Применение современных геодезических технологий для создания крупномасштабных топографических планов

      Все спутниковые измерения относятся к фазовому центру антенны. Поэтому требуется тщательно измерять высоту антенны. Ошибка измерения высоты антенны влияет на точность определения всех трех координат пункта. Высота измеряется рулеткой или специальным устройством дважды: до и после наблюдений. Если разность высот антенны в начале и конце сеанса превышает 2 мм, то этот сеанс из обработки исключается, а до 2 мм – усредняется. Измерения выполняются в соответствии с Руководством пользователя используемого приемника и записываются в журнале установленного образца.

      Измерения начинаются согласно утвержденному "Расписанию спутниковых измерений". Разрешается включение приемника за 5 минут до установленного начала измерений. Опоздание не допускается, так как это уменьшит время совместной работы приемников в сеансе и может ухудшить результат. Для уточнения времени работы приемников в сеансе рекомендуется иметь между исполнителями (бригадами) радиосвязь. Решение о досрочном прекращении сеанса принимает руководитель работ.

      Перед началом измерений проверяются (устанавливаются) рабочие установки приемника, такие как угол отсечки (маска) наблюдаемых спутников, интервал записи, сохранение измерений и объем свободной памяти. Интервал записи должен быть одинаковым для всех совместно работающих приемников. После включения приемника необходимо убедиться, что приемник отслеживает необходимое количество спутников и вычисляет свое местоположение.

      До начала сеанса наблюдений в приемник вводится название пункта, высота антенны, код оператора и другая информация, ввод которой предусмотрен Руководством пользователя. Параллельно ведутся записи в полевом журнале установленного образца.

      В процессе наблюдений необходимо проверять работу приемника каждые 15 минут. Проверяются: электропитание, сбои в приеме спутниковых сигналов, количество захваченных спутников, значение DOP. При ухудшении этих показателей рекомендуется увеличить время наблюдений. Результаты проверок записываются в полевом журнале. В примечании также записываются все нарушения в нормальной работе станции.

      При необходимости во время сеанса измеряются метеопараметры: температура воздуха, давление, влажность. Результаты записываются в полевом журнале.

      Необходимым условием бесперебойной работы приемника на станции является непрерывность подачи электропитания. В комплекте приемника на станции должны быть заряженные запасные батареи (аккумуляторы). В случае сбоя в электропитании необходимо как можно быстрее подключить запасную батарею. При этом, если приемник бездействовал более 10 % от времени измерений соответственно увеличивается продолжительность сеанса.

      Спутниковые приемники работают в температурном диапазоне, установленном изготовителем. Атмосферные осадки, туман и т. п. не влияют на работу приемника. Разряды атмосферного электричества могут вызвать сбои в измерениях. При холодной погоде снижается время работы аккумуляторов.

     После завершения сеансов наблюдений данные, полученные каждым приемником, собираются вместе, вводятся в компьютер и обрабатываются с помощью специальных программ с целью определения неизвестных координат пунктов.

      Точность метода при использовании фазовых наблюдений:

1. Для современных двухчастотных приемников:

в плане: 3 мм + 0,1 мм/км * D;

по высоте: 3,5 мм + 0,4 мм/км * D;

2. Для одночастотных приемников:

в плане: 5 мм + 0,5 мм/км * D;

по высоте: 5 мм + 1 мм/км * D.

      При определении положения пунктов методом «Стой – Иди» операции установки приемников аналогичны тому, как это делается в статическом методе. В отличие от последнего второй приемник после 10-15 минут наблюдений последовательно перемещается по определенным точкам. Не позднее, чем через 1 час, второй приемник должен быть помещен в начальную определяемую точку.

      Метод требует выполнения короткой процедуры инициализации с целью определения целочисленных неоднозначностей фаз. После этого опорный приемник продолжает непрерывно наблюдать на пункте с известными координатами, второй приемник перевозится (во включенном состоянии) на первый определяемый пункт, где вновь наблюдает 1 минуту. Затем он посещает все остальные определяемые пункты (лишь по одному разу).

      Наиболее распространенными являются следующие процедуры инициализации:

• обмен антеннами, когда второй приемник находится на “пункте обмена” (знание его координат не обязательно), выбранном на расстоянии не более 10 м от опорного, выполняется наблюдение 4-8 эпох, затем приемники переставляются (без выключения), меняясь антеннами и наблюдают 4-8 эпох (до нескольких минут), а после происходит обратная процедура обмена антеннами и выполнение наблюдений для 4-8 эпох;
• стояние второго приемника в течение 1 минуты на втором пункте с известными координатами, причем этот второй пункт может быть на расстоянии не более 10 км от опорного пункта;
• статический метод, когда определяемый пункт выбирается на расстоянии не более 10 км от опорного пункта, а сеанс наблюдений имеет продолжительность не менее 30 минут.

       Недостаток метода состоит в необходимости непрерывного (и даже во время движения) наблюдения не менее 4 спутников одновременно. Если число наблюдаемых спутников падает до трех хотя бы на миг, необходимо вернуться на последний успешно посещенный определяемый пункт или вновь провести процедуру инициализации. Во избежание этого лучше всего обеспечить возможность наблюдения одновременно пяти или более спутников.

      Точность метода при использовании фазовых наблюдений:

1. для двухчастотных приемников (5 спутников и две эпохи (2 сек ) наблюдений):

в плане: 20 мм + 1 мм/км * D;

по высоте: 20 мм + 2 мм/км * D;

2. для одночастотных приемников:

в плане: 20 мм + 2 мм/км * D;

по высоте: 20 мм + 2 мм/км * D.

Метод эффективен при выполнении топографической  съемки, когда за короткое время  необходимо определить координаты большого числа точек, при построении цифровых моделей рельефа, определении местоположения объектов местности, имеющих форму ломаной линии (трубопроводы, дороги и пр.)[8].

После завершения создания съёмочного обоснования настаёт  следующий этап создания топографического плана, несущий в себе определение  основной информации для поставленной задачи.

      Положительной стороной использования GPS-оборудования является то, что мы можем получить точные координаты в трехмерном пространстве с высокой скоростью и в реальном времени. Кроме того измерения можно производить хоть все 24 часа в сутки в любой точке Земного шара.

      Применение GPS не всегда возможно или целесообразно.

Факторы, которые  могут ухудшить сигнал GPS и таким  образом повлиять на точность, следующие:

• Ионосфера и задержки тропосферы: спутниковый сигнал слабеет, поскольку проходит через атмосферу. Система GPS использует встроенную программу, которая вычисляет среднее количество задержки, чтобы частично исправить ошибки данного типа.
• Разветвленный сигнал: это происходит, когда сигнал глобальной системы определения координат отражен от объектов типа высоких строений или поверхностей скал до того, как достигает приемника. Это увеличивает время прохождения сигнала, таким образом, вызывая ошибки.
• Ошибки часов приемника: встроенные часы приемника не столь же точны как бортовые атомные часы спутника GPS. Поэтому, это может иметь очень небольшие ошибки синхронизации.
• Орбитальные ошибки: также известны как эфемероидные ошибки, — погрешности местоположения спутника.
• Количество спутников: чем больше спутников может видеть приемник, тем лучше точность. Модули глобальной системы обычно не будут работать в закрытом помещении, под водой или землей.
• Спутниковая геометрия: это относится к относительному положению спутников в любое данное время. Идеальная спутниковая геометрия существует, когда спутники расположены под широкими углами о<span class="dash041e_0431_044b_0447_043d_044b_0439__Char" style=" font-family: 'Arial', 'Arial';