Комплекс подготовительных работ при создании локальной геодезической сети на аэродроме шереметьево расчет требуемой точности геодезической сети (стр. 9 из 13)
5. Сравнение плоских прямоугольных координат в заданной проекции,
определение систематических и случайных расхождений:
xi - xoi , yi - yoi- Dxo, Dyo, Dm, DA, sxy
6. Сравнение нормальных высот,
определение систематических и случайных расхождений:
Hgi - Hgoi - DHg, sHg
На следующих трех этапах выполняется подготовка исходных плановых координат и нормальных высот к совместному уравниванию с GPS-измерениями.
7. Подготовка исходных плановых координат
к совместному уравниванию с GPS-измеpениями:
xoi, yoi, Dxo, Dyo, Dm, DA - x'oi, y'oi
x'oi, y'oi - B'oi, L'oi
8. Подготовка исходных нормальных высот
к совместному уравниванию с GPS-измеpениями:
Hgoi, DHg - H'goi
H'goi - H'oi = H'goi + z
9. Заключительная подготовка координат исходных пунктов
к пространственному уравниванию совместно с GPS-измеpениями:
B'oi, L'oi, H'oi, ae, a - X'oi, Y'oi, Z'oi
На заключительных четырех этапах осуществляется собственно совместное уравнивание GPS-измеpений и заданных исходных координат пунктов геодезической сети, а также оценка точности результатов уравнивания.
10. Совместное пространственное уравнивание GPS-измеpений
и заданных исходных координат пунктов:
DXij, DYij, DZij, X'oi, Y'oi, Z'oi- X"i, Y"i, Z"i
11. Преобразование уравненных координат
в систему исходных пунктов:
X"i, Y"i, Z"i, ae, a - B"i, L"i, H"i
B"i, L"i, H"i- x"i, y"i, H"gi
x"i, y"i, H"gi, Dxo, Dyo, Dm, DA, DHg - x"i, y"i, H"gi
12. Оценка точности GPS-измеpений:
DXij, DYij, DZij-- X"j-X"i, Y"j-Y"i, Z"j-Z"i
13. Оценка изменений исходных координат пунктов:
x"i, y"i, H"gi -- xoi, yoi, Hgoi
X"i,Y"i,Z"i-- Xi, Yi, Zi.
Используя данную блок-схему можно перейти от системы координат WGS–84 в наземные системы координат.
3.3.2. Переход из координатной системы WGS-84 к местной локальной системе координат
Преобразование координат из WGS – 84 в местную локальную систему координат выполнено методом One Step с помощью блока Datum/Map программного пакета Leica Geo Office версии 3.0.
Основные требования при выполнении этой процедуры сводились к тому, чтобы обеспечить получение необходимой информации в местной координатной системе на том же высоком уровне точности, который характерен для спутниковых измерений.
В обработку было включено 15 пунктов равномерно расположенных по всей территории работ на аэродроме Шереметьево. В результате обработки были получены параметры трансформации (рис. 3.6) с помощью которых преобразованы координаты пунктов из системы WGS – 84 в местную локальную систему координат.
Рис. 3.6. Фрагмент протокола получения параметров трансформации.
Сравнивая координаты одноименных пунктов новой местной локальной системы координат со старой, были получены данные (рис. 3.7), включающие разности координат Y (dE) и X (dN), а также высот (dHgt) для каждой точки.
Рис. 3.7. Разности координат и высот пунктов старой и новой местной локальной системы координат.
Для выполнения анализа полученных данных построим диаграмму (рис. 3.8) количества точек, разности координат (Y - Easting, X - Northing) и высот (Height) которых попали в фиксированные интервалы (Residual intervals).
Рис. 3.8. Диаграмма разностей координат и высот одноименных точек в старой и новой системе.
На диаграмме видно, что значения разностей координат и высот малы и не превышают 2,5 см.
В программе Leica Geo Office, используя данные, представленные на рисунке 3.7, построим вектора смещений пунктов в плане и прямоугольники смещений высот пунктов (рис. 3.9).
Рис. 3.9. Схема смещений пунктов в местной локальной системе координат
На рисунке 3.9 видно, что вектора направлены в разные стороны. Это может быть связано с ошибками измерений. Наиболее существенные смещения в плане (2,1 см) имеют пункты 102 и 137, а по высоте (1,9 см) – пункт с идентификатором 141.
Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что на территории аэродрома Шереметьево, для выполнения комплекса геодезических работ по созданию высокоточной основы можно применять спутниковые методы и использовать полученные параметры трансформации для перехода из WGS-84 в местную локальную систему координат.
4. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ
4.1. Организация работ по теме дипломного проекта
Дипломная работа «Использование спутниковых методов создания высокоточной геодезической основы на аэродромах при реконструкции визуальных аэронавигационных средств» выполнена в НИЦ «Геодинамика» под руководством Лобазова В. Я.
Целью данной работы является разработка комплексной методики создания высокоточной локальной геодезической сети на аэродроме Шереметьево.
Исходными данными для работы послужили материалы GPS-измерений на геодезических пунктах, которые были созданы в рамках выполнения комплекса инженерно-геодезических работ по реконструкции визуальных аэронавигационных средств на ВПП-2, РД и МРД-2 международного аэропорта Шереметьево в июне - августе 2006 года.
Измерения были выполнены двухчастотными приемниками GX1220 GPS SYSTEM 1200 (Leica, Швейцария). Пункты располагались на пескоцементном покрытии (тощем бетоне) и были совмещены как с определяемыми пунктами, так и с пунктами ФГУП ГПИиНИИ ГА «Аэропроект», равномерно покрывающими всю территорию. Также была создана сеть опорных пунктов на основном бетоне.
Полученные полевые данные были обработаны с помощью программного пакета Leica Geo Office версии 3.0 («Leica», Швейцария). При этом обработка производилась в два этапа. На первом этапе выполнялось уравнивание спутниковых измерений в системе координат WGS-84 и оценка точности, затем полученные координаты преобразовывались в местную локальную систему координат (МСК).
4.2. Обоснование косвенной экономической эффективности
Рассчитать прямой экономический эффект не представляется возможным, поскольку отсутствуют стоимостные данные по отдельным видам работ. Однако сама работа не носит исключительно теоретический характер, она имеет и важное прикладное значение.
Необходимо отметить, что сопровождение реконструкции визуальных аэронавигационных средств на аэродромах является достаточно новым видом геодезических работ. В России такими работами занимаются всего несколько лет и считанное количество специалистов, а, следовательно, на данный момент не существует четкой устоявшейся методики их выполнения. В дипломной работе была разработана методика использования спутниковых технологий для создания высокоточной геодезической основы на аэродроме.
Аэродром является специфическим протяженным объектом. При разработке программы создания геодезической сети вдоль такого объекта особого внимания заслуживает принцип ее построения. Очевидно, что по сравнению со всеми известными методами, преимуществом в данном случае обладает спутниковый метод создания сети по лучевой схеме с использованием одной референцной (опорной) станции, позволяющий осуществить непосредственную передачу координат от исходного пункта на определяемые. Учитывая, что протяженность объекта незначительна (не более 4 км от базовой точки), полевые работы могут быть выполнены двумя инженерами-геодезистами с использованием двух-трех GPS-приемников. Следовательно при использовании такой методики затраты по времени и финансам будут минимальными.
В связи с необходимостью получения определяемых координат пунктов сети не только в системе WGS-84, а и в принятой для данного региона системе координат и высот (МСК), обязательным условием является привязка к пунктам плановой и высотной основы, которые характеризуются наиболее высокими точностными показателями. При камеральной обработке измерений были получены необходимые параметры перехода из системы координат WGS-84 в систему МСК.