Информационная система обработки геодезических измерений в кадастре

После всех описанных действий, необходимо подключить “Geodimeter 500” к порту COM1 персонального компьютера, включить его и перевести прибор в режим ожидания, т.е. на нем в данный момент не должно выполняться ни одной программы. После чего, нажимаем в программе Data Transfer кнопку «Соединиться»

Программа попытается соединиться с прибором, и в случае удачного установления соединения, выдаст сообщение об этом. После чего, в основном окне программы появится список всех файлов съемок, хранящийся в данный момент на карте памяти прибора “Geodimeter 510”. Выбираем файлы, которые  нам необходимы, и нажимаем кнопку «Передать», в предложенном обзоре диска можно выбрать место, где мы хотим сохранить эти файлы. На этом, процедура передачи данных из “Geodimeter 510” завершена, и файлы хранятся на жестком диске ПК.

 

4.4 Обработка данных съемки  в среде GIS MapInfo

Поскольку MapInfo не является CAD системой, она не имеет стандартного модуля для обработки геодезических измерений, и хотя подобные модули разработаны  компанией MapInfo, но приобретаются они отдельно. В зависимости  от функциональных возможностей программного модуля, его стоимость доходит до 1,5 тысяч долларов США. К счастью, разработчики программы MapInfo, предлагают прикладной Basic язык для своей системы, с помощью которого я в данной работе и буду обрабатывать результаты геодезических измерений. Данная система, разрабатывалась для среды MapInfo 6.5 с помощью прикладного языка программирования MapBasic 6.5.

В качестве файла исходных данных использовались данные одной из съемок выполненных на базе ФГОУ «Учебный Центр управления земельными ресурсами» с использованием Geodimeter 510.

 

4.4.1 Обработка теодолитных  ходов в среде GIS MapInfo

Скачанные из “Geodimeter 500” данные хранятся в файле, имеющем расширение *.m, для дальнейшей работы с ними, необходимо изменить расширение этого файла на *.txt (данная мера вынужденная, поскольку MapInfo может открывать файлы далеко не всех типов). При открытии этого файла стандартной программой «Блокнот» мы увидим следующее:

93=1

4=2

2=1

4=2

62=2

21=0.0

и т.д. вплоть до конца файла измерений.

Используя “Geodimeter 500/510 User Manual”(руководство пользователя) нетрудно заметить, что цифры до знака равно - это метки прибора (см. Приложение ). А цифры после знака равно - это значения этих меток, эти значения заносятся прибором во время работы, а их значения равны либо измеренным величинам, либо значениям, выбранным оператором (человеком, который осуществляет съемку) из «Таблицы полевых кодов» (см. Приложение). Причем в файле данных, легко угадывается схема, по которой эти данные располагаются : 7 строк, записывает в файл программа ориентировки прибора на точке, далее  по 5 строк на измерение одной точки записывает в файл программа измерении на станции. Это наблюдение и лежит в основе моей программы.

Любая программа на языке MapBasic имеет следующую структуру:

1. Раздел объявления глобальных переменных и процедур, задание структур сложных переменных, объявление процедуры Sub Main(с этой процедуры начинается выполнение всей программы, а остальные процедуры только вызываются из процедуры Sub Main)
2. Тело процедуры Sub Main, в котором происходит вызов всех остальных процедур
3. Тела всех остальных процедур, объявленных в разделе №1.

Теоретически, все действия выполняемые программой, можно не делить на отдельные процедуры, а просто последовательно описать их в процедуре Sub Main. Однако это создаст определенные неудобства для последующей, возможной корректировки, и будет потреблять ощутимую часть аппаратных ресурсов ПК, поскольку все переменные объявленные в Sub Main будут существовать все время работы программы. При распределенном подходе (т.е. если программа разделена на процедуры), переменные объявленные внутри процедур создаются на время ее работы и уничтожаются сразу после того, как  процедура отработает вызов.

Определяем дирекционный угол начального направления

L1 =  arc tg ((у1-у2)/(х1-х2))      (4.4.1.1)

Все следующие дирекционные углы вычисляем по формуле

Li = L(i-1)-в +180                       (4.4.1.2)

Приращения координат Dx, Dy равны:

Dxi = S*cosLi                            (4.4.1.3)

Dyi= S*sinLi                             (4.4.1.4)

Координаты точки хода равны:

Xi = x(i-1) +  Dxi        Yi = y(i-1) + Dyi                            (4.4.1.5)

Допустимая угловая невязка расчитывается

Fв допуст = +-2*t Ön ,где t- длина хода n-количество точек хода         (4.4.1.6)

Fв факт = Sfв изм - Sfв теор, где Sfв изм- сумма измеренных углов в, Sfв теор- теоретическая сумма углов.                       (4.4.1.7)

Sfв изм =Sвизм, Sfв теор = 180(n-2), где n- количество точек хода       (4.4.1.8)

Поправки в измеренные углы вычисляются следующим образом

V = -(fв факт)/n                       (4.4.1.9)

Declare Sub Main

Declare Sub Read_Tabl

Include "Mapbasic.def"                                                

 

Type m_dim_ar      ‘ Объявление сложной структуры переменной.

  Code  As String  ‘ переменная в которой хранятся метки

  Val   As Float   ‘ переменная в которой хранятся значения

End Type           ‘ этих меток

 

 

Type TP_array        ‘Объявление еще одной структуры, в которой    

                     ‘будет храниться информация  о снятых точках

  PCode As Float     ‘Полевой код точки

  Num_Piket As Float ‘Номер пикета

  Val_Goriz As Float ‘Отсчет по горизонтальному кругу

  Val_vert As Float  ‘Отсчет по вертикальному кругу

  Slope_Dist As Float‘Наклонное расстояние до снятой точки

End Type

 

 

Global s_filename As String              ‘Объявление

Global x(100), y(100),Dir(100) As Float  ‘глобальных

Global dx(100),dy(100) As Float          ‘переменных

Global i_lab(1) as Integer               ‘

 

Global ar_rows(1) As m_dim_ar ‘объявление массивов заданных

Global Tp(1) As TP_array      ‘структур m_dim_ar и TP_array

 

 

Sub Main                      ‘тело главной процедуры

Set CoordSys NonEarth Units "m" Bounds(0,0)(1000000,1000000)

 

s_filename = FileOpenDlg("","","txt","Open M File")

Register Table s_filename Type ASCII Delimiter "=" Into "Source"

Open Table "Source" ‘диалог открытия файла, регистрация его как

                    ‘таблицы, открытие его как таблицы Source

 

Dialog              ‘Открытие диалогового окна

 

Control StaticText        ‘

Title "x1 ="              ‘описание

  Control EditText        ‘элементов

  Into x(1)               ‘управления

     Control StaticText   ‘диалога

     Title "y1 ="         ‘

        Control EditText  ‘в которых

        Into y(1)         ‘вводится информация

                          ‘о точках

  Control StaticText      ‘с которых осуществлялась

  Title "x2 ="            ‘съемка

    Control EditText      ‘

    Into y(2)             ‘

       Control StaticText ‘

       Title "y2 ="       ‘

          Control EditText‘

          Into y(2)       ‘

 

Control OKButton          ‘Описание кнопки ОК

Calling Read_Tabl         ‘При нажатии этой кнопки происходит

Title "OK"                ‘вызов процедуры Read_Tabl

Position 8,25             ‘

 

End Sub                  ‘Конец тела главной процедуры

 

Sub Read_tabl            ‘Тело процедуры Read_Tabl

 

Dim numrow, j,i,k,g,q,h,kol as Integer ‘объявление

Dim Code As string                              ‘локальных

Dim x0,y0,L, val As Float                    ‘переменных

Dim Fpract, Fteor, F,t,n As Float

 

L=atan(((y1-y2)/(x1-x2))*RAD_2_DEG)    ‘расчет значения дирекц.угла L1

k=1

 

numrow = TableInfo(source, Tab_INFO_NROWS)’Выясняем кол-во строк

ReDim ar_rows(500)                        ’в таблице Source и

ReDim i_lab(500)                          ’увеличиваем размер

                                          ’массивов до этого 

                                          ’значения

 

'print numrow

for g=1 to numrow Step 1                  ’Переносим данные из

Fetch Next From Source                    ’таблицы Source в

  ar_rows(g).Code = Source._Col1          ’массив, чтобы можно

  ar_rows(g).Val = Source._Col2           ’было оперативно

next                                      ’работать с данными

 

 

for i=1 to numrow-1 Step 1

  if  (ar_rows(i).Code="4") and (ar_rows(i+2).Code="4") then

    i_lab(k) = i+1                                                   ’выясняем положения строк

'    Print(i)                                                             ’которые записаны программой

'    Print(i_lab(k))                                                 ’ориентировки прибора,

    k=k+1                                                              ’и заносим номера этих строк

  else                                                                     ’в массив i_lab()

  End If

next    

 

Close Table Source            ’закрываем файл, т.к. больше он

                              ’нам не понадобится

for z=1 to k-1

kol=(i_lab(q+1)-(i_lab(q)+6))/5                 ‘расчет поправок в углы

n = n+kol                                                    ‘

Print(kol)

if kol =2 then

  for h=0 to kol-1 Step 1

     Fpract  = Fpract+ ar_rows (i_lab(g)+7+5*h+2)

     t=  t+ ar_rows (i_lab(g)+7+5*h+4)

End if

next

Fteor = 180(n-2)

Fizm = Fpract-Fteor

V=-Fizm/n

for q=1 to k-1

kol=(i_lab(q+1)-(i_lab(q)+6))/5

Print(kol)

if kol =2 then

  for h=0 to kol-1 Step 1

     tp(h+1).PCode = ar_rows(i_lab(g)+7+5*h)                       ‘расчет координат

     tp(h+1).Num_Piket = ar_rows (i_lab(g)+7+5*h+1)          ‘точек хода

     tp(h+1).Val_goriz = ar_rows (i_lab(g)+7+5*h+2)            ‘и точек съемки

     tp(h+1).Val_vert = ar_rows (i_lab(g)+7+5*h+3)

     tp(h+1).Slope_dist = ar_rows (i_lab(g)+7+5*h+4)

       Dir(h+1)= L-(tp(h).Val_goriz+V)+180

       dx(h+1) = tp(h).Slope_Dist*Cos(Dir(h)-tp(h).val_goriz+180)

       dy(h+1) = tp(h).Slope_Dist*Sin(Dir(h)-tp(h).val_goriz+180)

       x(h+1)  = x0+dx(h)

       y(h+1)  = y0+dy(h)

       Create Point(x(h+1),y(h+1))                                             ‘построение расчитанных точек

       x0 = x(h+1)

       y0 = y(h+1)

      L = Dir(h+1)

 

  next

  else

  End If

next

 

End Sub

Блок-схема решения этой задачи см в Приложении 1

 

4.4.2 Расчет прямой засечки в  среде GIS MapInfo

Задача прямой засечки заключается в определении координат третьего пункта Р по координатам двух исходных пунктов А, В и измеренным при них углам в1 и в2. Эту задачу целесообразно решать по формулам Юнга. Если встать между исходными пунктами и смотреть на определяемый, то пункт А будет левым, а пункт В –правым. Условимся обозначать соответствующими индексами координаты исходных пунктов и измеренные углы. Тогда формулам Юнга можно придать следующий вид:

 

Xp =Xл *ctgП +Xп *ctgЛ –Yл +Yп                       (4.4.2.1)

                   ctgЛ + ctgП

 

Yp = Yл *ctgП +Yп ctgЛ +Xл –Xп                       (4.4.2.2)             

                    ctgЛ+ctgП

где Л и П – значения углов при левом и правом пунктах, т.е. Л=в1, П=в2.

В целях контроля находят угол g = 180°-в1-в2, а затем по координатам пункта В(левый) и координатам пункта Р(правый) и по формулам записанным выше вычисляют координаты пункта А, которые должны совпасть с заданными

 

Для контроля полевых измерений, задачу решают два раза первый раз определяют координаты точки Р с точек А,В, а во второй раз вычисляют координаты точки Р с точек В,С.

                    Рис.4.4.1 Схема расчета прямой засечки

Средняя квадратическая ошибка М положения пункта Р, определенного прямой засечкой , вычисляется по формуле

 

М=m  s12 +s22                                                          (4.4.2.3)

        r*sing

где m-средняя квадратическая ошибка измерения углов

s1 s2 –расстояния от исходных пунктов до определяемого

g -угол засечки

 

s12 =(Хр-Ха)2+(Ур-Уа)2                      (4.4.2.4)