10729

Материалы 11-ой региональной научно-практической конференции «Культура управления территорией: экономические и социальные аспекты, кадастр и геоинформатика» (декабрь 2022 г.)

ТРЕБОВАНИЯ К ИССЛЕДОВАНИЮ ТРАДИЦИОННЫХ И СОВРЕМЕННЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ УГЛОВ

Суюнов А. С., Мирзаев А. А.

Самаркандский государственный архитектурно-строительный институт, г.Самарканд, Республика Узбекистан

В настоящее время в области геодезических измерений оптические методы измерений перешли на оптико-электронные. В то же время развитие и совершенствование угловых измерительных приборов, повышение требований к их точности и надежности, автоматизации процесса измерения приводят к необходимости создания новых методов и средств контроля метрологических характеристик таких приборов. Все это требует дальнейшего повышения точности их поверки и калибровки, что в настоящее время является актуальной задачей.

Оптический теодолит часто используется для высокоточных геодезических измерений углов. При использовании теодолита повышение точности в основном достигается за счет увеличения количества измерений, что в свою очередь значительно снижает производительность. Для повышения производительности труда необходимо автоматизировать измерения и использовать современные геодезические угломеры, то есть электронные теодолиты и электронные тахеометры.

При этом широко используются несколько методов геодезических измерений. В современном приборостроении и геодезии используется множество типов тестов для определения точности и надежности измерений. Можно предположить, что повышение точности измерения углов происходит в основном за счет анализа влияния тех или иных факторов и учета их влияния при выполнении различных измерений.

Погрешности измерительных систем оптико-электронных угломеров имеют сложный характер и могут быть определены в результате экспериментальных исследований. Для достижения максимальной точности измерения горизонтальных углов прецизионными теодолитами измерения производятся несколькими измерениями, методами и переустановками лимба. Точность, требуемая при проверке приборов для измерения угла, иногда составляет порядка десятых или даже сотых долей секунды. Метрологическую аттестацию следует проводить с минимальными временными затратами.

На точность работ, выполняемых в современной геодезической системе измерения углов, влияют определенные факторы: мастерство

180

Материалы 11-ой региональной научно-практической конференции «Культура управления территорией: экономические и социальные аспекты, кадастр и геоинформатика» (декабрь 2022 г.)

наблюдателя, погрешность прибора, внешняя среда и условия, способ измерения.

Электронные тахеометры имеют осевую (горизонтальную) систему, имеющую погрешность измерения 5" и более. Ввиду большого количества угловых измерений применяют линейчатые растры, период применения которых Т ≥ 20 мкм. Растр с угловым размером около 80 дюймов и диаметром диска 100 мм. Уменьшить период растров, изготовленных традиционными методами, технологически сложно. Уменьшение шага квантования осуществляется интерполяцией измерительных сигналов. Инструментальная погрешность преобразователя растров характеризуется погрешностью деления штрихов, ошибкой заднего вида полос, погрешностью ширины штрихов, погрешностью эксцентриситета измерительного и индикаторного растров [1].

Таким образом, по данным вышеприведенных исследований было показано, что систематических погрешностей электронных тахеометров почти нет даже при измерении горизонтальных и вертикальных углов. Они превосходят среднеквадратические погрешности, приведенные в паспорте.

Поэтому возникает необходимость разработки геодезических измерений, методов исследования для повышения точности электронных тахеометров для данного вида работ [2,3,4].

Для геодезических приборов используется очень мало тестовых устройств, позволяющих выполнять комплексную проверку и калибровку горизонтального угла. Эти устройства обычно имеются у производителей

измерительного оборудования и недоступны для пользователей [5,6].

Список литературы

1. Гура Д.А. Разработка методов исследования электронных тахеометров в условиях производства для оценки и повышения точности измерения горизонтальных углов // Автореф. дисс. на соискание. учен. степ. канд. техн. наук: Кубанский государственный технологический университет.- Краснодар, 2016.-24 с.

2.Грибкова Л.А. Тарасов С.О. Оценка точности выполнения измерений горизонтальных измерений горизонтальных и вертикальных углов электронными тахеометрами// Европейские научные исследования// Наука и просвещение 2016 ноябрь. Пенза стр. 180-184.

3.Желтко Ч.Н., Гура Д.А., Пастухов М.А., Шевченко Г.Г. История проблемы исследования погрешностей измерений углоизмерительных приборов//Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. – 2013. – № 5. – С. 43–45.

181

Материалы 11-ой региональной научно-практической конференции «Культура управления территорией: экономические и социальные аспекты, кадастр и геоинформатика» (декабрь 2022 г.)

4.Суюнов А.С., Суюнов Ш.А. (Монография) О точности геодезического измерения в условиях Республики Узбекистан.// Узбекское агентство по печати и информации Типографии ООО «ILM NUR-FAYZ». 2017. 115с.

5.Suyunov A.S., Suyunov Sh.A., Urakov O.A. Application of GIS on research of horizontal refraction in polygonometry on network/ E3S Web of conferences, 2021,227, 04003 Scopus Preview users can onli view an author's last 10 documents, while most other features are disabled. ©Learm more about Sscopus

profiles. С. 1-9.

6.Голубева К.В. Повышение качества поверки геодезического оборудования в метрологических лабораториях // Автореф. дисс. на соискание. учен. степ. канд. техн. наук: Нижегородском государственном архитектурно-строительном университете.- Москва, 2012.-24 с.

7.Vytutas G., Domantas B., Research of the angular positioning accuracu of the

experimental test bench. Geodezija ir kartografija. Vilnius : Technika. 2006, T. 32, nr. 2, p. 37-41. ISSN 1392-1541.

182

Материалы 11-ой региональной научно-практической конференции «Культура управления территорией: экономические и социальные аспекты, кадастр и геоинформатика» (декабрь 2022 г.)

ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ЭТАЛОННОЙ СПУТНИКОВОЙ ГЕОДЕЗИЧЕСКОЙ СЕТИ ДЛЯ ВЫСОКОТОЧНЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ УЗБЕКИСТАНА

Суюнов А.С., Суюнов Ш. А., Уроков О.А.

Самаркандский государственный архитектурно-строительный институт, г.Самарканд, Республика Узбекистан

Новые технологии и научно-экспериментальные исследования для решения современных трехмерных научных и практических задач (спутниковая геодезия, различные измерения, геодезически- топографическая съемка, цифровые фотограмметрические, электронные тахеометры), должны иметь локальное метрологическое обеспечение и обладать возможностью проектировать модельные линейные и пространственные основы. Для этого необходимо совершенствовать и развивать технологию метрологического контроля [1,2].

Геодезический полигон по стандартам - состоит из геодезических приборов, содержащих набор геодезических эталонов, пригодных для испытаний, аттестации и поверки средств геодезических измерений (СГИ) в естественных климатических условиях.

Вконце 90-х годов спутниковая геодезическая аппаратура и электронные тахеометры получили широкое распространение в топографо- геодезическом производстве как в Республике Узбекистан, так и во всем мире. Соответственно возникла необходимость создания геодезических баз данных для метрологической проверки.

В1984-85 годах в Булунгурском районе Самаркандской области Республики Узбекистан 226-я экспедиция 12-го предприятия создала линейный «базис» с расстояниями «0-3000» на склоне горы «Гобдин-тог». Она была названа «Булунгурский Базис». На «базисе» измерялось линейное расстояние с помощью инварных проволок и производилось высокоточное нивелирование [3].

В2006-07 годах под руководством начальника 28 партии Самаркандского предприятия «Аэрогеодезия» Мирзаев А.А. проведена

полная реконструкция Булунгурского базиса и устоновлена 6 дополнительных центров типа 187 и 190 с центрирующтми устройствами.

Булунгурский эталонный спутниковый геодезический базис создан по техническому материалу "Общие технические требования к геодезическим полигонам для метрологической аттестации геодезических

геодезическую сеть включены государственные геодезические пункты.

183

Материалы 11-ой региональной научно-практической конференции «Культура управления территорией: экономические и социальные аспекты, кадастр и геоинформатика» (декабрь 2022 г.)

Булунгурский эталонный спутниковый геодезический базис считается рабочим эталоном 2-го уровня и предназначен для исследований, поверок, калибровки и испытания теодолитов, нивелиров, спутниковых приемников, электронных тахеометров, светодальномеров и радиодальномеров. Среднеквадратическая ошибка измерения расстояния составляет 3 − 5 х 10 мм (расстояние D в мм) [3,4].

Рисунок 1- Расположение пунктов на эталонном геодезическом базисе

Булунгурский эталонный спутниковый геодезический базис создан в реальных полевых условиях и предназначен для проверки:

а) метрологическая аттестация, сертификация или поверка геодезических приборов;

б) проведение полевых испытаний новых геодезических приборов; в) определение и контроль различных поправок геодезических

инструментов; г) исследование новых технологий и методов геодезических

измерений.

При создании эталонной спутниковой геодезической сети возникает несколько проблем, а именно: необходимо провести обследование в соответствии с возможностями геодезических приборов, спутниковых систем, светодальномеров и электронных тахеометров. В то же время виды и точность задач, решаемых перечисленными инструментами и

184

Материалы 11-ой региональной научно-практической конференции «Культура управления территорией: экономические и социальные аспекты, кадастр и геоинформатика» (декабрь 2022 г.)

устройствами, требуют наличия комплектов эталонов различной длины для метрологического контроля [3].

Список литературы

1.Сучков, О.П. Исследование принципов создания пространственных эталонных базисов для метрологической аттестации и исследований современных электронных геодезических приборов и систем: отчет по НИР / СГГА; рук. О.П. Сучков; Отв. исполн. В.А. Середович – Новосибирск, 1999. – 24с. № ГР 0199.0004271; инв. № 0220.0103116.

2.Suyunov A.S., Suyunov Sh.A., Aminjanova M.B., Rahmatillayeva K.B. Improvoment of the Method of Comparing subsidence of structures using the Fisher's F test and the FosterStuart test. E3S Web of conferences, 2021,227, 04005 Scopus Preview users can onli view an author's last 10 documents,

while most other features are disabled. ©Learm more about Sscopus profiles. С.1-5.

3.Антонович, К.М. Особенности метрологической аттестации геодезических пространственных эталонных базисов и полигонов [текст] / К.М. Антонович, Л.Г. Куликова, В.Д. Лизунов, Ю.В. Сурнин, О.П. Сучков // Законодательная метрология, № 4, 1998. – С. 21–23.

4.Мирзаев А.А., Хамдамов М.С., Михеев Д., Принципы создания опорной геодезической сети для обеспечения метрологии спутниковой системы

Узбекистана // Научный журнал «Ирригация и мелиорация» - Ташкент

2019 - №4(18). - Страницы 41-43, TIQXMMI

185

Материалы 11-ой региональной научно-практической конференции «Культура управления территорией: экономические и социальные аспекты, кадастр и геоинформатика» (декабрь 2022 г.)

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЛАЗЕРНОГО 3D СКАНИРОВАНИЯ В ГЕОДЕЗИЧЕСКОМ МОНИТОРИНГЕ ПАМЯТНИКОВ АРХИТЕКТУРЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АЗИИ

Муллоджанова Г.М., Исаков Э.Х.

Самаркандский государственный архитектурно-строительный институт Самарканд

Центральная Азия богата историей и своими объектами культурного наследия.

Исторические памятники играют важную роль в развитии культуры, в сфере туризма и, в целом, являются частью всей истории человечества, поэтому сохранить их первозданный вид, донести до будущего поколения является одной из важнейших задач, поставленных перед реставраторами.

Памятники средневекового народного зодчества Республики Узбекистан стоят в одном ряду с архитектурными шедеврами Египта, Индии, Китая, Италии, Греции, Польши, Англии, Франции, имеют мировое значение и подобно великолепным шедеврам искусства Москвы, Санкт- Петербурга, Рима, Оксфорда, Дели и Токио, принадлежат всему человечеству, всем поколениям, как настоящим, так и грядущим.

В настоящее время имеются много Указов, Постановлений, и Государственных правовых законов по сохранности, реставрации реконструкции объектов культурного наследия. Из них мы можем выделить постановление Кабинета Министров Республики Узбекистан «О мерах по дальнейшему совершенствованию охраны и использованию объектов культурного наследия» [1], Закон Республики Узбекистан «Об охране и использовании объектов культурного наследия» [2], Постановление Законодательной Палаты Олий Мажлиса Республики Узбекистан «О внесении изменений и дополнений в некоторые законодательные акты Республики Узбекистан в связи с усилением охраны объектов материального культурного наследия» и другие [3].

В соответствии с Указом Президента Республики Узбекистан от 6 апреля 2021 года № УП-6199 «О мерах по дальнейшему совершенствованию системы государственного управления в сферах туризма, спорта и культурного наследия» были открыты новых факультетов и учебных направлений по сохранению объектов культурного наследия в архитектурно-строительных ВУЗах страны [1].

Памятники архитектуры являются одной из первых областей применения технологии наземного лазерного сканирования. В большинстве случаев таким объектам свойственно наличие сложных элементов (например, резные фасады), которые невозможно описать набором простых

186

Материалы 11-ой региональной научно-практической конференции «Культура управления территорией: экономические и социальные аспекты, кадастр и геоинформатика» (декабрь 2022 г.)

геометрических примитивов (с помощью цилиндров, сфер, плоскостей и т.

д.) [1].

Появление на рынке топографо-геодезического оборудования наземных лазерных сканеров позволило сократить трудозатраты на проведение измерений, а также качественно изменить вид выходной продукции. С помощью созданных трехмерных моделей памятников архитектуры можно проводить их реставрацию, имея в наличии все геометрические параметры объекта. Во многих случаях такой вид информации бесценен.

Развитие компьютерных технологий дало новый импульс развитию моделирования.

Особенность лазерных измерений, как и любых геодезических и фотограмметрических, состоит в том, что для получения трехмерной модели протяженного объекта, снимаемого с нескольких станций, требуется объединение отдельных измерений, выполненных на разных станциях, в единую систему координат. При лазерном сканировании данные, получаемые на одной станции, называют «сканом» или «облаком точек», а процесс объединения отдельных сканов в один — «сшивкой». Для этих целей соседние «сканы» должны иметь зоны перекрытия, в которых выбираются контрольные точки. В качестве контрольных точек используют специальные марки или характерные точки измеряемого объекта [2].

Памятники архитектуры являются одной из первых областей применения технологии наземного лазерного сканирования. В большинстве случаев таким объектам свойственно наличие сложных элементов (например, резные фасады), которые невозможно описать набором простых геометрических примитивов (с помощью цилиндров, сфер, плоскостей и т.

проводилось при помощи наземного лазерного сканера FARO FOCUSm. Лазерный сканер FARO Focus M 70 (рис.1) — это мощный 3D

лазерный сканер, специально разработанный для внутренних и внешних измерений, необходимая дальность сканирования не превышает 70 метров. Портативный сканер позволяет быстро и точно измерять строительные площадки, фасады небольших зданий, сложные сооружения, промышленные объекты, а также места преступлений и аварий (рис.2). Профессиональная технология сканирования гарантирует портативность и простоту использования, надежность, гибкость. Имеется возможность отображать данные в режиме реального времени. Данные, полученные с помощью 3D-сканера, можно легко импортировать в программы, предназначенные для архитектуры и строительства, судебно-медицинской экспертизы и криминалистики, реконструкции и промышленного производства [3].

187

Материалы 11-ой региональной научно-практической конференции «Культура управления территорией: экономические и социальные аспекты, кадастр и геоинформатика» (декабрь 2022 г.)

Рисунок 1 - Лазерный сканер FARO Focus M 70

Рисунок 2 - Процесс лазерного сканирования

В результате сканирования была создана 3D-модель комплекса Шахи- Зинда с помощью специальной программы ReCap PRO, предназначенной для обработки облака точек, созданного AutoDesk.

а б Рисунок 3 -_ а) Портал Шахи Зинды, образованный облаком точек;

б) Фотография портала Шахи Зинды, сделанная лазерным сканером.

188

Материалы 11-ой региональной научно-практической конференции «Культура управления территорией: экономические и социальные аспекты, кадастр и геоинформатика» (декабрь 2022 г.)

Результат сканирования показал, что верхняя часть фасада комплекса отклонилась на 4 градуса в верхнем восточном углу и на 3 градуса в верхнем западном углу фасада. Среднее отклонение составляет 0,514 м (рис.4).

Рисунок 4 - Определение отклоняется фасада

В итоге можно сделать заключение, что применение лазерного сканирования очень удобно в геодезических измерения, так как дает выигрыш во времени и рабочей силе. Но следует также учесть то, что обработка данных лазерного сканирования отнимает определенное время. Кроме того необходимо иметь в виду то, что в жаркую погоду, в условиях Центральной Азии, надо учитывать влияние солнца (солнечные лучи не должны напрямую попадать на лазерный сканер). Использование лазерных приборов в многих отраслях значительно упрощает работу, в том числе и в геодезических работах.

Список литературы

1.В.А. Середович, А.В. Комиссаров, Д.В. Комиссаров, Т.А. Широкова. Наземное лазерное сканирование: монография. Новосибирск: СГГА, 2009.

2.М.Н.Аникушкин (НПП «Навгеоком»). Наземные системы лазерного сканирования. Опытработ. http://www.geoprofi.ru/technology/Article_1745_10.htm.

3.https://www.faro.com.ru/upload/focus_m-70_rus.pdf

4.Муллоджанова Г. М., Особенности геодезических методов мониторинга памятников архитектуры, "Экономика и социум" №6(97) 2022 www.iupr.ru

189