Берг С. В. Итоговая работа СЖДт-438. Создание цифровой модели местности по результатам топографической съемки с применением приемников глобальных навигационных спутниковых систем
 Скачать 1.26 Mb.
|
|
Федеральное агентство железнодорожного транспорта Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Уральский государственный университет путей сообщения Кафедра: «Путь и железнодорожное строительство» Итоговая работа По дисциплине: Информационные технологии в проектировании, строительстве и эксплуатации объектов транспортной инфраструктуры. На тему: «Создание цифровой модели местности по результатам топографической съемки с применением приемников глобальных навигационных спутниковых систем» Принял: Выполнил: преподаватель ст. гр. СЖДт-438 Махов М. С. Берг С. В. Екатеринбург 2022 Оглавление Введение ................................................................................................................... 3 1. Описание комплекта оборудования и технические характеристики ............. 4 2. Порядок проведения топографической съемки ............................................... 7 3. Порядок создания ЦММ в программном комплексе Топоматик Robur ...... 10 Заключение ............................................................................................................ 14 Введение Топографические съемка используется практически во всех сферах человеческой деятельности, особенно они важны в навигации, строительстве, военном и горном деле. На основе топографических планов выполняется проектирование и строительство любых объектов. В топографии используются три вида съемки: наземная, аэрофотосъемка и спутниковая. Спутниковая или наземно- космическая съемка- вид топографической съемки, использующий системы спутниковой навигации GPS (Глобальной Системы Позиционирования) и ГЛОНАСС (Глобальной Навигационной Спутниковой Системы). Наиболее актуальными задачами, решаемыми с использованием спутниковой геодезической аппаратуры, являются: • выполнение инженерных задач; • проектно-изыскательские работы; • мониторинг искусственных сооружений. Основные направления применения ГНСС связаны с проектно изыскательскими работами, с геодезическим сопровождением строительства, мониторингом земляного полотна и искусственных сооружений. Контроль геометрических параметров верхнего строения железнодорожного пути осуществляется путеизмерительными комплексами, включающими в свой состав спутниковую геодезическую аппаратуру, инерциальные системы и специализированные устройства для определения параметров пути. Комплексирование ГНСС и инерциальных систем обеспечивает точность определения геометрических параметров пути с погрешностью 1 мм, а пространственных данных 10÷15 мм. Целью выполнения итоговой работы является получение навыков работы с комплектом оборудования EFT M1 Plus, проведение с помощью данного оборудования съемки точек местности, а затем, используя программный комплекс Топоматик Robur создать по этим данным цифровую модель местности. 1. Описание комплекта оборудования и технические характеристики Съемка производилась с помощью комплекта оборудования EFT M1 Plus, состоящего из следующих частей: 1) Приемник EFT M1 Plus 2) Полевое ПО EFT Field Survey Mobile для смартфона 3) Веха EFT телескопическая 4) Доступ к сети EFT CORS 5) ПО для постобработки EFT Post Processin Рисунок 1 - Комплект оборудования EFT M1 Plus EFT M1 Plus – недорогой, но функциональный прибор для решения большинства задач прикладной геодезии и кадастра. Прибор оснащен высокопроизводительной платой с 866 каналами для приема всех существующих и развивающихся сигналов GNSS и надежностью инициализации 99,9%. Плата обладает современной математикой обработки спутникового сигнала, позволяющей добиться миллиметровой точности определения координат. Технические характеристики. Общие характеристики • 866 каналов - ГЛОНАСС: L1C, L1P, L2C, L2P; - GPS: L1, L2C, L2P, L5; - BEIDOU: B1, B2, B3; - Galileo: E1, E5A, E5B, E5AltBOC, E6; • Проверенная технология отслеживания спутников с малым углом возвышения • Надежность инициализации > 99,9% Точность измерений • Статика и Быстрая статика: - В плане: 2,5 мм + 0,3 мм/км - По высоте: 5 мм + 0,5 мм/км • Кинематика с постобработкой и RTK: - В плане: 5 мм + 0,5 мм/км - По высоте: 10 мм + 0,8 мм/км Аппаратные характеристики • Размеры (Ш х В): 16,4 х 8,4 см • Вес (с учетом аккумулятора): 1,4 кг • Рабочая температура: от -45°С до +65°С • Температура хранения: от -50°С до +85°С • Пыле и влагозащищенность: IP 68 • Ударостойкость: выдерживает падение с высоты 3 метра • Водонепроницаемость: погружение до 2 метров • Защита от вибрационных воздействий стандарт MIL-STD-810G, 514.6 Панель управления и индикация • Одна клавиша на панели управления (Включение/отключение питания;переключение режимов работы; перезагрузка материнской платы); • Интеллектуальный модуль голосового оповещения о каждой операции исостоянии приемника • Web-интерфейс • Функция «Защита от кражи» Электрические характеристики • Литий-ионный аккумулятор емкостью 5 000 мАч, напряжение 7,4 В (2 вкомплекте) • Время непрерывной работы от аккумулятора: - 12 часов в режиме статики - 10 часов в режиме RTK (УКВ, GPRS, 3G, LTE) Связь и хранение данных • Коммуникационные возможности (1 порт USB, 1 последовательный порт RS- 232, беспроводные подключения по Wi-Fi, Bluetooth и NFC, 1 слот для SIM карты,1 аккумуляторный отсек для литий- ионного аккумулятора); • Встроенный приемопередающий 4G модем • Внутренний приемопередающий радио модем (опционально) • Встроенная память 8 Гб • Выходной сигнал 1Гц, 2Гц, 5Гц, опция 10 Гц, опция 20 Гц • Ввод и вывод в CMR, RTCM 2.х, RTCM 3.1, 3.2 • Вывод координат в форматах NMEA-0183 • Запись сырых данных в форматах GNS, RINEX 2. Порядок проведения топографической съемки Подготовка комплекта оборудования к проведению измерений в режимах быстрая статика, кинематика (создание проекта, настройка базового приемника, настройка подвижного приемника, съемка точек). • Создание и настройка проекта Чтобы создать проект необходимо нажать на вкладку «Проект» в меню «Проект». Ввести имя нового проекта. Проект будет создан. Навкладке «Настройки» установить систему координат, выбратьнеобходимую проекцию. Рисунок 2. Создание проекта • Подключение Возможные варианты подключения: Bluetooth, Wifi, быстрое подключение через NFC. На занятии мы подключились к приемнику с помощью Bluetooth. Во вкладке «Связь» необходимо выбрать пункт «Приемник». Произвести сопряжение с приемником. Рисунок 2.1. Подключение к приемнику по Bluetooth • Настраиваем базовый приемник для работы в GSM RTK Порядок действий: установка SIM – карты в приемник; включение приемника; включение контроллера; создание проекта; установка системы координат, проекции; подсоединиться к приемнику; указать тип антенны, тип измерения высоты; задать координаты пункта, над которым расположен базовый приемник; сохранить настройки. • Настраиваем подвижный приемник для работы в GSM RTK Порядок действий: установка SIM – карты в приемник; включение приемника; подсоединение к приемнику (меню «Ровер»); введение номера базы; установление маски. Рисунок 2.2 – подвижной приемник • Осуществляем съемку точек Порядок действий: запустить ПО EFT; установить связь с приемником; настроить режим RTK ровера. Выполнение съемки осуществляется в разделе «Съемка». Настроить при необходимости съемку. Отснять точку. Сохранить точку. Настроить режим автоизмерений (задать интервал времени). Прейти на другую точку. Установить веху в вертикальное положение. Выполнить измерение точки и ее сохранение Рисунок 2.3 Выполнение съемки точек. 3. Порядок создания ЦММ в программном комплексе Топоматик Robur Обработку результатов топографической съемки проводим в программе Топоматик Robur. 1. Создаем проект (для одной топографической съемки создается один проект), после чего импортируем поверхность – наши точки с топографической съемки. Рисунок 3.1 Создание проекта 2. После подключения точек в программу нужно создать поверхность земли (поверхность – построения – перестроить поверхность). Рисунок 3.2 – Создание поверхности земли На поверхность на носим все точки и обозначаем своим условным знаком, кроме точек рельефа (в свойствах точки находим раздел «Семантика» и в графе «Объект» выбираем нужное нам условное обозначение). Рисунок 3.3 – Нанесение условных знаков «Опора ЛЭП» 3. Для построения контура растительности и зданий необходимо воспользоваться структурными линиями (на вкладке «Общее» выбираем графу «Структурные линии»). И так же обозначаем условными знаками Рисунок 3.4 Нанесение условных знаков 4. На зданиях необходимо подписывать количество этажей и тип здания (каменное/не каменное, жилое/не жилое). Для этого нужно перейти в раздел «оформление ГУГК» и на вкладке «Здания и строения» создать пояснительную подпись. Рисунок 3.5 Подпись нежилого кирпичного трехэтажного здания 5. Для рисования откосов необходимо структурными линиями определить верх и низ откосы, далее на вкладке «Рисовать» переходим в графу «Откос» и выбираем функцию «Рисовать». Рисунок 3.6 – Нанесение условных знаков «Откос» 6. После нанесения условных обозначений включаем горизонтали (рельеф) и сглаживаем его. И после построения горизонталей мы получаем цифровую модель местности. Рисунок 3.7 – Цифровая модель местности Заключение В ходе выполнения данной работы мы познакомились с оборудованием EFT M1 Plus: узнали, из чего состоит комплект, как выглядит оборудование, его метрологические и технические характеристики. Также мы научились проводить топографическую съемку местности. После получения точек мы обработали результаты съемки в программном комплексе Топоматик Robur: создали проект, загрузили в него точки, создали поверхность, нанесли условные обозначения и создали горизонтали. Результатом данной работы стала цифровая модель местности. |