Una din cele mai folosite operaţii de care se loveşte un inginer topograf este prelucrarea măsurătorilor clasice (efectuate cu ajutorul teodeolitului sau a staţiei totale) din teren. Aceasta operaţie se desfăşoară după un algoritm matematic foarte precis ceea ce a permis, ca în timp, să fie dezvoltate o sumedenie de software-uri specializate. Funcţiile unei astfel de aplicaţii urmăresc câteva aspecte principale cum ar fi:

• Preluarea măsurătorilor de la instrumente topografice (date de intrare);
• Efectuarea de analize simple asupra datelor de intrare pentru depistarea eventualelor greşeli;
• Efectuarea de calcule topografice pentru determinarea coordonatelor aproximative (intersecţii înainte, intersecţii înapoi, drumuiri, radieri etc.);
• Compensarea datelor prin metode riguroase şi realizarea rapoartelor de calcul şi de compensare care permit depistarea eventualelor erori grosolane;
• Generarea de elemente grafice specifice (schiţa vizelor, elipsele de eroare, schiţa reţelei etc.);
• Exportul datelor prelucrate în formate grafice şi text.

Ţinând cont de cerinţele enunţate mai sus am încercat să realizez o aplicaţie, numită Topo Side, a cărei funcţionalitate este prezentată în continuare. Conţinutul acestui articol se va modifica pe măsură ce aplicaţia se va dezvolta. Pentru sugestii, propuneri, întrebări sau exprimarea dorinţei de a participa la realizarea acestei aplicaţii folosiţi secţiunea dedicată din forum. De asemenea pentru a vedea şi alte exemple de aplicaţii care îndeplinesc funcţiile de mai sus consultaţi secţiunea resurse.

1. Descrierea ferestrei principale de lucru.

Fereastra principală este prezentată în figura de mai jos şi conţine următoarele secţiuni:

Secţiunea conţinut - aceasta este organizată sub formă de structură ramificată şi permite selectarea elementelor (puncte sau măsurători dintr-o anumită staţie) pentru care vor fi afişate detalii in secţiunea detalii;

Secţiunea detalii - aceasta este organizată sub formă de structură tabelară şi conţine informaţii legate de puncte (nume, coordonate şi cod) sau de măsurători (nume punct, distanţă înclinată, unghi vertical, unghi orizontal, înălţimea prismei, codul punctului, distanţa orizontală şi distanţa verticală).

Descrierea ferestrei principale

2.Descrierea meniurilor

2.1. File

2.1.1. Import

2.1.1.1. Measurements

Importă măsurători dintr-un fişier text (cu extensia .mes) delimitat de caracterele spaţiu şi/sau tab şi care trebuie să aibă următoarea structură:

Exemplu de fişier cu măsurători

Staţia de care aparţine un grup de măsurători se specifică cu ajutorul unei linii în care sunt trecute numele staţiei şi înălţimea aparatului despărţite de caracterele spaţiu şi/sau tab (vezi figura de mai sus).Liniile care încep cu „9999” sunt ignorate.

2.1.1.2. Points

Importă puncte dintr-un fişier text (cu extensia .coo) delimitat de caracterele spaţiu şi/sau tab şi care trebuie să aibă următoarea structură:

2.1.2. Export

2.1.2.1. Points

Exportă punctele importate la care se adaugă, eventual, cele calculate într-un fişier text delimitat cu caracterul tab care are următorul conţinut:

2.1.2.2. Topo-online

Generează un fişier text care conţine informaţiile necesare (coordonate puncte fixe, coordonate provizorii pentru punctele de staţie, direcţii măsurate şi distanţe măsurate) pentru efectuarea unei compensări 2D folosind aplicaţia online de pe site-ul www.topo-online.ro.

2.2. Computation

2.2.1. Polar points

2.2.1.1. Automatic

Calculează coordonatele punctelor polare dintr-o listă de staţii. Staţiile care formează lista sunt cele care au deja coordonate cunoscute sau cele ale căror coordonate pot fi determinate şi care au cel puţin o viză spre un punct cunoscut. Înainte de începerea procesului de calcul automat al coordonatelor polare utilizatorului i se cere toleranţa pentru calcul orientării staţiilor. În cazul staţiilor din care au fost vizate mai multe puncte de coordonate cunoscute dacă toleranţa este depăşită apare o fereastră în care calculul orientării poate fi verificat (vezi figura de mai jos).

Fereastra de verificare a calculului orientării

Staion name: numele staţiei;

Station azimuth: orientarea staţiei calculată ca medie a orientărilor din fiecare viză;

Medium difference: diferenţa medie între orientarea staţiei şi orientările calculate din fiecare viză;

Detalii măsurătoare:

• Polar point : numele punctului către care s-a efectuat viza;
• Distance: distanţa orizontală dintre staţie şi punctul vizat;
• Azimuth: orientarea staţiei calculată din viza curentă;
• Difference: diferenţa între orientarea medie a staţiei şi orientarea calculată din viza curentă;
• Use: selectează dacă foloseşte sau nu viza în calculul orientării.

Apply: recalculează elementele de verificare a orientării staţiei în funcţie de vizele selectate;

OK: acceptă vizele selectate pentru calculul orientării staţiei şi continuarea calculului punctelor radiate;

Terminate: termină efectuarea calculului punctelor radiate la staţia curentă.

La sfârşitul calculului punctelor radiate este afişat automat un raport care conţine două secţiuni (vezi figura de mai jos):

Raportul rezultat în urma calculului punctelor polare

Informaţii legate de calculul orientărilor staţiilor:

• Nume punct vizat;
• Valoare unghi orizontal;
• Valoare unghi vertical;
• Distanţa;
• Orientarea vizei calculată din coordonate ;
• Orientarea staţiei calculată pe baza măsurători curente;
• Diferenţa dintre orientarea medie a staţiei şi orientarea calculată pe baza vizei curente. În cazul în care această valoare depăşeşte toleranţa introdusă înaintea afişării raportului caracterele sunt afişate folosind culoarea roşu.

Informaţii legate de calculul coordonatelor punctelor polare:

• Nume punct vizat;
• Coordonata de pe nord, de pe est şi altitudinea punctului care sunt calculate după prima măsurătoare spre punctul respectiv întâlnită în fişierul de măsurători;
• Diferenţa de pe nord, de pe est şi de pe altitudine între coordonatele existente şi cele determinate din staţia curenta (dacă este cazul). În cazul în care această valoare depăşeşte toleranţa introdusă înaintea afişării raportului caracterele sunt afişate folosind culoarea roşu.

2.2.2. Traverse

Caută dacă există măsurători care pot fi grupate şi calculate ca o drumuire. În cazul în care sunt găsite astfel de măsurători este afişat o fereastră care conţine toate drumuirile posibile, tipul şi lungimea lor (vezi figura de mai jos).

Fereastră selectare drumuire.

Înainte de începerea efectuării calcului pentru drumuirea selectată sunt calculate orientările staţiei de început şi a celei de capăt (dacă este cazul) folosind fereastra prezentată la punctul 2.2.1.1.

În urma procesării drumuirii este afişat un raport format din două secţiuni principale (vezi figura de mai jos):

Raport calcul drumuire

Informaţii generale despre drumuire:

• Numele staţiilor care definesc drumuirea;
• Informaţii legate de prima staţie: nume, dacă are sau nu coordonate, dacă este sau nu orientată;
• Informaţii legate de ultima staţie: nume, dacă are sau nu coordonate, dacă este sau nu orientată;
• Numărul punctelor noi calculate;
• Lungimea totală în plan a drumuirii exprimată in metri;
• Neînchiderea unghiulară exprimată în goni;
• Corecţia unghiulară exprimată în goni;
• Neînchiderea pe coordonate exprimată în metri : delta nord, delta est;
• Neînchiderea liniară exprimată în metri;
• Neînchiderea pe cota exprimată în metri;
• Precizia relativa a drumuirii.

Informaţii legate de calculul drumuiri:

• Nume staţie curentă;
• Azimutul vizei înainte;
• Numele staţiei calculate;
• Coordonatele finale ale staţiei calculate;
• Corecţiile aplicate staţiei calculate exprimate in metri.

3. Formule

Ţinând cont de importanţa şi de raspunderea care se află în spatele rezultatelor măsurătorilor terestre considerăm utilă prezentarea formulelor de calcul pe care aplicaţia Topo Side le aplică.

3.1. Reducerea la borna

Această reducere este aplicată automat, înaintea efectuării oricărei operaţii, asupra mărimilor unghiurilor zenitale şi a distanţelor înclinate măsurate în teren (vezi figura de mai jos).

3.2. Reducerea la orizont

Această reducere se aplică pentru a obţine diferenţa de nivel (DV) şi distanţa în plan (DH) între staţie şi punctul vizat (vezi figura de mai sus).

3.3. Reducerea la orientare

Calculul orientării fiecărei vize se face pe baza orientării direcţiei zero a cercului orizontal al aparatului (modulul staţiei). Pentru fiecare viză către un punct de coordonate cunoscute se poate determina o valoare a modulului staţiei (vezi figura de mai jos). În cazul în care se efectuează vize către mai multe puncte de coordonate cunoscute atunci modulul staţiei se calculează ca medie aritmetică. Formulele folosite sunt prezentate în continuare:

Calculul modulului statiei

Valoarea lui k se stabileşte în funcţie de cadranul topografic în care se află orientarea care se calculează (vezi figura de mai jos). Astfel pentru cadranul I k are valoarea 0, pentru cadranul II şi III k are valoarea 1, iar pentru cadranul IV are valoarea 2. Cazurile în care dX sau dY au valoarea 0 se trateză diferit, astfel: pentru dX=0, în funcţie de valoarea lui dY se obţine valoarea orientării egală cu 100g în cazul în care dY>0 şi 300g în cazul în care dY<0, iar pentru dY=0, în funcţie de valoarea lui dX se obţine valoarea orientării egală cu 0g(400g) în cazul în care dX>0 şi 200g în cazul în care dY<0.

4. Download

Pentru a downloada versiunea 1.0.0.0. click aici..

Pentru a downloada versiunea 1.1.0.0 click aici.

Modificari:

• adaugare optiune pentru calculul unei drumuiri.