I. Planificarea şi proiectarea unei sesiuni de măsurători 1.1Planificarea unei sesiuni de măsurători 1.2Metode de determinare a punctelor prin măsurători GPS 1.3Aplicaţie.Proiectarea şi planificarea unei reţele de îndesire de pe teritoriul Municipiului Timişoara folosind tenolo!ia satelitară
II. Prelucrarea şi compensarea măsurătorilor reţelei de îndesire de pe teritoriul Municipiului Timişoara folosind tenolo!ia satelitară 2.1 Partea teoretică prelucrare şi compensare 2.2 Aplicaţie Prelucrarea şi compensarea măsurătorilor reţelei de îndesire de pe teritoriul Municipiului Timişoara folosind tenolo!ia satelitară
"i#lio!rafie
Ane$e
1
I.Planificarea şi proiectarea unei sesiuni de măsurători 1.1.
Planificarea sesiunii de măsurători
%&nd o determinare este făcută cu a'utorul tenolo!iei GPS( )i*i#ilitatea dintre receptoare nu constituie o cerinţă a măsurătorii întruc&t aceste receptoare nu transmit şi nu recepţionea*ă semnale între ele( ci le primesc de la sateliţii care se mişcă în 'urul Păm&ntului. Sin!ura condiţie ce tre#uie îndeplinită pentru a putea recepţiona aceste semnale se referă la o#ţinerea unui ori*ont ori*o nt li#er spre cer. Semnalele emise de sateliţii GPS sunt asemenea ra*elor solare( astfel înc&t( orice o#stacol aflat în calea acestora reduce considera#il intensitatea semnalului put&nd ciar împiedică recepţionarea lui. Prima fa*ă a planificării se referă la ale!erea unei perioade pentru efectuarea măsurătorilor( care se )a su#di)ide în sesiuni de lucru. Perioada optimă este caracteri*ată printr+un număr suficient de mare de sateliţi )i*i#ili şi o )aloare P,-P c&t se poate de mică. n alt criteriu de ale!ere a perioadei optime de lucru se referă la influenţa refracţiei atmosferice( care( noaptea este mult mai redusă dec&t *iua. /a sta#ilirea sesiunilor de lucru în po*iţionarea relati)ă tre#uie luaţi în considerare 0 factori • lun!imea #a*ei • numărul sateliţilor )i*i#ili • !eometria constelaţiei satelitare P,-P • raportul semnal4*!omot pentru semnalul satelitar. A doua fa*ă a planificării pentru o#ser)aţii statice se referă la distri#uirea receptoarelor la ecipe şi pro!ramarea punctelor pentru fiecare ecipă. Amplasamentul 5ste indicat ca staţiile să nu fie o#strucţionate din punct de )edere al )i*i#ilităţii peste ele)aţia de 16+27 !rade8 în ca*ul în care staţia este porta#ilă( este #ine de !ăsit *ona cu !radul de o#strucţie cel mai redus. 9e!etaţia prea densă poate crea pro#leme de )i*i#ilitate pentru staţiile GPS8 frun*ele copacilor şi cren!ile pot #loca semnalele sateliţilor. Se procedea*ă la defrişări în *ona respecti)ă( pe #a*a acordului o#ţinut de la or!anele în drept. ,e 2
asemenea( se )a e)ita amplasarea staţiilor în apropierea clădirilor înalte sau a pereţilor )erticali ce pot interfera cu semnalul recepţionat( c&t şi a emiţătorilor de înaltă putere T9. :n această fa*ă se întocmeşte o dia!ramă de o#strucţie sau o dia!ramă polară( în )ederea determinării perioadei optime de staţionare pe punct( atunci c&nd )i*i#ilitatea sateliţilor este cea mai #ună. ;ecunoaşterea terenului 9i*itarea staţiilor se face o#li!atoriu pentru fiecare punct ce urmea*ă a fi staţionat( înainte de începerea propriu+*isă a proiectului de măsurători. 5ste indicat ca toţi mem#rii ecipei să participe la această recunoaştere în teren şi totodată să se anali*e*e la faţa locului dia!rama de o#strucţie. Pe #a*a acestei recunoaşteri a terenului se pot determina cu preci*ie o accesul cel mai comod la punct o sciţa completă a terenului cu direcţiile importante de acces o modul de marcare( pentru uşurarea recunoaşterii punctului o o#ţinerea acordului de acces în *onă( în ca*ul proprietăţilor pri)ate Pe tot parcursul acestei identificări a staţiilor( se )a ţine cont de condiţiile meteo care nu afectea*ă sistemul GPS sau receptoarele( dar în scim# poate afecta accesi#ilitatea la staţie. Tot în fa*a de recunoaştere se identifică sistemele de semnali*are a punctelor( lu&ndu+se măsuri de precauţie pentru cele aflate pe şosele prin să!eţi direcţionale sau cele ce )or fi staţionate pe timp de noapte sisteme de iluminare corespun*ătoare. Puncte de control planimetric n minim de trei puncte de spri'in sunt necesare pentru o compensare completă 3,. %u c&t proiectul este mai mare( cu at&t tre#uie incluse mai multe puncte de spri'in. :n ca*ul suspectării anumitor puncte cu preci*ie preci*i e scă*ută( este recomandat să se e$tindă numărul lor( pentru control suplimentar + în această situaţie se estimea*ă re*ultatele cu un !rad ridicat de preci*ie. Amplasarea acestor puncte de spri'in se face astfel +se desenea*ă linia <+S prin centrul proiectului8 apoi se desenea*ă şi linia 5+9( o#ţin&ndu+se patru cadrane e!ale. Trei dintre acestea tre#uie să conţină( fiecare( cel puţin un punct de spri'in 8 ele pot fi at&t în interiorul c&t şi în e$teriorul perimetrului proiectat. Pentru a a)ea un control mai #un asupra reţelei( se recomandă a se păstra o distanţă de =7>m sau ciar mai mică între un punct de spri'in şi unul necunoscut. Ale!erea distanţelor 3
Pentru o#ţinerea unei preci*ii ridicate a determinărilor se folosesc de re!ulă distanţe mici( între 6+16 >m8 traseele cu lun!imi mari ?37>m implică erori a#solute mai mari. -rice distanţă mare poate fi se!mentată în mai multe componente care să asi!ure preci*ia dorită pe fiecare porţiune a ei în parte. :n ca*ul metodei pasa'ului( pentru drumuiri a)&nd trasee lun!i( cu c&t acestea au )alori mai mari( cu at&t eroarea transmisă punctului următor este mai mare. Se impune menţinerea acestor lun!imi la cotele minime. ,acă este necesar să se lucre*e cu distanţe mari( atunci se )or înmulţi punctele de spri'in pe traseu. Planificarea unei sesiuni de măsurători Sesiunea se defineşte ca perioada c&nd două sau mai multe receptoare colectea*ă simultan datele furni*ate de sateliţi. :nceputul acestei @sesiuni@ depinde de mai mulţi factori( cel mai important fiind le!at de disponi#ilitatea satelitului( adică de perioada lui optimă de emisie. Planificarea unui proiect GPS constă în ale!erea unei metode optime de măsurare( a aparaturii necesare ( precum şi planificarea o#ser)aţiilor . Pentru o#ţinerea unor re*ultate #une ale determinărilor tre#uie să se ţină cont de selecta selectarea rea corect corectăă a perioad perioadelo elorr de o#ser)a o#ser)aţii( ţii( aceas aceasta ta însemn însemn&nd &nd ca ca 0 sau mai mai mulţi sateliţi să poată fi e$ploataţi simultan8 )erific )erificarea area const constelaţ elaţiilo iilorr sateliţil sateliţilor or dacă dacă o constela constelaţie ţie a fost modif modificat icată( ă( satelitul respecti) de)ine( indisponi#il şi nu emite nimic8 )erific )erificarea area P,-P+ P,-P+ulu ului(i( repre*e repre*ent&n nt&ndd un parametru parametru al !eomet !eometriei riei sateli satelitulu tului8 i8 pentru determinări statice8 un P,-PB6 indică o #ună !eometrie satelitară sateliţii sunt dispuşi în po*iţie optimă. Tre#uie e)itate confi!uraţiile ce au un P,-P?08 perioad perioadaa sesiunil sesiunilor or depind depindee de distanţ distanţe8 e8 cu c&t aces acestea tea sunt sunt mai mari mari cu at&t at&t şi sesiunile sunt mai de durată. Pentru lun!imile mici su# 17>m( campania durea*ă cam 37+06 minute iar cele ce depăşesc 27 >m determină o durată de apro$imati) 1(6 ore sau ciar mai mult8 identif identificar icarea ea sesiuni sesiuniii se face face prin nume numerota rotarea rea *ilelo *ilelorr în care care se e$ecută e$ecută Culian ,aD. Această *i a anului se defineşte în raport cu 1 Ianuarie e$ 17 ianuarie E a 17+a *i Culiană8 21 martie E a F7+a *i Culiană. Aceste notaţii se fac pe formulare tip( pe care se înre!istrea*ă şi o#ser)aţiile din *iua respecti)ă8 )erific )erificarea area inte! inte!rită rităţii ţii ecipam ecipament entului ului de teren. teren.Ses Sesiune iuneaa de măsurăt măsurători ori se înceie atunci c&nd au fost preluate toate datele necesare pentru staţia respecti)ă şi înre!istrate pe discetă pentru prelucrarea ulterioară de #irou.
4
1.2.Metode de determinare a punctelor prin măsurători GPS
5$istă mai multe tenici de măsurare care pot fi folosite de ma'oritatea receptorilorpentru măsurători GPS. Geode*ul ar tre#ui să alea!ă cea mai adec)ată tenică pentrureali*area măsurătorilor. Metoda statică folosită pentru linii lun!i( reţele !eode*ice( studiul plăcilor tectonice( etc. -feră o preci*ie mare pentru distanţe lun!i( dar comparati) este lentă. Metoda static rapidă folosită pentru or!ani*area reţelelor de control locale( îndesirea de reţele( etc. -feră o preci*ie ridicată pentru măsurarea #a*elor de p&nă la 27 >m lun!ime şi este mult mai rapidă dec&t metoda statică. Metoda cinematică folosită pentru măsurarea de detalii şi măsurarea de mai multe puncte într+o succesiune rapidă. 5ste o modalitate foarte eficientă pentru măsurarea mai multor puncte situate aproape unul de altul. :n orice ca*( dacă e$istă o#strucţii spre cer ca şi poduri( copaci( clădiri înalte etc( şi mai puţin de 0 sateliţi pot fi o#ser)aţi( ecipamentul tre#uie reiniţiali*at( fapt care poate lua 6+17 minute. tenică de procesare cunoscută ca -n Te+HlD -TH a făcut un mare pro!res în minimi*area acestei restricţii. Metoda de măsurare în timp real ;T ;T foloseşte o le!ătură de transmitere a datelor radio pentru a transmite datele de la satelit( de la #a*ă la mo#il. Aceasta face posi#ilă calcularea coordonatelor şi afişarea acestora în timp real( în timpul desfăşurării măsurătorilor. 5ste folosită pentru aplicaţii similare metodei cinematice. Metoda de măsurare com#inată + %om#inarea primelor trei metode poate asi!ura e$ecutarea oricărui proiect oric&t de amplu( cu condiţia cunoaşterii şi aprecierii corecte a locului şi momentului unde se pretea*ă a fi utili*ată fiecare metodă. ;olul impactului planificării lucrărilor se )a e)idenţia în acest ca* în mod deose#it. Po*iţiile diferitelor puncte de pe suprafaţa terestră pot fi determinate utili*&nd tenici şi tenolo!ii multiple de măsurare. Astfel( po*iţionarea se poate face în raport cu un anumit sistem de coordonate care se ale!e de o#icei ca fiind !eocentric în raport cu un alt punct determinat anterior sau( în conte$tul e$istenţei unei reţele de puncte predeterminate.
scopului şi destinaţiei urmărite. :n ta#elul ce urmea*ă sunt recapitulaț i timpii de e$ecuție şi preci*iile care caracteri*ea*ă metodele enumerate mai sus . Timpii de e$ecuție ai sesiunii și preci*iei de determinare
6
Metoda de măsurare statică
Aceasta a fost prima metodă de*)oltată în cadrul măsurătorilor GPS. Poate fi utili*ată pentru măsurarea #a*elor lun!i( de o#icei de 27 >m şi mai lun!i. n receptor este amplasat pe un punct ale cărui coordonate sunt cunoscute cu preci*ie în sistemul !eocentric. Acesta este cunoscut su# denumirea de receptor #a*ă mamă. %elălalt receptor este amplasat la celălalt capăt al #a*ei şi este cunoscut su# denumirea de mo#il ro)er. ;eceptorii tre#uie să colecte*e datele pentru o perioadă precisă de timp. Această perioadă este influenţată de lun!imea #a*ei( de numărul sateliţilor o#ser)aţi şi de !eometria sateliţilor. %a re!ulă de #a*ă( timpul de o#ser)aţie este de minim o oră pentru o lun!ime a #a*ei de 27 >m cu 6 sateliţi şi un G,-P predominant de F. "a*ele mai lun!i necesită un timp de o#ser)aţie mai îndelun!at. -dată ce au fost colectate date suficiente( receptorii pot fi opriţi. Mo#ilul ro)er+ul poate fi apoi mutat pe următoarea #a*ă şi măsurătorile pot începe din nou. %a o estimare empirică a preci*iei măsurătorilor relati)e( se poate considera J6 mm 3 mm K1 ppm din lun!imea #a*ei. Aceasta este metoda principală pentru crearea reţelelor !eode*ice de spri'in. - reducere su#stanţială a duratei sesiunilor de lucru( la 6 27 minute pentru o sesiune( este atinsă cu metoda Static rapidă( fiind folosită pentru estimarea am#i!uităţilor. Metoda oferă re*ultate foarte #une la determinări de #a*e scurte ma$im 6 17 >m( cu constelaţii satelitare foarte #une şi cu receptoare care măsoară pe am#ele frec)enţe. Preci*ia potenţială este estimată la J6 mm K1 ppm. Metoda se utili*ea*ă des la îndesirea reţelelor de spri'in şi repera' foto!rametric.
7
8
1.3. Aplicaţie proiectarea şi planificarea unei reţele de îndesire de pe teritoriul Municipiului imişoara folosind te!nolo"ia satelitară
:n data de 2F.17.2710 mem#rii ecipei 3 s+au întalnit pentru a face planificarea sesiunilor de masurători GPS în localitatea Timiș oara pentru reali*area rețelei !eode*ice de îndesire. :n )ederea o#ținerii unor re*ultate #une ale determinărilor tre#uie să ținem cont de +selectarea corectă a perioadelor de o#ser)aț ii aceste însemn&nd ca 0 sau mai mulți sateliți să poate fi e$ploataț i simultan +)erificarea constelațiilor sateliț ilor +)erificarea P,-P+ului repre*ent&nd un parametru al !eometriei satelitului8pentru un P,-P mai mic de 0 indică o #ună !eometrie satelitară +perioada sesiunilor depinde de distanț e +identificarea sesiunii se face prin numerotarea *ilelor în care se e$ecută +)erificarea inte!rităț ii ecipamentului de teren Pentru a se ține cont de factorii mai sus menționați se )a proceda astfel se )or ale!e minim 0 puncte din ;ețeaua Geode*ică
;ecunoaşterea punctelor 9