Etapy prac przy pomiarze osnów geodezyjnych

Zasady wykonywania pomiarów i przetwarzania

danych pomiarowych osnów geodezyjnych

określają następujące

instrukcje techniczne



G-1 „Pozioma Osnowa Geodezyjna”



G-2 „Szczegółowa pozioma i

wysokościowa osnowa geodezyjna i

przeliczenia współrzędnych”



O-1/O-2 „Ogólne zasady wykonywania

prac geodezyjnych i kartograficznych”

Do instrukcji tworzone są zalecenia i

wskazówki

techniczno-technologiczne,

wskazówki

techniczno-technologiczne,

nazywane

wytycznymi technicznymi

. Ułatwiają

one

osiągnięcie

parametrów

one

osiągnięcie

parametrów

dokładnościowych.

Pomiar i opracowania osnów geodezyjnych wchodzą

w skład

prac geodezyjnych i kartograficznych

W skład tych prac wchodzą:

W skład tych prac wchodzą:
 zakładanie, pomiar i wyrównanie podstawowych i

szczegółowych osnów geodezyjnych poziomych i
wysokościowych,

 zakładanie osnów grawimetrycznej i

magnetycznej, pomiary i opracowania wyników
pomiarów elementów ziemskich pól:
grawitacyjnego i magnetycznego,

 prowadzenie baz danych osnów geodezyjnych,

grawimetrycznej i magnetycznej,

 utrzymywanie w aktualności osnów geodezyjnych,

grawimetrycznej i magnetycznej (przeglądy,
konserwacje, ewentualne odtwarzanie).

Podział osnowy geodezyjnej:



osnowę poziomą

w której

wzajemne położenie punktów na

powierzchni odniesienia zostało

określone w przyjętym układzie

współrzędnych geodezyjnych,



osnowę wysokościową

w której

wysokości punktów zostały

określone względem przyjętego

poziomu odniesienia.

Klasyfikacja punktów

Osnowę geodezyjną tworzą sieci

i punkty geodezyjne podzielone na

klasy dokładności i rzędy. Klasyfikacja

punktów jest prowadzona odrębnie dla

sieci

i punktów osnowy poziomej i odrębnie

dla punktów osnowy wysokościowej.

Klasa

punktów osnowy chara-

kteryzuje dokładność określenia ich

położenia, po wyrównaniu obserwacji.

Rząd

osnowy geodezyjnej określa

kolejność włączania jej do wyrównania.

Klasa punktu i rząd

osnowy

Poziomą osnowę (bez osnowy

pomiarowej) dzieli się na trzy

klasy:



I klasa – punkty osnowy podstawowej,



II i III klasa – punkty osnowy szczegółowej.

Punkty wyznaczone przy użyciu

systemów satelitarnych w danej klasie
wyróżnia się indeksem „S” (I

, II

, III

)

Zależnie od metody wyznaczania i

rodzaju

współrzędnych

rozróżniamy

rodzaju

współrzędnych

rozróżniamy

punkty

triangu-lacyjne,

poligonowe,

punkty

triangu-lacyjne,

poligonowe,

posiłkowe, wysokościo-we

, które tworzą

na powierzchni terenu sieci punktów

geodezyjnych, nazywanych osno-wami

geodezyjnymi. Ze względu na ich rolę

punkty geodezyjne muszą być w terenie

odpowiednio stabilizowane, a w czasie

pomiarów sygnalizowane.

Sporządzenie projektu wstępnego,

Wywiad terenowy,

Wykonanie projektu

wykonawczego,

Wykonanie obserwacji i pomiarów,

Stabilizacja punktów,

Sporządzenie dokumentacji.

Etapy prac

Prace projektowe powinny

obejmować:



analizę i ocenę istniejących materiałów geodezyjnych,

wnioski dotyczące stopnia przydatności i sposobu

wykorzystania tych materiałów przy zakładaniu sieci



opracowanie projektu wstępnego w oparciu o wyniki

badań naukowych, analizy materiałów przy zakładaniu

sieci



wywiad terenowy dla ustalenia ostatecznej lokalizacji

poszczególnych punktów w terenie oraz ustalenia

elementów konstrukcji sieci do pomiaru



opracowanie projektu wykonawczego w oparciu o

wyniki wywiadu terenowego

Prawidłowość rozmieszczenia elementów konstruk-

cyjnych w zaprojektowanej sieci powinna być potwier-

dzona numeryczną analizą dokładności.

Dokumentacja projektu wstępnego

powinna zawierać:



opis techniczny, zawierający wnioski z analizy

materiałów

geodezyjnych,

uzasadnienie

materiałów

geodezyjnych,

uzasadnienie

projektu oraz zasadnicze dane charakteryzujące

projektowaną sieć (struktura, nawiązanie, ilość

punktów, metody obserwacji i wyrównania itp.),



mapę projektu,



szkic projektu,



wykaz punktów objętych projektem,



opisy

topograficzne

istniejących

punktów

opisy

topograficzne

istniejących

punktów

objętych projektem,



szkice istniejących sieci objętych projektem.

Do podstawowego zakresu prac

wywiadu terenowego należy:



zbadanie wizur pomiędzy sąsiednimi punktami,



ustalenie rodzaju i stanu technicznego istniejących

budowli oraz możliwości ich wykorzystania,



ustalenie i uzgodnienie z użytkownikami nieruchomości

lokalizacji projektowania punktów,



ustalenie rodzajów i wysokości potrzebnych budowli,



ustalenie nawiązań punktów bliskich punktów (siatek)

przeniesienia współrzędnych i punktów kierunkowych.

Dokumentacja wywiadu terenowego

powinna zawierać:



opis topograficzny punktu wraz z danymi po wywiadzie

terenowym (wariantowe określenie punktu wzajemnej

widoczności),



szkic sieci obrazujący wszystkie ustalone wizury,



wykaz punktów z danymi o budowlach triangulacyjnych i

zespołach znaków geodezyjnych, obejmujący punkty

przeniesienia współrzędnych, punkty kierunkowe i

nawiązania geodezyjne punktów bliskich,



szkice projektowanych siatek przeniesienia współrzędnych

i nawiązań geodezyjnych punktów bliskich,



uzasadnienie istotnych zmian w stosunku do projektu

wstępnego.

Na podstawie projektu wstępnego i

wywiadu terenowego należy opracować

projekt wykonawczy sieci, w którym

należy ustalić:



ostateczną konstrukcję

geometryczną sieci,



rodzaje i wysokości budowli

triangulacyjnych,



nawiązania geodezyjne, punkty

przeniesienia i punkty kierunkowe.

Dokumentacja projektu

wykonawczego powinna

zawierać:



opis techniczny zawierający całość

projektowanych prac,



szkic projektowanej sieci, obrazujący jej

ostateczną konstrukcją geometryczną,



wykaz punktów uzupełniony zakresem

prac ustalonych w trakcie opracowania

projektu wykonawczego,



dokumenty robocze wykorzystane oraz

powstałe podczas prowadzenia prac

wywiadu terenowego.

Dokumentacja prac

obserwacyjnych powinna

zawierać:



zapisy obserwacji,



zestawienia zredukowanych

wyników obserwacji,



opisy topograficzne punktów,



sprawozdanie techniczne,



protokóły przekazania znaków

pod ochronę.

W wyniku zakończenia prac związanych

z założeniem sieci powinny być

sporządzone:



opis techniczny sieci obejmujący całość prac,



szkic obrazujący strukturę sieci,



wykaz współrzędnych zawierający:

a) numery, nazwy, klasy punktów i oznaczenia rodzaju

znaków geodezyjnych,

b) współrzędne i wysokości,

c) oznaczenia punktów kierunkowych, kąty kierunkowe

i odległości do punktów kierunkowych,



opisy topograficzne punktów,



kartoteki punktów będące zasadniczym źródłem

informacji o punktach i podstawowymi dokumentami

przy aktualizacji danych geodezyjnych,



zbory wyników pomiaru i przetworzonych danych

geodezyjnych - na komputerowych nośnikach informacji.

Stabilizacja punktów

Punkty szczegółowej osnowy geode-

zyjnej powinny być stabilizowane w

terenie

znakami

geodezyjnymi,

terenie

znakami

geodezyjnymi,

sposób i w miejscach zapewniających

ich długoletnie przetrwanie.

O wykonaniu stabilizacji punktu

zawia-damia

się

właściciela

lub

zawia-damia

się

właściciela

lub

władającego

daną

nieruchomością

władającego

daną

nieruchomością

zgodnie z obowiązującymi przepisami.

Nowo zakładane punkty szczegółowej

osnowy geodezyjnej należy lokalizować

tak, aby:



były łatwo dostępne,



były stabilne, przy wzięciu pod uwagę rodzaju

gruntu w powiązaniu ze stosunkami

wodnymi,



nie były narażone na zniszczenie,



w miarę możliwości były możliwe do pomiaru

przy użyciu systemów satelitarnych,



nie budziły sprzeciwu właścicieli

nieruchomości.

Centry punktów osnowy poziomej oraz

ich punkty przeniesienia utrwala się:



dwupoziomowo, stosując znaki z betonu lub

granitu,



jednopoziomowo, stosując znaki z metalu,

betonu lub innych trwałych materiałów i

zabezpieczając punkt pobocznikami,

umożliwiającymi jego odtworzenie z

dokładnością 0,01 m,



wieloznakowo, stosując co najmniej trzy znaki

ścienne, zależnie od warunków terenowych,



za pomocą znaków odtwarzalnych,

materializowanych poprzez elementy przenośne.

W szczegółowej

osnowie

wysokościowej

rozróżnia się dwa

zasadnicze rodzaje znaków

wysokościowych:



naziemne

, w których repery znajdują

się nad powierzchnią ziemi, a

podstawa znaku - na głębokości

większej od głębokości zamarzania

gruntu,



ścienne

, którymi są repery osadzone

na ścianach budowli gwarantujących

stabilność posadowienia.

Stabilizacja punktów

osnowy dwufunkcyjnej

Przy

zakładaniu

osnowy

geodezyjnej

Przy

zakładaniu

osnowy

geodezyjnej

dwufunkcyjnej (punkty osnowy poziomej II lub III

klasy, będące równocześnie punktami osnowy

wysokościowej III lub IV klasy) należy, w

przypadku znaków gruntowych, stosować znaki

dwupoziomowe,

których

słup

znaku

dwupoziomowe,

których

słup

znaku

naziemnego jest osadzony na płycie (znaku

podziemnym)

wielkości

przekraczającej

podziemnym)

wielkości

przekraczającej

wymiar dolnej podstawy słupa, przy czym płyta

ta znaj duje się co najmniej na głębokości 110

cm. Słup powinien posiadać centr punktu z

funkcją reperu.

Pomiary osnów

geodezyjnych

Pomiary geodezyjne mają na celu

uchwycenie

zależności

liniowych,

uchwycenie

zależności

liniowych,

kątowych i wysokościowych między

punktami w celu określenia położenia

jednych punktów względem innych,

których położenie jest już znane.

Aby to wykonać, na powierzchni

ziemi musi być obrana pewna grupa

punktów, dla których określa się

w pierwszej kolejności współrzędne

względem

przyjętego

układu

względem

przyjętego

układu

odniesienia i układu współrzędnych.

Punkty

są

następnie

Punkty

są

następnie

wykorzystywane

na-wiązania

wykorzystywane

na-wiązania

dalszych szczegółowych już pomiarów.

Do pomiaru należy używać instrumentów

geodezyjnych w jak największym stopniu

posiadających możliwości automatycznego zapisu

i kontroli wyników obserwacji.

Dla instrumentów geodezyjnych prowadzi się

dokumentację (metrykę), w której zapisuje się

przeprowadzone badania kontrolne (podstawowe,

okresowe, doraźne), odpowiednie dla danych

przyrządów pomiarowych.

Konieczność przeprowadzania badań kontrolnych

dotyczy tych instrumentów i przymiarów

geodezyjnych, których użycie może wprowadzać

błędy systematyczne do obserwacji i opracowania

wyników pomiarów długości i wysokości.

Wymogi dotyczące instrumentów

pomiarowych:

Klasyczne metody pomiaru

punktów

Jeśli znane jest już położenie pewnych

punktów (są oznaczone w terenie, mają

określone współrzędne, znajdują się na mapie),

można określić położenie innych punktów jedną z

podanych niżej metod.

Obliczenie współrzędnych płaskich

punktu

dla pięciu wyżej podanych przypadków

wykonuje

się

pomocą

prostych,

wykonuje

się

pomocą

prostych,

nieskomplikowanych wzorów.

celu

uzyskania

współrzędnych

celu

uzyskania

współrzędnych

przestrzennych

punktu

oprócz pomiarów

długości i kątów poziomych należy określić także

różnice wysokości między tym punktem a

punktami o znanym położeniu. Wykonuje się to

metodą

niwelacji

geometrycznej

lub

metodą

niwelacji

geometrycznej

lub

trygonometrycznej.

ciąg poligonowy otwarty jednostronnie nawiązany;

sieć poligonowa składająca się z trzech ciągów poligonowych

(I, II, III) nawiązanych do punktów osnowy geodezyjnej

wyższego

rzędu

wyższego

rzędu

(

oraz

) z jednym punktem węzłowym

;

Pomiary

z wykorzystaniem techniki

GPS

Istotną zaletą technologii

GPS

jest

jej wysoka dokładność wyznaczania

współrzędnych wektorów łączących

punkty geodezyjne rzędu 10

-5

do 10

-8

Dokładność

jest

możliwa

Dokładność

jest

możliwa

osiągnięcia niezależnie od pory dnia

i nocy, odległości pomiędzy punktami

oraz ich wzajemnej widoczności. Proces

obserwacji i obliczeń jest całkowicie

zautomatyzowany, a wyniki otrzymuje

się w postaci cyfrowej nadającej się do

dalszego opracowania.

Stosuje się dwie

metody wyznaczania

położenia punktów za pomocą odbiorników

GPS

na powierzchni Ziemi:



bezwzględną (dokładność kilku metrów),



względną, tzw. różnicową (dokł. ok. 1cm) .

Ze względu na potrzebną dokładność,

do pomiarów punktów osnowy stosuje się
metodę różnicową.

Metoda różnicowa

Metoda ta umożliwia wyznaczenie różnic współrzędnych

dwóch  punktów,  w  których  są  ustawiane  odbiorniki.  Za  pomocą
tych  odbiorników  wykonuje  się  obserwacje  do  tych  samych
satelitów. Satelity odgrywają rolę stałych punktów (obserwacje są
sprowadzane  do  jednego  momentu),  do  których  wyznacza  się
różnice

odległości

podstawie

różnic

faz

sygnałów

pochodzących  od  tego  samego  satelity  i  odebranych  w  obu
odbiornikach.  Z  zaobserwowanych  różnic  odległości  od  co
najmniej  3  satelitów  określa  się  różnice  współrzędnych  między
jedną  stacją  odbiorczą  a  drugą  i  na  tej  podstawie,  znając
dokładne  współrzędne  jednej  stacji,  określa  się  współrzędne
drugiej.  Metoda  różnicowa  jest  dokładniejsza  od  metody
bezwzględnej,  gdyż  wiele  błędów,  np.  związanych  z  refrakcją  i
określeniem  parametrów  orbit,  się  eliminuje.  Dokładność
określenia współrzędnych tą metodą wynosi około 1 cm.

Do pomiaru sieci techniką GPS używa

się:



odbiorników GPS, jedno- lub

dwuczęstotliwościowych,

posiadających certyfikat zgodności,

krajowy lub zagraniczny, uznawany

w trybie obowiązujących przepisów,



anten o określonej wysokości środka

fazowego anteny, przy zaleceniu

używania anten tego samego typu

w sesjach obserwacyjnych.

Dokładność

lokalną położenia punktów

szczegółowej

osnowy poziomej

ocenia się na

podstawie błędów położenia punktów po

wyrównaniu:

Błąd położenia punktu

Klasa

W sieciach

zakładanych przy

użyciu systemów

satelitarnych

W sieciach zakładanych metodami

klasycznymi lub sieciach

klasycznych

z obserwacjami satelitarnymi

 0,03 m

 0,05 m

III

 0,07 m

 0,10 m

Osnowę wysokościową

klasyfikuje się na podstawie

oceny

dokładności sieci

lub dokładności lokalnej. Kryteria

średnich błędów pomiaru niwelacji

(dokładność sieci) lub

średnich błędów wyznaczenia wysokości

(dokładność

lokalna) dla poszczególnych klas wynoszą:

Rodzaj osnowy

Klasa

[mm/km] lub

[mm]

Podstawowa

1 mm/km

2mm/km

Szczegółowa

III

4 mm/km

lub

10 mm dla m

10 mm/km

lub

20 mm dla m

dokonaniu

stabilizacji

punktów

dokonaniu

stabilizacji

punktów

sporządza się

opisy topograficzne

, aby

ułatwić odszukanie punktów w terenie. Na

główną treść opisu topograficznego

składa się:



szkic sytuacyjny położenia punktu wraz

z miarami do najbliższych trwałych punktów

topograficznych jak budynki, ogrodzenia, drzewa

itp.,



słowny opis położenia punktu,



szkic powiązania punktów z punktami

sąsiednimi,



przekrój pokazujący umieszczenie podcentra

i znaku naziemnego w stosunku do powierzchni,



współrzędne punktu, wpisane po dokonaniu

obliczeń.

Wyrównanie sieci zakładanej bez użycia

GPS

Wyrównanie sieci, zakładanej bez użycia GPS, wykonuje się

na płaszczyźnie odwzorowania, w obowiązującym

państwowym systemie odniesień przestrzennych.

Wyrównanie wykonuje się ściśle, metodą pośredniczącą. Do

obserwacji, zredukowanych ze względu na mimośrody oraz ze

względu na niepoziomy prze bieg celowych, należy przed

wyrównaniem wprowadzić poprawki .ze względu na poziom

odniesienia oraz redukcje na płaszczyznę odwzorowania.

Przy jednoczesnym wyrównaniu zbioru obserwacji

niejednakowo dokładnych należy stosować odpowiadające im

wagi, które ustala się jako wielkości odwrot nie proporcjonalne

do kwadratów błędów średnich tych obserwacji.

Przy wyrównaniu sieci zakładanej bez użycia GPS, należy

obliczać charakterystykę dokładności w postaci błędów

położenia każdego punktu (mp).

Wyrównanie sieci zakładanej przy użyciu

GPS

współrzędne punktów sieci wyznacza się w procesie wyrównania

obserwacji w układzie przestrzennym,

do wyrównania przyjmuje się tylko niezależne wektory GPS,

do wyrównania obserwacji GPS dopuszcza się jedynie

oprogramowanie, które spełnia następujące warunki:

posiada możliwość obliczania trójwymiarowych przyrostów

kartezjańskich



wektora z ich błędami średnimi i

macierzą wag (tak określony wektor jest podstawowym

elementem obserwacji podlegających archiwizacji),

wykonuje wyrównanie przestrzenne w układzie geocentrycznym

na elipsoidzie odniesienia,

posiada możliwość wyrównywania wysokości elipsoidalnej

dla

punktów nawiązania (na których przyjęto

B, L

jako stałe) i

przyjmowania stałości wysokości

na punktach wyrównywanych

(gdzie z kolei współrzędne

B,L

podlegają wyrównaniu),

uwzględnia błędy centrowania i pomiaru wysokości,

podaje błędy średnie współrzędnych po wyrównaniu,

wyprowadza informacje o poprawności procesu wyrównania.

Założenie bezbłędności punktów

nawiązania



Punkty osnowy poziomej II klasy, zakładanej przy

użyciu

GPS

, wyrównuje się przy założeniu

bezbłędności punktów nawiązania, którymi są

punkty I klasy osnowy poziomej i punkty osnowy

wysokościowej o klasach wyższych od

projektowanej.



Punkty osnowy poziomej III klasy, zakładanej przy

użyciu

GPS

, wyrównuje się przy założeniu

bezbłędności współrzędnych punktów nawiązania,

czyli punktów I klasy i punktów klasy II

i bezbłędności wysokości punktów osnowy

wysokościowej o klasach wyższych od

projektowanej.

Document Outline