NUMERUS

Jak wykorzystać program GeoKonwerter do niektórych zadań specjalnych
  - do przeliczenia współrzędnych z układu "1965" do układu "2000" lub odwrotnie
  - do opracowania wyników niwelacji satelitarnej
  - do przeliczenia wysokości z układu Kronsztadt'86 na układ Kronsztadt'60 lub odwrotnie

Jak zrobić dokładne przeliczenie współrzędnych z układu "1965" do układu "2000"
spełniające wymogi standardów geodezyjnych

Poprawne przeliczenie tego rodzaju jest procesem technologicznym angażującym zaawansowane procedury numeryczne. Automatyka zawarta w programie GeoKonwerter znacznie przyspiesza związane z tym czynności, które są tu realizowane przy pomocy "jednego klawisza", co daje pewność stałości procedury numerycznej i zabezpiecza poprawność współrzędnych wynikowych. To duża zaleta, ponieważ zwykle w przypadku innych narzędzi softwaerowych poprawna procedura obliczeniowa może być zrealizowana przez operatora ale za pomocą uciążliwej metody "krok po kroku", przez co rezultat jest obarczony ryzykiem błędu ludzkiego.
W programie GeoKonwerter poszczególne etapy obliczeń wraz ze wszystkimi parametrami są "zaszyte" w pamięci komputera, co gwarantuje spójności współrzędnych niezależnie od czasu wykonania obliczeń, a nawet osoby, która takie obliczenia wykonała. Pozwala też na przekazanie do produkcji jednego, zaakceptowanego i "oficjalnego" wariantu parametrów transformacji, który może być stosowany przez zupełnie niezależne osoby. Ta zaleta jest cenna wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba ujednolicenia sposobu wykonywania przeliczeń według wcześniej zdefiniowanego schematu.

Obliczenia są realizowane w dwóch etapach:

  • Obliczenie współczynników transformacji - jest to operacja jednorazowa związana z utworzeniem pliku parametrowego dla wybranego obszaru. Raz utworzony plik współczynników może być następnie używany wielokrotnie do przeliczeń masowych w dowolnym czasie.
  • Przeliczenia masówki - przeliczenie współrzędnych dla punktów zapisanych w pliku lub wielu plikach

A. Obliczenie współczynników transformacji (czynność jednorazowa)

  1. Przygotuj pliki punktów łącznych osnowy wyższej klasy w układzie "1965" oraz układzie "2000", zapisane w formacie txt oraz strukturze Nr x y,
    Oba pliki muszą posługiwać się tymi samymi numerami punktów, dozwolona jest dowolna kolejność punktów, pliki nie muszą być jednakowo liczne - program sam ustali odpowiadające sobie pary punktów na podstawie ich numerów.
  2. Z menu wybierz opcję Współczynniki / xy1965 -> xy2000 z transformacją lokalną,
  3. Na panelu, który się ukaże określ numer strefy układu "1965" oraz południk centralny układu "2000", a następnie przy pomocy widocznych przycisków wczytaj kolejno oba pliki punktów łącznych
  4. Zdecyduj i wybierz jaką metodą mają być doprowadzone oba układy do tożsamości matematycznej:
    z użyciem tzw. korekt układu "1965", czy według ogólnych formuł matematycznych,
  5. Wciśnij przycisk Oblicz i zapisz współczynniki, po czym w standardowym oknie zapisu nadaj nazwę zapisywanemu plikowi parametrów (nie zmieniaj lokalizacji pliku ani rozszerzenia nazwy, które proponuje program),
  6. Przeprowadź ocenę jakości transformacji lokalnej w oparciu o:
    - podstawowe parametry oceny dokładności wypisane na ekranie,
    - szkic rozkładu odchyłek na punktach łącznych widoczny na ekranie,
    - szczegółowy raport transformacji zapisany w pliku,
  7. Jeśli wyniki transformacji spełniają wymogi, to plik parametrowy utworzony w punkcie 5 może być przyjęty do stosowania. W przeciwnym wypadku wykonaj stosowną modyfikację punktów łącznych i powtórz proces, aż uzyskasz wynik satysfakcjonujący.

B. Przeliczenie masówki

  1. Z menu wybierz opcję Przeliczenia specjalne / xy1965 -> xy2000 + transformacja lokalna,
  2. Na liście dostępnych współczynników wybierz plik, który jest właściwy dla aktualnego zadania/obszaru,
  3. Przy pomocy przycisku Wczytaj plik masówki w ukł. 1965 wczytaj dane wejściowe w układzie pierwotnym,
  4. Wciśnij przycisk Przelicz, co spowoduje wykonanie kompletnej procedury numerycznej:
    - przeliczenie doprowadzające współrzędne układu pierwotnego do wspólnej płaszczyzny matematycznej
       z układem wtórnym,
    - lokalną transformację Helmerta w oparciu o wskazany plik współczynników,
    - redystrybucję odchyłek transformacyjnych na punktach dostosowania metodą Hausbrandt'a.
  5. W standardowym oknie zapisu nadaj dowolną nazwę plikowi wyników,
  6. Sprawdź na prowizorycznym szkicu w okienku graficznym, czy aktualne dane wejściowe nie powodują ekstrapolacji poza obszar punktów łącznych,

W identyczny sposób wykonuje się konwersję wskółrzędnych w kierunku xy2000 -> xy1965.


Niwelacja satelitarna
Jak podnieść dokładność wysokości wyznaczanych w oparciu o system ASG-EUPOS

Jak wiadomo sieć ASG-EUPOS nie jest jeszcze zintegrowana z państwową osnową wysokościową. Wyznaczenie w oparciu o ten serwis wysokości punktów w obowiązującym układzie wysokości normalnych jest czasami kwestią problematyczną. Uzyskiwane dokładności i zaufanie do rzędnych możemy radykalnie zwiększyć wspomagając się transformacją wysokościową, która jest dostępna w programie GeoKonwerter.

Metoda może być zastosowana zarówno w przypadku pomiarów RTK, jak również przy pomiarach statycznych z wykorzystaniem serwisu POZGEO. W swojej istocie jest jakby odpowiednikiem kalibracji, stosowanej dla współrzędnych poziomych.
W rejonie naszego obiektu wybieramy do pomiaru repery o znanych rzędnych katalogowych. Wskazane jest zadbanie o możliwie dobry rozkład powierzchniowy tych punktów na obiekcie. W celu zapewnienia elementów nadliczbowych(kontrolnych) liczba reperów powinna być nie mniejsza niż:
- 4 dla modelu transformacji liniowej
- 7 dla modelu transformacji kwadratowej.
Na wszystkich reperach wykonujemy pomiar GPS dokładnie taką samą metodą, jaką będziemy stosować do pomiaru punktów wyznaczanych. Dla reperów ściennych konieczny będzie pomiar ekscentryczny w miejscach spełniających warunek horyzontu, na które jednym stanowiskiem niwelatora zostaną przeniesione rzędne katalogowe.
Pomiary satelitarne reperów pozwolą zdefiniowanie lokalnych związków matematycznych pomiedzy wysokościami normalnymi podawanymi przez system ASG-EUPOS i wysokościami katalogowymi.
Wyżej opisaną kampanię pomiarową reperów można wykonać dla danego rejonu jednokrotnie.
Wyniki pomiaru reperów zapisujemy w dwóch plikach punktów łącznych niezbędnych do ustalenia współczynników transformacji:
Nr X Y H1   oraz   Nr H2,  gdzie:
H1 - pomierzona wysokość reperu w układzie Kronsztadt'86 z systemu ASG-EUPOS,
H2 - wysokość katalogowa w układzie Kronsztadt'86 lub Kronsztadt'60.
Jak widać po stronie układu wtórnego może wystąpić abo układ Kronsztadt'86, albo układ Krosztadt'60. Zależy to od tego, w jakim układzie wysokości chcemy uzyskać docelowe rzędne punktów wyznaczanych. Możemy też w oparciu o te same pomiary reperów określić dla naszego rejonu dwa zestawy współczynników - odpowiednio dla jednego i drugiego układu, które będziemy wykorzystywać zależnie od potrzeb produkcyjnych.

A. > Obliczenie współczynników transformacji (czynność jednorazowa)

  1. Z menu wybierz Współczynniki / Transformacja wysokości H1 -> H2,
  2. Przy pomocy przycisków Wczytaj plik... wczytaj pliki punktów łącznych transformacji wysokościowej,
  3. Zdecyduj i wybierz, jaki model transformacji ma być zastosowany - transformacja liniowa, czy kwadratowa,
  4. Wciśnij przycisk Oblicz i zapisz współczynniki, a następnie w standardowym oknie zapisu nadaj nazwę plikowi współczynników (nie zmieniaj domuślnej lokalizacji pliku ani rozszerzenia nazwy, które proponuje program),
  5. Przeprowadź ocenę jakości transformacji w oparciu o:
    - podstawowe parametry oceny dokładności wypisane na ekranie,
    - szkic rozkładu odchyłek na punktach łącznych widoczny na ekranie,
    - szczegółowy raport transformacji zapisany w pliku,
  6. Jeśli wyniki transformacji spełniają wymogi, to plik parametrowy utworzony w punkcie 4 może być przyjęty do stosowania. W przeciwnym wypadku wykonaj stosowną modyfikację punktów łącznych i powtórz proces, aż uzyskasz wynik satysfakcjonujący.

B. Obliczenie wysokości normalnych dla pomierzonej masówki

  1. Z menu wybierz opcję Transformacja / Transformacja wysokości H1 ->H2,
  2. Na liście dostępnych współczynników transformacji wybierz plik, który jest właściwy dla aktualnego zadania/obszaru,
  3. Przy pomocy przycisku Wczytaj plik masówki wczytaj plik danych wejściowych z wysokościami punktów pomierzonej masówki - format pliku Nr x y H1,
    współrzędne XY muszą być oczywiście w tym samym układzie, jaki był stosowany przy określaniu parametrów transformacji,
  4. Przy pomocy checkboxa zdecyduj, czy po zakończeniu obliczeń ma być wykonane rozrzucenie poprawek z punktów łącznych metodą Hausbrandt'a (zalecane),
  5. Wciśnij przycisk Przelicz, co spowoduje wykonanie kompletnej procedury numerycznej, a następnie w standardowym oknie zapisu nadaj dowolną nazwę plikowi wyników,
  6. Sprawdź na prowizorycznym szkicu w okienku graficznym, czy aktualne dane wejściowe nie powodują ekstrapolacji poza obszar punktów łącznych,


Jak przeliczyć wysokość z układu Kronsztadt 86 do układu Kronsztadt 60 lub odwrotnie

Do wzajemnych przeliczeń wysokości pomiędzy układami Kronsztadt'86 i Kronsztadt'60 można wykorzystać dostępny na tej stronie program H2H-pl. Realizuje on przeliczenia w oparciu o globalny model numeryczny różnic pomiędzy płaszczyznami obu układów, a do wykonania przeliczenia nie jest wymagana obecność punktów łącznych.

W sytuacji, gdy chcielibyśmy posłużyć się modelem lokalnym, który prawdopodobnie lepiej będzie uwzględniał lokalne dystorsje pomiędzy układami, pomocny może być program GeoKonwerter.
Przeprowadzenie obliczeń między układami Kronsztadt'86, Kronsztadt'60 lub Amsterdam jest analogiczne do sposobu omówionego bezpośrednio wyżej, tj. odbywa się na zasadzie transformacji wysokościowej w oparciu o kilka reperów łącznych posiadających zdefiniowane wysokości w układzie pierwotnym i wtórnym. Ten sposób przeliczenia rzędnych będzie dokładniejszy niż często stosowane rozwiązanie uproszczone, polegające na posługiwaniu się średnim odstępem pomiędzy dwoma powierzchniami. Należy tylko odpowiednio przygotować plik reperów z danymi do obliczenia współczynników. Współrzędne reperów, konieczne do wpisania w pliku, można w tym przypadku określić na podstawie danych katalogowych, a jeśli takich nie ma, to na podstawie mapy topograficznej.

Copyright© NUMERUS Wiesław Kozakiewicz www.numerus.net.pl