АТ «ПРИН» У шлях по стежках. (Professional Surveyor Magazine 10.2007)

04/03 / 2008

Автор статті: Тім Ренд (Tim Rand)

Під час проведення робіт з картування лісових стежок, одна геодезична фірма познайомилася з перевагами високоточного двосистемних (GPS / ГЛОНАСС) приймача, оснащеного цифровою фотокамерою. Тепер ця організація може виконати кілька видів робіт, включаючи велику частину роботи по збору даних для ГІС.

Роботи в рамках ГІС-проектів можуть відвести Вас від центральних вулиць мегаполісів на віддалені стежки, наприклад, в один з наших лісових заповідників. Багатофункціональність обладнання і захищене виконання є істотними критеріями при вирішенні завдань, які ставляться при різних типах екологічних досліджень, не кажучи вже про швидкість і точності виконання робіт.

Брюс Робінсон (Bruce Robinson), кваліфікований інженер-геодезист і власник компанії BL Robinson Engineering & Surveying, розташованої в Акроні, штат Огайо, оцінив це недавно, коли його компанія виконувала роботи по картування стежок в Уейнском лісовому заповіднику біля Марієтта, Огайо. Цей досвід також у нагоді при проведенні інших досліджень, які також виконує фірма.

У лісі команда Робінсона, в яку увійшли Чак Гошен (Chuck Goshen), Джош Еплмен (Josh Appleman), Ендрю Лонемен (Anrew Lonneman), і сам Робінсон, в супроводі співробітниці Уейнского лісового заповідника Пем Блекберн (Pam Blackburn), використовувала для отримання даних GPS-приймач Topcon GMS-2, з метою поповнення бази даних ГІС. Використовуючи програмне забезпечення TopSURV-GIS, сумісний з програмами компанії ESRI (Environmental Systems Research Institute, Inc.), вони могли завантажити польові дані безпосередньо в форматі програми. Цей приймач може використовуватися автономно (з субметровой точністю) або в якості контролера в складі системи RTK сантиметрової точності.

Робінсон також оцінив перевагу від об'єднання цифрової фотокамери з приймачем. «Наявність вбудованої фотокамери дозволяє нам приходити в офіс і завантажувати дані польових вимірювань з цифровими фотографіями, які автоматично прив'язані до точок, і ці дані можуть бути експортовані в формат програмного забезпечення ESRI», - сказав Робінсон. - «Раніше ми мали погоджувати номер фотографії з номером точки спостереження, і вручну, по одній, прикріплювати їх до файлу. Коли Ви працюєте з великим проектом, де у Вас є 100 або 200 фотографій, то легко збитися. Ви повинні бути більш обережними при проведенні польових вимірювань. Також, багато часу при камеральних роботах йде на те, щоб прив'язати за координатами фотографії ».

Група сфотографувала всі ділянки обстежуваних стежок, знаки вздовж стежок, і особливі точки, такі, як лави, перетину і заблоковані ділянки. Співробітники заповідника можуть отримати інформацію про будь-якому характерній ділянці на карті. «Подвійний клік» на точці показує будь-яку обрану фотографію, зняту при проведенні польових робіт. Це дозволяє працівникам заповідника спільно використовувати детальну інформацію, призначену для внутрішнього використання, не відвідуючи ділянку повторно. Наглядачі ділянок можуть проінструктувати стажистів, проходять літню практику, про необхідність розблокування тієї чи іншої стежки перш, ніж ті покинуть офіс. Інструменти і обладнання, необхідне для роботи, можуть бути обрані без наглядача, провідного команду на конкретну ділянку, економлячи тим самим, цінний час доглядача.

Компанія Робінсона також виконала зйомку в режимі безперервної кінематики, в результаті якої була створена тривимірна полілінія для визначення дійсної довжини стежки. Це важливо для визначення кількості матеріалу, необхідного для проведення необхідних робіт з обслуговування стежок.

Крім вбудованої камери, приймач також має вбудований електронним компасом. Ця функція дозволяє Вам зберігати дані про орієнтацію фотографій. «Це дуже цінна технічна особливість», - говорить Робінсон. - «Ми збираємося працювати в напрямку екологічних спостережень, надаючи допомогу при зйомках в болотистій місцевості і з іншими типами робіт по інвентаризації дерев, і подібними проектами». Орієнтація по компасу дає можливість будь-якому користувачеві, який працює з даними, визначити напрямок, в якому була зроблена фотографія.

Камера розширює функціональні можливості
Вбудована камера є для Робінсона ключовою особливістю приладу, необхідної для реалізації багатьох видів робіт, в яких його фірма бере участь, так само, як і для проведення інших проектів компанії, запланованих на наступні два роки. «Ми припускаємо використовувати приймач для стеження за ерозійними процесами. Це дозволить нам приходити в офіс, завантажувати наші польові дані, поміщати їх на карту і посилати це по електронній пошті. Ми можемо зробити звіт, і потім будь-який користувач на будь-якому віддаленому комп'ютері з встановленим на ньому програмним забезпеченням ArcReader може "двічі клікнути" з усіх точок і відразу подивитися фотографії. Це чудовий інструмент для виконання робіт над проектами ГІС ».

Чак Гошен, співробітник компанії, геодезист, який займається польовими зйомками, проводить безліч високоточних досліджень. Він розповів про можливості Робінсона вибирати завдання, які він може виконати на свій розсуд, використовуючи кишеньковий комп'ютер з вбудованим GPS-приймачем. «Брюс виходить і прикидає роботи, які він може зробити за кілька годин», - каже Гошен. Робінсон фіксує точки, які не позначені в планах виконуваних робіт. Він хоче, щоб співробітники його компанії провели додаткові дослідження в цих областях. Це засіб зв'язку економить час при роботі над проектами, які покривають площу понад 30 гектар. «Ми можемо повернутися пізніше, об'єднати ці дані в проекті, і прив'язати їх з такою точністю, яка визначається поставленим завданням», - каже Гошен.

При проведенні деяких робіт не потрібно досягнення субсантіметровой точності; досить субметровой точності визначення місця розташування. Але Робінсон бачить, що інженери, що працюють в клієнтських компаніях, прагнуть до досягнення більшої точності, порядку сантиметрів, при виконанні робіт. Високоточні дані дозволяють знизити собівартість робіт і мають інші очевидні переваги при проведенні геодезичних робіт адміністрацією округу, муніципалітету або приватною організацією. Інженери можуть використовувати дані кадастрових робіт та ГІС-картування для розробки проектів. Робінсон пояснює, що високоточні дані важливі при документуванні зливових колекторів, колекторів роздільної системи каналізації, і водопроводів, де важлива точна інформація про висотної позначки.

Робінсон стверджує, що новий тип GPS-приймача «змінить уявлення на даному ринку, оскільки у Вас є можливість оцінювати матеріально-виробничі запаси та інші об'єкти з субметровой точністю до того ж до можливості використання його (приймача GMS-2) в якості портативного контролера при проведенні робіт в режимі RTK для більш точних спостережень. В поле інженери зможуть зробити повний опис зливового колектора або водовідведення, потім сфотографувати водовідведення. Таким чином, вони зможуть вказати, заблокований він або зруйнований, чи потребує він в технічному ремонті, а так само вказати будь-які особливості, які необхідно відобразити в зведеній таблиці. Крім того, у них будуть точні дані про висотної позначки і розташування будь-якого водовідведення. Наявність цих даних потрібно, коли інженери повертаються до місць раніше проведених робіт, щоб проаналізувати результати повеней, при цьому необхідні точні дані ».

Фірма використовує приймачі Topcon серії HiPer Lite для проведення робіт в режимі RTK. Приймачі GMS-2 використовуються в якості контролерів і з'єднуються з «ровером» з використанням технології Bluetooth. RTK-ровер може працювати по радіоканалу (радіоканал повинен бути вільний від перешкод) на віддалення до 2.5 км від базової станції.

Як пояснює Робінсон: «Напевно, 80 відсотків наших досліджень - це наші власні інженерні вишукування. Ми розвиваємося і просуваємо компанію в області ГІС, і розуміємо роль інженера-геодезиста в ГІС-технологіях, якими я зацікавився ще на початку 90-х. Новий приймач в області ГІС допоможе нам при проведенні досліджень, організованих різними округами і муніципалітетами, і іншими людьми, які використовують ГІС ».

Перевага RTK-систем
Робінсон очікує більш глибоке впровадження в сферу ГІС, проводячи більше робіт по оцінці матеріально-виробничих ресурсів для приватних комунальних підприємств та муніципалітетів. Для цих проектів GPS-приймач буде використовувати віртуальну мережу референцних станцій (VRS) міністерства транспорту Огайо (ODOT), яка в даний момент розвивається і перебуває в режимі тестування.

Коли вона буде здана в експлуатацію, компанія BL Robinson буде використовувати переваги мережі високоточних референцних станцій ODOT VRS також і при реалізації інших проектів. При передачі поправок в реальному часі ця мережа референцних станцій може забезпечити субметровой точність при роботах з приймачем GMS-2 в диференціальному режимі (DGPS), або високу точність при роботах в режимі RTK з приймачами Topcon HiPer Lite.

Замість того, щоб встановлювати і налаштовувати базову станцію на опорній точці, користувачі можуть отримувати сигнали поправок від цієї мережі. Оскільки ровер переміщається всередині мережі, то він безперервно отримує від найближчої базової станції RTK-поправки. Гошен повідомляє: «Раніше ми просувалися на милю, ще на милю і ще на півмилі. Тепер у нас немає ніяких обмежень. Тепер все, що ми робимо, - це налаштовуємо ровер, і глушимо радіопередачу! »

Мережа високоточних базових станцій також допоможе в атестації вишок стільникових мереж. За точністю вони поділяються на класи від 2C до 1A. Раніше, у віддалених областях для атестації за класом точності 1A, необхідно було пройти кілька кілометрів до геодезичного знака. З використанням мережі необхідність в пошуку геодезичного знака відпадає. Член команди, Джош Еплмен, додає: «У нас є чотири ровера, таким чином, за допомогою мережі ODOT, по суті, в одному проекті можуть брати участь чотири оператори, і можна досягти неймовірної продуктивності. Ви виконаєте це завдання і приступите до наступної ».

Два системи краще, ніж одна
Нещодавно Робінсон почав використовувати іншу перевагу нового приймача, проводячи інвентаризацію стовпів ліній електропередач для сільського муніципалітету електроенергетики в Етна Грін, Індіана. Можливість приймати сигнали від супутників системи ГЛОНАСС поряд з супутниками системи GPS, дозволила завершити цю інвентаризацію протягом літніх місяців. Деякі стовпи були розташовані в трейлерному парку поруч з трейлерами, які закривали більшу частину небосхилу. Крім того, деякі області були густо засаджені деревами, крони яких утворювали навіс, який також закривав великі ділянки небосхилу.

«Без ГЛОНАСС ми не змогли б закінчити цей проект влітку. У нас були ситуації, коли ми приймали сигнали від двох супутників GPS і чотирьох супутників ГЛОНАСС », - згадує Робінсон. «Ми розуміємо, що без використання ГЛОНАСС ми, можливо, не закінчили б роботу над цим проектом влітку. Ми працювали з системою ГЛОНАСС в режимі RTK ».

Інші види діяльності, які отримали розвиток в минулому році в компанії BL Robinson, пов'язані з нафтогазовою галуззю. Розвиток нафтової і газової промисловості знаходиться під юрисдикцією відділу природних ресурсів Огайо (ODNR). Робота над одним з проектів вимагає наявності аерофотознімків, що перекривають район робіт. У BL Robinson є 480 гігабайт аерофотознімків і великомасштабних карт з даними на все 88 округів Огайо. На додаток до процесу збору інформації та фотографій на точках спостережень GPS-приймач буде використовуватися для роботи з аерофотознімків. Всі дані - набір аерофотознімків, цифрові фотографії, і GPS-дані будуть відправлені по електронній пошті клієнтам, що дозволяє спростити і раціоналізувати процес визначення і нанесення на карти схеми нових місць розташування колодязів і резервуарів.

В процесі робіт з новим GPS-приймачем Topcon GMS-2 співробітники компанії BL Robinson Engineering & Surveying відкривають все нові і нові його переваги. Завдяки своїй портативності і інтегрованої камері, приймач можна використовувати як для самостійних робіт, так і в якості контролера в складі системи, що працює в режимі RTK, що продовжує приносити успіх команді дослідників. Нові сфери діяльності, в напрямку яких розвивається компанія, розширюються завдяки зростанню продуктивності робіт, виконуваних із застосуванням нового приймача і всіх його можливостей. У складних умовах, коли небесвод частково перекритий, приймач дозволяє продовжувати роботи завдяки прийому сигналів від сузір'їв двох супутникових систем. В кінцевому підсумку, Робінсон говорить: «Це дозволило нам залишатися досить невеликою компанією і конкурувати нарівні з великими фірмами, завдяки перевагам, які ми отримуємо при проведенні польових робіт».

Про автора
Тім Ренд (Tim Rand) - незалежний журналіст і фотограф, позаштатний співробітник компанії Paragould, Арканзас.