Современные программы обработки данных геодезических измерений

Уральский государственный  колледж строительства, архитектур и предпринимательства.

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

«Современные программы  обработки данных геодезических  измерений»

 

Выполнила ст.гр.АДП-41

                                                                            Шайм Е.А.

Проверила

 

 

 

 

Екатеринбург

2011

Введение

 

Программное обеспечение  является важной частью современной  технологии измерительных работ. Еще несколько десятилетий назад геодезические исследования проводились обычными методами, а в настоящее время трудно представить себе геодезические работы которые проводятся без использования специальных геодезических программ. Сейчас разработаны разнообразные пакеты программ, которые позволяют не только облегчить и ускорить проведение геодезических исследований, но и значительно увеличить их качество и точность. Данные измерений легко могут быть импортированы в программу. Анализ и обработка полученных результатов измерений может быть проведена как отдельно по каждому измерению, так и в комплексе.  
 Геодезические программы позволяют значительно увеличить точность проводимых исследований и обработки полученных в ходе измерения результатов. Кроме того, геодезические программы значительно сокращают время обработки данных. Использование таких программ позволяет добиться оптимальных результатов при проведении геодезических работ. Широкий диапазон возможностей, которые имеют различные программы, позволяет выбрать для каждого вида работы оптимальный вариант используемого программного обеспечения.

 

 

 

 

 

Виды программ

 

1.1.СИГМА

 

Комплекс программ СИГМА предназначен для обработки  задач, возникающих при построении геодезического обоснования, различных  инженерно-геодезических и землеустроительных работах. Комплекс знают специалисты  свыше 70 организаций. Среди таких  организаций-городские и районные земельные комитеты и кадастровые бюро (Воронеж, Нижний Новгород, Тамбов, Липецк и другие), проектные и изыскательские организации (Москва, Белгород, Тула, Калуга, Пятигорск, Ростов-на-Дону, Якутск, Санкт-Петербург, Тверь и т. д.), учебные заведения (Москва, Нижний Новгород). 
 
"СИГМА проста и удобна в эксплуатации, не вызывает затруднений у пользователей-специалистов производственных подразделений" - это мнение начальника отдела автоматизации ОАО "НижегородТИСИЗ" Ларисы Анатольевны Кириенко ( тел. (8-8312) 42-23-75). Программы комплекса основаны на уникальных алгоритмах, разработанных и апробированных в Воронежском тресте инженерно-cтроительных изысканий, начиная с 1978 года, на разных типах ЭВМ для обработки различных задач - от топогеодезической съемки до инвентаризации земель. Комплекс программ СИГМА - это третье поколение одноименных систем СИГМА, широко использовавшихся в изыскательских организациях страны в 80-90-х годах. 
 
Благодаря хорошо продуманной интеграции топогеодезических и кадастровых данных комплекс служит прекрасным инструментом не только для первичной обработки, но и для накопления и передачи информации в создаваемые кадастровые системы. 
 
Решением коллегии Госкомзема РФ технология создания земельного кадастра в Таганроге рекомендована к применению в структуре земельных комитетов России. Инструмент сбора и обработки данных инвентаризации земель в Таганроге - комплекс СИГМА (см. Информационные бюллетени ГИС-Ассоциации, NN 1, 15, 18). Окупаемость комплекса только на полевом координировании участков - всего несколько месяцев! 
 
Основные функции комплекса:

• уравнивание сетей полигонометрии и теодолитных ходов;
• уравнивание сетей геометрического нивелирования;
• уравнивание комбинированных линейно-угловых сетей;
• решение обратных геодезических задач;
• установление формул связи и перевычисление координат из одной системы в другую;
• подготовка и экспорт сводных каталогов координат;
• построение схем планового обоснования;
• дигитализация топоплана;
• подготовка и оформление плана границ земельного участка и сопутствующей документации;
• составление схемы землепользований в кадастровом квартале, контроль непротиворечивости информации о земельных участках;
• составление таблицы баланса земель по кадастровому кварталу.

В качестве основных принципов при разработке комплекса приняты полная корректность и высокая эффективность вычислительных методов и алгоритмов. Отличительной особенностью комплекса является развитый механизм настройки на специальные требования пользователя, начиная с форматов ввода исходной информации и заканчивая составом и качеством печати выходных документов. Можно легко изменить параметры на один сеанс работы, на одну задачу или даже на какую-то ее часть (к примеру, в зависимости от применяемых инструментов измеренные углы для одного фрагмента сети можно вводить в десятых долях минуты, а для другого - в градах). 
 
Исходные данные вводятся в табличной форме, форматы ввода ориентированы на документ-первоисточник (полевой журнал). Например, измеренные элементы по сети планового обоснования можно вводить в виде набора отдельных углов и линий (вместе с фактическими названиями пунктов, между которыми они измерены), при этом последовательность ввода никак не связана с фактической последовательностью этих элементов в обрабатываемой сети. Наряду с этим возможен ввод и в виде привычной ведомости теодолитного хода (названия пунктов, углы, линии) и т.п. 
 
Предусмотрен импорт исходных данных с машинных носителей, полученных при проведении полевых измерений некоторыми типами приборов с авторегистрацией - электронными тахеометрами 2ТА5 и ТС600, а также GPS-приемником "Землемер"; по договоренности с пользователем список этих приборов может быть легко расширен. 
 
В любом случае во входной информации полностью отсутствуют такие характеристики, как число ходов в сети, число узловых точек и т.д. - подсчет этих величин, подбор измеренных элементов в ходы и ходов в полигоны выполняется автоматически в процессе обработки. 
Все уравнительные вычисления в комплексе выполняются строго по способу наименьших квадратов. Средние квадратические ошибки измеренных элементов принимаются либо стандартными в зависимости от класса (разряда) сети, либо задаются непосредственно. Возможна совместная обработка сетей разной точности. Уравнивание плановых и высотных полигональных сетей выполняется классическим коррелатным методом (методом условных измерений), что гарантирует выявление всех возникающих в сети геометрических условий и полное апробирование сети по допустимости невязок. Подчеркнем, что в полигональных сетях этот метод имеет ряд принципиальных преимуществ перед параметрическим, в том числе:

• подсчет невязок всех возникающих в сети независимых геометрических условий и сравнение их с нормативными допусками позволяет до уравнивания убедиться в отсутствии в сети грубых промахов, а при их наличии - достаточно надежно их локализовать;
• соответствующая система нормальных уравнений имеет на 1 - 2 порядка меньшие размеры и лучшую обусловленность, что резко сокращает время ее решения и повышает точность и надежность получаемых результатов.

Хотя отмеченные моменты по существу общеизвестны, в современных системах обработки  геодезических измерений коррелатный  метод применяется очень редко, так как в этом случае программе  требуется дополнительная информация о геометрии сети (какие именно стороны объединяются в ходы, какие ходы - в полигоны и т.п.), и эту информацию приходится включать в исходные данные к задаче. Насколько нам известно, только СИГМА автоматизирует этот этап обработки, полностью восстанавливая схему сети по исходным данным свободного формата, описанному выше. Кроме того, СИГМА позволяет обработать как полигональные некоторые сети, для которых этот метод считался неприменимым в принципе: впервые обеспечивается составление условных уравнений для случаев наличия одно- и двухсторонних передач дирекционных углов и чисто координатной (без угловых измерений) связи отдельных фрагментов сети друг с другом и с исходными (твердыми) пунктами. 
 
Программа обработки комбинированных сетей (т.е. произвольных комбинаций триангуляции, трилатерации, полигонометрии и различных угловых, линейных и азимутальных засечек) выполняет уравнивание параметрическим методом. Также без ввода какой-либо дополнительной информации обеспечивается автоматическое вычисление предварительных (приближенных) координат и выявление и оценка допустимости невязок для большинства возникающих в сети условий фигур, координат, полюсов и базисов. 
 
Координаты и отметки пунктов обоснования могут быть помещены также в архивную базу данных. Извлечение этих данных и их включение в дальнейшую обработку обеспечивается комплексом автоматически. Во всех программах большое внимание уделено выявлению возможных ошибок в исходной информации и обеспечению адекватной реакции на них. В большинстве случаев после выдачи подробной диагностики делается попытка отбраковать те измерения, ошибка в которых наиболее вероятна, и продолжить обработку на уменьшенном объеме исходных данных. 
 
Программа обработки земельного участка строит схему его границ и вычисляет площадь по координатам межевых точек, выбираемым из базы данных; по желанию пользователя на схему помещаются ведомость координат и дополнительная информация (таблица смежников, подписи согласования границ и т.п.). 
 
Комплекс работает под управлением системы MS-DOS или WINDOWS-95, NT как DOS-приложение. 
 
Стоимость комплекса - 300 $ + НДС. 
 

 

 

 

 

1.2. Leica

 

Программный пакет LEICA Geo Office позволяет обеспечить качественное управление, визуализацию, обработку  данных полученных в ходе измерений. Данные измерений легко могут быть импортированы в программу. Анализ и обработка полученных результатов измерений может быть проведена как отдельно по каждому измерению, так и в комплексе.  
  
Еще одним пакетом для обработки и управления данными геодезических измерений является LISCAD. Этот пакет программ позволяет легко импортировать любые данные, которые были получены в ходе измерений различными электронными геодезическими приборами. Кроме того, геодезические программы, которые входят в пакет значительно убыстряют и облегчают проведение анализа данных. Для выполнения мониторинга, проведения контроля, исполнительной съемки объекта используются геодезические программы LEICA GeoMoS. Система может быть установлена на объектах различных по размеру, а также позволяет проводить мониторинг, как строящихся объектов, так и объектов, которые сдаются в эксплуатацию или требуют геодезического контроля.  
  
Программа позволяет установить требуемый масштаб исследуемого объекта. Для управления настройками электронного геодезического оборудования, например тахометров и нивелиров используется программа LEICA Survey Office. Управление данными с помощью различных современных вычислительных средств обеспечивает программа Leica Instrument Explorer. Для импорта и обработки измерений, полученных с помощью GPS-оборудования, используется программа GIS DataPRO. Программа поддерживает различные форматы файлов. Несомненным удобством программы является то, что она позволяет проводить обработку удаленных данных, которые могут быть получены из сети Интернет.  
  
Для проведения полевых работ и обработки полученных в ходе геодезической и топографической съемки данных используется программа LEICA MobileMatriX, которая позволяет провести визуализацию исследуемого объекта. С помощью этой программы обработка данных и составление отчета выполненных геодезических исследований может быть проведена непосредственно в полевых условиях. Для улучшения качества графических данных, которые были получены в результате сканирования карт, снимков спутника и других бумажных носителей используется программа I/RAS C. Данная программа обладает широким диапазоном возможностей. С ее помощью можно делать трансформирование изображении и их монтаж.

LGO - Специализированное  ПО для обработки данных тахеометрической, GPS и высотной съемки

LEICA Geo Office обеспечивает все необходимое для управления, визуализации, обработки, импорта и экспорта данных измерений, собранных с помощью GPS/ГЛОНАСС приемников, электронных тахеометров и нивелиров. Анализ и обработка данных осущетсвляется раздельно или cовместно.

Программное обеспечение  является важной частью современной  технологии измерительных работ. Leica Geosystems предлагает широкий диапазон программ, обеспечивающих максимальную продуктивность на всех этапах от измерений до представлении конечного результата. Одним из таких программных пакетов, по обработке геодезических измерений является LEICA Geo Office.

Все компоненты программы LEICA Geo Office имеют схожий вид и легко взаимодействуют друг с другом. Данные спутниковых приемников, электронных тахеометров и нивелиров управляются однообразно с помощью стандартизированных программных функций и единого потока данных. Встроенная система помощи содержит необходимые инструкции, полезную информацию, советы по применению программы и будет помогать вам на каждом шагу.

 

	LEICA GeoMoS - это современная программа для мониторинга и анализа текущего состояния наблюдаемого объекта, масштабируемая по вашим требованиям. Система устанавливается на любых объектах - больших и маленьких, существующих и строищихся.

Описание  

GeoMoS состоит из двух приложений - Монитор (Monitor) и Анализатор (Analyzer). Monitor работает в режиме реального времени, отвечающее за накопление данных и контроль измерений, проверка допустимых значений, мониторинг сообщений и контроль измерительного цикла. Analyzer - приложение для анализа, которое отвечает за анализ и создание отчетов измеренных данных, редактирование и пост-обработка, где она необходима. Данные и результаты могут быть представлены в цифровом и графическом виде и экспортированы в различные стандартные форматы.

Поддерживаются различные  устройства (например, тахеометры, GPS, метеорологические  сенсоры, геотехнические сенсоры).  Устройства управляются с помощью LEICA Sensor Manager, в котором имеется настройка конфигурации устройства.

Leica GeoMoS Web представляет  собой простое и удобное приложение, которое обеспечивает Интернет-доступ  к данным мониторинга через  различные стандартные вэб-браузеры и поддерживает гибкие пользовательские настройки для просмотра проектов через авторизованный доступ. Правила этого доступа устанавливаются индивидуально и легко выполняются настройки вывода изображений, согласно  пользовательским требованиям. Интерактивная графика позволяет быстро выполнять операции по общему обзору данных мониторинга, детальному их анализу и информированию персонала при выходе выявленных деформаций за установленные пределы. Leica GeoMoS Web использует принцип «Software as a Service» (SaaS). Это означает, что он является сервисом по заказу, дающим пользователям возможность просмотра информации и имеет надежную защиту от несанкционированного доступа (SSL-кодировка). Любой авторизованный пользователь получает возможность просматривать данные со своего компьютера, КПК или мобильного телефона.