полевое кодирование в геодезии

… и Topocad Вам в помощь, господа геодезисты!

ЗАО «ГЕОСТРОЙИЗЫСКАНИЯ», г. Москва

Почему-то в нашей стране не так много организаций, которые используют в своей работе систему полевого кодирования. Объяснить причины этого сложно, ведь присваивая объектам код, Вы, потратив, возможно, чуть больше времени в поле (я не исключаю этого на начальном этапе), в разы увеличите скорость сдачи готового объекта.

Итак, вернемся к возможностям программы Topocad. В данной программе включена готовая Таблица кодов (Рис.1), которую Вы можете использовать в своей работе. У каждого кода есть описание, ему соответствует символ, либо тип линии, если это линейный объект, цвет, масштаб, а также, что немаловажно, слой, в который автоматически будет отправлен отснятый Вами пикет.

Рис.1. Таблица кодов.

То есть, загрузив полевые данные в чертеж, Вы получаете объекты, находящиеся в разных слоях и отображенные соответствующими символами. Кроме того, при установке программы, у каждого пользователя есть возможность подключить так называемый Базовый чертеж. Тогда при создании нового файла чертежа Вы попадаете в чертеж с уже выполненными основными системными настройками и готовым списком слоев (Рис.2). Все слои находятся в своих тематических группах, названия которых, в большинстве своем, соответствуют книге Условные знаки для Топографических планов масштабов 1:5000 1:2000 1:1000 1:500.

Рис.2. Организатор слоев.

Использование группировки слоев позволяет быстро управлять отображением объектов на экране. Для этого, воспользовавшись функцией Управление наборами слоев и выбрав из выпадающего списка определенную группу, Вы одним щелчком мыши оставляете на экране только необходимые Вам в данный момент объекты (Рис.3).

Рис.3. Управление наборами слоев.

Здесь следует отметить, что рассмотренные системные файлы (и Базовый чертеж и Таблица кодов), возможно, не смогут удовлетворить всех Ваших требований. Программа Topocad хороша еще и тем, что любые изменения легко внести самому. Включенная в программу Таблица кодов является наиболее полной, номера кодов соответствуют номерам условных знаков книги Условные знаки для Топографических планов масштабов 1:5000 1:2000 1:1000 1:500, но, быть может, у Вас для решения специфических задач возникнет необходимость пользоваться другими кодами. Для этого Вы просто заходите в Таблицу и добавляете необходимый Вам код (Рис.4).

Рис.4. Создание нового кода.

У Вас всегда есть возможность назначить этому коду символ, тип линии и т.д., либо только указать слой, в который должен попасть данный объект, что уже значительно упростит дальнейшую задачу создания топографического плана или любого тематического чертежа, не правда ли?

В этой же статье (раз уж мы заговорили о драгоценных минутах нашей жизни, которые не хотелось бы тратить впустую) рассмотрим модуль Макрос, с недавних пор, а, если быть точными, начиная с 14 версии, бесплатно включенный в Topocad Базовый. Что же он позволяет сделать?

Не секрет, что при необходимости добавить в чертеж любой символ, а такая необходимость несомненно возникнет, и не раз, во время создания топографического плана, мы вынуждены зайти в функцию Вставить символ и выбрать из классификатора именно тот, который в данный момент необходим нам. Конечно, все номера соответствуют уже не раз упомянутой книге Условные знаки для Топографических планов масштабов 1:5000 1:2000 1:1000 1:500, да и краткие описания рядом с каждым номером имеют место быть, но они расположены по порядку, а, значит, мы вынуждены прокручивать список в поисках необходимого нам символа. Примерно та же ситуация обстоит и с линейными объектами. Мы создаем линию, а затем присваиваем ей тип из списка доступных. Ну а о том, что перед этим необходимо создать слой, назначить ему цвет, вес линий и сделать его активным, я думаю, Вы уже догадались. Безусловно, в программе Topocad выполнить эти действия довольно просто, но, представьте себе, с помощью использования Макроса можно избежать даже их!

Открыв панель Макрос, мы видим выпадающий список, в котором все условные обозначения разбиты на тематические группы, такие как Геодезические пункты, Коммуникации, Растительность и т.д. При выборе необходимой нам группы, раскрывается список с доступными объектами. Теперь достаточно кликнуть курсором по нужному условному знаку и функция Вставки Символа сработает автоматически. То есть мы только выбираем, что хотим построить, и указываем на экране, где должен располагаться данный объект. При построении линейных объектов принцип действий аналогичный. Например, выбрав группу Коммуникации, мы попадаем в список, из которого выбираем Газопровод подземный. Теперь наша задача указать на чертеже, где он будет проходить. ВСЁ! Газопровод нанесен на план, находится в слое Газопровод, ему присвоен цвет и тип линии (Рис.5).

Рис.5. Создание объектов с помощью Панели Макрос.

Как Вы уже догадались, ничто не мешает Вам создать «под себя» наборы функций, при которых, нажатием одной кнопки, Вы объединяете ряд действий, автоматически задаете настройки построения символов и линий определенных типов с определенными параметрами, включая атрибуты и слои. Для этого достаточно в закладке Макрос Системных настроек выбрать свою папку и создать свои группы Макросов с необходимыми Вам функциями создания элементов (Рис.6).

Рис.6. Создание Макросов.

Источник

Мой кодификатор для топосъемки

Многие геодезисты успешно применяют в своей практике полевое кодирование. Оно позволяет «разгрузить» абрис, либо вообще его убрать на не сложных объектах. В статье мы рассмотрим систему полевого кодирования, которую я разработал много лет назад и успешно применяю до сих пор.

При топосъемке в поле однотипным объектам присваивается определенный «код», по которому они затем распознаются программой и автоматически отрисовываются условными знаками. Например обозначив все деревья кодом «1» вы затем сможете в своей программе выбрать все пикеты с кодом 1 и превратить их в деревья, или при настройке программы — тоже самое сделает за вас программа автоматически. Обычно кодировать выгодно, когда у вас есть простой не нагруженный объект с не очень большим количеством разнородных элементов. Очень удобно кодирование при съемке линейных объектов за территорией городов. Когда весь ваш набор состоит из элементов «низ откоса-верх откоса-бровка дороги-бровка дороги-верх откоса-низ откоса-канава» — такой набор проще закодировать и не вести абрис вовсе, либо дорисовывать абрис только на «сложных» участках.

Следует помнить, что полевое кодирование ни в коем случае не заменяет нормальный абрис. Это лишь дополнительный инструмент, который должен облегчить вашу работу. Хотя для простых объектов абрис может и не потребоваться.

Из практики скажу, что на «нагруженных» объектах кодирование немного увеличивает время полевых работ (где-то на 20%), но значительно ускоряет последующую камеральную обработку.

Более полную информацию по полевому кодированию вы можете найти в интернете.

Основные положения

Хотя многие системы позволяют проводить кодирование линий, но я считаю это излишним и применяю только кодирование непосредственных пикетов (точек). Дело в том, что кодирование линиями требует определенного «порядка» съемки этих самых линий, что не всегда удобно. Кроме того мне кажется, что все эти дополнительные кода (открыть линию, замкнуть линию и т.д.) очень усложняют работу в поле, без особых «плюсов» при камеральной обработке. Поэтому в моей системе мы используем кодирование только характерных точек, хотя эти точки и принадлежат линиям.

Многие придерживаются кодирования буквами. Это удобно — можно например дерево закодировать «derevo» и легко запомнить. Но я считаю, что кодирование именно цифрами имеет ряд достоинств:

— цифровые клавиатуры доступны на всех приборах, а буквенные нет. Вернее буквы тоже обычно доступны, но на приборах, где мало кнопок проще набирать цифры, чем много раз тыкать для набора букв.

— цифровые клавиатуры в контроллерах обычно «крупнее» чем буквенные — значит в цифры элементарно удобней попадать пальцами или стилусом

— цифры легче орабатывать на компьютере

— цифровой код дает гарантию «совместимости» и «однозначности». Например кто-то может закодировать дерево как «der», кто-то напишет «derevo», кто-то «Tree», а в цифровом виде это всегда будет одинаковая цифра.

— вы удивитесь, но цифры легче запомнить.

Основные коды системы

Теперь рассмотрим основы моей системы кодировки.

В основе системы лежит понятие «класс», «признак» и «разряд».

Класс — это определенная группа элементов, которая начинает кодироваться с одной и той же цифры. Например все наземные коммуникации начинаются с «9»

Признак — это цифра, которая встречаясь в любом или определенном месте кода — несет смысловую нагрузку. Например если в коде присутствует «0» — то эта точка всегда будет ситуационной.

Разряд — Место цифры в последовательности кода.

Звучит все сложно, но на деле все просто.

Рассмотрим основные коды

0 — Признак ситуационной точки. Если в любом месте кода встречается символ нуля — пикет автоматом становится ситуационной точкой, то есть он не будет участвовать в построении модели рельефа.

00 — Признак ситуационной точки без отметки

1 — Код обозначающий простую рельефную точку. Конечно простой пикет рельефа можно совсем ни как не обозначать, но такой код был введен специально, чтобы геодезист или замерщик не «забывали» менять кода. Рекомендую его использовать.

20 — Признак отметки верха. Если в определенных местах кода встречается цифра 2, то это означает, что была взята отметка верха коммуникации или отметка цоколя здания…. Поскольку такие отметки почти всегда будут ситуационными — то двойка почти всегда идет с нулем.

3х — Опора, столб. Специальная группа, которая выделена для кодировки разных опор, столбов, коверов и пр. В базовом коде «х» может принимать такие значения:

31 — деревянная опора, 32 — ж/б опора, 33 — мет. опора

4 — Группа признаков, которая обозначает разные «геодезические элементы». Мнемоническое правило: «четверка похожа на флажок, которым помечают сигнальные вехи реперов»

4 — Временный репер, взятый (обработанный) по отметки земли

40 — Временный репер, взятый (обработанный) по отметки полки

41 / 410 — Пункт триангуляции

42 / 420 — Пункт полигонометрии

43/430 — Точка съемочной сети временная (точка теодолитного хода)

44 / 440 — Точка закрепления угла площадки/трассы, выносной знак и т.д.

5 — Класс дополнительных объектов, который оставлен для нужд пользователя. То есть группой 5х вы можете закодировать все, что угодно и нужно в конкретной съемке. Только не забывайте куда-то записать какой код чему соответствует.

6ххх — Класс подземной коммуникации

Мнемоническое правило: у «6» кружочек в цифре находится в нижней части, то есть цифра как бы ныряет под землю, как и подземная коммуникация

Забегая вперед скажу, что класс «9» будет обозначать надземные сети

Итак. При съемке подземной сети ее можно снимать «с поверхности», тогда код будет только «6». А можно снимать например трубу в траншее или «строить» трубу по ее реальным отметкам с учетом глубин — тогда код будет «60»

Из отдельных кодов важным является код «609» — обозначает люк подземной сети (без разделения по виду коммуникации)

7 — Класс структурных линий

7 — Рельефная структурная линия (напрмер дно канавы, тальвег и т.д.)

70 — Ситуационная структурная линия

79 — Верх откоса (девятка уходит вверх)

76 — Низ откоса (шестерка уходит вниз)

71 — Бровка, кромка, обочина дороги (граница проезжей части)

77 / 770 — Бордюр. С «0» или без «0» зависит от той стороны, с которой снимали бордюр. Обычно низ бордюра обозначают 770, а верх бордюра со стороны поверхности рельефа — 77

78 — Структурная линия «берег водоема» (водоем, край канавы и т.д.) Тут «восьмерку» можно представить, как «два маленьких озерца»

784 — Урез воды (структурная линя водоема + «флажок»)

8 — класс границ контура. Начиная с этого символа обозначаются все точки границ контура

90 — Класс «надземные сети

Теперь более подробно разберем полное кодирование сетей.

Если есть необходимость кодировать сети более полно, то можно применить такую схему:

А — тип сети наземная/подземная (9 или 6)

Б — принадлежность сети к рельефу — скорее всего у вас всегда здесь будет стоять 0

В — признак типа клммуникации. Я использую такую кодировку

8 Признак задвижки

Г — признак напряжения сети низкое/высокое (1/2) или количество прокладок для напорных трубопроводов

Д — признак поворота коммуникации.

Здесь Д — это направление «часовой стрелки» поворота коммуникации относительно предыдущего пикета. Круг делится на 8 лучей (4 перепендикуляра и 4 диагонали) — тогда кодировать можно цифрой 1-8. Такую же кодировку направлений можно использовать и для контуров.

Приведем все кода в виде таблицы:

В минимальном варианте ваш базовый код может выглядеть так:

Несколько примеров кодировки коммуникаций:

«Линия ЛЭП воздушная» = 901

«Люк подземной канализации» = 6069

«Водопровод наземный типа 2В (две прокладки) после пикета поворачивает вправо под прямым углом» = 90323 (90 наземная сеть + 3 водовод + 2 сичло прокладок + 3 поворот вправо)

«кабель подземный низкого напряжения продолжает идти прямо» = 60211

«Задвижка наземного газопровода» = 9048

«Провис ЛЭП» = 209 или более предметно можно 9018

«Контур растительности поворачивает далее вправо» = 883

В какой мере использовать кодировку — это исключительно ваш выбор. Я рекомендую попробывать применять базовый код (вторая таблица), а если понравиться — постепенно расширяться. Главное найти «золотую середину», поскольку чрезмерное кодирование — все-таки затрудняет чтение абриса.

Источник

Баученков Сергей Андреевич Цифровые методы топографических съёмок и их применение в учебном процессе

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Реферат

Полевое кодирование – метод ведения цифрового абриса топографической съёмки, в котором осуществляется автоматизация вычерчивания точечных, линейных и площадных элементов ситуации местности в соответствии с классификатором программы, в которой производится обработка геодезических измерений.

Данный метод появился с тогда, когда стало возможным заносить атрибутивную информацию в дополнительную кодовую строку электронного тахеометра, т.е. в середине 1990-х годов. Таким образом, устанавливается связь между информацией об объекте, записанной в строку кода и его описанием в классификаторе программы, в которой будет осуществляться обработка. Коды в классификаторе могут иметь различный формат записи. В современных версиях программ для обработки измерений имеется возможность редактирования классификатора распознаваемых кодов в соответствии с пожеланиями пользователя, в старых версиях такой возможности не предусмотрено.

В общем виде, процесс съёмки с применением метода полевого кодирования выглядит следующим образом:

• Исполнитель присваивает снимаемым пикетам коды, прописанные в классификаторе программы, в которой он будет обрабатывать измерения (это могут быть как буквенные, так и цифровые обозначения: фонарный столб – FS или 113), вбивая их в соответствующую кодовую строку тахеометра

• По окончании съёмки измерения импортируются в программу для их обработки

• Программа распознаёт присвоенные пикетным точкам коды на основе своего классификатора

• В графическом окне отображаются топографические объекты (например, пикет с кодом FS превращается в условный знак фонарного столба)

Атрибутивная информация, записанная в строку кода может иметь сложный характер и иметь в своём составе не только описание объекта, но и различные команды, на основе которых можно автоматически начертить объекты со сложной геометрией или задать отношение снятого пикета к рельефу и тип его координат.

Кроме того, в качестве графических примитивов, в которые превращается распознанный программой код, можно использовать не только условные знаки для топографических планов, но и любые другие (например, типовые объекты, которые можно зафиксировать в процессе археологических раскопок). Таким образом, метод полевого кодирования может применяться при производстве тех видов работ, где есть какая-либо совокупность типовых объектов, подлежащих съёмке (Середович, 2005).

При кодировании линейных объектов, необходимо задавать команды начала и конца линии, а в случае с площадными объектами – команду замыкания контура и характер его заливки. При этом не должен нарушаться порядок следования пикетов в пределах одной команды.

• Снято 4 пикета, которым присвоены коды – N DZB 014, N DZB, N DZB, N DZB 015, в данном случае N – пикет не рельефный (т.е. программа не будет его учитывать при построении ЦМР), DZB – линейный условный знак деревянного забора на бетонном основании, 014 – команда начала линии, 015 – команда окончания линии. Программа соединит эти 4 точки линейным условным знаком деревянного забора на бетонном основании и исключит высоты этих точек при построении рельефной модели.

• Снято 3 пикета с кодами – N 2KN SQ, N 2KN SQ, R 2KN SQ. В данном случае N (R) – принадлежность пикета к рельефу, 2KN – площадной условный знак капитального двухэтажного здания, SQ – команда для построения прямоугольника по 3 точкам. Программа построит условный знак капитального нежилого двухэтажного здания с соответствующей подписью в середине, имеющего прямоугольную форму, причём, последний пикет уже будет участвовать в построении ЦМР.

Как видно из примеров, распознаваемая кодовая строка может иметь любой формат записи (при условии, что этот формат прописан в классификаторе программы). В этом случае, фантазия может быть ограничена только количеством символов, которые можно вбить в кодовую строку электронного тахеометра.

Хорошим примером может послужить связка CredoDAT – CredoТОПОПЛАН, где реализована возможность работы с кодировкой разного вида (стандартная и компактная) и уровня подробности. Однако, в данной связке отсутствует возможность корректного экспорта результатов отрисовки по полевым кодам в другие программы (AutoCAD, MapInfo и.т.д.).

Рис.14. Простейшая реализация метода полевого кодирования.

На рис.14 показана элементарная реализация метода полевого кодирования в программе CredoDAT 3.0: слева – файл измерений в координатах (формат – №,X,Y,Z,Код), в середине – файл измерений, импортированный в программу (коды ещё не распознаны), справа – измерения, прошедшие процесс предобработки (программа распознала присвоенные пикетам базовые коды и присвоила каждой точке соответствующий графический примитив).

В ходе прохождения производственной практики был произведён эксперимент*, в результате которого выявлено оптимальное соотношение использования того или иного метода ведения абриса:

• При съёмке большого количества однотипных объектов (крышек колодцев, столбов, поребриков, ограждений, контуров растительности и.т.д.) целесообразно применение метода полевого кодирования. Важно, чтобы используемых в ходе съёмки кодов было столько, сколько исполнитель может удержать у себя в голове и быстро вводить, не обращаясь к «шпаргалкам» (обычно их количество не превышает 6-7).

• Для всех остальных объектов топографической съёмки удобно использовать условную кодировку (то есть, делать съёмку «с примечаниями»). Каждому пикету присваивается максимально краткое описание, понятное исполнителю и содержащее информацию о характеристиках снимаемого объекта (BET600 – бетонная труба, диаметром 600 мм, GRPH – газораспределительный щит, О – отметка поверхности, DV+3.32(1.16) – домер до двери от края здания и ширина дверного проёма, DZB/MZ/DZ – пересечение в одной точке трёх видов ограждений: деревянного забора на бетонном основании, металлического забора и деревянного забора).

• На участках малой площади, с большой плотностью разнотипных объектов и многочисленными прокладками коммуникаций (как подземных, так и надземных), во избежание путаницы и большого количества ошибок, самым практичным будет ведение классического бумажного абриса, особенно в местах, где необходимо дать развёрнутую характеристику снимаемых объектов (например, когда снимаемому пикету нужно дать сразу 5 характеристик – назначение трубы, её диаметр, материал, давление и наименование организации, эксплуатирующей данный вид коммуникации).

Как правило, вышеперечисленные методы используются в приблизительном соотношении 4:5:1, из чего следует, что частичное использование метода полевого кодирования позволяет значительно ускорить процесс камеральной обработки без каких-либо временных потерь во время проведения полевых измерений. Очень часто получается полностью исключить ведение бумажного абриса.

Стоит отметить, что при съёмке только лишь методом полевого кодирования, время проведения полевых работ значительно увеличивается ввиду того, что исполнителю приходится держать при себе длинный список базовых программных кодов. Однако, ещё больше времени будет затрачено на полевые и камеральные работы, если заменить метод полевого кодирования и съёмку с примечаниями на традиционную процедуру рисования абриса на бумаге с каждой станции, так как необходимо внимательно следить за нумерацией пикетов и попутно зарисовывать ситуацию (слишком много действий, которые вкупе сильно замедляют процесс съёмки). К тому же, даже самый аккуратный и подробный абрис всё равно придётся перечерчивать ещё раз в электронном виде, причём, последовательное соединение пикетов по их номерам займёт гораздо больше времени в сравнение с обработкой результатов съёмки «с примечаниями».

Из сказанного выше можно сделать вывод, что использование каждого метода по отдельности даёт худший результат в сравнение с использованием их комбинаций.

Сравнение метода полевого кодирования с другими методами ведения абриса приведено в таблице 4.

* Сущность проведённого эксперимента заключалась в следующем: было выбрано 6 участков приблизительно одинаковой площади (

0.25 га) и степени насыщенности съёмочными пикетами, три из которых необходимо было отснять тремя различными способами (с использованием только полевого кодирования, съёмка с ведением бумажного абриса и съёмка с примечаниями, т.е. с ведением цифрового абриса), а четвёртый и последующие участки были отсняты с помощью различных комбинаций вышеперечисленных способов с целью установления их оптимального соотношения. Было измерено время, затрачиваемое на полевые работы и на камеральную обработку данных полевых измерений (уравнивание линейно-угловых величин, вычерчивание ситуации и построение горизонталей). Съёмка велась способом «в углах» от базисов, заложенных посредством RTK-измерений от базовых станций Санкт-Петербурга.

• В случае, когда съёмка выполнялась традиционным способом, с ведением абриса на бумаге, было затрачено около 2.5 часов (1.5 часа на полевые работы и 1 час на камеральную обработку). Данные значения были получены не только на основании собственного опыта съёмки ведением абриса на бумаге, но и по данным опроса коллег, занимающихся топографо-геодезическими работами более 5 лет. Существенные временные потери связаны, прежде всего, с необходимостью прерываться на каждой станции для отрисовки ситуации в условных знаках и проверять нумерацию снятых пикетов. К тому же, данный способ невозможно применять в пасмурную погоду.

В процессе камеральной обработки много лишнего времени уходит на сравнение ситуации на абрисе и на экране компьютера. Однако, на сложных участках съёмки и плотным расположением пикетов, отрисовка ситуации идёт быстрее. Кроме того, качественно нарисованный бумажный абрис можно передать в камеральный отдел, где присутствие исполнителя при вычерчивании топографического плана не потребуется.

• Если съёмка выполняется с использованием примечаний в строке кода электронного тахеометра, то исполнителю не приходится тратить время на отрисовку абриса на бумаге, нужно лишь назвать условный код снимаемого объекта, состоящего, обычно не более чем из 3-4 символов. Однако, при передаче материалов съёмки с примечаниями в камеральный отдел, в процессе отрисовки могут возникнуть некоторые вопросы содержательного характера, поэтому, данные съёмки желательно сопровождать фотографиями.

Времени было затрачено существенно меньше по сравнению с предыдущим способом (1 час 40 минут, из которых 1 час затрачен на полевые работы).

• При использовании метода полевого кодирования значительно сокращается время на отрисовку ситуации, так как она вычерчивается автоматически по заданным в процессе съёмки кодам. Но на полевые работы времени уходит сравнительно больше, так как коды и команды, записанные в классификаторе программы для обработки, имеют большее число символов по сравнению с пользовательской кодировкой. В итоге, полевые работы заняли 1.5 часа, а камеральные – 30 минут.

• В процессе съёмки оставшихся 3 участков было установлено оптимальное соотношение использования трёх вышеперечисленных способов. Временные затраты оказались несколько ниже – около 50 минут на полевые работы и 30 минут на камеральную обработку и вычерчивание.

Таблица 4. Сравнение способов ведения абриса топографической съёмки.

Метод полевого кодирования реализуется в таких программных продуктах как CredoDAT, TopoCAD, RGS и другие. Однако, в случае с CredoDAT, данный метод работает не совсем корректно (на данный момент, это актуально не только для версии 3.х, но и для новых версий). Например, часть прописанных в «Руководстве пользователя» программных команд, таких как замыкание линий и отрисовка прямоугольника по трём точкам – не работают (это можно увидеть на рис.14). Помимо этого, при экспорте в формат *.dxf, вычерченные программой по полевым кодам графические примитивы отображаются не в виде блока, а в виде внешней ссылки на файл. Корректная работа с кодировкой обеспечивается только в связке CredoDAT-CredoТОПОПЛАН, при использовании других программ, использование данного метода превращается в «сизифов труд».

Некоторые недостатки, приведённые в таблице 4, можно исправить путём разработки LISP-приложений или сторонних программ, с помощью которых возможно будет осуществить, например, автоматическую замену блоков без свойств при импорте данных из CredoDAT в AutoCAD на блоки с нужными свойствами или составить новый классификатор базовых кодов для CredoDAT, тем самым переведя метод съёмки с примечаниями в разряд полевого кодирования. Можно также написать приложение, которое обеспечит автоматическую отрисовку блоков по кодам в самой САПР.

Таким образом, подобрав наиболее выгодную комбинацию способов ведения абриса и воспользовавшись возможностью создания программ на языке AutoLISP, можно ускорить работу в несколько раз.

Применение метода полевого кодирования в процессе учебной практики студентов.

В летней учебной практике по топографии метод полевого кодирования может применяться как один из трёх способов ведения абриса топографической съёмки. Однако, в условиях сильной ограниченности во времени проведения практики, использование данного метода в полном объёме представляется весьма затруднительным. Однако, общее практическое ознакомление с основными элементами полевого кодирования может оказаться полезным и вписаться в существующие временные рамки проведения практики.

У студентов должно сформироваться понимание, в каких случаях целесообразно использовать тот или иной способ ведения абриса, и какое их соотношение приводит к наиболее быстрому и качественному результату.

Студентам может быть предложено задание следующего вида: снять 4 небольших участка, используя три способа ведения абриса – на бумаге, цифровой абрис (условная кодировка пикетов) и метод полевого кодирования. А на четвёртом участке использовать комбинацию этих трёх способов. Необходимо сравнить временные затраты на съёмку в поле и камеральную работу, полученные результаты зафиксировать в отчёте.

Глава 4. Съёмка и обследование смотровых колодцев подземных коммуникаций.

Современные жилые и промышленные территории пронизаны густой сетью подземных коммуникаций различного размера и назначения и представляют собой сложную, разветвлённую систему. Методы застройки городов подразумевают комплексное размещение подземных коммуникационных систем внутри проектируемого микрорайона. Коммуникации различного назначения располагаются на установленных нормами глубинах залегания. Помимо установленных глубин залегания, требованиями нормативных документов предусмотрено строгое соблюдение минимального расстояния между разными видами коммуникаций (Курошев, 1999).

К каждому жилому дому подводится минимум девять видов подземных коммуникаций:

• Канализация (хозяйственная и ливневая)

• Проводная радиовещательная сеть (а также кабели ГО и ЧС)

Помимо вышеперечисленных видов, в настоящее время прокладываются также оптоволоконные кабели для обеспечения широкополосного доступа в Интернет. Кроме того, на промышленных объектах могут быть проложены сети специального назначения (мазутопроводы, золопроводы, воздухопроводы, паропроводы, нефтепроводы, бензопроводы, кабели управления автоматизированными системами, сигнальные кабели, блочная сигнализация для высоковольтных кабельных прокладок и.т.д.). В связи с этим, при производстве топографической съёмки важно понимать тесную взаимосвязь между сооружением того или иного типа и системой коммуникаций, которые должны быть к нему подведены. Также важно представлять себе принцип функционирования коммуникационных сетей различного назначения.

Подземные коммуникации подразделяются на 3 основные группы (Курошев, 1999):

• Коммуникации особого типа

Трубопроводы могут подразделяться на следующие типы (Куликова, 2001):

• Самотёчные (водосток, дренаж, канализация)

• Напорные (водопровод, газопровод, тепловые сети, напорная канализация)

Также, трубопроводы подземных сетей могут подразделяться на (Куликова, 2001):

• Транзитные сети (для обслуживания города, отдельного района или промышленного предприятия, имеют самые большие диаметры сечений)

• Разводящие сети (для обслуживания кварталов или нескольких домов)

• Внутриквартальные сети (для обслуживания отдельных зданий)

Кабельные сети могут подразделяться на (Куликова, 2001):

• Сети сильных токов различного напряжения (для освещения улиц и работы электротранспорта)

• Слаботочные сети (телефонные сети, сети радиовещания)

Коммуникационные сети могут также подразделяться по принципу размещения в условиях городской застройки (Куликова, 2001):

• На полосе между красной линией и линией городской застройки (там располагаются силовые кабели и кабели связи). Красная линия отделяет общественные территории от земельных участков, застраиваемых частными лицами.

• Под тротуарами (там могут располагаться проходные коллекторы и тепловые сети, силовые кабели, кабели связи)

• Под проезжими частями улиц и дорог (водоснабжение, газоснабжение, канализация)

По существующим правилам, подземные коммуникации проектируются с соблюдением минимальных расстояний от различного рода сооружений и, как уже было сказано выше, между собой:

• Коммуникации должны располагаться не ближе 2-3 метров от фундамента, исключая кабели, которые могут располагаться не менее чем 0.5 метра от фундамента

• Минимальное расстояние между различного рода коммуникациями должно составлять не менее 0.5-1 метра, а между прокладками газопроводов высокого давления – не менее 4-5 метров.

Касаясь непосредственно съёмки подземных коммуникаций, нужно отметить, что точность съёмки коммуникационных сетей приблизительно соответствует точности съёмки ситуации местности: на территориях с застройкой – СКП положения коммуникаций между собой и по отношению к фундаментам зданий должна быть не более 10-15 см, а на незастроенной территории – до 50 см. Съемка подземных коммуникаций производится на вновь созданной или уже имеющейся планово-высотной геодезической основе. Все коммуникации, нанесённые на топографический план должны быть в обязательном порядке согласованы с ведомственными организациями, в чьём ведении находятся те или иные виды коммуникаций (Курошев, 1999):.

Планово-высотная съемка подземных коммуникаций включает следующие работы (ГКИНП-35):

• Съемка выходов подземных коммуникаций (смотровых колодцев, коверов, труб)

• Съемка сетей, выявленных с помощью трубокабелеискателей (трассоискателей)

• Съемка элементов подземных коммуникаций в шурфах

Технологическая цепочка работ по выполнению съёмки существующих подземных коммуникаций зависит от особенностей объекта, пригодности и актуальности ранее составленных топографических планов, а также от других факторов.

Работы по съёмке подземных коммуникаций наиболее часто проводят в следующем порядке:

• Создают планово-высотное съёмочное обоснование на территорию работ, либо используют уже созданное

• Производят съёмку ситуации и рельефа, а также всех видов коммуникационных сетей, выходящих на поверхность, включая точки их подключения к зданиям и сооружениям

• Составляют предварительную схему размещения сетей, используя материалы исполнительных съёмок и данные эксплуатирующих организаций

• Выполняют рекогносцировку участка местности, производят обследование смотровых колодцев подземных коммуникаций, а также дают промеры до труб и доньев

• Уточняют схему сетей, используя материалы обследования, и определяют места для работы с трассопоисковым оборудованием

• Производят поиск и съёмку недостающих, зарытых под землю коммуникаций с помощью трассоискателя

• Составляют схему подземных коммуникационных сетей по материалам их обследования, поиска и съёмки

• Согласовывают получившуюся схему с организациями, эксплуатирующими каждый вид коммуникаций

Съёмка и мониторинг подземных коммуникаций производится с применением следующих технологий:

• Съёмка с использованием трассопоискового оборудования

• Георадарная съёмка и глубинное сканирование

• Съёмка с использованием акустического профилографа

• Съёмка с использованием многолучевого эхолота или гидролокатора

• Комбинация всего вышеперечисленного с тахеометрической съёмкой и использованием GNSS-оборудования геодезического класса точности

Определение глубины заложения подземных коммуникаций в зарытом виде при помощи трассоискателя производится дважды, с расхождением не более 15% от результатов контрольно-исполнительной съёмки.

В некоторых случаях используется метод шурфования (на основе проектной документации, с большой осторожностью выкапывается яма определённой глубины, внутри которой последовательно выявляются все трубопроводы и кабели).

Работа с трассоискателем производится в двух режимах:

• Активный режим (определение местоположения и глубины залегания коммуникаций с использованием внешнего генератора переменного тока).

• Пассивный режим (определение местоположения и глубины залегания подземных коммуникаций, по которым протекает электрический ток, например, силовых кабелей и трубопроводов, находящихся под напряжением электрохимической защиты).

Максимальная напряжённость магнитного поля, измеренного по поверхности земли соответствует оси искомой коммуникации.

В случаях, когда отсутствует возможность прямого подключения клещей к трубе (кабелю), расположение оси которой нужно отследить, применяется индуктивный режим работы генератора переменного тока. В основе этого метода лежит наличие электромагнитного поля вдоль проводника с током. Соединение устанавливается посредством встроенной и направленной антенн передатчика генератора и искомой коммуникации. В этом случае достаточно установить генератор на поверхности над искомым объектом. Достоверность результатов обследования зависит от правильного подключения трассопоискового генератора.

Для поиска подземных коммуникаций также пользуются георадаром. В зависимости от применяемого антенного блока глубина зондирования обычно устанавливается от 1 до 30 м., при этом разрешающая способность колеблется от 0.01 до 0.50 м. При использовании данной технологии возникают некоторые ограничения, связанные с глубиной залегания трубопровода, диаметром, типом грунта и частотой зондирующего импульса. Возможно достаточно чётко идентифицировать подземные коммуникации только на относительно небольшой глубине, увеличение же глубины проникновения сигнала связано со значительными затратами энергии на малых частотах.

Однако, индуктивный метод не обеспечивает высокой достоверности и избирательности определения положения трубопроводов. К тому же, применение как индуктивного, так и традиционного методов невозможно для поиска неметаллических коммуникаций (пластиковые и керамические трубы).

В настоящее время предлагается несколько решений возникшей задачи:

• Применение традиционного электромагнитного метода, но с помещением в трубопровод передатчика сигнала, который будет отслеживать приёмник на поверхности.

• Использование акустических трассоискателей, принцип работы которых заключается в контроле над акустическими шумами, создаваемыми в трубопроводе за счёт механического воздействия на него (создание вибраций). Контроль основан на зависимости распространения акустических колебаний от механических и физических свойств среды.

• Применение радиационного метода, где в трубопровод помещается источник активного γ-излучения, которое фиксируется на поверхности при помощи оборудования по обнаружению сигнала от изотопа. Данный метод не применяется из-за опасности получения дозы радиоактивного облучения, так как используемые изотопы должны обладать повышенной интенсивностью.

• Экспериментальный метод, основанный на регистрации резонансной частоты.

В настоящее время самым быстрым способом координирования зарытых под землю прокладок коммуникаций является использование комбинации трассопоискового оборудования с ГНСС-приёмником и другими наземными измерительными средствами (от лазерной рулетки до электронного тахеометра). Кроме того, на данные момент существуют способы, позволяющие непосредственно во время съёмки записывать на электронный носитель вместе с координатами различную атрибутивную информацию (глубину залегания, силу тока).

Расположение подземных коммуникаций может быть нанесено на топографический план на основании следующих материалов:

• Исполнительная съёмка (снятые ещё во время строительства коммуникации в незасыпанных траншеях и котлованах, а также их выходы по завершении строительства)

• По данным планово-высотной съёмки, обследования смотровых колодцев подземных коммуникаций и результатам выявления прокладок сетей при помощи трассопоискового оборудования

• Материалы предыдущих съёмок и топографических планшетов, которые заказываются перед выполнением съёмки

Рис.15. Фрагмент топографического плана масштаба 1:500 с сетью коммуникаций

Внедрение методики съёмки и обследования коммуникаций в учебный процесс

В связи с тем, что данный этап является неотъемлемой частью полевых работ при производстве топографической съёмки (порой даже более трудоёмким, чем создание съёмочного обоснования и набор пикетов вместе взятые), возникает необходимость включения его в учебные программы ВУЗов, в которых осуществляется подготовка студентов по картографо-геодезическим специальностям.

В настоящее время данный раздел в учебных программах СПбГУ не рассматривается, хотя и встречаются в некоторых учебных пособиях (ссылка на учебник Курошева), а во время проведения летней учебной практики рассматривается методика съёмки только планово-высотной части, без учёта надземных и подземных коммуникаций, и их характеристик. (исключением являются лишь столбы ЛЭП и выходящие на поверхность трубы большого диаметра).

В учебную программу можно ввести более детальное рассмотрение процесса съёмки топографических планов, уделив при этом внимание описанию процесса съёмки и порядку обследования смотровых колодцев подземных коммуникаций. Также можно добавить данный раздел в программу летней учебной практики по геодезии

Материалы, которые можно ввести в учебно-практическую программу по геодезии, в частности – топографии:

• Блок-схемы и пояснения, пошагово описывающие последовательность выполнения полевых работ по обследованию подземных и надземных коммуникаций

• Правила ведения журнала обследования смотровых колодцев подземных коммуникаций

• Материалы, описывающие взаимосвязь различных видов коммуникационных систем с промышленно-хозяйственными объектами

• Приложение со списком типовых характеристик различных коммуникаций (непосредственно для полевой практики)

Источник