (tabel nr 2.1) de îndesireșide ridicare se vor obține prin determinări relative la Rețeaua Geodezică Națională GNSS(RGN-GNSS) formată din stații GNSS permanente ( clasa A) și borne de îndesire ( Clasa B sau Clasa C). Punctele rețelelor geodezice de ridicare (minim 2 puncte) se vor determina prin metoda statică sau rapid –statică. Rețeaua geodezică de ridicare va fi închadrată în RGN-GNSS prin minim 2 puncte (2 stații GNSS permanete, 2 borne Clasa B sau C , o bornășio stație GNSS permanentă). Se va avea în vedere existența vizibilitații între punctele rețelei de ridicare .

În cazul determinărilor GNSS(GPS) se vor prezenta:

schema de dispunere a punctelor determinate

schema conținând planificarea sesiunilor de măsurători;

fișiere pe suport magnetic , în format RINEX conținând măsurătorile efectuate

( inclusiv denumirea punctului, înălțimea corectă și tipul antenei, intervalul de măsurare)

rezultatele ale prelucrării vectorilor (bazelor) măsurați (coordonate relatice și indicatori de precizie pe componente)

coordonatele compensate ale punctelor și precizii în sistem geometric cartezian (X,Y,Z)și/sau elipsoidul (B,L,h) și rezultatele transcalculului în sistemul de referință național (XS,YS,HN) pentru punctele noi determinate.

Tabel nr. 2.1 Coordpnatele punctelor comune.

*-umai pentru transoformări 3D **-în cazunl în care se cunoaște pentru transformări 3D

Notații utilizate:

(, ,)-coordonate carteziene geocentrice-elipsoid WGS84/GRS80

( )- coordonate carteziene geocentrice-elipsoid Krasovski 1940

(-coordonate elipsoidale-elipsoid WGS84/GRS80

(,,)-coordonate elipsoidale –elipsoid Krasovksi 1940

(plan de proiecție național

(dX,dY,m,rx) sau (dX,dY,dZ,m,rx,ry,rz) -cei 4(7) parametri ai unei transformări Helmert 2D (3D)

-cote normale în sistemul de referință național(MNI1975_

,, –precizia de determinare a coordonatelor carteziene geocentrice

,,- precizia de determinare a coordonatelor elipsoidale

S(),S()-precizia de determinare a coordonatelor plane

-ondulația (cvasi) geoidului (relativ la elipsoidul Krasovski 1940)

S(t)-precizia totală de determinare a coordonatelor în plan de proiecție

Art.3.Anexa 15b va avea următorul conținut

Anexa 15b- Fișa măsurătorilor cinematice prin tehnologie GNSS

În cazul determinării coordonatelor punctelor de detaliu cu ajutorul tehnologiei GNSS, se pot

utiliza metodele de măsurare (rapid) statică, cinematică sau pseudo-cinematică. Orice determinare de poziție a punctelor de detaliu se va face numai după realizarea rețelei geodezice de ridicare conform celor prezentate în Anexa 15a. Punctele rețelei de ridicare vor constitui și puncte în care se va realiza (auto) verificarea măsurătorilor cinematice prin determinarea lor și în mod cinematic (minim 2 puncte).

1. În cazul determinării punctelor de detaliu prin metoda (rapid) statică se vor prezenta elementele menționate în Anexa 15a.

2.In cazul determinării punctelor de detaliu prin metoda cinematică se vor prezenta :

schema cu dispunere punctelor determinate incluzând punctele din rețeaua de ridicare sau de îndesire utilizate

Dacă determinările cinematice s-au realizat în mod postprocesare (prin stocarea de date pentru prelucrare la birou ), atunci se vor prezenta :

fișier text (ASCII) pe suport magnetic , în format RINEX conținând măsurătorile efectuate în punctele rețelei de ridicare sau de îndesireșiîn punctele de detaliu (inclusiv denumirea punctului, înălțtimea corectă și tipul antenei , intervalul de inregistrare)

Rezultatele ale prelucrării vectorilor ( bazelor) măsurați ( coordonatele relative și indicatori de precizie pe componente)

Tipul de soliție pentru coordonate determinate (fixed, float); Soluțiile de tip float nu vor fi admise

Rezultatele finale în tabel(Tabel nr. 2.1) similar tabelului din Anexa 15a:

b)Dacă determinările cinematice s-au realizat în mod RTK-Cinematic In Timp Real ( prin utilizarea în timp real de corecții diferențiale provenind de la o stație de referință integrată in RGN-GNSS sau de la serviciul specializat ROMPOS) atunci se vor prezenta:

Denumirea și coordonatele în sistemul național (Stereo70), geocentric cartezian (X,Y,Z) și/sau elipsoidal (B,L,h) ale punctelor rețelei de ridicare utilizate

Denumireașicoordonatele în sistem național (Stereo70), geocentric cartezian(X,Y,Z) și/sau elipsoidal(B,L,h) ale punctelor de detaliu determinate

Fișier text(ASCII) pe suport magnetic, conținâmd informații legate de:

numele proiectului

numele/identificatorului punctului determinat în mod RTK;

data și ora când s-a determinat punctul respectiv ;

varianta de determinare RTK:cu o stașie de referință sau virtuală;

tipul de soluție pentru coordonatele determinate (fixed.float);

coordonatele geocentrice ale punctelor de detaliu determinate (media celor 2 determinări pentru punctele materializate)șiprecizii în sistem geocentric cartezian și/sau elipsoidal

Transcalculul coordonatelor determinate cinematic (prin varianta a. sau b.) din sistem geocentric în sistemul național de referință se va realiza utilizând softul Transdat pus la dispoziție în mod gratuit de către ANCPI.

In zonele în care acest soft nu a fost implementat oficial se vor calcula parametri locali de transformare conform Ordinului Ministrului Administrației Publice nr.534/2001 (cap.3.3.5), prezentându-se rezultatele conform tabelului dinAnexa 15a

Art. 4 Prezența decizie :

-va fi adusă la cunoștințele persoanelor fiziceșijuridice autorizat prin grija Oficiilor de Cadastru și Publicitate Imobiliară;

-va fi publicată de site-ul ANCPI (www.ancpi.ro)șisite-ul ROMPOS (www.rompos.ro)

prin grija Direcției de Informatică.

A se vedea : http://www.ancpi.ro

CAPITOLUL 3 : Documente legate de topografie

3.1 Piese Scrise :

(1) Toate documentațiile de urbanism se realizează în format digitalșiformat analogic, la scara adecvată, în funcție de tipul documentației, pe suport topografic realizat în coordonate în

sistemul național de referință Stereo 1970, actualizat pe baza ortofotoplanurilor sau pe baza unor măsurători la teren, cu respectareașiintegrarea limitelor imobilelor înregistrate în evidențele de cadastrușipublicitate imobiliară, puse la dispoziție de oficiile de cadastrușipublicitate imobiliară.

(2) Limitele propuse prin documentațiile de urbanism se stabilesc în coordonate în sistemul național de referință Stereo 1970 și vor urmări, de regulă, elementele liniare stabile în timp.

(3) Baza topografică se avizează de oficiile de cadastrușipublicitate imobiliară, iar un exemplar al documentației de urbanism se înaintează acestora după aprobarea conform prevederilor legale, în termen de 15 zile, pt. preluarea informațiilor în sistemul de evidență de cadastru și publicitate imobiliară.

3.2 Piese desenate:

(1) Este obligatorie întocmirea lor pe planuri topografice actualizate, (max. 2 ani) în culori și semne grafice standard (conform anexe).

(2) Toate piesele desenate vor cuprinde:

a) Denumirea documentației de urbanism (ex.: PUG municipiul…, orașul…, comuna…,).

b) Denumirea planșei cu numărul (ex.: 1. Încadrarea în teritoriu. 2. Situația existentă. 3. Reglementări etc.);

c) Nordul și raza vânturilor.

d) Scara grafică.

e) Legenda: simbolurile și culorile de reprezentarea grafică utilizate.

3.2.1 Planșa 1 :

Încadrarea în teritoriu (reprezentarea grafică utilizată va fi cf. Anexa nr.1). Scara uzuală 1: 25.000 (pe suport actualizat obținut de la IGFCOT):

1. LIMITE:

a) Limita teritoriului administrativ-indicarea vecinătăților.

b) Limita intravilanului propus (inclusiv trupuri).

c) Limita teritoriului județean (după caz).

d)Limita teritoriului național (după caz).

2. ZONIFICARE

a) Zona pentru locuințe.

b) Zona instituții publiceșiservicii.

c) Zona unități industriale/depozitare.

d) Zona unități agricole.

e) Zona gospodărie comunală, cimitire.

f) Zona construcții aferente lucrărilor tehnico – edilitare.

g) Zona circulație rutieră și amenajări aferente.

h) Zona circulație feroviarășiconstrucții și amenajări aferente.

i) Zona circulație navalășiamenajări aferente (după caz).

j) Zonă circulație aerianășiamenajări aferente (după caz).

k) Ape.

l) Păduri.

m) Zone de riscuri naturale

n) Zonă cu destinație specială.

o) Zonă cu valori de patrimoniu.

p) Suprafețe solicitate pentru introducere în intravilan.

3. DRUMURI Se vor reprezenta principalele drumuri de acces în localitate:

a) Drumuri naționale.

b) Drumuri județene.

c) Drumuri comunale.

d) Drumuri neclasificate. Toate drumurile vor avea numerele din clasare și direcțiile lor către localitățile învecinate.

Ordinul 534/2001 al Președintelui A.N.C.P.I. –

delimitarea intravilanelor

Operațiunile de delimitare a intravilanelor constau din:

constituirea comisiei de delimitare;

parcurgerea pe teren a limitei intravilanului, conform planului urbanistic general aprobat și stabilirea punctelor care se vor materializa;

materializarea punctelor;

executarea operațiilor de teren și birou pentru determinarea coordonatelor punctelor;

întocmirea procesului verbal de delimitare a intravilanului, cu acordul și semnăturile membrilor comisiei (Anexa 13);

întocmirea dosarului de delimitare cadastrală.

Comisia de delimitare a limitelor intravilanelor, numită prin ordinul prefectului, este formată din primarul și secretarul primăriei, delegatul OCPI și delegatul Direcției generale de urbanism și amenajarea teritoriului.
Convocarea membrilor comisiei se face prin grija secretarului primăriei la data și ora stabilite de primar.
Limita intravilanului se materializează cu borne standardizate conform SR 3446-1/96 (Anexa10), sau cu borne preluate din standardele internaționale avizate sau omologate de ANCPI. Mărcile pentru borne se inscripționează conform Anexei 11. Punctele materializate vor asigura o densitate de minim 2 puncte/km.

Punctele materializate pe limita intravilanului, precum și cele reprezentate prin detalii stabile se numerotează începând de la 1001, în sens orar, începând cu un punct din partea de nord-vest. Dacă limita intravilanului a fost materializată cu ocazia întocmirii Planului Urbanistic General (conform Regulamentului local de urbanism) vor fi determinate punctele materializate. (Codificarea acestora se va efectua în conformitate cu metodologia privind constituirea băncilor de date cadastrale).

Pentru toate punctele materializate se vor întocmi schițe de reperaj și descrieri topografice

Pentru toate punctele geodezice utilizate și pentru punctele de hotar și limită de intravilan, materializate, se vor întocmi procese verbale de predare conform modelului din Anexa 15.

Documentații tehnice

Pentru fiecare intravilan se întocmeste un dosar de delimitare care conține:

schița generală a limitei intravilanului, la o scară convenabilă (1:5000, 1:10000, 1:15 000), cu numerotarea punctelor, denumirea intravilanului, rețeaua generală de drumuri/străzi, hidrografia. Pentru cazurile deosebite se pot prezenta și detalii la scări mai mari;

schițe cu segmentele de pe limita intravilanului la scara 1:2 000 cu numerotarea tuturor punctelor;

schițe de reperaj și descrierile topografice ale punctelor materializate;

procesul verbal de delimitare cu acordul și semnăturile membrilor comisiei;

inventar de coordonate pentru toate punctele de pe limita intravilanului (materializate și nematerializate);

inventar de coordonate pentru toate punctele materializate, pe suport magnetic (fișier ASCII conform modelului din Anexa 15).

schema măsurătorilor efectuate;

copii după scrisorile de încunoștiințare trimise Direcției generale de urbanism și amenajarea teritoriului din cadrul primăriilor și după caz consiilor județene sau prefecturilor;

suprafața intravilanului calculată din coordonatele punctelor de pe limita intravilanului.

Dosarul de delimitare al intravilanului se întocmește în trei exemplare: un exemplar se predă la primărie, un exemplar la OCPI și un exemplar la Direcția generală de urbanism și amenajarea teritoriului.

ț

A se vedea : http://geografie.ubbcluj.ro/ccau/legislatie/CCDU_2003.pdf

Capitolul 4. Baza Matematică:

Măsurătorile topografice moderne au evoluat de la măsurarea precisă a unghiurilor in plan verticalșiorizontal cu ajutorul teodolitelor, la stabilirea poziției precise pe glob a unor puncte folosind receptoare ale semnalelor emise de sateliții integrați in sistemele de pozitionare globală.

Primul sistem de sateliți-cel american- denumit GPS (Global Positioning System) a devenit denumirea generica pentru măsurătorile topografice care utilizează semnalul satelitar pentru poziționareșipentru acest tip de aparate.

Primele generații de astfel de aparate GPS au folosit receptoare cu o singura fracvență (L1), ce puteau recepționa numai semnale modulate pe o singura frecvență de la sistemul american GPS.

In prezent, cele mai folosite aparate sunt cele GNSS-RTK de dublă frecvență (L1/L2), cu un numar sporit de canale,șicare se pot conecta la mai multe sisteme de sateliți (la GPS, la sistemul rusesc GLONASS, sau cu canale rezervate pentru alte sisteme ce vor apare ulterior- sistemul european Galileoșicel chinezesc Compass in curs de implementare).

Daca sistemele GPS de simplă frecvență (L1) se pot utiliza numai la masurători statice, sau cinematice urmând ca rezultatele sa fie obținute după o postprocesare a datelor inregistrate in teren, sistemele GNSS-RTK cu dubla frecvanță L1/L2 pot fi folosite atât la măsurători staticeșicinematice, catșila măsurători in timp real, asa-numitele masuratori RTK (Real Time Kinematic). Pentru determinarea in timp real cu precizie centimetrică a coordonatelor punctelor este nevoie ca aparatele GPS-GNSS RTK să primească corecții de la stații fixe terestre. Acest lucru este posibil fie prin radio UHF de la o bază proprie (in acest mod fiind nevoie de 2 aparate – baseșirover), sau folosesc modem-uri GSM pentru conectarea la internet pentru recepția corecțiilor RTK de la statiile fixe permanente, existente in multe

țări (ROMPOS pentru Romania). Modulele GSM funcționează cu cartele GSM de internet de la operatorii locali de telefonie mobilă.

Condiția efectuării măsurătorilor GPS-RTK este ca soft-ul controller-ului să aibă implementat algoritmul de transcalcul din sistem de coordonate WGS84 in sistemul național de coordonate al fiecarei țări (in cazul Romaniei – Transdat – pentru transcalculșiproiectia Stereografica 1970 ca sistem national).

O alta conditie este ca in zona in care se efectuează măsurătoarea să fie semnal GSM de

A se vedea : http://www.nbtrade.ro/page.php?id=10&s1=45

date suficient de puternic pentru a realiza conexiunea internet, in caz contrar pentru masuratorile GPS RTK fiind necesare minim 2 aparate (baseșirover)șiposibilitatea de a stabili conexiunea radio UHF intre ele.

4.1 Principalii parametri care definesc nivelul tehnic al unui sistem GNSS RTK sunt :

– numărul de canaleșia sistemelor satelitare urmărite;

– posibilitatea implementării gridului de distorsiune pentru transcalcul in sistemul național de coordonate;

– performanța filtrelor de selecție a semnalului GNSS bun de cel bruiat;

– nivelul de performanță al carnetului de trenșia soft-ului RTK care poate permite importulșiexportul diferitelor formate de desene (.dwg, .dxf, .dgn, .shp), sau de inventare de coordonate, precumșioperațiile grafice caracteristice lucrărilor topografice (offset-uri, extensii, proiectii, parcelări, unirea punctelor, calculul suprafețelor, volumelor, etc.) direct in teren;

– usurința folosirii atributelor (codurilor) necesare identificării ulterioare a diferitelor entități masurate, sau create in teren;

– ergonomia și usurința folosirii interfeței grafice cu utilizatorul; etc.

4.2 Rețele

Sistemul Național de Referință Spațială este constituit din totalitatea rețelelor de referință incluzând:

♦ Rețele de control pe orizontală (2D);

♦ Rețele de control pe verticală (1D);

♦ Rețele GNSS (3D);

♦ Rețele gravimetrice (1D).

4.2.1Rețelele de control pe orizontală sunt considerate la momentul actual, rețelele de triangulație- trilaterație realizate cu ajutorul tehnologiilor de măsurare clasice (teodolite, instrumente electronice de măsurare a unghiurilorșidistanțelor s.a.). Dezavantajul major al

A se vedea: http://www.gps-rtk.ro/

acestor tipuri de rețele este precizia absolută și relativă neomogenă, care în același timp nu mai satisface în prezent cerințele multor aplicații. Precizia de determinare a coordonatelor planimetrice este de ordinul a 5÷15 cm.

4.2.2Rețelele de control pe verticală sunt considerate rețelele de nivelment realizate până în prezent (prin metoda nivelmentului geometric de precizie, cu ajutorul unor instrumente specifice denumite nivele) și care asigură în cea mai mare măsură cerințele de precizie curente pentru majoritatea tipurilor de aplicații realizate în țara noastră. Precizia de determinare a cotelor este de ordinul a 1÷50 mm. Dezavantajele majore al acesor rețele sunt generate de faptul că reperii care materializează punctele acestor rețele nu au determinate în majoritatea cazurilor și coordonate planimetrice, iar o mare parte a acestor reperi nu poate fi staționată (în special în localități unde reperii sunt încastrați în construcții). Cerințele de staționare în punctele rețelei de nivelment apar ca urmare a concepției de unificare a rețelelor de control pe orizontală cu cele de control pe verticală, în special pe baza tehnologiilor de tip GNSS1.

4.2.3Rețelele de control GNSS tridimensionale sunt rețelele de referință spațială (3D) realizate cu ajutorul poziționării utilizând Sisteme de Navigație Globală cu Sateliți (GNSS – Global Navigation Satellite Systems). Avantajele majore ale acestor rețele de control sunt furnizate de determinarea unor poziții 3D într-un sistem de coordonate unic (pentru planimetrie și altimetrie), precizia relativă ridicată obținută (5÷20mm) și posibilitatea de determinare a unor vectori spațiali cu lungimi de zeci de kilometri fără cerințe de vizibilitate. Dezavantajul major al acestor rețele de control este datorat sistemelor de referință utilizate, care sunt referite la un elipsoid geocentric (WGS84, GRS80) care nu coincide cu cel aflat în vigoare în prezent la noi în țară (Krasovski). De aici rezultă, în cazul menținerii actualelor Sisteme de Referință Naționale (pentru planimetrie – sistem Stereografic 1970 și pentru altimetrie – sistem Marea Neagră 1975), două probleme care necesită a fi rezolvate: – trecerea coordonatelor elipsoidale de pe elipsoidul utilizat în Rețelele GNSS pe elipsoidul național; – trecerea altitudinilor elipsoidale de pe elipsoidul utilizat în Rețelele GNSS în sistemul de altitudini național ( M.N.1975). Rezolvarea celor două probleme este posibilă existând mai multe variante de rezolvare2. A doua problemă – cea a conversiei altitudinilor elipsoidale, nu va fi rezolvată pe deplin până când nu va fi determinat în Româniașiun (cvasi) geoid. Iar acest lucru este dependent la rândul său în mare măsură, de realizarea Rețelei gravimetrice la o densitate corespunzătoare determinării (cvasi) geoidului cu o precizie relativă de ordinul centimetrilor.

4.2.4Rețelele gravimetrice sunt mulțimi de puncte materializate în teren, cărora li s-au determinat, prin metode de măsurare specifice, parametrii care descriu câmpul fizic asociat. În concepția actuală privind realizarea Sistemului Național de Referință Spațială, acest tip de rețele sunt utile în special pentru rezolvarea celei de-a doua probleme menționate în paragraful precedent (determinarea cvasigeoidului României). Precizia determinărilor relative de gravitate este în prezent de ordinul a câtorva microgali. O problemă de clarificat în prezent este cea a „clasificării” unor informații legate de aceste rețele de referință: condițiile, modul de acces și manipulare a acestor informații. In prezent, la nivelul ANCPI este cristalizată o concepția coerentă de realizare a unei Rețele de control GNSS în România, care să asigure cerințe maxime de precizieșiîncredere pentru o rețea spațială (3D). Pornind de la această rețea de referință se vor “constrânge” rețelele de control pe orizontală, astfel încât și acestea să se apropie de precizia obținută în rețelele de control GNSS. Pe de altă parte, după determinarea (cvasi)geoidului în zona țării noastre, se va putea realizașiconversia altitudinilor elipsoidale determinate prin măsurători GNSS.

4.3 Baza determinării unei poziții cu ajutorul  GPS-ului(Fig.4.1) este "trilaterația" de la sateliți.

 In fiecare secundă un satelit emite un semnal radio(Fig. 4.2) ( in care  este inclusșiun număr atribuit PRN – Pseudo Random Number, număr ce se refera la identificarea acestuia).

Fig. 4.1 Satelite Navigation

Prin "Trilaterație" poziția va fi determinată măsurând distanța ( de la receptor) ,din punctul ce urmează a fi determinat la grupul de sateliți care sunt vizibili .

A se vedea : http://www.expertcadastru.ro/blog/79-trilateratie-gps.html

Fig. 4.2 Unda GPS

Atunci când primim un semnal de la un singur satelit poziția noastră poate fi oriunde pe suprafața acestei sfere ( semnalul radio se propaga in toate directiile cu aceeasi viteza teoretic)

Fig. 4.3 Gps Intersecții Unde

In momentul in care primim semnalul de la 2 sateliți zona de determinare a poziției se restrânge la intersecția a 2 sfere ( Fig. 4.3) adică pe un cerc, noi putând fi teoretic oriunde pe perimetrul acestuia.

Fig. 4.4 Triangulație GPS

In cazul in care apare și un al treilea satelit (Fig. 4.4) recepționat de către receptorul GPS, poziția de determinare poate fi la intersecția a trei sfere adica in 2 puncte posibile. Mai trebuie determinat care punct este corect.

Fig. 4.5 Trilaterația 4 Sateliți

Întrucât sunt 2 puncte posibile la apariția unui al patrulea (Fig. 4.5) satelit se va decide poziția cu ajutorul acestuia.

In concluzie pentru o determinare exactă a unei poziții este necesar să avem o recepționare a semnalului de la minim 4 sateliți.

4.4 Trilaterație

Pentru a trilatera , un receptor GPS măsoară distanța folosind timpul de propagare(Fig. 4.6) al undelor radio.

            Distanța intre receptorul GPSșisateliți este făcută prin măsurarea timpului necesar  parcurgerii semnalului radio din momentul emiterii  de către GPSșimomentul recepționării acestuia de către receptor.

            Întrucât măsurăm un semnal radio, viteza de propagare a semnalului va fi viteza luminii (  lumina și toate celelalte forme de radiație electromagnetică călătoresc în vid cu o viteză de circa 299,792,458 km/s, iar în aer ceva mai încet)

Fig. 4.6 Propagare Timp

Problema cea mai mare care apare este măsurarea timpului de propagare a semnalului cu o maximă acuratețe.De vom avea nevoie de niște ceasuri foarte precise.  In cazul in care dispunem de ceasuri foarte precise tot ce avem nevoie sa stim este timpul cand semnatul a fost emis de către satelit.

           Atât receptoarele GPS câtșisateliții sunt sincronizați astfel incât să genereze aceleasi coduri in același timp, un așa numit "Pseudo Random Code" (PRC).

            "Pseudo Random Code"-ul (PRC)este o parte fundamentală a GPS-ului.Din punct de vedere fizic este un cod digital foarte complicat,cu alte cuvinte este o secvență complicată de pulsuri1și0.

            Construcția complexă a semnalului asigură ca receptorul sa nu se sincronizeze accidental cu alte semnale.Tiparul este atît de complex înâit este aproape imposibil ca un semnal rătăcit să aibă aceiasi formă. Pentru ca fiecare satelit are propriulșiunicul "Pseudo-Random Code" aceasta garantează ca receptorul nu va capta accidental semnalul altui satelit. In colncluzie toți sateliții pot folosi aceiasi frecvență fără a se bruia unul cu celalalt, ceea ce faceșimai dificil pentru o forta ostila sa bruieze sistemul. Acest  "Pseudo Random Code" oferă Departamentului de Aparare al S.U.A o cale de a controla accesul in sistem.

4.5 Măsurarea Timpului

Pentru a măsura timpul de propagare GPS-ul are nevoie de o determinare precisă a acestuia.

          Cronometrarea este foarte dificilă intrucât timpii sunt foarte mici. In  cazul în care satelitul este chiar deasupra ,timpul de propagare va fi de circa 0,06 secunde de undeșinecesitatea unor ceasuri foarte precise. Sateliții sunt prevăzuți cu ceasuri atomice cu o acuratețe de nanosecunde, insa sunt foarte scumpe. Un satelit este prevazut cu 4 ceasuri atomice. Pretul unui singur ceas este de 50.000-100000 $.  Receptoarele GPS de la sol au ceasuri cu cuarț, nu foarte scumpe dar nici asa precise.

          Intrucât orice eroare de la timpul universal va afecta măsurătorile , receptorul va căuta un factor de corecție care poate reduce măsurătorile de sincronizare pina când se intersectează intr-un singur punct. Prin sincronizarea cu timpul universal al ceasului receptorului cu cel al satelitului vom avea la receptor o acuratete a unui ceas atomic!

          Din moment ce obtinem aceasta corectie in urma sincronizării cu sateliții, se aplicașila restul măsurătorilorșiavem o poziționare precisă.O consecință a acestui principiu este ca orice GPS rezonabil va avea nevoie de patru canale pentru a face patru măsurători simultan.

          Cu acest "pseudo-random code"șio extra-măsurătoare care ne fac perfect sincronizați la timpul universal avem tot ce ne trebuie pentru a măsura distanța pînă la un satelit in spațiu.

  4.6 Măsurarea disztanței.

1. Distanța pînă la un satelit este determinata prin măsurarea timpului in care semnalul ajunge la satelit la receptort.

2. Pentru a face măsurarea presupunem că și satelitul și receptorul generează același "Pseudo Random-Code" exact in acelasi timp.

3.Comparînd cît de tîrziu apare "pseudo-random code"-ul,(Fig. 4.7) față de codul receptorului , determinăm de cît timp a avut nevoie să ajungă la noi.

4. Multiplicam timpul de propagare cu viteza luminii și obținem distanța.

Fig. 4.7 Sincronizarea Codurilor

.4.7 Poziția sateliților

            Orbitele de bază ale sateliților sunt foarte exacte dar pentru a face lucrurile perfecte , sateliții GPS sunt in mod constant monitorizați de către Departamentul de Aparare al S.U.A.Ei folosesc radare foarte precise pentru a verifica altitudinea,pozitiașiviteza fiecărui satelit.

A se vedea : http://archive-ro.com/ro/s/softwarehouse.ro/2012-10-08_389030_4/WARD

Erorile pe care ei le verifică și corectează sunt numite "erori efemere" pentru ca afectează orbita satelițilorșisunt efemere. Erorile sunt cauzate de pulsul gravitațional al lunii și soarelui și de presiunea radiației solare asupra sateliților. Erorile sunt foarte mici dar dacă se doreste o mare acuratețe trebuie luate in calcul. Odată ce Departamentul de Aparare al S.U.A. a măsurat poziția exactă a satelitului ei transmit informația la satelit. Atunci satelitul include poziția corectată in semnalele de sincronizare pe care le transmite.

         Asadar semnlul GPS este mai mult decît un "pseudo-random code" folosit pentru sincronizare. El conține deasemenea un mesaj de navigație cu corecții.

4.8 Erori

Trebuie corectat semnalul radio de orice erori apărute la propagarea prin atmosferă.

Câteva tipuri de erori

 4.8.1Atmosfera și ionosfera pămîntului (Fig. 4.8) cauzează întîrzieri ale semnalului GPS care conduc la erori de poziționare.

Fig. 4.8 Efect Atmosferă

In timp ce semnalul GPS trece prin particulele incărcate ale ionosferei și apoi prin vaporii apei din troposfera,semnalul este incetinit puțin,aceasta creînd același fel de erori ca niște ceasuri imprecise.

            Există o serie de căi de a minimiza asemenea erori(Tabel nr. 4.1).De exemplu putem prezice întîrziere va aparea intr-o zi tipică. Aceasta este numită modelareșiajută la determinarea poziției, dar condițiile atmosferice sunt rareori la fel.ce

Tabel nr. 4.1 Sursa Erorilor

4.8.2 Semnalul poate fi reflectate după clădiri locale pînă ajunge la receptor.

Aceasta este numită eroare " multipath"(Fig. 4.9)- multibandă și este similară cu efectul de "fantomă" întîlnit la receptoarele TV. Receptoarele bune folosesc tehnici sofisticate de respingere a semnalului pentru a minimiza problema.

Fig. 4.9 Multipath Semnal

4.8.3 Probleme la satelit.

 Deși sateliții sunt foarte sofisticați,sunt dispusi la unele mici erori in sistem.

 Ceasurile atomice pe care le folosesc sunt foarte, precise dar nu sunt perfecte.Pot apărea discrepante mici,discrepante care duc la erori la măsurare.

         In final dacă toate aceste lucruri au fost explicate putem trece la măsurarea(Fig. 4.10) efectivă in teren, obligatoriu sa avem vizibilitate la cer.  

Fig. 4.10 Metoda statică relativă

4.9 Transformări 3D

Cu ajutorul acestuia se pot transforma coordonatele punctelor dintr-un sistem într-altul utilizând o transformare 3D.

Metodele de transformare sunt:

transformare conformă 3D metoda Bursa-Wolf (7 parametri);

transformare conformă 3D metoda Molodenski-Badekas (10 parametri);

transformare conformă 3D Helmert (7 parametri);

transformare afină 3D (8 parametri);

transformare afină 3D (9 parametri);

transformare afină 3D cu origine de rotație (12 parametri).

4.9.1TRANSFORMAREA HELMERT MODIFICATĂ CU 7 PARAMETRI

Există diverse metode pentru a defini o relație între un sistem de referință și altul. Alegerea celui mai potrivit model de transformare este influențată de:

-întinderea suprafeței pentru care se aplică

-prezența distorsiilor în ambele sisteme de referință

– dimensiunile sistemelor de referință (2D sau 3D)

-cerințele de precizie.

Cea mai cunoscută dintre metodele de transformare este transformarea Helmert de similaritate cu 7 parametri în care se presupune că nu există erori sistematice în cadrul rețelelor geodezice de transformatșică există numai distorsiuni liniare.

Pentru rețele geodezice naționale și locale se utilizează modelul Bursa-Wolf, modelul Molodenski-Badekas, metoda ecuațiilor de regresie multiplă etc.

PARAMETRII TRANSFORMĂRII HELMERT MODIFICATE

Fie transformarea Helmert:

) (1)

unde:

,

,

R)= matricea de rotație în jurul axelor X,Y, Z,

unghiul de rotație în jurul axei X, unghiul de rotație în jurul axei Y, unghiul de rotație în jurul axei Z (Pearse M., Crook C, 1997);

vectorul de poziție a sistemului C în raport de sistemul G.

Se observă că relația (1) nu îndeplinește condiția

||=µ| µ=const (2)

Pentru rotații mici , , avem:

R)=

Punctele G ,, care aparțin suprafeței terenului, trebuie să satisfacă relațiile

Δ

Δ= (3)

| Δ|=| Δ

Din (1) și (3) se scrie:

Δ= (1+m)R( Δ (4)

care îndeplinește condiția:

| Δ|= Δ (5)

Deci, m depind de vectorii Δ Δ și nu de vectorii ,.

Parametrii m, depind de bazele liniare măsurate în cele două sisteme(Fig. 4.11) și nu de coordonatele lor absolute determinate. În aceste condiții, se ține seama că:

a) distanța dintre două puncte, care aparțin suprafeței fizice a Pământului, este aceeași oricare ar fi elipsoizii de referință între care se face transformarea Helmert de coordonate;

b) trebuie să fie mai mici de 20”,

c) punctele care se transformă aparțin suprafeței fizice a Pământului.

Fig. 4.11 Relația geometrică între sistemele de coordonate G și C

Fie , unde n reprezintă numărul de puncte cu coordonate

cunoscute în sistemul G, corespondente punctelor cu coordonate cunoscute

ir în sistemul C.

Se demonstrează ca modelul matematic al transformării Helmert după obținerea parametrilor

m, , cu metoda celor mai mici pătrate este:

) ++

unde este constanta transformării Helmert din sistemul C în sistemul G:

= -m-(1+m) x+(1+m)x + m

=

Dacă se cunosc puncte corespondente uniform distribuite în cele două sisteme pe toată suprafața Pământului atunci se demonstrează că:

=(1+m) R ()()

care îndeplinește condiția (2).

Pentru a defini un model de transformare între două sisteme de coordonate trebuie: să definim corect ce este o rețea geodezică în sens clasicșiîn sensul folosirii tehnologiilor GPS;

Să folosim puncte cunoscute definite în cele două sisteme de încredere;

Să se definească suprafața pentru care se aplică transformarea;

Să se țină seama de forma suprafeței pentru care se aplică, de prezența distorsiilor în ambele

sisteme de referință, de dimensiunile sistemelor de referință (2D sau 3D)șide cerințele de

precizie.

Se recomandă ca la obținere parametrilor de transformare m, , să se adapteze modelullui (6) pentru a se aplica pentru perechi de puncte care definesc baze liniare corespondente în cele două rețele definite în sistemele de coordonate G, respectiv C, având în vedere că parametrul de scară este definit de acestea. Gradul de încredere al parametrilor de transformare crește proporțional cu numărul punctelor definite corect în sistemele de coordonate G și C.

Folosind date de încredere am demonstrat că modelul (6) definit teoretic este corect.

4.10 Proiecția Stereografică 1970 (Stereo 70)

Ca urmare a Decretului nr. 305 din septembrie 1971, emis de către Consiliul de Stat al României, în sectorul civil al țării s-a decis înlocuirea proiecției Gauss-Kruger cu o nouă proiecție denumită proiecția Stereografică 1970. Printre altele, Decretul prevedea următoarele: "lucrările geodezice, topo-fotogrametriceșicartografice necesare economiei naționale se execută în sistem de proiecție stereografică 1970 și sistem de cote referite la Marea Neagră". Proiecția Stereografică 1970 este conformă, nu deformează unghiurile, permițănd ca măsurătorile geodezice să fie prelucrate direct în planul de proiecție, fără a se calcula coordonate geografice, cu condiția aplicării prealabile a unor corecții de reducere a măsurătorilor la planul de proiecție. Proiecția deformează ariile, în funcție de depărtarea acestora față de polul proiecției.

Caractaristicile Proiecției

● polul proiecției Q0 denumit uneori și "centrul proiecției sau punctul central al proiecției", este un punct fictiv (nematerializat în teren) situat aproximativ în centrul geometric al teritoriului României la nord de orașul Făgăraș. Coordonatele geografice ale polului sunt:

► latitudinea B0 = 46o N

► longitudinea L0 = 25o E Greenwich

● se folosește elipsoidul Krasovski 1940, orientat la Pulkovo, cașiîn cazul proiecției Gauss-Kruger. Elipsoidul are următorii parametri:

► semiaxa mare a = 6 378 245.000m

► turtirea geometrică f =

● adâncimea planului de proiecție este de 3.2 km față de planul tangent la sfera terestră în punctul central. Ca urmare a intersecției dintre acest planșisfera terestră de rază medie a rezultat un cerc al deformațiilor nule cu raza de 201.7 km.

● întreaga țară este reprezentată pe un singur plan, în care există un cerc de deformație nulă, cu centrul în polul Q0șiraza de 201.7 kilometri

● sistemul de axe de coordonate plane rectangulare xOy are ca origine imaginea plană a polului proiecției, axa Ox este imaginea plană a meridianului de 25oșiare sensul pozitiv spre nord, iar axa Oy are sensul pozitiv spre est.

● coeficientul de reducere a scării, folosit la transformarea coordonatelor rectangulare din planul tangent (in polul Q0), în planul secant, paralel cu cel tangent, are valoarea :

► c=1-(1/4000)=0.999 750 000

● coeficientul de revenire la scara normală, de la planul secant la cel tangent, este :

► c'=1/c=1.000 250 063

Deformațiile în Proiecția Stereografică 1970

Proiecția Stereografică 1970 este o proiecție conformă, adică nu deformează unghiurile însă deformează lungimile și ariile. În planul secant, modulul de deformație liniară este:

m=c+(1/4cR02)(x2+y2)

Pentru deformațiile liniare relative, D, din planul secant rezultă:

D=m-1=(c-1)+(1/4cR02)(x2+y2)

Pentru distanțe de 201.7 kilometri față de centrul proiecției, deformația relativă "D" este nulă, aflându-ne pe cercul de deformație nulă. La distanțe mai mici de 201.7 kilometri față de origine, suntem în interiorul cercului de deformație nulă, unde deformațiile sunt negative. În originea sistemului de coordonate deformația liniară relativă este de -25 cm/km. Când distanța față de originea axelor este mai mare de 201.7 kilometri, atunci suntem în afara cercului de deformație nulă, iar deformațiile sunt pozitive. În punctele cele mai depărtate de origine, de exemplu în zonele : Sulina, Mangalia, Beba Veche, deformațiile în proiecția stereografică 1970 ating valori de ordinul + 65 cm/km.

Deformații relative ale distanțelor [cm/km

Tabel nr. 4.1 Deformații relative ale distanțelor

Transformări de Coordonate

Odată cu apariția și evoluția sistemelor satelitare de poziționare globale GPS și GLONASS, sunt necesare folosirea unor algoritmi de transformare de coordonate pentru a putea utiliza coordonatele determinate cu tehnologie GPS pe teritoriul României, unde proiecția oficială este Stereo 70. Sistemul GPS utilizează pentru referirea coordonatelor geografice: latitudineșilongitudine elipsoidul WGS84 , diferit față de elipsoidul Krasovsky 1940 utilizat în România.

4.11 Transformarea coordonatelor WGS84 în sistem Stereo 70

Pentru a transforma coordonatele WGS84 (măsurate cu tehnologie GPS) în coordonate Stereo 70 se utilizează o succesiune de transformări:

● Coordonatele B,LWGS84 se transformă în coordonate B,LKrasovsky1940 – această transformare se poate realiza utilizănd transformarea conformă spațială Helmert cu 7 parametri : 3 translații, 3 rotații și un factor de scară

● Coordonatele B,LKrasovsky1940 se transformă în coordonate X,YSTEREO70 – această transformare se realizează utilizănd formulele cu coeficienți constanți cunoscute din cartografia matematică.

4.12 Transformarea coordonatelor Stereo 70 în sistem WGS84

Pentru a transforma coordonatele Stereo 70 în WGS84 (măsurate cu tehnologie GPS) se utilizează o succesiune de transformări:

● Coordonatele X,YSTEREO70 se transformă în coordonate B,LKrasovsky1940 – această transformare se realizează utilizând formulele cu coeficienți constanți cunoscute din cartografia matematică;

● Coordonatele B,LKrasovsky1940 se transformă în coordonate B,LWGS84 – această transformare se poate realiza utilizând transformarea conformă spațială Helmert cu 7 parametri: 3 translații, 3 rotații și un factor de scară.

Odată cu dezvoltarea sistemelor de sateliți de teledetecție au apărut servicii de localizare globală GoogleMapsșiYahooMaps ce permit vizualizarea aeriană a întregului glob pământesc. Aceste sisteme de localizare/vizualizare utilizează pentru identificarea anumitor zone, coordonate geografice latitudine, longitudine referite la elipsoidul WGS84. Utilizatorii români ce utilizează coordonate Stereo '70 întâmpină probleme în utilizarea acestor sisteme de localizare/vizualizare datorită dificultății de transformare a coordonatelor Stereo '70 în coordonate WGS84. În acest sens au apărut diferite servicii ce permit localizarea imobilelor/coordonatelor utilizând direct coordonate Stereo 70 sau Stereo 30 (sistem de proiecție utilizat în România pe teritoriul municipiului București)

Capitolul 5. Metode de determinare:

5.1 Metode de determinare a coordonatelor punctelor rețelei de sprijinșide indesire:

metode statice de poziționare

În cazul măsurătorilor statice, receptoarele sunt puse pe punctele care vor fi determinateșinu sunt mișcate.

5.1.1Metoda statică relativă

Prin metoda statică relativă se poate determina poziția reciprocă (relativă) în spațiu a două sau mai multe receptoare statice. Metoda mai poartă denumirea de determinare a vectorilor spațiali. Prelucrarea datelor poate avea loc prin prelucrarea consecutivă a vectorilor (baseline processing) sau prin prelucrarea simultană a tuturor vectorilor măsurate între aceleași intervale de timp (multipoint solution, multibaseline processing). În final, vor rezulta diferențele de coordonate ΔX, ΔY, ΔZ dintre puncte. Deoarece o precizie centimetrică poate fi obținută doar prin poziționări relative, măsurătorile statice relative (sau pe scurt, statice) au o aplicabilitate largă în domeniul geodeziei.

Tabelul(Tabelul nr. 5.1) următor va prezenta trei metode statice de măsurare (cele mai uzuale), urmând ca ele să fie prezentate sumar în subcapitolele următoare.

Tabelul nr .5.1. Caracteristicile diferitelor măsurători statice

.

5.1.1.1 Metoda statică clasică:

Se poate vorbi de metodă statică clasică dacă se urmărește determinarea cu precizie ridicată a vectorilor a căror lungime depășește 10 km (fiind chiar posibiliă determinarea vectorilor de sute de kilometri). Perioada (sesiunea) de determinare este lungă, de ordinul orelor sau chiar a zilelor, și este determinată de precizia impusă, de perioada zilei în care se efectuează observațiileșide lungimea vectorului de bază. Metoda este aplicată când se urmărește atingerea preciziei de sub 5 mm, și ca atare se utilizează la constituirea rețelelor continentale, la realizarea rețelelor naționale de ordin superior, la programe geodinamice, în cazul constituirii rețelelor de geodezie inginerească, la urmărirea deplasărilor (deformațiilor) și în cazuri în care lungimea vectorului depășește 20 km.

5.1.1.2 Metoda statică rapidă (fast-static):

Avansările tehnologice atât în construcția receptorilor, cât și în realizarea programelor de procesare a observațiilor GPS au făcut posibile rezolvarea mai rapidășimai precisă a ambiguității fazei, care a rezultat în posibilitatea reducerii timpului de observații. Principial, metoda statică rapidă nu diferă de metoda statică clasică, doar că este utilizabilă doar în cazul vectorilor a căror lungime nu depășește 10-15 km. O altă cerință este ”vizibilitatea” către mai mult de patru sateliți (de preferință 5-6)șio geometrie bună a sateliților (GDOP<4). Perioada de determinare a unui punct (dacă ținem cont de cele descrise mai sunt) este în funcție de tipul receptorului: cu receptor de simplă frecvență se vor efectua observații timp de minim 20 de minute, iar cu receptor de dublă frecvență, minim 10 minute. Deoarece din cauza timpului redus de staționare planificarea sesiunilor de observașii este greoaie, cea mai bună metodă este menținerea unui receptor (care va efectua observații neîntrerupte) într-un punct cunoscut, în mijlocul zonei de lucru, pe când alt receptor (sau altele) va determina restul punctelor (în limita a 10-15 km de punctul fix).

Această metodă este utilizată atât pentru îndesirea rețelelor de ordin inferior (ordinul IV, V), câtșipentru îndesirea rețelelor de ridicare. Avantajul metodei față de metoda statică clasică este viteza, dezavantajul este precizia mai redusă (5-10 mm + 1 ppm).

5.2 Metode de determinare a punctelor de delimitare a intravilanelor :

5.2.1 Metoda RTK Clasic

Conceptul metodei RTK (Real Time Kinematic) este o particularitate a poziționărilor cinematice, prin faptul că avem acces la date prelucrate în mai puțin de o zecime de secundă.

O altă particularitate este că receptorul amplasat pe punctul cunoscut funcționează cașiun retransmițător, rezultatele măsurătorilor de codșide fază (deci toate datele recepționate de la satelit) fiind transmise instantaneu (fără prelucrare, deci fără întârziere) către receptorul care lucrează în zona stației de bază. Receptorul în mișcare va prelucra aceste date referitoare la punctul de referință, va determina cele trei diferențe de coordonate (ΔX, ΔY, ΔZ), referitoare la stația de bază, ca și cele trei componente ale vectorului care leagă punctul de referință cu punctul nou. Utilizarea receptoarelor de dublă frecvență reduce semnificativ timpul necesar inițializării, respectiv inițializarea on-the-fly funcționează în timpul mișcării rover-ului. Pentru rezultate bune, se recomandă efectuarea măsurătorilor cu minim 5 sateliți vizibilișiun PDOP bun.

5.2.2 VRS (Virtual Rerefence Station)

VRS (Fig. 5.1) se bazează pe crearea unei rețele de stații GPS de referință conectate permanent la un centru de control. Aici un calculator înregistrează în mod continuu informații de la toate receptoarele și creează o bază de date. Pentru a genera datele unei stații virtuale de referință situată foarte aproape de un punct de interes, poziția aproximativă a receptorului utilizatorului este transmisă cu o precizie de cca.100 m la centrul de control al rețelei. Drept urmare, pentru comunicare, este necesară o conexiune bidirecțională între utilizator și centrul de control. Comunicarea se realizează de regulă prin GSM sau prin alte standarde de comunicație mobilă. În centrul de control, observațiile pentru o anumită poziție sunt estimate utilizând modele de corecție în timp real și apoi sunt transmise utilizatorului. După primirea mesajului, receptorul utilizatorului va calcula cu precizie ridicată poziția corectată. Utilizatorul va retransmite noua poziție la centrul de control. Serverul rețelei va calcula noile corecții astfel încât acestea să pară că venind de la o stație situată în apropierea receptorului. Precizia noii valori obținute este suficient de bună pentru a asigura estimarea perturbațiilor atmosfericeșiale efemeridelor, modelate pentru întreaga rețea de stații de referință.

Fig 5.1 VRS

5.2.3 MAC(Master-Auxiliary Concept): MAC(Fig. 5.2) 5, 100, 1, 7, -Folosește 5 stații apropiate -Nu lucrează cu stații la peste 100 de km de rover -Transmite datele de la minim1 și maxim 7 stații auxiliare de referință pe epocă

Fig. 5.2 MAC

A se vedea: Ștefan Suba. Tehnologii: Geodezice Spațiale – Note de curs

6 Aparatura folosită:

6.1 Caracteristici tehnice GPS Trimble R4 L1L2 RTK cu unitate de control Trimble TSC2

Fig. 6.1 GPS Trimble R4 L1L2 RTK

Receptorul GPS Trimble R4 (Fig. 6.1) este un sistem compact ce opereaza pe 72 canale. Antena, receptorul și acumulatorul sunt înglobate în aceeasi carcasă. Echipat cu tehnologia Trimble R-Track Trimble R4 recepționează semnalele de la sateliții NAVSTAR dar și pe cei din constelația GLONASS ce îmbunătățesc soluția sistemului GPS. Astfel se pot obține rezultate mai bune în condiții ostile de efectuare a măsurătorilor satelitare. Trimble R4 poate fi folosit atât ca receptor fix- (Baza) cât și ca receptor mobil – (Rover) in desfăsurarea măsurătorilor cinematice in timp real cu transmisia/recepția datelor prin Radio sau GSM/GPRS. De asemenea, utilizatorii sistemului Trimble R4 pot efectua măsurători RTK și VRS folosind rețea națională de stații permanente sau rețeaua de stații permanente de referință instalată de firma TRIMBLE – TRIMBLE VRS Now TM . Utilizat ca receptor mobil acesta este robust, ușor, cablurile sunt eliminate complet pentru asigurarea unor condiții de lucru in teren cât mai bune. Ca unitate de control se foloseste Trimble TSC2 . Unitatea de control Trimble TSC2 inregistrează și stochează datele din receptor prin intermediul programului Trimble Survey Controller care rulează in limba engleza și în limba româna. Corecțiile diferentiale transmise de stațiile permanente din rețeaua ROMPOS prin internet pot fi receptionate de GPS-ul Rover prin folosirea unui telefon mobil ce se poate conecta prin Bluetooth la unitatea de control TSC2 sau prin modem GSM/GPRS. Totodată în măsurători RTK (in situatia in care lipsește semnaul GPRS datorită unei slabe acoperiri sau intreruperi de semnal din rețele de telefonie mobile) GPS-urile se pot folosi in pereche Baza + Rover. In acest caz receptorul GPS Trimble Baza transmite corecții diferențiale catre GPS-ul Rover prin unde radio. Conexiunea prin radio se realizează pe banda de frecvențe de 430-450 MHz aprobata de Inspectoratul General pentru Comunicații și Tehnologia Informației. Formatele de date CMR+, RTCM 2,3 RTCM 3,0 16NMA pentru corecțiile diferențiale sunt formate standard și oferă posibilitatea de a comunica și cu alte tipuri de receptoare. Sunt perfect compatibile cu formatele de date transmise de Agentia Nationala de Cadastru și Publicitate Imobiliară în cadrul rețelei naționale de stații permanente prin serviciul ROMPOS.

6.2 SPECIFICAȚII TEHNICE PRIVIND RECEPTORUL TRIMBLE R4

Măsurători

Tehnologie Trimble R-Track pentru suport GLONASS și minimizarea erorilor multipath Tehnologia GPS Trimble Maxwell pentru urmărirea riguroasă a sateliților. Precizie ridicată a corelărilor multiple pentru măsurarea pseudodistanțelor Măsurarea riguroasă a undei GNSS purtătoare cu o precizie de sub 1mm într-o lungime de bandă de 1Hz Urmărirea riguroasă a sateliților aflați la elevații reduse

72 Canale : – GPS L1 cod C/A, L1L2 Full Cycle Carrier – GLONASS L1 Cod C/A, L1 Cod P, L2Cod P, L1/L2 Full Cycle Carrier -Suport SBAS WAAS/EGNOS Măsurători Statice : Orizontal………………..………………….±3 mm + 0.1ppm RMS Vertical…….……………………………….±3.5 mm + 0.4ppm RMS

Măsurători Cinematice: Orizontal..………..………………….…….± 8 mm + 1ppm RMS Vertical………………….………………..± 15 mm + 1ppm RMS Timp inițializare……………………….caracteristic <25 secunde Rigurozitatea inițializării3……………………..caracteristic >99.9%

Poziționare GPS diferențială pe cod: Orizontal…………………………………..±0.25m+1ppm RMS Vertical…….……………………………….±0.5m+1ppm RMS Poziționare diferențialăWAAS/EGNOS2…………….precizie caracteristică <5m 3DRMS

Hardware Dimensiuni (LxH)…………………19cm x 10.9cm Greutate…………………………1.34kg cu baterie interna, radio internșiantena standard UHF 3.71kg – receptor mobil ce include bateria, jalonul, unitatea de controlșisistemul de prindere

Temperatura: Temperatura de operare……. ……de la -400C la +650C Temperatura de depozitare……… de la -400C la +750C Umiditate…………………………………………………..100%, condens Impermeabilitate…………………………………….IP67 pentru imersie temporară la adâncime de 1m

Rezistența la șocuri și vibrații; Șocuri…………………..Oprit: Proiectat să reziste la căderi libere de pe jalon de la o distanță de 2m. În operare: La tensiune 40G, 10msec Vibrații………………………… MIL-STD-810-F, FIG.514.5C-1

Caracteristici electrice: Alimentare de la 11 la 28V. Mufă pentru alimentare externă cu protecție la supratensiune pe portul 1 (Lemo 7 pini). Acumulatori interni detașabili 7.4V, 2.4Ah Litiu-Ion. Consumul este sub 3.2W în modul RTK cu radio intern. Timpul de operare cu baterie interna: – receptor cu opțiune de recepție 430- 450MHz – 5.8 ore (poate diferi în funcție de temperatură) – receptor cu opțiune de transmisie/recepție – 3.7 ore (poate diferi în funcție de temperatură și rata de transfer a datelor)

Comunicare și stocare date: Serial 3 cuple (Lemo 7 pini) pe portul 1. RS-232 pe portul 2 (Dsub 9 pini) Opțional – Radio integrat cu opțiune recepție/transmisie 430-450 MHz Putere transmitere date: 0.5W Raza de acțiune: caracteristic 3-5km /10km în condiții optime Bluetooth integrat 2.4GHz Suport cartelă telefon mobil pentru modem GSM/GPRS/CDPD pentru măsurări RTK și VRS Memorie internă 11MB pentru stocare date: 302 ore de înregistrare date de la 6 sateliți cu interval de înregistrare la 15 secunde Poziționare 1Hz, 2Hz, 5Hz și 10Hz Transmisie și recepție date în format CMRx, CMR+, RTCM2.1, RTCM 2.3, RTCM 3.0, RTCM3.1 Transmisie NMEA 16, Transmisie GSOF și RT17. Suport unde BINEX

6.3 SPECIFICAȚII TEHNICE PRIVIND UNITATEA DE CONTROL TRIMBLE TSC2

Fig. 6.2 TRIMBLE TSC2

Unitatea de control TRIMBLE TSC2 (Fig 6.2) este destinată operării cu receptoarele GPS Trimble și cu stațiile totale fabricate atât de compania Trimble cât si de alți producători de aparatură topografică. Ca sistem de operare unitatea de control TSC2 foloseste Windows Mobile. Pe acest sistem de operare rulează programul Trimble Survey Controller folosit la operarea și stocarea datelor măsurate. În afara acestui program sistemul de operare Windows Mobile include si urmatoarele softuri utilitare:

•Internet Explorer • Word Mobile • Excel Mobile • Outlook Mobile • Power Point Mobile • Picture&Video,Calendar,Contacts,….. • Online help Software-ul Trimble Survey Controller este tradus în limba română. Conectarea unității de Control TSC2 la receptoarele GPS se realizează prin Bluetooth astfel încât pentru folosirea echipamentului în teren nu sunt necesare cabluri. Pentru descărcarea datelor sau legatura la PC-uri se poate folosi conexiunea wireless. Corecțiile diferențiale transmise de serviciul ROMPOS sau de alt receptor fix care transmite corecții diferențiale prin internet pot fi accesate prin atasarea unui modem la unitatea de control TSC2.

Comenzile de pe afisajul unității de control pot fi accesate cu ajutorul tastaturii alfanumerice sau direct prin operarea pe displayul color touch screen.

CARACTERISTICILE UNITAȚII DE CONTROL TSC2

Caracteristici fizice

Mărime ……………………266mm x 131mm x 48mm Greutate……………………0,95 Kg cu baterie inclusă Memorie…………………..128 MB SDRAM , 512 MB memorie internă Procesor…………………..520 MHz Intel PXA 270XScale CPU Comunicare………………Wireless LAN 802.11b Acumulator………………..Li-Ion reîncărcabil, 6600mAh In condiții normale asigură o funcționare de 30 de ore.

Software Sistem de operare: Windows Mobile Programul de control: Trimble Survey Controller sau Trmble Acces în limba română si engleză

Parametri de operare Temperatura de Operare ……………-30 0C la +60 0C Depozitare………………..………-40 0C la +70 0C Norma umiditate …………………condens 100% Protecție la apă……………………conform standard IPX7 Șocuri …………………………… rezistă la căderi libere de la 1,22 m pe suprafața dură Vibrații ………………………………….respectă standardul MIL-STD-810F, FIG.514.5

Interfața Display……………Color, TFT, Touch screen, 320 X 240 pixeli (QVGA), cu luminozitate reglabilă Tastatură………53 taste alfanumerice plus opt taste de navigare Audio……………. Microfon si difuzor încorporate Porturi……………..Serial RS232 cu 9 pini, USB, slot CF si memory card

6.4 Trimble R6 GNSS :

Fig. 6.3 Trimble R6 GNSS

Receptorul GPS Trimble R6(Fig. 6.3) este un sistem upgradabil , compact ce operează pe 220 canale. Antena, receptorul și acumulatorul sunt incluse în aceeași carcasă.

Echipat cu tehnologia Trimble R-Track, acesta permite recepția semnalelor de la sateliții GLONASS ce îmbunătățesc soluția sistemului GPS iar astfel se pot obține rezultate mai bune în condiții dificile măsurărilor satelitare.

Utilizat ca receptor mobil acesta este robust, ușor, cablurile fiind eliminate pentru a asigura condiții de lucru cat mai bune în teren. Utilizatorul poate folosi unitatea Trimble R6 atât ca receptor mobil (RX) cât și ca receptor fix(TX) în funcție de condițiile impuse de operator. Receptorul bază poate emite corectiile diferențiale prin radio sau prin internet cu  GSM/GPRS.

GPS–ul Trimble R6 este proiectat să funcționeze într-un sistem integrat de măsurători terestre precum Trimble I.S (Trimble Integrated Surveying™) sistem legat de Trimble. Datele GPS și datele provenite de la instrumentele optice pot fi stocate si prelucrate în mod unitar într-un singur fișier cu ajutorul programului Trimble Access instalat în unitatea de control TSC3 sau TCU. Programul de culegere a datelor TSC rulează în limba Română.

Conexiunea radio se realizează pe banda de frecventâțe de 430-450 MHz aprobată de Inspectoratul General pentru Comunicații și Tehnologia Informației.

Formatele de date CMR+, RTCM 2,3 RTCM 3,1 16NMA pentru corecțiile diferențiale sunt formate standard și oferă posibilitatea de a comunica și cu alte tipuri de receptoare. Sunt perfect compatibile cu formatele de date transmise de Agenția Națională de Cadastru și Publicitate Imobiliară în cadrul rețelei naționale de stații permanente prin serviciul ROMPOS.

A se vedea : http://www.giscad.ro/

Bibliografie:

Ștefan Șuba. Tehnologii: Geodezice Spațiale – Note de curs

Cornel Păunescu, Victor Mocanu, Sorin Dimitriu (2006). Sistemul Global de Poziționare G.P.S. – Curs, Editura Universității din București

http://www.expertcadastru.ro/blog/79-trilateratie-gps.html

http://ro.wikipedia.org/wiki/Proiec%C8%9Bia_Stereografic%C4%83_1970

http://archivero.com/ro/e/expertcadastru.ro/20130830_2763458_2/Adrese_utile_Institutii_oficiu_cadastru_tarife_cadastru/

http://mapyourinfo.com/wiki/ro.wikipedia.org/:Proiec%C8%9Bia%20Stereografic%C4%83%201970/

http://www.nbtrade.ro/page.php?id=10&s1=45

http://www.gps-rtk.ro/

http://www.giscad.ro/produse/receptoare-gnss/lista-receptoare

http://archive-ro.com/ro/e/expertcadastru.ro/2013-08-30_2763458_4/Blog/

http://www.giscad.ro/produse/receptoare-gnss/trimble-r6-gnss

http://www.share-pdf.com/2014/1/19/48de9bce76e34ce0ba6895cf8600dc65/Curs%209-10%20Rridicari%20topografice.htm

http://archive-ro.com/ro/s/softwarehouse.ro/2012-10-08_389030_4/WARD/

http://lege5.ro/Gratuit/geydcojygm/regulamentul-privind-continutul-modul-de-intocmire-si-receptie-a-documentatiilor-cadastrale-in-vederea-inscrierii-in-cartea-funciara-din-13102006/4

http://ocpi.galati.rdsnet.ro/Pentru%20PFA_files/Anexa%2015.doc

http://ro.scribd.com/doc/213507189/Lege-Nr-350-Din-6-Iulie-2001-Privin-Amenajarea-Teritoriului

http://www.legex.ro/Ordin-634-2006-75953.aspx

Figuri:

Figura 4.1- http://www.expertcadastru.ro/images/satellite-navigation.JPG Figura 4.2- http://www.expertcadastru.ro/images/Unda%20GPS.JPG

Figura 4.3- http://www.expertcadastru.ro/images/GPS%20intersectii%20unde.JPG

Figura 4.4- http://www.expertcadastru.ro/images/Triangulatie%20GPS.jpeg

Figura 4.5- http://www.expertcadastru.ro/images/Trllateratie%204sat.png

Figura 4.6 – http://www.expertcadastru.ro/images/propagare%20timp.PNG

Figura 4.7- http://www.expertcadastru.ro/images/Trave%20lTime%20explicatii%20mic.jpg

Figura 4.8- http://www.expertcadastru.ro/images/efect%20atmosfera.png

Figura 4.9- http://www.expertcadastru.ro/images/multipath%20SEMNAL.png

Figura 4.10- http://www.expertcadastru.ro/images/Masuratori%20GPS.jpg Figura 4.11-

http://www.uab.ro/reviste_recunoscute/revcad/revcad_2005/47.serediuc_corneliu.pdf

Figura 5.1- http://www.gisresources.com/wp-content/uploads/2013/09/VRS-2.gif

Figura 5.2 – După navicom

Figura 6.1- http://www.giscad.ro/

Figura 6.2- http://www.giscad.ro/

Figura 6.3- http://www.giscad.ro/

DESCRIEREA LUCRĂRII

CONCLUZII