Автоматизация топографо-геодезических работ. Использование Trimble Business Center

При автоматизации картографирования необходимым условием является представление местности в виде цифровой модели (ЦММ), реализуемой на ЭВМ. Автоматизированная система картографирования (АСК) ориентирована на весь комплекс работ по топосъемке местности: – получение данных измерений; – материалы обработки данных измерений; – формирование ЦММ; – картографическое отображение местности (составление карт и планов); – автоматизированное вычерчивание оригинала карт разных масштабов.

Trimble Business Center — это результат многолетних разработок и опыта, направленных на обеспечение максимального комфорта при работе с программой, а также на эффективную и корректную обработку данных. Функционал программы объединяет множество задач по обработке и представлению данных в едином пользовательском интерфейсе.

Обработка данных со спутниковых приемников

Программный комплекс Trimble Business Center позволяет импортировать измерения со спутниковых приемников компании Trimble, а также в формате RINEX. Данные при импорте можно проверить и при необходимости исправить ошибки, допущенные в поле.

Программа позволяет просматривать и редактировать сеансы наблюдений и вектора, просматривать данные в хронологическом порядке, оценивать согласованность сеансов и входящих в них сессий наблюдений. С помощью инструментария программы можно исключить из сессий небольшие периоды наблюдений с проблемными данными, например, с большим числом срывов и повторно провести обработку данных.

Для достижения максимальной точности можно проводить вычисления базовых линий с использованием сессий наблюдений в режимах кинематики или «Stop and Go». Можно включить и исключить из обработки отдельные базовые линии.

В Trimble Business Center можно создавать стили обработки, и использовать их в качестве шаблонов для вычислений в других проектах.

Программа обладает широким функционалом создания отчётной документации. Можно создавать различные типы отчётов и таблиц данных, например отчёт о вычислении базовых линий, позволяющий просмотреть все типы решений, точность и сводную информацию по соответствию допускам. Так же можно сформировать каталог съёмочных точек, отчёт о происхождении точек, отчёт о замыкании полигонов и многие другие.

Программа позволяет выполнить подготовку и настройку исходных данных, например:

* Выбор системы координат и модели геоида из списка часто используемых или из библиотеки систем координат;

* Создание или редактирование уже имеющейся в базе данных системы координат с помощью дополнительной подпрограммы «Менеджер системы координат»

* Выполнение калибровки (локализации), сохранение её параметров для использования в будущем;

* Создание файлов с фрагментом модели геоида на территорию съёмки;

* Преобразование проектов Trimble Geomatic Office в проекты TBC.

Работа с данными электронных тахеометров и цифровых нивелиров

Trimble Business Center поддерживает импорт и обработку данных со всех современных тахеометров Trimble, включая тахеометры Trimble M3 c ПО Access или Digital FieldBook, а также тахеометры серии S/VX с контроллерами Trimble. В программу можно импортировать данные с тахеометров серии 3600/5600 с панелью Geodimeter, и цифровых нивелиров серии Dini. Возможно объединение оптических данных с данными спутниковых измерений в одном проекте для последующего совместного уравнивания.

Имеется возможность выполнить импорт и обработку измерений круговыми приёмами, а именно – просмотр и редактирование невязок для всех измерений, отбраковку грубых ошибок. Затем можно создать отчёт о вычислении Среднего значения углов из N-приёмов с информацией по каждому направлению.

В Trimble Business Center возможно импортировать данные и снимки со сканирующих тахеометров Trimble S6/S8/VX, после чего просматривать пространственные панорамные изображения с наложенными на них измеренными точками, использовать снимки с для фотограмметрических измерений, строить поверхности или экспортировать данные в *.tspx для дальнейшей обработки в Trimble RealWorks.

Программа позволяет просматривать и редактировать данные нивелирного хода непосредственно во время импорта или после него, в том числе:

* Включать и исключать измерения;

* Выбирать точки для импорта;

* Выбирать тип используемых в проекте отметок – уравненные или нет;

* Редактировать отметки реперов и класс измерений вручную;

* Уравнять нивелирный ход с распределением невязок пропорционально числу станций;

* Уравнять или запретить уравнивание сети ходов после импорта в проект.

Совместное уравнивание данных

Программный комплекс Trimble Business Center выполняет совместное уравнивание сетей, состоящих из обработанных векторов ГНСС-наблюдений, тахеометрических и нивелирных ходов. Уравнивание ведётся по МНК, что даёт надежные результаты и обеспечивает высокое качество итоговых данных.

Визуализация данных проекта

Trimble Business Center имеет широкий набор средств, помогающих выбрать необходимый способ отображения данных для быстрого и удобного анализа. Все данные проекта можно просматривать в графическом виде. Мощное графическое ядро TBC обеспечивает быстрое получение результата. Вот некоторые типы отображения данных:

Вид в плане – позволяет просматривать данные в 2D, как на карте. Функция масштабирования позволяет получить детальную информацию о любом объекте на карте.

3D вид – позволяет визуализировать проект в трехмерном виде, используя заданную точку обзора или меняя угол обзора с помощью элементов управления.

Вид со станции – позволяет просматривать снимки с тахеометров с технологией Trimble Vision (S6/S8/VX), объединённые в панорамные изображения, с наложенными на них данными съёмки.

Разбивочные элементы – с помощью этого инструмента можно просматривать разбивочные элементы трассы – профили, поперечники или 3D вид трассы.

Google Earth – данные проекта можно экспортировать в ПО Google Earth, например, для отображения выполненной работы.

Табличный вид – поддерживается вывод в табличном виде каталогов координат точек (таблицы точек), сеансов наблюдений и векторов (таблицы сеанса, таблицы векторов), измерений с тахеометров и цифровых нивелиров (таблицы оптических измерений), измеренных по снимкам фотограмметрических точек (таблица фототочек), кодов и атрибутов (таблица объектов). Вид таблиц, очередность столбцов, количество и расположение таблиц можно настроить. Данные из созданных таблиц легко экспортируются напрямую в MS Excel.

Хронологический вид – просмотр спутниковых измерений в хронологическом порядке.

Расчёты и моделирование

В программе Trimble Business Center реализованы мощнейшие инструменты для решения классических расчётных задач, а так же моделирования трасс и поверхностей.

Расчёты

Функции расчётов в программе Trimble Business Center обеспечивают гибкость в работе, позволяя ввести данные множеством способов, используя при этом всего одну команду вместо выполнения последовательности команд. Ввод данных можно выполнить, например, введя координаты или номер точки, а так же выбрать точку на экране.

Трассирование

Понятие «Коридор» в программе TBC – это 3D модель линейного сооружения, например, как дорога или канал. Коридор стоится по разбивочным элементам плана и профиля. Также коридор включает в себя шаблоны, описывающие поперечники по всей его длине.

Моделирование поверхностей

Trimble Business Center позволяет импортировать поверхности в проект из других программных продуктов (например, модель поверхности трассы), а также создавать их из данных проекта. В проект могут быть так же импортированы модели поверхности в форматах *.ttm и *.xml, созданные в полевых программах Survey Controller и Access.

Модуль работы с поверхностями позволяет выполнить такие процедуры, как:

Визуализация и анализ топографии;

Отрисовка горизонталей;

Сравнение данных, полученных на разных этапах работы, создание отчётов об объёме произведённых земляных работ;

Отображение отвалов и выемок;

Создание профилей и проверка отметок вдоль продольного профиля;

Создание поперечных профилей и проверка геометрии разбивочных элементов.

Кроме того, полученную модель можно загрузить в цифровом виде в полевой контроллер для проверки уклонов или точного выноса в натуру разбивочных элементов или отметок.

Моделирование поверхности по данным проекта позволяет визуально выявить возможный брак, допущенный при работе в поле. Представление данных в двухмерном виде или в виде таблиц такую возможность не может дать.

 

Раздел 4!!!

4.1. Фотограмметрия и ее связи с другими дисциплинами

Фотограмметрия - наука, изучающая способы определения форм, размеров, пространственного положения и степени изменения во времени различных объектов, по результатам измерений их фотографических изображений.

Предметы изучения фотограмметрии это геометрические и физические свойства снимков, способы их получения и использования для определения количественных и качественных характеристик сфотографированных объектов, а также приборы и программные продукты, применяемые в процессе обработки.

Характеристики объекта могут изучаться по его изображению на одиночном снимке или по паре перекрывающихся снимков, полученных из различных точек пространства.

Если при изучении объекта используются свойства одиночного снимка, то такой метод получения необходимой информации называют фотограмметрическим. Если же он изучается по паре перекрывающихся снимков, то метод называют стереофотограмметрическим.

В настоящее время в фотограмметрии выделяют три направления исследований. В первом изучаются и развиваются методы картографирования земной поверхности по снимкам. Второе связано с решением прикладных задач в различных областях науки и техники. В третьем развиваются технологии получения информации об объектах Земли, Луны и планет солнечной системы с помощью аппаратуры, установленной на космических летательных аппаратах. Задачи и методы последнего из указанных направлений существенно отличаются от первых двух, и далее детально не рассматриваются.

Основными достоинствами фотограмметрического и стереофотограмметрического методов являются:

· - высокая точность результатов, так как снимки объектов получают прецизионными фотокамерами, а их обработку выполняют, как правило, строгими методами;

· - высокая производительность, достигаемая благодаря тому, что измеряют не сами объекты, а их изображения. Это позволяет обеспечить автоматизацию процесса измерений и последующих вычислений;

· - объективность и достоверность информации, возможность при необходимости повторения измерений;

· - возможность получения в короткий срок информации о состоянии, как всего объекта, так и отдельных его частей;

· - безопасность ведения работ, так как съемка объекта выполняется неконтактным (дистанционным) методом. Это имеет особое значение, когда объект недоступен или пребывание в его зоне опасно для здоровья человека.

· - возможность изучения движущихся объектов и быстро протекающих процессов.

Наряду с отмеченными достоинствами рассматриваемые методы имеют и недостатки. К ним следует отнести зависимость фотографических съемок от метеоусловий и необходимость выполнения полевых геодезических работ с целью контроля всех технологических процессов. Поэтому только разумное их сочетание с другими методами получения информации может обеспечить решение поставленной задачи с минимальными затратами труда и средств.

Современная фотограмметрия как техническая наука тесно связана с науками физико-математического цикла, достижениями радиоэлектроники, вычислительной техники, приборостроения, фотографии. Она органически связана с геодезией, топографией и картографией.

На основе достижения физики и особенно оптики созданы современные объективы съемочных и обрабатывающих приборов.

Успехи в развитии электроники, радиоэлектроники, вычислительной техники и космической геодезии способствовали автоматизации процессов самолетовождения и управления полетами космических кораблей созданию сенсоров, для получения изображений в цифровом виде, а также приборов для определения положения снимков в момент фотографирования, автоматизации процессов обработки и хранения информации, которой обладают снимки.

Благодаря химии освоен выпуск черно-белых и цветных фотоматериалов. Математика широко применяется в разработке теории фотограмметрии при решении практических задач.

Методами, известными в астрономии и геодезии, снимки обеспечиваются опорными точками, необходимыми для создания съемочной сети с целью составления топографических карт и планов или решения прикладных задач.

При создании по фотоснимкам планов и карт и их оформлении используются достижениями картографии.

2 Фототопография решает задачу создания топографических карт и планов и построения цифровых моделей местности с использованием материалов фотосъемки. Она является разделом фотограмметрии. Комплекс процессов, выполняемых для создания по снимкам топографических карт и планов, называется фототопографической съемкой.