Toponet 6.3 dokumentācija

TAHIMETRS

DATU IMPORTS UN LAUKU MĒRĪJUMA FAILA KVALITĀTE

Atbalstāmo instrumentu un to failu formāti

• LEICA instrumentu formāti -gsi, raw, tps, mrm, asc, xml
• GEOMAX instrumentu formāti-Xpad raw, mrm, tps
• SOKKIA instrumentu formāti- sdr, sd1, crd
• TOPCON instrumenti formāti-gts, pnt, xml
• TRIMBLE instrumentu formāti-dc
• NIKON instrumentu formāti-raw

Mērījumu failu kvalitātes prasības

Mērījuma faili no lauka var būt diva veida:

• mērījumi uzsākti uz vismaz diviem punktiem ar zināmām koordinātām un ir veikti leņķa un attāluma mērījumi, un noslēgts uz vismaz vienu zināmu punktu, kam ir mērīts vismaz leņka nolasījums
• mērījumi var tikt veikti, ja nevienam no stāvpunktiem nav iepriekš zināmas koordinātas (visbiežāk ģeodēzisko tīklu mērījumos) un koordinātas punktiem tiek ievadītas pie datu apstrādes.

Mērījumi faili nedrīkst būt laboti vai kā savādāk tajos veikta tīša vai netīša iejaukšanās. Programmatūra oriģinālos failus pirms to ielādes saarhivē un novieto tajā pašā vietā, kur atrodas darba faili.

Īpašas prasības uz mērījumu failiem

• Strādājot ar teodolītu Leica 703 un citiem šīs sērijas instrumentiem, dati tiek izlādēti divos failos (’’*.mrf’’ un ’’*.mrm’’), izmantojot teodolītā īpaši ievadītu formāta moduli ’’rm703.frt’’ vai citu, kādu piedāvā instrumentu izplatītāji.Ja tiek izmantots formāts ’’*.mrm’’, tajā pašā datora katalogā jāatrodas arī failam ’’*.mrf’’. Atšķirīgos lauka datu failus programma ’’Toponet’’ pārveido ’’*.gsi’’ tipa failos, kurus var rediģēt un turpmāk izmantot kā lauka datu failus.
• Līdzīga situācija veidojas arī strādājot ar firmu ”Topcon” un ”Nicon” teodolītiem, ja to dati tiek izlādēti ”Topcon gts” un ”Nicon raw” failos, bet programma Toponet no tiem izveido ”*.sdr’’ tipa failus.

PARAMETRU UZSTĀDĪJUMI UN REDIĢĒŠANA

ATTĀLUMU KOREKCIJAS

Mēroga koeficients

• Ar Latvijas k.s. LKS92 – tiek aprēķināts, izmantojot galapunktu koordinātas;
• Ar Lietuvas k.s. LKS94 – tiek aprēķināts, izmantojot galapunktu koordinātas;
• Ar uzdotu mēroga koeficientu – jebkurš lietotāja definēts koeficients, piemēram, 1.

Prizmas konstante

Prizmas konstante var tikt uzdota visam darbam kopīga attālumu korekcijas konstante, piemēram, -0.006. Šo izvēli var neizmantot, tad noklusētā konstantes vērtība būs 0.

IZLĪDZINĀŠANAS PARAMETRI

• Max ciklu skaits – piemēram, 6;
• Iterāciju kritērijs – piemēram, 0.003.

Tīkla izlīdzināšanas gaitā sākotnējās nosakāmo koordinātu vai augstumu vērtības (prognozes) pakāpeniski tiek precizētas, tām pieskaitot ar vismazāko kvadrātu metodi iegūtus labojumus. Šī darbība tiek atkārtota līdz brīdim, kad labojumi kļūst mazāki par uzdoto iterāciju kritēriju vai atkārtojumu skaits pārsniedz uzdoto maksimālo ciklu skaitu. Ieteicamais Max ciklu skaits ir 3

ATBALSTPUNKTU PRECIZITĀTE

• Horizontālā plaknē – doto punktu. koord. v. kv. kļ. vai standartkļūda , piemēram, 0.0001 m;
• Vertikālā plaknē - doto punktu augst. v. kv. kļ. standartkļūda, piemēram, 0.0001 m;

Piemērā dotie punkti tiek pieņemti par cietiem. Lietotājam ir arī citas izvēles iespējas. Šie iestatījumi ir svarīgi, ja vēlamies, lai tiktu ņemti vērā atbalstpunktu precizitāte, piemēŗam, ja atbalstpunkti ir mērīti ar GNSS vai iegūti no datubāzēm , un vēlamies ievērtēt to kļūdas.

MĒRĪJUMU PRECIZITĀTE

• Leņķiem - mērīto leņķu v. kv. kļ., piemēram, 5 sekundes;
• Attālumiem - mērīto attālumu v. kv. kļ., piemēram, 0.005 m + 50 ppm;
• Paaugstinājumiem – paaugstinājumu noteikšanas v. kv. kļ uz 1 km., piemēram, 0.020 m (konkrētam paaugstinājumam v. kv. kļ. tiek aprēķināta šādā veidā uzdotu kļūdu reizinot ar kvadrātsakni no attāluma (km)).

Mērījumu precizitāte tiek uzstādīta , ievērtējot visu iespājamo kļūdu ietekmējošos faktorus, piemēram  : instrumenta mērīšanas precizitāte, subjekta ietekme u.c.)

PARĀDĪT IZDRUKU

Parādīt izdruku – jā (v) vai nē. Ja lietotāja izvēle prasa parādīt izdruku, tad programmas darbība tūlīt pēc tīkla izlīdzināšanas tiek apturēta un ekrānā tiek atvērts izlīdzināšanas rezultātu fails. Programmas darbības turpināšanai šis fails ir jāaizver (x). Ja lietotāja izvēle neprasa parādīt izdruku, tad programmas darbība pēc tīkla izlīdzināšanas netiek apturēta, ja vien aprēķinātā svara vienības kļūda (sig0) atrodas pieļaujamo normu robežās, citādi izlīdzināšanas rezultāti tiks atvērti lietotāja apskatei arī bez šīs izvēles, jo nav izpildīta galvenā tīkla datu vērtēšanas kontrole.

CITI IESTATĪJUMI

• Ignorēt augstumus - Jā (v) vai nē. Jā izvēlās tajos gadījumos, kad jānosaka tikai plaknes koordinātas, bet nē, kad jānosaka arī augstumus;

• 3d - Jā (v) vai nē. Jā izvēlās tajos gadījumos, kad tiks veidots 3 dimensiju grafiskais fails, bet nē, kad tiks veidots 2 dimensiju grafiskais fails;

• Līniju vilkšana - Jā (v) vai nē. Jā izvēlās tajos gadījumos, kad darbā ir kodēta uzmērītu punktu savienošana ar līnijām, bet nē, ja savienošana nav kodēta.

PROGNOŽU PRECIZITĀTES KRITĒRIJS

nosaka programmas lietotājam nepieciešamo tīkla precizitātes līmeni. Tie mērījumi un mērījumu kopas, kuru veidotās pretrunas pārsniedz lietotāja noteikto kļūdu līmeni, no sākotnējā tīkla aprēķina tiek izslēgti. Lietotājs šeit var ierakstīt savu relatīvā vērtējuma saucēju vai arī izvēlēties kādu no dotajām standartvērtībām: 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000, 1:20000, 1:50000, 1:100000.

APZĪMĒJUMU TABULAS

programmas lietotājs norāda vajadzīgo informācijas kodēšanas sistēmu. Programmai tiek pievienotas divas Latvijā pašlaik plašāk pazīstamās – acad un 'adti_ms kodēšanas sistēmas, kuras nodrošina grafiskās informācijas importu MicroStation un AutoCad vidē saskaņā ar LR MK noteiktajām prasībām. Taču, izmantojot programmā iebūvēto tabulu redaktoru, lietotājs samērā vienkārši var izveidot arī citu, no dotajām atšķirīgu, kodēšanas sistēmu. Par apzimējuma kodu tabulas rediģēšanu un apstrādi skatīt sadaļu TOPOGRĀFISKO KODU APSTRĀDE

Apzīmējumu tabulu redaktors

IZVADU FORMĀTI

Lietotājs pēc vajadzības var izvēlēties koordinātu un augstumu izdrukas, kā arī MicroStation (*.muc) vai AutoCad (*scr) failu izveidi:

PAPILDIESTATĪJUMI

• Decimālzīmes augtumam

Lietotājs norāda vajadzīgo decimālzīmju skaitu starppunktu augtumu pierakstiem - 0, 1, 2, 3,4 kurš tiks ievērots gan izdrukas sarakstā, gan grafiskajos attēlos.

• Teritorijas augstums

Vidējais teritorijas augstums virs referencelipsoīda tiek uzdots metros, ar nolūku nodrošināt precīzākas izmērīto attālumu projekcijas. Noklusētā augstuma vērtība programmā ir 0.

• Koordinātu konstantes

Koordinātu konstantes izmanto tajos gadījumos, kad datorteodolītā tiek ievadītas nepilnas koordinātu vērtības. Koordinātu konstantes jāuzdod metros, noklusētā vērtība abām horizontālās plaknes koordinātām ir 0.

ĢEODĒZISKĀ TĪKLA IZLĪDZINĀŠANA

Ģeodēziskā tīkla izlīdzināšana darbojas divās daļās:

 -horizontālā tīkla izlīdzināšana
 -vertikālā tīkla izlīdzināšana (izlīdzināšana ar mērījumiem, kas veikti ar nivelieri saktīt sadaļu "Nivelieris".

Ģeodēziskā tīkla izlīdzināšanā izpilda sekojošās darbības: Sagatavošanas darbi

  -importēt datus (šajā etapā dati no instrumenta formāta tiek pārveidoti TOPONET formātā .ldf
  -ielādēt lauka datni (veic , ja iepriekš jau datne jau iepriekš bijusi importēta, darbību neveic, ja veic datu importēšanu)
  -LDF datnes labošana (nepieciešamības gadījumā var veikt kodu un instrumenta augstuma vai atstarotāja augstuma koriģēšana) 
  -Tīkla datnes izveide ( šajā posmā tiek izveidotas datnes un matricas, kas nepieciešamas, lai veiktu tīkla izlīdzināšanu ar vismazāko kvadrātu metodi)

HORIZONTĀLĀ TĪKLA IZLĪDZINĀŠANA

Horizontālā tīkla izlīdzināšana ietver sekojošus etapus: -datu priekšapstrāde (jābūt veiktai pirms šī etapa, t.i. instrumentu augstumu un kodu labošana, ja uz lauka ir gadījies misēklis. Sadaļa LDF datnes labošana -tīkla datnes izveide un labošana -apstrādāt un izlīdzināt horizontālo tīklu -izvadīt mērījumus atskaitē -apskatīt rezultātu uz kartes -izlīdzināšanas parametru iestatīšana un analīze

Datu priekšapstrāde

Datu priekšapstrādē ietilpst: -datu imports vai LDF datnes ielāde - LDF datnes labošana (kodu un instrumentu un atstarotāju augstumu precizēšana, ja nepieciešams un atbalstpunktu koordinātu precizēšana)`

Tīkla datnes izveide un labošana

Tīkla datnes izveides procesā tiek izveidotas nepieciešamie Toponet datu formāti, kas nepieciešams, lai veiktu Horizontālā tīkla izlīdzināšanu . Pie tīkla datnes izveides procesa notiek mērījumu datu kvalitātes analīze- kolimācijas un nulles vietas analīze. Atskaitē parādās tie ģeodēziskā tīkla punkti, kas ir mērīti pilnu paņēmienu.

Apstrādāt horizontālo tīklu

Horizontālo tīklu apstrādes izveides procesā tiek izveidotas visas nepieciešamās matricas, lai veiktu datu izlīdzināšanu. Uz ekrāna tiek uzzīmēta ģeodēziskā tīkla shēma. Ja shēma neatbilst patiesai situācijai, tad atgriežas pie tīkla datnes labošanas un veic punktu numuru vai atbalstpunktu koordinātu precizēšanu. Ja arī pēc visu darbības izpildes. shēma neatbilst patiesai situācijai, tad iespējams ir lauku mērījumu problēma.

Horizontālā tīkla izlīdzināšana

Horizontālā tīkla izlīdzināšana tiek veikta pēc vismazāko kvadrātu metodes vairākos ciklos,līdz labojumi sasniedz Parametros uzstādītos lielumus. Izlīdzināšana notiek tik ilgi līdz iestājas viens no trīs nosacījumiem: -ciklu skaits pārsniedz noteikto lielumu (3) - programma aprēķina aptuvenas koordinātas , bet nav veikta pilnvērtīga izlīdzināšana -koordinātu labojums pēdējā ciklā pārsniedz noteikto lielumu (1 mm) - programma aprēķina aptuvenas koordinātas , bet nav veikta pilnvērtīga izlīdzināšana -koordinātu labojums sasniedz noteikto lielumu- programma ir veiksmīgi veikusi izlīdzināšanu.

NIVELIERIS

NIVELĒŠANA

Nivelēšana ir paaugstinājumu iegūšana starp diviem vai vairākiem punktiem, iegūstot augstuma atzīmes punktiem pie vienāda instrumenta augstuma un vizūras ass. Metodi, kuru izmanto nivelēšanas gājienā sauc par līmetņošanas metodi. Ir vairākas līmetņošanas metodes:

1) No vidus
Šajā gadījumā tiek veikti mērījumi uz aizmugurējo latu un mērījumi uz priekšējo latu. Paaugstinājums tiek iegūts atņemot no priekšējās latas nolasījuma aizmugurējās latas nolasījumu(h=L2-L1). Augstums šajā gadījumā tiek iegūts no aizmugurējās latas punkta augstuma un iegūtā paaugstinājuma summas(H=H0+h). Šajā gadījumā vēlams, lai attālums no aizmugurējās latas būtu tāds pats vai līdzīgs kā attālums līdz priekšējai latai.
2) Salikta
Salikta šajā gadījumā nozīmē, ka tiek izmantota 1.metode, bet secīgi no punkta uz punktu. Respektīvi katra nākamā punkta augstums ir visu iepriekšējo punktu paaugstinājumu un pirmā punkta augstuma summa.

LAUKA MĒRIJUMU KVALITĀTE NIVELIERIM

Lai toponet V6.3 programma spētu apstrādāt niveliera lauka mērijumus, mērijumiem ir jābūt veikti vai nu BFFB, BIF vai BF režīmā.
B- aizmugurējās latas nolasījums
L- priekšējās latas nolasījums
BIF- Papildus mērījumi vienā stacijā, kas nav bāzes nivelēšanas gājiena sastāvdaļa

PARAMETRU REDIĢĒŠANA

Parametrus var nomainīt sistēmas cilnē, sadaļā parametri. Lai jaunie parametri tiktu izmantoti izlīdzināšanas procesā jāpiespiež poga “Pielietot”.

DATU IMPORTS

Importēt datus var divos veidos :
1) Importēt datus no lauka izvēloties formātus *.asc, *.gsi

GSI datnes piemērs:

GSI kodu skaidrojums:

11- Punkta nosaukums

32- Horizontālā distance

330- Latas nolasījums "Meas Only" režīmā

331- Aizmugurējās latas pirmais nolasījums

332- Priekšējas latas pirmais nolasījums

335- Aizmugurējās latas otrais nolasījums

336- priekšējās latas otrais nolasījums

333- Latas nolasījums starppunktiem

334- Latas nolasījums darba sākumam

374- Augstumu mērījumu atšķirība

35- Attālumu mērījumu atšķirība

390- Atkārtoto mērījumu skaits

391- Mean mode: Standarta kļūda vienam mērījumam

392- Median mode: Mērījumu izkliede

41- Punkta kods

42-49 info1 līdz info8

571- Stacijas atšķirība

572- Kumulatīvā staciju starpība

573- Distances balanss

574- Gājiena kopējais garums

71- Piezīmes

83- Punkta augstums

Īpašo GSI kodu atšifrējums:

12-Sērijas numurs

13- Instrumenta veids

17- Datums, gads

19- Diena, laiks

95- Instrumenta temperatūra celsijos

560- Laiks

561- Diena

562- Gads

599- Programmatūras versija

ASCII formāta faila paraugs:

Šī formāta skaidrojums

PtID- Punkta Nr.

BS_HEIGHT- Aizmugurējās latas nolasījumi

IS_HEIGHT- Starppunkta latas nolasījumi

FS_HEIGHT-Priekšējās latas nolasījumi

dH- Paaugstinājumi

MEAN_dH- Paaugstinājums stacijai

Elevation- Izejas augstums

BS_DIST- aizmugurējā distance

FS_DIST- Priekšējā distance

TYPE- mērīšanas veids

2) Ielādēt *.ndf datni.

Ndf datnes paraugs :

Simbolu skaidrojums:
%t - punkts no kura uzsāk mērījumus,
%r - punkts uz kuru mēra,
%z - atbalsta punkta augstums,
%mh – augstuma precizitāte,
%mp- paaugstinājuma precizitāte.
Svarīgi piebilst, ka failam jābeidzas ar %ve> rindu un jāsākas ar %<ve rindu, kā parādīts piemērā!

ĢEODĒZISKĀ TĪKLA IZLĪDZINĀŠANA

Pēc datu importa var labot NDF datni, bet, lai šie labojumi tiktu saglabāti un izlīdzināšanas procesā tiktu izmantoti, jāuzspiež uz datnes redaktora saglabāšanas poga.

Kad datne ir saglabāta, var izlīdzināt vertikālo tīklu. Ja izlīdzināšana izrādīsies veiksmīga, parādīsies jauns lauks, kā parādīts attēlā zemāk.

2D UN 1D TĪKLA APVIENOŠANA

Toponet programmatūra piedāvā iespēju attēlot niveliera gājiena shēmu, ja tiek mērīti punkti ar aptuvenām koordinātēm. Ir iespējams attēlot šos punktus uz Latvijas Ģeotelpiskās Informācijas Aģentūras kartes

GNSS

RTK DATU APSTRĀDE

Šajā režīmā programma no lauka mērījumu datnes *.rtk vai *.rw5 izveido atskaites tabulu *.rpt un grafiskā eksporta datni *.muc (MicroStation) vai *.scr (AutoCAD).

Attēlā redzama iestatījumu tabula ar iespējām izvēlēties:
Nolasījumu fails: dialoga logs GNSS mērījumu datnes *.rtk un *.rw5 formāta ielasīšanai;
Konvertēt uz: grafiskās vides izvēle;
Citi iestatījumi:

• Līniju vilkšana
  
• 3D
  

Pārskats: pārskata tabulas informācijas lauku atlasīšana;
Decimālzīmes augstumam: zīmju skaita aiz komata izvēle;
Apzīmējumu tabula – apzīmējumu tabulas izvēle.

PĒCAPSTRĀDES DATU APSTRĀDE

Izvēlnes „GNSS Datu apstrāde” apakšizvēlnēs uz pēcapstrādi ir attiecināmas divas pamatdarbības:
1. Pēcapstrādes mērījumu komplektēšana
2. Pēcapsrtādes tīkla izlīdzināšana

===Pēcapstrādes mērījumu komplektēšana==== 

Dialogā tiek veikta pāreja no teksta datnēm un nepieciešamā formāta pieauguma datnēm *.pie. Teksta datnes iegūst mērījumu sākuma apstrādē, izmantojot GNSS uztvērēja ražotājfirmas pamatprogrammu. Attēlā redzamajā dialoga logā var: • izvēlēties uztvērēja ražotājfirmu (Leica, Sokkia, Trimble, Topcon, Leica (.csv)); • izmantojot pogas „Pievienot” un „Noņemt”, var sastādīt teksta daila sarakstu, no kura ar pgu „Konvertēt” tiek izveidota viena datne *.pie.

Programma ļauj izvēlēties vairākas datnes. Pēc pirmā teksta datnes izvēles tiek izveidots pieauguma datņu nosaukums, kuru programmas lietotājs var mainīt.

Pēcapstrādes tīkla izlīdzināšana=

Dialogā tiek aprēķinātas punktu koordinātas un novērtēta to precizitāte. Dialoga īstenošanai nepieciešama izejas mērījumu datne *.nss un vismaz viena pieauguma datne *.pie (pieaugumi var atrasties arī vairākās datnēs). Izejas mērījumu datni (*.nss) iekopē no atbilstoša formāta datu bāzes vai pēc dotā parauga veido ar roku. Datne satur doto punktu koordinātas un to novērojumus:

  Nos         X [m]        Y [m]        Z [m]       sigX     sigY     sigZ
---------- ------------ ------------ ------------    (m)      (m)      (m)
% Ojars      3185444.631  1423322.982  5321411.219  0.0001   0.0001   0.0001 
     
%  LU        3182302.469  1424614.608  5322944.659    
    
%  T8        3183907.368  1426577.202  5321440.174  

% 6475       3181691.582  1426858.818  5322693.833  

% 1911       3180785.320  1419330.966  5325213.657  

%%

Piezīme: Katra datu rinda sākas ar vienu % zīmi, punktu definēšanu noslēdz ar divām % zīmēm (%%).

Tīkla izlīdzināšanas loga apakšā tiek uzdoti parametri, kas, līdzīgi kā tahimetra iestatījumu gadījumā, nosaka programmas darbību. Tie ir:

• iterāciju kritērijs;
• iterāciju (ciklu) skaits;
• kovariācijas reizinātājs, kas regulē lietotāja prognozēto kļūdu līmeni un tiek kontrolēts ar svara vienības kļūdu (sig0);
• zīme (%) – simbols izvadāmās rindas sākumā, kurš ir nepieciešas turpmākai koordinātu apstrādei.

Programmas darbības rezultātā tiek izvadīta punktu koordinātu datne ar precizitātes novērtējumu trijos formātos – telpiskās, ģeodēziskās un plaknes. Tiek izvadīti arī vektoru labojumi un koordinātu kovariāciju matrica.