ściąga mala


PODSTAWOWYMI EFEKTAMI OSIĄGANYMI DZIĘKI STOSOWANIU SYSTEMU CAD SĄ: 1)Obniżenie kosztów i skrócenie czasu opracowania projektu poprzez *odciążenie projektanta od prac rutynowych i pracochłonnych, wykorzystanie zaoszczędzonego czasu na pracę koncepcyjną *wykorzystanie biblioteki gotowych elementów *możliwości tworzenia wielu wariantów rozwiązań pozwalających na optymalizację projektowania i ograniczenia badań prototypowych *latwość i redukcję czasu wprowadzania poprawek w projekcie; *automatyczne obliczanie cech konstrukcyjnych, np. wytrzymałości *obniżenie czasu i kosztów kreślenia dokumentacji projektowej 2)Umożliwienie wykonywania zadań, które ze względu na swoją złożoność nie mogą być realizowane ręcznie (np. nowoczesne modele karoserii samochodowych); 3)Podwyższenie jakości dokumentacji; 4)Podniesienie komfortu pracy projektanta;;;;;;;; Mimo tych oczywistych korzyści nie można generalizować, że komputerowe wspomaganie powinno być stosowane wszędzie tam, gdzie do tej pory stała deska kreślarska, ponieważ nie wszystkie rodzaje pracy są podatne na wspomaganie, ze względu na: 1)koszt konwersji dokumentacji z nośnika papierowego na cyfrowy; 2)przy sporadycznym tworzeniu projektów może nie być opłacalny; 3)lepszym rozwiązaniem jest posiadanie informacji cyfrowej w kilku etapach ,wtedy uzyskujemy tańsze przetwarzanie danych

BARIERY WDRAŻANIA CAD: 1)bariera ekonomiczne - zwłaszcza dla małych firm zakup i wdrożenie CAD jest najczęstszym i zwykle najtrudniejszym problemem; rozwiązaniem może być zakup na kredyt lup leasing; 2)bariera psychologiczna - wynika z braku świadomości celu komputeryzacji oraz poczucia zagrożenia ( np. utratą pracy), braku natychmiastowych efektów, tradycjonalizmu; Opór pracowników może doprowadzić do wydłużenia czasu przeznaczonego na wdrożenie CAD i niskiej skuteczności szkolenia kadry. 3)bariera organizacyjna - polega na trudności „wbudowania” systemu do istniejącej organizacji bez konieczności wprowadzania generalnych zmian; 4)bariera kadrowa - brak pracowników posiadających umiejętność obsługi chociażby komputera, nie mówiąc już o specjalistycznym oprogramowaniu

EFEKTYWNOŚĆ SYSTEMÓW CAD Przez pojęcie efektywności rozumie się stosunek całkowitych efektów do całkowitych nakładów. Efektywność CAD to obniżenie kosztów, możliwość łatwego stworzenia wielu wariantów oraz automatycznego obliczenia cech konstrukcyjnych i symulacji co ułatwia optymalizację procesu. Efekty zastosowania systemów CAD można podzielić na: 1)ilościowe - efekty, które można określić za pomocą jednostek wartościowych, fizycznych lub umownych, np. zmniejszenie zatrudnienia; 2)jakościowe - które można jedynie opisać; 3)jednorazowe - osiągane tylko raz w momencie wdrażania (np. redukcja zatrudnienia); 4)ciągłe - osiągane w całym okresie eksploatacji systemu; 5)bezpośrednie - wynikające bezpośrednio ze stosowania systemu (czas projektowania); 6)pośrednie - wiążą się pośrednio z wdrożeniem CAD - redukcja kosztów produkcji dzięki optymalizacji w trakcie projektowania;;; Rodzaje metody oceny efektywności projektowania: 1)metody algorytmiczne - duża formalizacja działania gwarantująca osiągnięcie jednoznacznego rozwiązania; 2)metody heurystyczne - jedynie ogólna instrukcja postępowania, nie gwarantująca osiągnięcia pozytywnego wyniku, nie mogąca funkcjonować bez wkładu projektanta;;;; Metody heurystyczne dominują na etapie wstępnym (koncepcyjnym), na etapie projektu techniczno-roboczego metody algorytmiczne. Dzięki wykorzystaniu metod algorytmicznych możliwe było wprowadzenie maszyn cyfrowych, które wymagają stosowania algorytmów projektowania ( będących dla nich programami). Dzięki wprowadzeniu CAD uległa odwróceniu proporcja czasu przeznaczonego na pracę koncepcyjną i projektowanie technologiczne (w klasycznym podejściu praca koncepcyjna zajmowała 15 % czasu, przy komputerowym wspomaganiu - 75%);;;;;; Trzeba także powiedzieć, że efektywność systemu Cad zależy z jednej strony od czynników uzależnionych z kolei od: 1)jakości sprzętu - szybkości pracy komputera i urządzeń zewnętrznych oraz ich awaryjności. 2)łatwości obsługi systemu; 3)stopnia znajomości systemu przez konstruktora. 4)istnienia bibliotek elementów, możliwości tworzenia własnych bibliotek; 5)wykorzystanie parametryzacji i języków programowania; 6)możliwości i łatwości tworzenia aplikacji; 7)ograniczeń z zewnątrz. ;;;Z drugiej strony, od kosztów zakupu oprogramowania i sprzętu oraz kosztów opracowania, wdrażania i eksploatacji systemu.

EFEKTY ZASTOSOWANIA CAD Wyróżnia się zwykle dwa główne rodzaje efektów stosowania systemów CAD jakościowo i ilościowo. Bezpośrednie efekty jakościowe to: 1)odciążenia konstruktora od prac rutynowych i nietwórczych;; 2)wzrost jakości i poprawności dokumentacji (większa dokładność i przejrzystość) oraz łatwe jej aktualizowanie i odtwarzanie;; 3)wprowadzenie do obliczeń konstrukcyjnych metod wymagających zastosowanie technik numerycznych (MES);; 4)możliwość wielokryterialnej optymalizacji konstrukcji prowadzącej do podniesienia stopnia bezpieczeństwa, niezawodności i jakości;;5)umożliwienie korzystania z już istniejących rozwiązań projektowych wskutek korzystania z komputerowych baz danych, co skraca czas opracowywania projektu;; 6)szybkie i łatwe (bez opuszczania stanowiska pracy) wykorzystanie przez projektanta obszernego zbioru (baz danych, informacji technicznych, naukowych i ekonomicznych);; 7)możliwość symulacji;; 8)łatwość współpracy z innymi firmami dzięki zapisowi konstrukcji na nośniku magnetycznym w istniejących standardach technicznych (przedsiębiorstwa wręcz wymagają od partnerów stosowanie CAD);; 9)umożliwienie podejmowania zadać złożonych, niemożliwych prawie do wykonania bez użycia komputera;; 10)wzrost komfortu pracy projektanta, dzięki wyeliminowaniu tradycyjnych uciążliwych narzędzi (ołówek, tusz);; Pośrednie efekty jakościowe to: 1)podniesienie jakości wyrobów;; 2)zgodność konstrukcji z obowiązujacymi norami państwowymi, normami zakładowymi i listami preferencyjnymi przechowywanymi i na bieżąco ktualizowanymi w bazie danych systemu;; 3)powstanie nowych możliwości działalności firmy - eksploatacja na nowe rynki;; 4)wymuszone usprawnienie organizacji pracy w komórkach współpracujących z działem projektowym;; 5)polepszenie konkurencyjności przedsiębiorstwa przez zwiększenie elastyczności, jakości produkcji;; 6)terminowość i szybkość realizacji zamówień lub zleceń;;;; Bezpośrednie efekty ilościowe to: 1)jednorazowa redukcja zatrudnienia w chwili wprowadzenia systemu (dotyczy głównie średniego personelu technicznego);; 2)zwiększenie efektywności prac projektowych;; 3)zmniejszenie pracochłonności, czasu i kosztów opracowania konstrukcji;; 4)skrócenie czasu i obniżenie kosztów emisji dokumentacji;; 5)zmniejszenie nakładów na wprowadzenie poprawek oraz na modyfikację projektu;; 6)zmniejszenie nakładów na wyszukiwanie informacji;;; Pośrednie efekty ilościowe to: 1)zmniejszenie kosztów produkcji wynikające z redukcji czasu i wydłużania;; 2)redukcja kosztów płac w dziale projektowym;; 3)spadek kosztów obsługi;-;-;-; Efekty CAD: 1) największe znaczenie mają efekty pośrednie które wynikają przede wszystkim z bezpośrednich efektów, gdyż właśnie one mogą przynosić znaczne korzyści finansowe, niewspółmiernie większe od bezpośrednich oszczędności (efekty ilościowe) w samym tylko dziale projektowym;; 2)Niestety przewidzenie wszystkich efektów pośrednich jest niemożliwe. Trudne jest także ich oszacowanie z małym marginesem błędu. Mogą to zrobić tylko specjaliści z dużym doświadczeniem we wdrażaniu systemu CAD. Wszystkie efekty posłużenia się komputerowym wspomaganiem projektowania można należycie ocenić dopiero po wdrożeniu systemu, w innym przypadku wpływa to na wynik. KOSZTY dla oceny efektywności obok oszacowania efektów niezbędne jest obliczenie kosztów całkowitych zastosowania CAD, na które składają koszty cząstkowe. Koszty można podzielić na dwie grupy: 1)koszty instalacji systemu (zakupu oprogramowania, zezwoleń); 2)koszty eksploatacji, konserwacji systemu oraz koszty personalne;;; W skład kosztów instalacji systemu wchodzą: 1)koszty opracowania projektu systemu; 2)koszty zakupu oprogramowania, właściwego systemu CAD, systemu operacyjnego oraz programowania pomocniczego; 3)koszty zakupu sprzętu komputerowego i urządzeń zewn. 4)koszty przystosowania pomieszczeń, umeblowanie, instalacja elektryczna itp. 5)koszty szkolenia pracowników. 6)koszty wynikające z osłabienia funkcjonowania usprawnionego systemu wskutek zakłóceń wewnętrznych i zewnętrznych wywołanych wprowadzeniem zmian; 7)koszty przezwyciężenia niechęci projektantów do zmian, do burzenia utartych systemów projektowania. 8)ostatecznie dwa rodzaje kosztów są niewymierne nie dają się wyrazić w jednostkach pieniężnych, lecz są bardzo ważne ze względu na nierzadko długotrwałe ujemne efekty. Przełamanie bariery psychologicznej zwykle wymaga wcześniejszych przygotowań i dużego nakładu pracy. Pozostałe składniki nakładów. Całkowite są łatwe do obliczenia. Koszty eksploatacji systemu to: 1)koszt materiałów eksploatacyjnych: dyskietki, papier, taśmy do drukarek, papier, folia i pisaki itp. 2)koszt transmisji danych (np. koszty wykorzystania modemu); 3)koszt energii elektrycznej; 4)koszt konserwacji sprzętu, oprogramowania (ok. 10-12% kosztów zakupu); 5)koszty utrzymania pomieszczeń; 6)koszty wynagrodzenia pracowników zatrudnionych w dziale projektowym; 7)przedstawiane powyżej efekty i koszty są podstawą do określenia efektywności zastosowania systemu CAD w praktyce.

ZASTOSOWANIE CAD'A W DROGOWNICTWIE 1)projektowanie dróg i ulic (całościowe: z uzbrojeniem terenu - kanalizacja deszczowa sanitarna, woda, gaz, c.o. oraz wizualizacja - widoki perspektywiczne oraz animacja przejazdu zaprojektowaną drogą); 2)wspomaganie geodezyjno-geometryczne przy budowie ulic i dróg. 3)projektowanie nawierzchni, system jej utrzymania - różnież ilość okresie simowym(duża ilość programów, które pomagają w przeliczaniu warstw, grubości, itp.). 4)projektowanie skrzyżowań i węzłów z planem warstwicowym i odwodnieniem (możliwość obliczeń przepustowości zaprojektowanego rozwiązania). 5)inżynieria ruchu - obliczanie przepustowości i parametrów warunków ruchu. 6)system sterowania ruchem - opracowanie strategii sterowania realizowanej przez sterowniki lokalne, nadrzędne i centrum sterowania ruchem (dla pojazdów indywidualnych i komunikacji zbiorowej). 7)Ocena klimatu akustycznego i spalin np. program tworzący izolinie hałasu. 8)Planowanie układów komunikacyjnych. 9)Inwentaryzacja sieci drogowej(wprowadzenie wszystkich danych do komputera). 10)Lokalizacja wypadków i ich przebiegu np. programy animacyjne. 11)Rejestrowanie i przetwarzanie danych oraz wyników pomiarów. 12)Kompleksowa gospodarka nawierzchni. 13)Analizy finansowe i ekonomiczne. 14)Wspomaganie projektowania znaków. 15) inżynieria ruchu drogowego - obliczanie przepustowości i parametrów warunku ruchu drogowego. 16) systemy sterowania ruchem -opracowanie strategii sterowania realizowanej przez sterowniki lokalne, nadrzędne i centrum sterowanie ruchem (dla pojazdów indywidualnych i komunikacji zbiorowej ). 17) ocena klimatu akustycznego i zanieczyszczeń spalinami. 18) wymagania projektowania i wykonania znaków drogowych i drogowskazowych.

OPROGRAMOWANIE WYKORZYSTYWANE DO PROJEKTOWANIA DRÓG I ULIC Programy dydaktyczne: 1)CADROG ⇒ pakiet napisany w języku Turbo Pascal przez dyplomantów IDiM PW; składający się z :*DiGIMap (tworzenie numerycznego modelu terenu); *DRIL (projektowanie trasy i niwelety ); 2)RME ⇒ program napisany w języku AutoLisp jako nakładka na program AUTOCAD 12 (angielski) opracowany przez dyplomantów KBDiIR PK; Programy profesjonalne: 1)DROGA 2)PC Highway 3)CADSide niezależny zestaw programów w środowisku DOS i WINDOWS (program został wykorzystany do zaprojektowania węzła Opatkowice);; 4)InRodas nakładka na platformie Microstation ( później również na platformie AUTOCAD ) Najszersze zastosowanie znalazł w geodezji ,bardzo często wykorzystywany w Polsce.; 5)MxRoads (MOSS) dopasowany do pracy w środowisku Windows, AutoCAD, Microstation (jeden z najlepszych programów do projektowania w skali światowej, wykorzystywany przy projektowaniu dróg , mostów ,tuneli ) 6)CARD - 1 niezależny zestaw programów w środowisku Windows (używany przy projektowaniu dróg kolejowych ); 7)Geopak niezależny pakiet na platformie Microstation; 8)Geosecma niezależny zestaw programów w środowisku DOS i Windows; 9)GeoTeczka na platformie AutoCAD; 9)Planeta na platformie AutoCAD;;;; Czynniki wpływające na wybór oprogramwania: 1)potrzeby - najczęściej realizowany typ projektu; 2)jednorodność podstawowego programu CAD we wszystkich pracowniach branżowych, nie ma konsekwencji pomiędzy różnymi typami programów; 3)fundusze - globalna ocena kosztów łącznie ze szkoleniem i dostosowaniem sprzętu; 4)pracownicy - należy wziąć pod uwagę czy pracownicy będą chcieli chętnie pracować z komputerem; 5)możliwość współpracy z inwestorami i podwykonawcami; 6)dostosowanie programów do warunków polskich, stosowanie polskich wytycznych i standardów opisów rysunków; 7)wyposażenie programu w „drobiazgi” - biblioteki elementów, typowych opisów; 8)pomoc techniczna, wsparcie gdy wystąpią problemy z eksploatacją; 9)szkolenie pracowników: szybkość opanowania projektu; koszty kursów szkoleniowych i wyłączenia pracownika z pracy; spolszczenie programu ułatwia pracę; konieczne są podstawowe szkolenia a zaawansowane można robić jeśli są pieniądze. Etapowe projektowanie drogi 1)Numeryczny model terenu; 2)Podstawowe parametry drogi 3)Trasowanie drogi; 4)Projektowanie niwelety drogi; 5)Analiza poprawności projektu; 5)Przekroje typowe; 6)Oszacowanie wielkości robót ziemnych; 7)Oszacowanie standardu technicznego drogi;;;;

Numeryczny model terenu (NMT) - to matematyczne odwzorowanie na komputerze powierzchni rzeczywistego przebiegu terenu. Jest on budowany z numerycznie przedstawionych pojedynczych punktów terenu na podstawie współrzędnych przestrzennych (x, y, z) , tworzony jest matematyczny model powierzchni topograficznej.Model matematyczny - ściśle określony algorytm pozwalający na obliczenie rzędnej terenu w dowolnym punkcie. Metody tworzenia numerycznego modelu: 1)metoda przekrojów poprzecznych- wybiera się w terenie korytarz (wokół linii bazowej) w którym przewidujemy warianty przebiegu trasy. W każdym przekroju poprzecznym terenu wprowadza się odległość od osi i rzędną punktu. Komputer modeluje dalszy teren między przekrojami.Przekroje mogą być w odległościach regularnych i nieregularnych (np. dogęszczenie tam gdzie duża nieregularność terenu). Może też być korytarz łamany. Wady: -nakładanie się błędów interpolacyjnych z dwóch sąsiednich przekrojów;; -oś projektowanej trasy nie może być zbytnio oddalona od osi porównawczej;; -liczba wprowadzanych punktów jest większa niż w innych metodach;; -punkty nie są wybierane losowo;; zalety: -metoda prosta, nie wymaga skomplikowanych obliczeń; 2)metoda linii charakterystycznych- - wprowadzamy warstwice w założonym układzie współrzędnych, aproksymujemy je przy użyciu linii prostych;; Wady:-trudno obliczyć wyróżnione punkty terenu; -w terenie płaskim uzyskuje się zbyt mało informacji; Zalety: -wprowadzanie tylko 2 współrzędnych (x, y); -w stromym terenie uzyskujemy odpowiednio więcej informacji co pozwala zmniejszyć błąd; 3) METODA SIATEK rEGULARNYCH W analizowanym obszarze zakładamy regularną siatkę prostokątów lub trójkątów o zadanych rzędnych punktów węzłowych. Nie jest niezbędne obliczanie współrzędnych punktów węzłowych siatki, stąd NMT=[z(i)] gdzie i=1,2,.....n rzędne wysokościowa dowolnego punktu P(x,y) jest wyznaczana przez interpolację rzędnych punktów węzłowych. Tak wyznaczone punkty tworzą powierzchnię II stopnia. Wady: *wierzchołki siatki nie są losowo rozmieszczone, przy bardzo urozmaiconym terenie trzeba zmniejszyć bok siatki, czyli zwiększyć liczbę punktów wziętych pod uwagę do wprowadzania. *nie odwzorowywuje lokalnych zmian powierzchni (nierówności terenu);; Zalety: *wprowadzanie jednej zmiennej (rzędnej); *szybki dostęp do danych; *wygodne do obliczeń inżynierskich (robót ziemnych);;;; 4) METODA PUNKTÓW ROZPROSZONYCH w tej metodzie wprowadzane są punkty w sposób losowy, a więc NMT=(x,y,z). Do poszukiwania rzędnej dowolnego punktu P(x,y) stosuje się dwa sposoby: a)przy pomocy równań powierzchni II-go stopnia; b)przy pomocy płaszczyzn trójkątnych; Wady: *pracochłonne przeszukiwanie zbioru danych dla wyboru punktów do interpolacji; *konieczność wprowadzania trzech współrzędnych dla każdego punktu; *problem doboru trójkąta;; Zalety: *losowe rozmieszczenie punktów; *przydatne do obliczeń robót ziemnych SPOSOBY WPROWADZANIA NMT DO KOMPUTERA 1)z podkładów mapowych: *metoda ręczna (z klawiatury); *skanowanie mapy (wektoryzacja obszaru zeskanowanego); *digitalizacja mapy - wprowadzanie elementów mapy (obiektów) przy użyciu digitizera; *z pomiarów geodezyjnych - przyrządy geodezyjne z przystawkami mokrokompterowym oraz wykorzystujące technikę GPS (total station); *z wykorzystaniem technik fotogrametrii - analiza komputerowa zdjęć lotniczych i satelitarnych

GRAFIKA KOMPUTEROWA Grafika komputerowa to dział informatyki zajmujący się tworzeniem obrazów obiektów rzeczywistych i wyimaginowanych za pomocą komputera;; Grafika wektorowa (obiektowa) -obraz w formacie wektorowym jest generowany na podstawie jego opisu matematycznego. Określa on pozycję, kierunek i długość rysowanej linii. Dzięki tej technice obraz nie traci jakości przy powiększaniu (nie ulega pikselizacji);;; Grafika rastrowa (bitowa) -traktuje ona obraz jako zbiór niezależnych od siebie kwadratowych punktów o różnych kolorach ułożonych na siatce równo w wierszach i kolumnach (rastrze). Te punkty to piksele. Jest wykorzystywana do odzwierciedlania otaczającej nas rzeczywistości i pomniejszonej w określonej skali. Grafika prezentacyjna -wyspecjalizowana grafika wektorowa służąca do wizualizacji danych zawartych w tabelach i tworzenia diagramów, przepływu lub schematów. Podstawą jest zbiór liczb.

GPS ( Global Positoning System) Zasada Pomiarów: - polega na wyznaczeniu dopplerowskiego przesunięcia dwóch wysoko stabilnych częstotliwości emitowanych przez zespół satelitów obiegających ziemię po sześciu prawie kołowych orbitach biegunowych. Pozycję anteny satelitarnego odbiornika można było tą metodą wyznaczyć z dokładnością ±(10÷30)m. Długotrwałe bo ponad dobowe pomiary względne, umożliwiały wyznaczenie wzajemnej pozycji dwóch lub większej liczby punktów geodezyjnych z dokładnością ±(0,2÷0,5)m. System GPS składa się z 3 podstawowych segmentów: 1) Segment satelitarny- składa się z 24 satelitów rozmieszczonych w 6 płaszczyznach orbitalnych o nachyleniu 55° do równika i umożliwia on równoczesną obserwację co najmniej 4 satelitów z dowolnego miejsca na kuli ziemskiej. Satelity poruszają się po prawie kołowych orbitach na wysokości ok. 20200 km z okresem obiegu równym ok.12 h***- każdy z satelitów emituje wysokostabilne częstotliwości pomiarowe, transmituje sygnały własnego zegara oraz retransmituje pewne informacje efemerydalne dotyczące położenia satelity w przestrzeni , a także pewne informacje identyfikacyjne. 2)Segment kontroli - ma za zadanie śledzenie satelitów , prowadzenie kontroli czasu satelitarnych zegarów, obliczenia efemeryd oraz przekazanie wyników do pamięci komputerów satelitów. Główna stacje w Colorado Springs (USA) pozostałe w różnych częściach globu. Stacje te mają wyznaczone wcześniej współrzędne geocentryczne w układzie WGS-84 związanych z systemem GPS. 3)Segment użytkowników- składa się z odbiorców wojskowych i cywilnych pragnących wyznaczyć swoje położenie. Zasada określenia położenia pomimo zastosowania najnowszej i niezwykle skomplikowanej technologii ( high-tech) w budowie satelitów i konstrukcja odbiorników jest prosta ; jednoczesny odbiór odległości od 3 , 4 lub większej liczby satelitów o znanych współrzędnych umożliwia obliczenie wspórzędnych obserwatora za pomocą przestrzennego liniowego wcięcia wstecz. System GPS: 1)Każdy satelita transmituje dwa rodzaje sygnałów L1(1575.42MHz) i L2(1227.60MHz); 2)Sygnał L1 jest przetworzony dwoma pseudo-przypadkowymi sygnałami zagłuszającymi, chronione kodem P i kodem C/A . Sygnał L2 zawiera jedynie kod P . Każdy satelita wysyła inny sygnał, co ułatwia odbiornikom rozpoznanie z każdego satelity pochodzi sygnał. 3)Cywilne odbiorniki do nawigacji wykorzystują jedynie kod C/A na częstotliwości L1; 4)Odbiornik na podstawie czasu wysyłania sygnału przez satelitę i czasu dotarcia sygnału do odbiornika oblicza czas potrzebny do pokonania tej drogi. 5)Jeśli odbiornik posiada bardzo dokładny zegar, dobrze synchronizowany z zegarem satelity , do określenia trójwymiarowej pozycji wystarczają jedynie pomiary z 3 satelitów. Niestety zwykle odbiorniki nawigacyjne ze względu na swoją cenę i rozmiary nie są wyposażone w dokładny zegar, w związku z tym do usunięcia zegara potrzebny jest dodatkowy pomiar z 4 satelity. 6)Zgodnie z wymaganiami USA komercyjne odbiorniki mogą poprawnie pracować jedynie poniżej prędkości 166,5 km/h i poniżej wysokości 18 km; Metody pomiaru położenia w technice GPS 1) metoda absolutna, nawigacyjna ( przestrzenne liniowe wcięcie wstecz ) - pozwala użytkownikom cywilnym na wyznaczenie trójwymiarowej pozycji z dokładnością typową rzędu 100-150 m, z zastosowaniem jednego tylko odbiornika (przy zastosowaniu przez Dep. Obrony metodzie degradacji sygnału satelitów zwanej S.A.). Po wyłączeniu S.A. uzyskuje się dokładność rzędu 10-15 m. 2)met. względna (różnicowa) -wyznaczenie różnicy współrzędnych (wektorów) pomiędzy dwoma lub większą liczbę stanowisk umożliwia osiągnięcie dokładności względnej wektora. Dokładności osiągane przy met. względnej są atrakcyjne dla praktyki geodezyjnej, gdyż ich osiągnięcia za pomocą klasycznych metod jest trudne i kosztowne.

Zalety GPS - wysoka precyzja wyznaczania punktów; - uniezależnienie pomiarów od pogody, pory dnia itd.; - nie wymaga wzajemnej widoczności pomiędzy sąsiednimi punktami geodezyjnymi; - proces pomiarowy jest całkowicie zautomatyzowany; - dane rejestruje się w postaci cyfrowej gotowej do dalszego opracowania komputerowego Ograniczenia geodezyjnych technik GPS - wymaganie łączności co najmniej z 4 satelitami w czasie pomiaru;- wymagane dowiązanie pomiarów satelitarnych do punktów o znanych współrzędnych w jednolitym układzie państwowym Techniki GPS W zależności od uzyskiwanej dokładności techniki GPS można podzielić na : 1)Nawigacyjne( absolutne) - zastosowanie jednego odbiornika GPS daje dokładności położenia 3D rzędu 10 - 15 mm,;;;; 2) Techniki DGPS ( Differential GPS) - polega głównie na korygowaniu pomiarów absolutnych, wykonywanych przez odbiornik będący w ruchu (rover), za pomocą poprawek otrzymywanych ze stacji referencyjnej (reference), w punktach o znanych współrzędnych. Dokładność metody 0,5-2 mm. Pomiary DGPS można wykonywać również w czasie rzeczywistym, używając modemu radiow. Do przesyłania korekcji ze stacji referencyjnej do stacji ruchomej. 3)Techniki z użyciem co najmniej paru precyzyjnych odbiorników GPS: **-Techniki statyczne - długość sesji obserwacyjnej min. 45min.Dokładność; **-Techniki Rapid Static (Fast Static) - dające dokładność wyznaczania pozycji rzędu 5 - 10 mm, przy odległości do 15 km i długości sesji obserwacyjnych od 5 do 10 mm (1 odbiornik w punkcie); **Techniki pseudokinematyczne - dokł.5-10 mm uzyskiwana w ciągu kilku minut, wymagająca jednakże powtórnej obserwacji na pkt. w odstępie jednogodzinnym; **Techniki częściowo - kinematyczne - „stop and go” - o dokładności rzędu 1 - 2 cm, możliwej do uzyskania już po 1-2 min. **- Techniki kinematyczne - do wyznaczenia trajektorii anteny ruchomej (najbardziej chwalona przez geodetów REAL TIME KINEMATIC (RTK) Co można tłumaczyć jako bezpośredni pomiar kinematyczny. Kinematyczny - czyli w ruchu - w odróżnieniu od metod stacjonarnych. Bezpośredni - czyli dający wyniki w momencie pomiaru (z opóźnieniem najwyżej kilkusekundowym).Pomiar taki jest możliwy dzięki współpracy dwóch odbiorników GPS, z których jeden pozostaje nieruchomy przez cały czas trwania sesji pomiarowej, podczas gdy drugi przemieszczany jest tak, by objąć wszystkie punkty przeznaczone do pomiaru. „Współpraca” obu (lub większej ilości ) odbiorników jest możliwa dzięki komunikacji radiowej miedzy nimi. Ograniczenia techniczne metody RTK: 1)Wymóg bezpośredniego dotarcia z co najmniej 5 satelitów do odbiorników, co w miejscach o złej widoczności nieba może skutecznie ograniczać obszary możliwe do pomiaru szczególnie w obszarach zadrzewionych czy zurbanizowanych, 2)Konieczność definicji parametrów transformacji współrzędnych geocentrycznych (w układzie WGS - 84) do układu obowiązującego na danym terenie;; 3)Konieczność używania dwóch odbiorników komunikujących się droga radiową,;; 4)Istotnymi utrudnieniami są ponadto ograniczony zasięg nadajnika radiowego oraz wpływ na jego pracę silnego promieniowania elektromagnetycznego (np. z trakcji wysokiego napięcia), odbicia fal GPS przez niektóre obiekty terenowe, tj. budynki, grunt (zjawisko tzw. MULTIPATIA). W efekcie należy się liczyć z tym, że w pewnych miejscach mierzonego obszaru lub w pewnych okresach pomiar będzie niemożliwy. Pozostaje zatem liczyć na inne metody pomiarowe. Jak sobie radzić z niedoskonałością metody? Część spośród wymienionych słabych punktów metody RTK można wyeliminować zmieniając zwyczaje pomiarowe. Trzeba, by geodeci wykształcili w sobie inne podejście do kształtu osnów i lokalizacji punktów. Z uwagi na potrzebę transformacji punktu te powinny być rozmieszczone wokół mierzonego obiektu (najlepiej wzdłuż jego granicy). Powinno się również uwzględniać wpływ promieniowania elektromagnetycznego odbiorników lub przekaźników energii elektrycznej wysokiego napięcia. Prawdopodobnie niebawem problem

stacji bazowych zostanie radykalnie rozwiązany na drodze przesyłu niezbędnych danych przez nadawcze stacje radiowe lub stacje przekaźnikowe GSM. Czego można oczekiwać w najbliższej przyszłości? 1)Zintegrowane odbiorniki GPS z tachimetrami elektronicznymi i ich miniaturyzacja; 2)Rozwinięcie matematyczne metod obróbki danych w celu całkowitego wyeliminowania pomiarów służących do wyznaczania parametrów transformacyjnych; 3)Zmniejszenie zawodności metody z powodu przesłonięcia nieba; 4)integracja z oprogramowaniem obliczającym i z systemami mapy numerycznej;;;;;; Wydaje się, że technika sat.- rad. - komp. W najbliższym czasie zrewolucjonizuje dziedzinę pomiarów szczegółowych. W całej swej złożoności niezrozumiała dla szarego człowieka będzie ona tworzyła urządzenia wyposażone w proste mechanizmy komunikowania się z użytkownikiem.(ang. iterface).Dzięki prostocie obsługi urządzeń pomiarowych (odbiorników satelitarnych) zaistnieje realne zagrożenie dla geodetów ze strony innych użytkowników, którzy będą chcieli samodzielnie wykorzystywać ją dla swoich potrzeb.

Charakterystyka dokładności poszczególnych metod

Podstawowymi czynnikami decydującymi o finalnej dokładności numerycznego opracowania fotogrametrycznego ze zdjęć lotniczych są w kolejności: 1)błędy identyfikacji; 2)skala zdjęć lotniczych; 3)jakość fotograficzna obrazu; 4)wielkość piksela dla opracowań cyfrowych; 5)dokładność osnowy polowej; 6)precyzja instrumentu i metoda opracowania; 7)korekcja błędów systematycznych;;;; Lotniczy skaner laserowy zasada działania: 1)ideę skaningu laserowego można sprowadzić do zasady laserowego pomiaru odległości z lecącego samolotu do punktów powierzchni terenu. 2)w praktyce promień dalmierza laserowego poprzez zwierciadło i układ światłowodór „przeczesuje” teren w płaszczyźnie poprzecznej do kierunku lotu. Laser działa impulsowo i z dużą częstotliwością „próbkuje” teren. 3)z dalmierzem synchronicznie współpracuje system GPS określający pozycję samolotu, z którego wysyłano impuls oraz inercjalny system nawigacyjny określający aktualne nachylenie kątowe platformy, na której zamontowana jest optyczna głowica skanująca; 4)architektura systemu; 5)na system lotniczego skaningu laserowego składają się dwa segmenty: ***pokładowy (latający) w skład którego wchodzą: -dalmierz laserowy, -system pozycjonowania trajektorii lotu oparty na GPS; -inercjalny system nawigacji INS; -kamera (lub kamery) wideo; -blok rejestracji danych; -system planowania i zarządzania lotem;;; ***naziemny: -naziemne referencyjne stacje GPS; -stacja robocza do obróbki i przetwarzania danych i generowania wynikowego DTM (tryb off-line);; Zalety skaningu laserowego: 1)niezależność od warunków oświetleniowych: skaner laserowy jest systemem aktywnym, co czyni go całkowicie niezależnym od war. Oświetleniowych; 2)znaczna niezależność od war. pogodowych. Tylko silny deszcz i mgła tj. war. ograniczające penetrację promienia laserowego stanowią przeszkodę; 3)penetracja poprzez pokrywę roślinności: unikalną cechą lotniczego skanera laserowego jest możliwość przenikania przez warstwę roślinności. Ocenia się, że 20-30% impulsów laserowych latem i 70 % zimą docierało gruntu przez korony lasu szpilkowego;l 4)bardzo wysoka dokładność wysokościowa danych Dotychczasowe doświadczenia pokazują, że błąd wysokościowy tych danych (w rozumieniu błędu średniego) wynosi mz=0,15 - 0,25 m. Dolny zakres tego przedziału dokładności odnosi się do obszarów odkrytych, a górny do obszarów pokrytych roślinnością, gdzie zachodzi potrzeba filtracji danych pomierzonych w terenie górzystym o zalesionych stokach należy się liczyć ze spadkiem dokładności do około 0,5-0,7 m.; 5)Krótki czas uzyskania produktu końcowego, relatywnie niski koszt, wyniki końcowe opracowania mogą być uzyskane wkrótce po nalocie (w ciągu 2-3 dni). Konieczna jest obróbka danych na komputerowej stacji roboczej z wykorzystaniem oprogramowania. Obróbka ta szczególnie na etapie filtrowania danych wymaga interaktywnego działania operatora i jest dość czasochłonna - obrobienie danych z jednogodzinnego lotu zajmuje 2-3 godz., a w trudnych warunkach więcej.

- lepsza reprodukcja barw

- Anka cos namieszała (ważne dla opracowań tematycznych)

- skrócony czas dostarczania obrazów do odbiorcy

Zdjęcia satelitarne

Model Terenu

Mapa do celów projektowych może być wygenerowana z mapy numerycznej w celu uzyskania pełnej zgodności.

W pełni zintegrowanie projektowania:

Wizualizacja

Zalety systemu

Specjalne aplikacje MOSS'a

Typowy tok postępowania przy projektowaniu niwelety:

  1. wykreślenie profilu terenu i określenie układu rysunku

  2. wprowadzenie punktów stałych ograniczających swobodne projektowanie niwelety

  3. zdefiniowanie układu opisów pod rysunkiem

  4. ewentualnie pomocniczy wydruk profilu terenu i ręczny szkic ogólnego przebiegu niwelety

  5. zaprojektowanie niwelet.

CARD / 1

KOLEJ

KANAŁ

GEODEZJA

GeoTECZKA