MINISTERUL EDUCAŢIEI NAŢIONALE
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV
Facultatea de Silvicultură şi Exploatări Forestiere
Ing. Simion Mircea PUŞCAŞ
Cercetări privind realizarea rețelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia
GPS
Researches concerning the achievement of geodetic network using the GPS’s
technology
REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT
Ph.D. THESIS Summary
Conducător Ştiinţific,
Prof.univ.dr. ing. Nicolae BOŞ
Membru corespondent al Academiei
de Ştiinţe Agricole şi Silvice
Gheorghe Ionescu- Şişeşti
Brașov, 2013
MINISTERUL EDUCAŢIEI NAȚIONALE
UNIVERSITATEA “TRANSILVANIA” DIN BRAŞOV
Brașov, B-ul Eroilor 29, 500036, Tel. 0040268413000, Fax 0040268410525
RECTORAT
Către ......................................................................................
Vă aducem la cunoștință că în ziua de vineri, 13 decembrie 2013, ora 13,
la Facultatea de Silvicultură și Exploatări Forestiere, corp S, în sala SI.2, va avea loc
susținerea publică a tezei de doctorat intitulată “CERCETĂRI PRIVIND
REALIZAREA REŢELELOR GEODEZICE DE SPRIJIN UTILIZÂND
TEHNOLOGIA GPS” elaborată de ing. Simion Mircea Pușcaș, în vederea obținerii
titlului de DOCTOR, în domeniul SILVICULTURĂ.
COMISIA DE DOCTORAT
Numită prin
Ordinul Rectorului Universității Transilvania” din Brașov
Nr. 6046 din 27.09.2013
PREȘEDINTE:
CONDUCĂTOR ȘTIINȚIFIC:
REFERENȚI:
Conf. univ. dr. ing. Lucian CURTU
DECAN – Facultatea de Silvicultură și Exploatări
Forestiere
Universitatea „Transilvania” din Braşov
Prof. univ. dr. ing. Nicolae BOŞ
Universitatea „Transilvania” din Braşov
Prof. univ. dr. ing. Gheorghe NISTOR
Universitatea Tehnică „Gh. Asachi”
din Iaşi
Conf. univ. dr. ing. Constantin COŞARCA
Universitatea Tehnică de Construcţii
Bucureşti
Conf. univ. dr. ing. Iosif VOROVENCII
Universitatea „Transilvania” din Braşov
Eventualele aprecieri sau observații asupra conținutului lucrării vă rugăm să le transmiteți în
timp util, pe adresa: Facultatea de Silvicultură și Exploatări Forestiere din Brașov, Str. Șirul
Beethoven, nr. 1, 500123, la numărul de fax 0268 475705, sau pe e-mail la [email protected]
Totodată vă invităm să participați la ședința publică de susținere a tezei de doctorat.
Vă mulţumesc.
CUVÂNT ÎNAINTE
Cercetările necesare pentru realizarea obiectivelor fixate s-au desfăşurat
în cadrul Universității Transilvania din Brașov, al Facultății de Silvicultură și
Exploatări Forestiere, Departamentul de Exploatări Forestiere, Amenajarea
Pădurilor și Măsurători Terestre, care au asigurat cadrul organizatoric al
desfășurării lucrărilor.
La elaborarea acestei teze de doctorat am avut sprijinul mai multor
persoane față de care voi avea întotdeauna un respect și o admirație deosebită.
În primul rând doresc să mulțumesc domnului prof. univ. dr. ing. Nicolae
Boș, membru corespondent al Academiei de Știinţe Agricole și Silvice, în calitate de
conducător științific, pentru că m-a acceptat ca doctorand, pentru competența și
riguroasa îndrumare pe parcursul perioadei de pregătire doctorală și mai ales
pentru ajutorul acordat și răbdarea de care a dat dovadă, în timpul elaborării și
finalizării tezei de doctorat.
De asemenea, aduc mulțumiri conducerii Facultății de Silvicultură și
Exploatări Forestiere, asigurată în timp de dl. prof. univ. dr. ing. Ioan Vasile
Abrudan, în prezent Rectorul Universității “Transilvania” din Brașov și domnului
conf. univ. dr. ing. Alexandru Lucian Curtu pentru înţelegerea arătată, în perioada
pregătirii doctorale.
Totodată doresc să adresez mulțumiri tuturor cadrelor didactice din
Departamentul de Exploatări Forestiere, Amenajarea Pădurilor și Măsurători
Terestre, care au avut amabilitatea de a citi și face aprecieri asupra tezei, respectiv
prof. univ. dr. ing. Gheorghe Ignea, prof. univ. dr. ing. Ion Clinciu, prof. univ. dr.
ing. Gheorghe Chitea, conf. univ. dr. ing. Iosif Vorovencii și șef lucrări dr. ing.
Cristian Tereşneu.
Multă stimă si mulțumiri le transmit domnilor referenți de specialitate
care au avut răbdarea şi amabilitatea de a citi și de a face aprecieri asupra tezei de
doctorat.
În mod aparte doresc să menționez stima și recunoștința mea față de prof.
univ. dr. ing. Maricel Palamariu de la Universitatea “1 Decembrie” din Alba Iulia
pentru sfaturile și încurajările primite pe tot parcursul întocmirii acestei teze.
Mulțumesc de asemenea colegilor mei de la SC GEOLAND SRL ing.
Adrian Moldovean, ing. Alexandru Vârtic, ing. Bogdan Chințoiu şi ing. Alexandru
Vass fără de care nu aș fi putut efectua cercetările parcurse în această lucrare.
Vreau să îmi exprim gratitudinea față de Mr. Andy Peters, Mr. Mike
Condon și Mr. Anthony Barton pentru înțelegerea avută și suportul acordat.
Le sunt recunoscător și profund îndatorat părinților Simion și Maria,
surorii Livia și nepoatei Tamara, pentru tot sprijinul acordat.
Și nu în ultimul rând doresc să le mulţumesc și le sunt recunoscător soției
mele Mary, fiicelor Georgi şi Corina, pentru tot ajutorul și mai ales pentru
înțelegerea avută pe parcursul acestor ani de muncă și sacrificii.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 4
Simion Mircea PUŞCAŞ
CUPRINS
Pag. Pag. rezumat teză
I. INTRODUCERE ................................................................................................................... 10................17 II. REŢELE GEODEZICE. ASPECTE GENERALE ............................................................... 11................19
2.1. ROLUL ŞI IMPORTANŢA REŢELELOR GEODEZICE ....................................... 11................19 2.2. CLASIFICARE ........................................................................................................... 11................20
III. STADIUL ACTUAL AL CUNOȘTINȚELOR ȘI REALIZĂRILOR PRIVIND
POZIŢIONAREA REŢELELOR GEODEZICE ...................................................................... 13................24 3.1 GENERALITĂŢI ........................................................................................................ 13................24 3.2. SUPRAFEȚE DE REFERINȚĂ ................................................................................. 13................25 3.3 SISTEME DE COORDONATE .................................................................................. 14................28 3.4. SISTEME DE REFERINȚĂ ....................................................................................... 15................30 3.5 TRANSFORMĂRI DE COORDONATE .................................................................... 17................40 3.6. SISTEME DE POZIŢIONARE GNSS ....................................................................... 17................43 3.7. ASPECTE TEORETICE ALE POZITIONĂRII GNSS .............................................. 19................59 3.8 REŢELE GEODEZICE EUROPENE .......................................................................... 20................63 3.9. REŢEAUA GEODEZICĂ NAŢIONALĂ SPAŢIALĂ A ROMÂNIEI ...................... 21................66 3.10. STADIUL ACTUAL AL REŢELELOR GEODEZICE DIN ROMÂNIA ................ 23................72 3.11. CONCLUZII ............................................................................................................. 23................75
IV. CONDIŢII DE DESFĂŞURARE A CERCETĂRILOR. OBIECTIVE URMĂRITE ........ 24................77 4.1. NECESITATEA ŞI JUSTIFICAREA CERCETĂRILOR .......................................... 24................77 4.2. OBIECTIVELE CERCETĂRILOR ............................................................................ 25................79 4.3. LOCALIZAREA CERCETĂRILOR ......................................................................... 26................81 4.4. PROGRAME, SISTEME ŞI INSTRUMENTE DE LUCRU DISPONIBILE ............. 26................82 4.5. METODE DE CERCETARE ..................................................................................... 28................88 4.6. CONCLUZII ............................................................................................................... 28................89
V. PREZENTAREA GENERALĂ A REALIZĂRII UNEI REŢELE DE SPRIJIN GNSS ...... 28................90 5.1 STADIUL REALIZĂRILOR ÎN ROMÂNIA .............................................................. 28................90 5.2. DEFINIŢIE. FUNCŢIE. CONDIŢII ........................................................................... 29................90 5.3 LUCRĂRI PREGĂTITOARE ..................................................................................... 29................29 5.4. PROIECTAREA VECTORILOR ............................................................................... 30................95 5.5. ACHIZIŢIONAREA DATELOR SATELITARE....................................................... 31................97 5.6. PROCESAREA DATELOR ....................................................................................... 31..............102 5.7. CONCLUZII ............................................................................................................... 34................34
VI. REALIZAREA UNOR REŢELE DE SPRIJIN GNSS FOLOSIND PUNCTE
ALE REŢELEI GEODEZICE NAŢIONALE........................................................................... 34..............112 6.1 PREZENTARE GENERALĂ ...................................................................................... 34..............112 6.2 DEZVOLTAREA UNEI REŢELE DE SPRIJIN DE PE UN PUNCT AL RGNS ....... 34..............114
6.2.1 Prezentare generală ............................................................................................... 34..............114
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 5
Simion Mircea PUŞCAŞ
6.2.2 Baza de plecare ..................................................................................................... 35..............115
6.2.3 Amplasarea punctelor noi în reţeaua de sprijin ..................................................... 35..............116 6.2.4 Proiectarea vectorilor în reţeaua de sprijin studiată ............................................... 36..............117 6.2.5 Efectuarea observațiilor satelitare ......................................................................... 36..............117 6.2.6 Procesarea datelor ................................................................................................. 37................37
6.2.7 Transformarea coordonatelor punctelor rețelei de sprijin în sistemul
de proiecție Stereo´70 ................................................................................................... 37..............121
6.2.8 Repoziționarea rețelei de sprijin folosind vectori suplimentari ............................. 38..............122 6.2.9 Analiza rezultatelor ............................................................................................... 38..............123
6.3 REALIZAREA UNEI REŢELE DE SPRIJIN GNSS PRIN CONSTRÂNGERI
SUPLIMENTARE ..................................................................................................... 39..............127 6.3.1 Generalităţi. Obiective .......................................................................................... 39..............127 6.3.2 Date de plecare ..................................................................................................... 39..............128
6.3.3 Procesarea datelor. Variante de calcul .................................................................. 39..............128 6.4 REALIZAREA UNEI REŢELE DE SPRIJIN GNSS PRIN ÎNCADRAREA
PE PUNCTE ALE REŢELEI DE TRIANGULAŢIE DE STAT ................................ 41..............133 6.4.1 Prezentare generală ............................................................................................... 41..............133 6.4.2 Baza de plecare ..................................................................................................... 42..............134
6.4.3 Verificarea punctelor reţelei de triangulaţie existente în zonă ............................... 42..............134 6.4.4 Procesarea datelor în reţeaua de sprijin ................................................................. 46..............139
6.5 REALIZAREA UNEI REŢELE DE SPRIJIN GNSS PRIN CONSTRÂNGERE
PE PUNCTE ALE REŢELEI DE TRIANGULAŢIE DE STAT ................................ 49..............143 6.5.1 Generalităţi ........................................................................................................... 49..............143 6.5.2 Calculul unei reţele geodezice faţă de un punct cunoscut din triangulația
geodezică ...........................……………………………………………………………..49..............145 6.5.3 Calculul reţelei de sprijin constrânsă pe două puncte de triangulaţie
(rețea constrânsă) ........................................................................................................... 51..............148
6.5.4 Analiza rezultatelor ............................................................................................... 53..............150 6.6 CONCLUZII ................................................................................................................ 53..............151
VII. REŢELE GEODEZICE DE SPRIJIN REALIZATE PRIN MODURI DE
POZIŢIONARE DIFERITE. CAZURI PARTICULARE ........................................................ 54..............153 7.1. MOTIVAŢIA CERCETĂRILOR ............................................................................... 54..............153 7.2. REŢEA DE SPRIJIN REZULTATĂ DIN SESIUNI DE OBSERVAŢII
INDEPENDENTE ............................................................................... 55..............154 7.2.1. Prezentare generală. Varianta inițială A ............................................................... 55..............154 7.2.2 Realizarea unei variante noi a rețelei de sprijin (Varianta B) ................................ 55..............155 7.2.3 Efectuarea observațiilor în varianta B ................................................................... 56..............156
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 6
Simion Mircea PUŞCAŞ
7.2.4 Procesarea datelor în varianta B ........................................................................... .56..............157
7.2.5 Analiza rezultatelor obţinute ............................................................................... ..57..............159 7.2.6 Aspecte suplimentare ............................................................................................ 58..............160 7.2.7 Concluzii .............................................................................................................. 59..............161
7.3. STUDIU PRIVIND REALIZAREA UNEI REŢELE DE SPRIJIN GNSS
CU GEOMETRIE PARTICULARĂ ........................................................................... 60.............162 7.3.1. Generalităţi. Obiective .......................................................................................... 60.............162 7.3.2. Proiectarea rețelei ................................................................................................. 61.............163
7.3.3. Efectuarea observațiilor ........................................................................................ 61.............163 7.3.4. Prelucrarea datelor ................................................................................................ 61.............165
7.3.5. Analiza rezultatelor ............................................................................................... 62.............166
7.4. CONCLUZII ................................................................................................................ 63.............167 VIII. ALTE ASPECTE ALE CERCETĂRILOR LEGATE DE POZIŢIONAREA
REŢELELOR GEODEZICE DE SPRIJIN GNSS ..................................................................... 63.............168 8.1. GENERALITĂŢI ........................................................................................................ 63.............168 8.2. CAZURI PARTICULARE DE POZIŢIONARE ......................................................... 63.............168
8.2.1. Poziționarea punctelor în cazul vectorilor independenți ........................................ 63.............168 8.2.2. Poziționarea punctelor folosind serviciile sistemului ROMPOS ........................... 65.............170
8.2.3. Poziționarea punctelor prin post procesare cinematică .......................................... 66.............171 8.3. APRECIERI ASUPRA UNOR FACTORI CARE POT INFLUENŢA PRECIZIA
POZIŢIONĂRII PUNCTELOR FOLOSIND SISTEMELE GNSS ............................. 67.............175 8.3.1. Influenţa duratei de observații asupra calităţii rezultatului procesării ................... 67.............175
8.4. CONCLUZII ................................................................................................................ 68.............176 IX. ASPECTE FINALE ............................................................................................................. 68.............177
9.1. GENERALITĂŢI ........................................................................................................ 68.............177 9.2. CONCLUZII GENERALE .......................................................................................... 69.............178 9.3 CONTRIBUŢII PERSONALE. RECOMANDĂRI PENTRU PRACTICĂ ................. 70.............179
LISTA DE LUCRĂRI PUBLICATE ..........................................................................................72.............194
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ ............................................................................................. ....73.............188
REZUMAT ................................................................................................................................ 73.............193 C U R R I C U L U M V I T A E .............................................................................................. 78.............191
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 7
Simion Mircea PUŞCAŞ
TABLE OF CONTENTS
Pag. Pag.
summar thesi I. INTRODUCTION ................................................................................................ ................10………….17 II. GEODETIC NETWORKS. GENERAL ASPECTS ............................................ ................11………….19
2.1. THE ROLE AND THE IMPORTANCE OF GEODETIC NETWORKS .. ................11………….19 2.2. CLASSIFICATION ................................................................................... ................11………….20
III.THE CURRENT STATE OF KNOWLEDGE ABOUT THE POSITIONING
OFGEODETIC NETWORKS .......................................................................... ................13....……….24 3.1 GENERAL ASPECTS ................................................................................ ................13.................24 3.2. REFERENCE SURFACES ........................................................................ ................13.................25 3.3 COORDINATE SYSTEMS ........................................................................ ................14.................28 3.4. REFERENCE COORDINATE SYSTEMS ............................................... ................15.................30 3.5 COORDINATE TRANSFORMATIONS ................................................... ................17.................40 3.6. GNSS POSITIONING SYSTEMS ............................................................ ................17.................43 3.7. THEORETICAL ASPECTS OF POSITIONING USING GNSS SYSTEMS ... .........19.................59 3.8 EUROPEAN GEODETIC NETWORKS.................................................... ................20.................63 3.9. THE NATIONALSPATIAL GEODETIC NETWORK OF ROMANIA ... ................21.................66 3.10. THE CURRENT STATE OF GEODETIC NETWORKS IN ROMANIA . ..............23.................72 3.11. CONCLUSIONS ..................................................................................... ................23.................75
IV. CONDITIONS FOR RESEARCH UNFOLDING. TARGETS ..................... ................24.................77 4.1. THE NEED AND JUSTIFICATION FOR THE RESEARCH .................. ................24.................77 4.2. RESEARCH TARGETS ............................................................................ ................25.................79 4.3. LOCATION OF THE RESEARCH .......................................................... ................26.................81 4.4. SOFTWARES, SYSTEMS AND WORK INSTRUMENTS ..................... ................26.................82 4.5. RESEARCH METHODS .......................................................................... ................28.................88 4.6. CONCLUSIONS ....................................................................................... ................28.................89
V. OVERVIEW OF ACHIEVING A GNSS SUPPORT NETWORK ..................... ................28.................90 5.1 THE STAGE OF REALIZATIONS IN ROMANIA .................................. ................28.................90 5.2. DEFINITION. FUNCTION. CONDITIONS ............................................. ................29.................90 5.3 PREPARATORY WORKS ........................................................................ ................29.................93 5.4. DESIGNING THE BASELINES ............................................................... ................30.................95 5.5. PURCHASING THE SATELLITE DATA ................................................ ................31.................97 5.6. DATA PROCESSING ................................................................................ ...............32...............102 5.7. CONCLUSIONS ........................................................................................ ...............34...............110
VI. ACHIEVING SOME GNSS SUPPORT NETWORKS BY USING POINTS
FROM THE NATIONAL GEODETIC NETWORK ........................................ ...............34...............112 6.1 OVERVIEW ................................................................................................ ...............34...............112 6.2 ACHIEVING A SUPPORT NETWORK BY DEVELOPING FROM A RGNS
POINT. ............................................................................................. ..........................34...............114 6.2.1 Overview ................................................................................................ .............34...............114 6.2.2 nitial base ................................................................................................ .............35...............115
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 8
Simion Mircea PUŞCAŞ
6.2.3 Placing the new points in the support network .......................................... .............35.............116
6.2.4 Designing the baselines in the studied support network ............................ .............36.............117 6.2.5 Making satellite observations.................................................................... .............36.............117 6.2.6 Processing the data in the studied support network ................................... .............37.............120 6.2.7 Transforming the coordinates of the support network’s points in Stereo ’70
design network ..................................................................................................................37............121 6.2.8 Results analysis in the developed support network from a RGNS point ... .............38.............122 6.2.9 Additional aspects ..................................................................................... .............38.............123
6.3 ACHIEVING A GNSS SUPPORT NETWORK BY CONSTRAINING ON ETRS89
POINTS ............................................................................................................ .............39.............127 6.3.1 General aspects ......................................................................................... .............39.............127
6.3.2 Initial base ................................................................................................ .............39.............128 6.3.3 Data processing. Calculation variants ....................................................... .............39.............128
6.4 ACHIEVING A GNSS SUPPORT NETWORK BY FRAMING IN POINTS FROM
THENATIONAL TRIANGULATION NETWORK ........................................................41........... 133 6.4.1 Overview .................................................................................................. .............41.............133
6.4.2 Initial base ................................................................................................ .............42.............134 6.4.3 Checking the points from the triangulation network in the area ................ .............42.............135
6.4.4 Data processing in the support network .................................................... .............46.............139 6.5 ACHIEVING A GNSS SUPPORT NETWORK BY CONSTRAINING ON POINTS
FROM THE NATIONAL TRIANGULATION NETWORK .........................................49.............143 6.5.1 General aspects ......................................................................................... .............49.............143
6.5.2 Calculating a geodetic network towards a known point
(partly constrained network) ........................ .................................................... .............49..............145 6.5.3 Calculating a constrained support network on two triangulation points
(constrained network) ....................................................................................... .............51..............148 6.5.4 Results analysis........................................................................................ .............53..............150
6.6 CONCLUSIONS ............................................................................................ .............53..............151 VII. SUPPORT GEODETIC NETWORKS ACHIEVED BY DIFFERENT TYPES
OF POSITIONING. PARTICULAR CASES ...................................................... .............54..............153 7.1. RESEARCH MOTIVATION ........................................................................ .............54..............153 7.2. SUPPORT NETWORK RESULTED FROM INDEPENDENT OBSERVING
SESSIONS ................................................................................................. .............55..............154 7.2.1. Overview. Initial variant A ..................................................................... .............55..............154 7.2.2 Achieving a new variant (B) of the support network .............................. ............55..............155
7.2.3 Making observations in the variant B ....................................................... ............56..............156 7.2.4 Data processing in the variant B ............................................................... ............56..............157
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 9
Simion Mircea PUŞCAŞ
7.2.5 Results analysis........................................................................................... ............57............159
7.2.6 Additional aspects ....................................................................................... ............58............160 7.2.7 Conclusions ................................................................................................ ............59............161
7.3. STUDY ON ACHIEVING A GNSS SUPPORT NETWORK WITH PARTICULAR
GEOMETRY ........................................................................................................... ............60............162 7.3.1. General aspects. Targets ............................................................................ ............60............162 7.3.2. Designing the network ............................................................................... ............61............163 7.3.3. Making observations .................................................................................. ............61............163
7.3.4. Data processing .......................................................................................... ............61............165 7.3.5. Results analysis .......................................................................................... ............62............166
7.4. CONCLUSIONS .............................................................................................. ............63............167 VIII. OTHER ASPECTS OF RESEARCH RELATED TO THE POSITIONING
OF GNSS SUPPORT GEODETIC NETWORKS ................................................. ............63............168 8.1. GENERAL ASPECTS ...................................................................................... ............63............168 8.2. PARTICULAR POSITIONING CASES ........................................................... ...........63............168
8.2.1. Points positioning in the case of independent baselines ............................. ............63............168
8.2.2. Points positioning using the services of ROMPOS system ........................ ............65............170 8.2.3. Points positioning by post cinematic processing ........................................ ............66............171
8.3.ESTIMATIONS ON SOME FACTORS THAT CAN INFLUENCE THE
POSITIONING PRECISION OF THE POINTS BY GNSS METHODS .................................67...........175
8.3.1. The influence of the observation length about the quality of the processing
result .................................................................................................................... ............67............175 8.4. CONCLUSIONS .............................................................................................. ............68............176
IX. FINAL ASPECTS .................................................................................................... ............68............177 9.1. GENERAL ASPECTS ....................................................................................... ...........68............177 9.2. GENERAL CONCLUSIONS ........................................................................... ............69............178 9.3 PERSONAL CONTRIBUTIONS. PRACTICE RECOMMENDATIONS ........ ............70............179
PUBLISHED WORK LIST ............................................................................................ ............72............194 BIBLIOGRAPHY .......................................................................................................... ............73............188
RESUME ........................................................................................................................ ............77............193 C U R R I C U L U M V I T A E ................................................................................... ............78............191
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 10
Simion Mircea PUŞCAŞ
I. INTRODUCERE
Evoluţia societăţii moderne şi a omenirii, în general, a fost şi este condiţionată de
progresele în domeniul cunoaşterii pentru îmbunătăţirea, sau cel puţin menţinerea calităţii
vieţii la un nivel satisfăcător. Ca urmare, s-a propus şi acceptat conceptul modern de
dezvoltare durabilă care urmăreşte „satisfacerea nevoilor prezentului fără a compromite
posibilitatea generaţiilor viitoare de a-şi satisface nevoile” (Brundtland 1983). Ca
obiective reţinem conservarea mediului ambiant şi sporirea suprafeţei fondului forestier,
păstrarea resurselor naturale, managementul dezastrelor ş.a.
Dezvoltarea durabilă, vizează principalele domenii ale vieţii economice şi nu
numai respectiv agricultura pentru asigurarea mijloacelor de existenţă, sectorul forestier ca
gestionar al protecţiei mediului şi al producţiei de lemn, centrele populate pentru
sistematizarea şi dezvoltarea lor, asigurarea căilor de transport de toate genurile,
garantarea dreptului de proprietate asupra bunurilor mobiliare ş.a.
La o analiză mai atentă realizarea obiectivelor amintite ale dezvoltării durabile, se
asigură prin proiecte de durată medie şi lungă care se bazează, în marea lor majoritate pe
planuri şi hărţi obţinute prin măsurători geotopografice, tehnici care servesc şi la
transpunerea lor în practică. Tehnicile şi tehnologiile folosite în măsurătorile terestre la
întocmirea planurilor şi trasarea construcţiilor au evoluat în ultimele decenii în mod
spectaculos ajungând în prezent la un nivel greu de imaginat în trecutul destul de apropiat.
În prezent, sistemele de poziţionare prin satelit GNSS, respectiv sistemul de poziţionare
GPS, cel mai cunoscut şi răspândit, staţiile totale, fotogrammetria digitală şi nu numai,
reunite într-o ştiinţă nouă, geomatica asigură, în acelaşi timp, avantaje net superioare
tehnologiilor clasice, pe cale de dispariţie, privind precizia, randamentul şi eficienţa
economică.
În paralel se constată totuşi o tendinţă de transformare a operatorului topograf
sau geodez, preocupat doar de butonarea tastaturii fără a înţelege operaţiile ce se
desfăşoară automat.
Ţara noastră nu este străină de aceste preocupări prezente pe plan mondial mai
ales că aparţine comunităţii europene cu drepturile şi obligaţiile de rigoare. Din păcate şi în
acest domeniu suntem departe de satisfacerea unor cerinţe vitale. Tehnologiile geomatice
performante se regăsesc în logistica de hard şi soft a birourilor noastre de proiectare, fiind
bine reprezentate.
Corpul nostru de ingineri geodezi, bine pregătit şi numeros, are puţine oferte de
angajare a unor lucrări serioase blocate încă din cauza crizei financiare. Ei aşteaptă să
execute lucrările de introducere efectivă a evidenţei cadastrale pe teritoriul naţional, după
o metodologie reală, cunoscută de noi şi nu prin „cadastru sporadic” sau „cadastru pe
itinerar” considerate drept soluţii de avarie. Alte lucrări de infrastructură privind
construcţia de autostrăzi, alimentări cu apă, canalizări, de sistematizarea localităţilor şi în
special cele de introducere şi întreţinere a cadastrului, în care tehnologiile moderne şi
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 11
Simion Mircea PUŞCAŞ
tehnicienii noştri ar putea lucra se lasă mult pre mult aşteptate şi nici nu se poate spune
până când.
Cercetările noastre, desfăşurate în cadrul tezei de doctorat, reprezintă unele
contribuţii la realizarea reţelelor geodezice de sprijin, folosind sistemul GPS acreditat pe
plan mondial. Această tehnologie bazată pe poziţionarea punctelor cu ajutorul unor
constelaţii de sateliţi ocupă un loc important în ansamblul lucrărilor de ridicare în plan ca
şi cele de trasare, asigurând suportul şi infrastructura pe care se desfăşoară toate lucrările
inclusiv în aceste două mari categorii. În consecinţă sperăm să aducem unele contribuţii în
stabilirea unei metodologii eficiente sub raportul preciziei şi a randamentului în speranţa
că tehnologia GNSS, perfectibilă în permanenţă, atât sub aspect de hard şi soft cât şi al
concepţiei, să îşi găsească în viitor o aplicabilitate cât mai concretă şi vastă cu eficienţe
economice benefice.
II. REŢELE GEODEZICE. ASPECTE GENERALE
2.1. ROLUL ŞI IMPORTANŢA REŢELELOR GEODEZICE
Rețelele geodezice servesc unor scopuri practice, lucrative, ca suport sau sprijin al
tuturor ridicărilor geo-topo-fotogrammetrice, indiferent de suprafaţă şi de exigenţe. Pentru
a păstra unitatea și omogenitatea tuturor acestor lucrări, încadrarea în reţeaua geodezică a
tuturor ridicărilor în plan este obligatorie, punctele ei constituind atât baza de plecare cât şi
de închidere sau control cu constrângerile respective.
Orice tip de lucrare din domeniile geodeziei – topografiei presupune existența
unor puncte materializate și cu coordonate cunoscute pe care să se sprijine respectiva
lucrare. Totalitatea acestor puncte definesc o rețea geodezică definită astfel: “o rețea
geodezică este alcătuită dintr-un ansamblu de puncte situate şi marcate durabil pe
suprafaţa fizică a Pământului, a căror poziţie este determinată cu precizie, în cadrul unor
sisteme de referinţă şi de coordonate cunoscute”.
2.2. CLASIFICARE
În cadrul măsurătorilor terestre se disting şi se folosesc mai multe tipuri de rețele
geodezice. Rețelele geodezice pot fi clasificate după mai multe criterii, acceptate în
general. Astfel putem distinge:
a). După suprafața pe care se extind, distingem:
- reţele geodezice;
- rețele geodezice naționale;
- reţele geo-topografice (locale).
Rețelele geodezice se dezvoltă succesiv de la ordin superior la ordin inferior, prin
îndesire, apelând la metode și aparatură geo-topografică după caz.
b). După natura sau elementul poziţionării:
- rețelele geodezice tridimensionale (3D;
- rețelele geodezice planimetrice (2D;
- rețele geodezice de nivelment.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 12
Simion Mircea PUŞCAŞ
c). După destinație în ansamblul măsurătorilor terestre putem reţine:
- rețele geodezice europene;
- rețele geodezice naționale;
- rețele geo-topografice, de sprijin;
- rețele topografice, de ridicare;
- rețele cu destinație specială.
Figura 2.1 Dezvoltarea rețelelor clasice
Developing of the classic networks
d). După modul de calcul, respectiv de compensare se întâlnesc (Ghiţău,
1983):
- rețele geodezice;
- rețele geodezice relativ constrânse;
- rețele geodezice.
e). În timp concepţia şi realizarea rețelelor geodezice s-au dezvoltat în paralel cu
perfecţionarea tehnicilor de lucru în domeniu, care în ultimele decenii au înregistrat
progrese remarcabile. Astfel, începând cu anii ’90, odată cu apariţia unei tehnologii
performante de poziționare se poate vorbi de:
- rețele geodezice;
- rețele geodezice moderne.
În cadrul tezei de doctorat s-a încercat formularea şi utilizarea unei terminologii
oficiale, folosita în normativele ANCPI dar şi unele preluate din literatura de specialitate
(Boș 2007).
Figura 2.2 Tipuri de reţele geodezice şi topografice (Boș 2007)
Types of geodetic and surveying networks
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 13
Simion Mircea PUŞCAŞ
Rețeaua geodezică de sprijin, care formează obiectul cercetărilor, ocupă așadar un
loc central și o etapă importantă în procesul ridicărilor în plan, atât terestre cât și
fotogrammetrice (fig. 2.2). Deși poziționarea punctelor rețelei se realizează în principiu
prin tehnologiile GNSS, implementate și la noi, se constată că rămân suficiente aspecte de
privind concepția de proiectare a rețelelor geodezice de sprijin, metode de înregistrare a
datelor satelitare precum și procesarea acestora.
III. STADIUL ACTUAL AL CUNOȘTINȚELOR ȘI REALIZĂRILOR
PRIVIND POZIŢIONAREA REŢELELOR GEODEZICE
3.1 GENERALITĂŢI
Evoluția concepțiilor de poziționare a fost şi este condiționată, în timp, de
progresele conceptuale concretizate în metode de lucru şi mai ales de realizările
tehnologiilor moderne de hard şi soft în domeniul măsurării elementelor geometrice
(unghiuri, distanţe) şi a procesării lor. S-a trecut astfel de la concepția formei sferice a
Pământului şi a determinării razei acestuia prin măsurarea lungimii arcului de meridian, la
forma elipsoidală definită prin parametrii proprii determinați prin mijloace moderne, forma
folosită ca suprafață de referinţă. Poziționarea la rândul ei, a unui punct situat pe uscat, pe
apă sau în aer, în repaus sau în mișcare se realizează în timp real şi cu precizie maximă
folosind sistemele GNSS.
Stadiul actual al cunoştinţelor în domeniul dezvoltării rețelelor geodezice de
sprijin se impune a fi cunoscut ca bază de plecare în realizarea cercetărilor proprii.
Trecerea în revistă a realizărilor moderne este dificilă întrucât noutățile sunt abundente,
greu de urmărit şi sporesc pe zi ce trece într-o dinamică proprie întregului sector al
măsurătorilor terestre, care, din păcate, la noi, se lasă așteptate.
3.2. SUPRAFEȚE DE REFERINȚĂ
Este pe deplin acceptat că forma geometrică care se aseamănă cel mai mult cu
forma Pământului este elipsoidul. Diferiţi matematicieni au determinat dimensiunile
elipsoidului obținând valori diferite pentru a şi f . Aceasta s-a datorat în special faptului că
determinările au fost făcute pentru anumite regiuni. Un elipsoid se poate potrivi mai bine
unei regiuni dar poate fi total nefolositor în altă parte.
Elipsoidul echipotențial (denumit şi elipsoid de nivel) este un elipsoid definit a fi
o suprafaţă echipotenţială. Elipsoidul de revoluţie este definit ca un corp care înglobează
întreaga masă a Pământului inclusiv atmosfera, care poate fi privită (ca vizualizare) ca
fiind condensată într-un strat pe elipsoid.
Pentru referința cotelor, este totuşi posibil să fie formulat un model al suprafeţei
nivelului mediu al mării – geoidul, dar modelul este foarte complex şi nu este potrivit
pentru înregistrarea poziţiilor geografice ale caracteristicilor şi detaliilor suprafeţei terestre.
Separarea verticală dintre geoid şi un anumit elipsoid de referință este denumită ondulaţie
de geoid N. Definirea valorilor numerice ale ondulaţiilor în raport cu un elipsoid global, se
referă la definirea modelului de geoid.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 14
Simion Mircea PUŞCAŞ
Relaţia geometrică dintre ondulaţia geoidului, N, înălţimea elipsoidală h şi cota
ortometrică H este:
HNh (3.1)
Pe anumite suprafețe elipsoidul de referinţă poate fi asimilat şi substituit cu o
sferă, având în vedere turtirea mică a Pământului şi faptul că pe suprafața acesteia
calculele sunt evident mai simple.
Raza medie echivalentă a unei asemenea sfere se deduce cu relația lui Gauss
MNR (3.2)
unde M reprezintă raza de curbură a elipsei meridian care trece prin punctul P şi
cei doi poli, iar N raza de curbură a primului vertical.
La latitudinea medie a ţării noastre, cu formula (3.3) se obține R = 6.379 km și,
orientativ se poate calcula o rază medie pentru întreg globul. Valoarea obținută este RM =
6.371,2 km.
Pentru a reprezenta detalii de pe suprafaţa Pământului utilizăm fie o sferă, fie un
elipsoid. Nici sfera și nici elipsoidul nu reprezintă deloc o soluţie practică pentru cele mai
multe dintre aplicaţii. Ca urmare cartografii au inventat proiecţiile, ca și metode
matematice de reprezentare a suprafeţei tridimensionale a Pământului pe o suprafaţă plană.
Suprafețele folosite în proiecțiile cartografice sunt suprafaţa cilindrică, suprafaţa
conică și planul.
3.3 SISTEME DE COORDONATE
Sistemele de coordonate sunt folosite frecvent în lucrările geodezice pentru
reprezentarea poziţiei spaţiale a punctelor. Așa cum vom arăta însă în continuare, în
disciplinele geodeziei și topografiei există mai multe tipuri de coordonate prin care poziția
unui punct poate fi exprimată.
O suprafaţă de proiecţie singură nu poate defini un sistem de coordonate plan.
Pentru ca informațiile geografice situate pe elipsoid sau sferă să poată fii definite spaţial în
raport cu o suprafaţă de proiecţie, pe lângă tipul de proiecţie ales este nevoie şi de un
sistem de axe de coordonate cartezian plan.
Un astfel de ansamblu, compus dintr-un sistem cartezian bidimensional de axe şi
dintr-o suprafaţă de proiecţie cartografică se numeşte sistem de coordonate de proiecție.
Fiecare sistem de coordonate are parametrii individuali care trebuiesc definiți. Aceşti
parametrii definesc originea sistemului şi particularizează sistemul de proiecţie pentru
suprafaţa interesată.
Cele mai cunoscute sisteme de proiecţie folosite în România sunt:
- Sistemul de proiecţie Gauss – Krugger,
- Sistemul de proiecţie cu plan secant unic Stereo 70,
- Sistemul de proiecţie Universal Transvers Mercator sau UTM.
Pentru cele mai multe aplicaţii practice este preferat un sistem de coordonate
definit în raport cu elipsoidul de referință, denumit şi sistem de coordonate
elipsoidalesausistem de coordonate geodezic (fig. 3.1). Orice elipsoid poate servi ca şi
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 15
Simion Mircea PUŞCAŞ
bază pentru un sistem de coordonate unghiulare
denumite latitudine şi longitudine. În acest scop este
nevoie să se identifice un meridian zero şi o
latitudine de referinţă. În plus, se poate defini și
înălțimea elipsoidală ca fiind segmentul de normală
cuprins între poziţia punctului P şi proiecţia sa pe
suprafaţa elipsoidului.
3.4. SISTEME DE REFERINȚĂ
Un sistem de referinţă poate fi privit ca
orice cantitate numerică sau geometrică (sau un set
de astfel de cantităţi), care servesc ca referință sau
baza pentru alte cantităţi sau mărimi.
Standardul care face referire exactă la sistemele de referinţă a fost descris de
comisia W11 şi se numeşte ISO 19111 – Spatial referencing by coordinates standard.
Din punct de vedere geodezic, un sistem de referinţă și coordonate (CRS), este
definiţia conceptuală completă a modului în care este format un sistem de coordonate.
Include de asemenea şi modelele fundamentale matematice şi fizice de susţinere. Definirea
unui sistem de coordonate de referinţă include diferite terminologii cum ar fi: noţiunea de
datum, proiecţii, sisteme de coordonate, etc.
În geodezia satelitară sunt definite două sisteme de referinţă fundamentale:
- un sistem de referinţă ceresc de referinţă (celestial reference system CRS)
pentru descrierea mişcării satelitului;
- un sistem de referinţă terestru (terrestrial reference system TRS) pentru
poziţiile staţiilor de observare şi pentru descrierea rezultatelor provenind de la geodezia
prin satelit.
În scop cartografic este nevoie de definirea unui model de referinţă care să
furnizeze metodele de înregistrare al iregularităţilor suprafeţei terestre. Modelul de
referinţă, ce conţine „curba Pământului”, este cunoscut sub denumirea de dată geodezică
(datum), sau în alte cuvinte, drept o bază de date care definește mărimea şi forma
Pământului, dar totodată şi originea şi orientarea sistemului de coordonate utilizat pentru
cartografierea suprafeţei terestre.
Este foarte important să se înţeleagă faptul că valoarea coordonatelor unui punct
depind de datum-ul geodezic definit. Latitudinea, longitudinea şi altitudinea unui punct
definite prin data geodezică 1 diferă de latitudinea, longitudinea şi altitudinea definită
prin data geodezică.
Setul parametrilor care descriu relaţia dintre un anumit sistem de referinţă
local şi un sistem de referinţă geodezic global se numeşte dată geodezică sau datum
geodezic.
Definiția unui Sistem de Referinţă și Coordonate, denumit în continuare după
denumirea din limba engleză CRS – Coordinate Reference System, este dată de
Organizația Internaţională de Standardizare (ISO) prin ISO-19111, astfel:
Figura 3.1 Sistemul de coordonate
elipsoidal global
The global ellipsoidal coordinates system
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 16
Simion Mircea PUŞCAŞ
„Locația sau poziția pe sau în apropierea suprafeței terestre poate fi descrisă
prin intermediul coordonatelor. Coordonatele sunt fără ambiguități numai atunci când
sistemul de coordonate de referinţă la care aceste coordonate se refera a fost definit
complet. Fiecare poziţie va fi descrisă printr-un set de coordonate care se vor referi la un
sistem de coordonate de referinţă”.
Conform aceloraşi standarde adoptate, „un sistem de coordonate de referinţă este
constituit dintr-un datum şi un sistem de coordonate”.
Principalul organism european care activează în domeniul geodeziei şi are ca
sarcină realizarea reţelei europene este EUREF. Subcomisia EUREF în colaborare cu
Comitetul European al Responsabililor Oficiului de Cartografie (Comite Europeen des
Responsables de la Cartographie Officielle - CERCO) au luat decizia în 1988 să lucreze în
comun pentru stabilirea unui nou şi precis Sistem de Referinţă European. Activitatea în
cadrul acestui proiect a continuat cu succes, acestuia alăturându-se şi ţările Europei de Est.
La simpozionul EUREF care s-a ținut la Florenţa (1990) a fost adoptată
următoarea rezoluţie:
- sub-comisia IAG (Internaţional Assosiation of Geodesy) pentru sistemul de
referinţă european recomandă ca sistemul de referinţă care urmează să fie
adoptat, să coincidă cu ITRS în perioada 1989, să fie fixat pe partea stabilă a
zonei euro-asiatice şi să fie cunoscut ca sistemul terestru de referinţă
europeană 1989 (ETRS89 – European Terrestrial Reference System 89).
Elipsoidul ales este GRS80.
În plus, faţă de activităţile legate de crearea şi menținerea Sistemului European
Terestru de Referinţă (ETRS89), EUREF a dezvoltat o serie de activităţi pentru definirea
Sistemului European Vertical de Referinţă (EVRS). Ultima realizare a EVRS se bazează
pe EVRF 2007 (European Vertical Reference Frame), care este un datumul vertical
constituit din 13 puncte distribuite uniform pe suprafaţa terestră stabilă a continentului
european.
În Romania se utilizează în mod oficial două sisteme de referinţă:
1) Sistemul de coordonate 1942 (cunoscut pe plan Internaţional sub denumirea de
„S-42”), bazat pe elipsoidul Krasovski 1940, cu punctul fundamental la Pulkovo (Rusia),
împreună cu Proiecția stereografică 1970;
2) Sistemul de coordonate bazat pe elipsoidul Hayford 1910, orientat pe punctul
astronomic fundamental situat în interiorul Observatorului astronomic militar din
București, împreună cu Proiecția stereografică 1930 – plan secant București.
Sistemul de Referinţă Terestru European 1989 (ETRS89), introdus în Europa ca
sistem de referinţă geodezic, adoptat și în Romania, se doreşte a fi implementat şi în
lucrările curente, pentru crearea unei Rețele geodezice Naţionale Spaţiale moderne şi
realizarea de produse cartografice pan-europene. Noul sistem românesc de referinţă şi
coordonate RO-ETRS89/Stereo 2010, se definește ca fiind format, din sistemul de
referinţă ETRS89 – GRS 80 şi proiecţia Stereografică 2010, cu următorii parametrii
de proiecţie:
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 17
Simion Mircea PUŞCAŞ
Adoptarea în România a Sistemului de proiecţie Stereografică 2010 este o sarcină
complexă, facilitată de avantajele evidente ale acestui tip de proiecţie faţă de alte proiecţii
cartografice şi presupune existenţa unor studii asupra impactului tehnic, organizaţional şi
financiar.
3.5 TRANSFORMĂRI DE COORDONATE
Trecerea coordonatelor dintr-un sistem de referinţă în altul se poate face printr-o
serie de operaţii constând în una sau mai multe transformări. Operaţia de concatenare se
referă la mai multe operaţii de transformare şi la mai multe operaţii de conversie efectuate
pentru transformarea coordonatelor unor puncte dintr-un sistem de referinţă de pe un
datum în alt sistem de referinţă de pe alt datum. Nu există un număr maxim limită al
numărului de iteraţii pentru o concatenare.
Cele mai cunoscute transformări care se fac pe același datum, sunt cele care se
referă la transformarea coordonatelor geocentrice în coordonate elipsoidale sau la
transformarea coordonatelor elipsoidale în coordonate corespunzătoare unui sistem de
proiecţie ales. Aceste operații mai sunt cunoscute sub denumirea de conversii de
coordonate.
Transformarea coordonatelor dintr-un datum în altul, se referă la ceea ce în
literatura de specialitate se denumeşte ca rezolvarea datum-ului geodezic. Modele de
transformare de la un datum la altul depind de tipul datumului - geodezic, ingineresc
vertical, de poziţia unui datum fata de altul şi de precizia impusă.
Modificarea coordonatelor de la un sistem de coordonate la alt sistem de
coordonate poate fi însoțit de o serie de operații cu coordonate care constau în una sau mai
multe transformări de coordonate şi/sau una sau mai multe conversii de coordonate.
3.6. SISTEME DE POZIŢIONARE GNSS
Mai multe sisteme regionale de sateliţi se află în funcţiune în jurul globului
terestru: EGNOS, WAAS, etc, motiv pentru care toate aceste sisteme au fost încadrate în
denumirea generică de GNSS – Global Navigation Satelite Systems – Sisteme Globale de
Navigație prin Satelit (tab. 3.1).
Privită retroactiv, evoluţia aplicaţiilor GNSS în domeniul geodeziei poate fii
împărţită în câteva faze de aproximativ un deceniu fiecare:
- din 1958 până în jurul anului 1970 – dezvoltarea metodelor fundamentale
pentru observaţiile satelitare şi pentru calculul şi analiza orbitelor;
- din 1970 până în jurul anului 1980 – faza proiectelor ştiinţifice;
- din 1980 până în jurul anului 1990 – faza utilizării operaţionale a tehnicilor
satelitare în geodezie, geodinamică şi topografie.
Dezvoltarea rapidă a sistemele de navigaţie prin satelit care asigură precizie
corespunzătoare cerințelor utilizatorii civili, a impus gruparea lor în două categorii
distincte:
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 18
Simion Mircea PUŞCAŞ
- GNSS-1 – cuprinde primele sisteme globale de sateliţi – GPS şi GLONASS şi
sistemele complementare îmbunătăţite – WAAS, EGNOS;
- GNSS-2 – se referă la a doua generaţie de sateliţi care va furniza semnale
complete utilizatorilor civili – GALILEO şi COMPASS.
Rezumat privind sistemele GNSS
Summary on GNSS systems
(http://www.glonass.it/eng/glonass-story.aspx)
Tabel 3.1
GPS GLONASS GALILEO COMPASS
Numărul
de
sateliţi
24 24 30 27
Plane
orbitale
6 3 3 3
Înclinație
plane
orbitale
55° 64°8' 56° 55°30’
Înălțime
orbite
20.180 km 19.140 km 23.222 km 21.150 km
Perioada
de
revoluție
11h 58m 11h 15m 14h 22m 12h 38m
Locul
lansării
Cape Canaveral Baikonur/Plesetsk Kourou (French
Guiana)
Data
primei
lansări
22/02/78 02/10/82 21/10/2011 14/04/2007
Nr.
Sateliţi
la o
lansare
1 1/3 2 1
Datum WGS-84 PZ-90.02 GTRF CGCS2000
Sistemele de navigație prin satelit se pot grupa astfel:
A. Sisteme globale de navigație prin satelit: GPS, GALILEO, GLONASS,
COMPASS.
B. Sisteme de satelit auxiliare: EGNOS, WAAS, MSAS, GAGAN, SACSA.
C. Sisteme regionale de navigație prin satelit: IRNSS, QZSS.
Tendințele în dezvoltarea sistemelor globale sau regionale de sateliți se bazează
pe necesitatea furnizării unor semnale special alocate utilizatorilor civili, cu precădere
sectorului de navigație şi de salvare (search and rescue). În principiu, sistemele de sateliţi,
sunt astfel proiectate încât timpul, funcțiile geodezice şi structura semnalului să fie
compatibile şi interoperabile.
Compatibilitatea sistemelor de poziționare se referă la posibilitatea folosirii
multiple a mai multor sisteme de poziționare globală fără a se crea o interferenţă între
semnalele generate de către sateliţi şi fără a afecta performanţele unui sistem în raport cu
altul. Prin compatibilitate se va asigura faptul că nici unul dintre sisteme nu va provoca
degradări celuilalt sistem.
În vederea asigurării funcțiilor geodezice ale sistemelor de poziţionare, acestea
vor avea alocat un sistem de coordonate de referinţă. Din diferite motive, realizarea acestor
sisteme de referinţă se va baza pe stații de observare şi timp diferite faţă de cele folosite de
sistemul GPS. Unul dintre motive ar fi independentă şi vulnerabilitatea sistemelor, astfel
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 19
Simion Mircea PUŞCAŞ
încât un sistem să poată acționa ca şi soluție de rezervă în cazul în care din diferite motive,
celălalt sistem va fi complet defectat.
Fiecare tip de receptor are propriul lui format binar de date şi mărimile
observabilele sunt definite urmărind conceptele individuale ale producătorilor. În
consecință, datele diferitelor tipuri de receptoare nu pot fi procesate uşor în mod simultan
cu un pachet special de program de procesare a datelor GPS.
RINEX este formatul internaţional universal pentru postprocesarea datelor GPS.
Pentru transmiterea corecţiilor de date în timp real în aplicaţiile diferenţiale GPS, este
disponibil un format special de date denumit formatul RTCM.
3.7. ASPECTE TEORETICE ALE POZITIONĂRII GNSS
Pentru procesările satelitare în general, pot fi identificate 4 observabile
fundamentale:
- pseudodistanţe de la măsurători de cod;
- diferenţe de pseudodistanţe de la calculele Doppler;
- faza undei purtătoare sau diferenţe de fază purtătoare;
- diferenţe în timpul de propagare a semnalului de la măsurători interferometrice.
În practică sunt utilizate doar două observabile fundamentale ce pot fi considerate
măsurători de pseudodistanţe:
- faze de cod (pseudodistanţe de la observaţiile de cod)
- faze purtătoare (pseudodistanţe de la observaţiile undei purtătoare).
Teoretic se pot face diferite clasificări, după diferite criterii reprezentând
modalitățile de determinare a poziției punctelor. Astfel, o clasificare deosebit de
interesantă și completă o face dl. Dr. Ing. Tiberiu Rus de la Facultatea de geodezie
București:
1. Funcție de Originea sistemului de axe de coordonate ales:
- poziționare absolută
- poziționare relativă
- poziționare diferențială
2. Funcție de tipul observațiilor extrase din semnalul satelitar şi utilizate în
poziționare:
- poziționare cu coduri
- poziționare cu faza purtătoarei
- poziționare Doppler
3. Funcție de momentul în care se determină poziția:
- poziționare în timp real
- poziționare în mod post‐procesare
4. Funcție de starea de mişcare a receptorului:
- poziționare statică
- poziționare cinematică
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 20
Simion Mircea PUŞCAŞ
- poziționare combinată.
Din punct de vedere practic, putem distinge:
1. Ca principiu și mod de poziționare GNSS distingem:
- Poziționarea absolută, folosind un singur receptor, cu o precizie de
ordinul metrilor, folosită în navigație;
- Poziționare relativă, folosind două sau mai multe receptoare care
recepționează simultan semnale de la cel puțin patru sateliți.
2. Ca metode de lucru se pot reține:
- Metoda statică, în care receptoarele sunt fixe pe toată perioada în
care se fac observații;
- Metoda cinematică, în care un receptor este considerat fix, în timp
ce unul sau mai multe receptoare sunt considerate mobile;
- Metoda diferențială, în care coordonatele sunt furnizate direct pe
teren în momentul recepționării semnalelor satelitare.
3.8 REŢELE GEODEZICE EUROPENE
Un element cheie în menţinerea ETRS89 este reţeaua permanentă EUREF,
denumită EPN (EUREF Permanent Network) care acoperă continentul european şi care
este alcătuită din mai multe staţii permanente unde se efectuează măsurători continue cu
receptoare GPS/GLONASS de mare precizie (fig. 3.2).
Figura 3.2 Reţeaua europeană EUREF-EPN (epn.oma.be)
The european EUREF-EPN network
O subcomisie EUREF a decis în anul 1995 executarea proiectului european
pentru fondarea Reţelei Verticale Unificată Europeană (European Unified Vertical
Network – EUVN). În Europa există acum două reţele de nivelment continentale care
definesc două sisteme de altitudini - Amsterdam şi Marea Baltică:
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 21
Simion Mircea PUŞCAŞ
- UELN - Reţeaua Unificată Europeană de Nivelment,
- UPLN - United Precise Levelling Network (Reţeaua Unificată de Nivelment de
Precizie) care acoperă partea europeană a fostei Uniuni Sovietice şi teritoriile a
câtorva ţări europene ale trecutului bloc sovietic, cu referință la Kronstadt –
Marea Baltică.
EUVN conectează cele trei reţele europene de pe continent: UELN, UPLN şi
reţeaua EUREF. Faza iniţială a proiectului, numit EUVN97, a fost executată în 1997/1998
prin asocierea tuturor ţărilor europene participante la EUREF, rezultând în total 217
amplasamente.
3.9. REŢEAUA GEODEZICĂ NAŢIONALĂ SPAŢIALĂ A ROMÂNIEI
Desigur că dezvoltarea unor astfel de servicii la nivel european nu a putut trece
neobservată de comunitatea geodezică din ţara noastră. Afilierea României la Uniunea
Europeana pe de altă parte, a impus şi comunicarea cu organismele comunitare din
domeniu. Pe de altă parte, avantajele tehnologiei GPS nu puteau să treacă neobservate de
către societăţile comerciale care activează în domeniul topografiei. Principala utilizare a
acestei tehnologii, a fost pentru îndesirea reţelelor de sprijin necesare în realizarea
diferitelor proiecte. Lipsa unor standarde precise în domeniu şi lipsa cu desăvârșire a
interesului forurilor din domeniu, a făcut însă ca aplicaţiile geodeziei satelitare să fie
folosite haotic şi total dezorganizat.
Începând cu anul 1994 au început sa fie demarate demersuri timide de Direcția
Topografică şi Ministerul Agriculturii (în subordinea căruia se află pe atunci fostul Oficiu
de Cadastru şi Organizarea Teritoriului Agricol - OCAOTA), în special pentru
introducerea sistemului WGS84/ETRS89 şi la noi în ţară. Aceste demersuri au început să
prindă coerenţă odată cu înființarea Oficiul Național de Cadastru, Geodezie și Cartografie,
respectiv a Agenției Naționale de Cadastru şi Publicitate Imobiliară, şi a demarat cu succes
după anul 2000. La aceasta a contribuit probabil şi unele presiuni ale organismelor
specializate (EUREF, CERGO) pentru implementarea sistemului EUREF şi la noi în ţară.
Pentru realizarea acestor deziderate, au fost desfăşurate mai multe campanii de
observaţii:
1. Prima campanie oficială de observaţii GNSS pe teritoriul României a fost în
anul 1994, când s-a urmărit ca un număr de 7 puncte din reţeaua geodezică de control a
României să fie conectate la reţeaua globală şi europeană de referinţă pe baza observaţiilor
GPS.
2. Demersurile au continuat cu realizarea Reţelei Naţionale de Staţii GPS
Permanente (RN-SGP).
3. Următoarea campanie de observaţii GPS a avut loc în anul 2003 şi a urmărit
realizarea reţelei de ordinul B.
4. Ultima campanie de observaţii GPS a avut loc în anul 2009 şi a urmărit
determinarea unui algoritm de calcul pentru transformarea coordonatelor din sistemul de
referinţă naţional în sistemul de referinţă european.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 22
Simion Mircea PUŞCAŞ
Pentru cerinţele curente şi de perspectivă ale Geodeziei, Topografiei, Cadastrului
din ţara noastră, la nivelul ANCPI s-a proiectat şi realizat o Reţea Naţională de Staţii
GNSS Permanente (RN-SGP).
Distanţa medie între staţiile GNSS permanente a ajuns în anul 2012 la
aproximativ 70 km.
În concepția inițială de realizare a RGNS a existat şi intenția de a realiza o rețea
de puncte bornate de diferite clase, denumită inițial RGN - GPS. Pe parcursul lucrărilor
însă, accentul s-a mutat pe aducerea rețelei de stații permanente şi a serviciilor aferente la
un standard similar celor europene, renunțându-se practic la un moment dat la realizarea
rețelei de puncte bornate.
Realizarea acestei rețele s-a făcut practic în trei etape, prin trei campanii de
măsurători, la perioade de timp destul de considerabile: 1994, 2003 şi 2009.
În prima etapă (anul 1994) s-au făcut observaţii pe şapte puncte: CONSTANŢA,
DEALUL PISCULUI, MOŞNIŢA, OŞORHEI, SFÂNTU GHEORGHE, SÎRCA şi
STĂNCULEŞTI. Punctul DEALUL PISCULUI a fost considerat originea şi punctul
primar al întregii reţele GPS din România şi a fost determinat în prealabil din staţiile de
referinţă IGS, MADRID, ONSALA şi WETTZELL.
Setul de coordonate pentru aceste puncte a fost referit la ITRF92, epoca 1994.7,
precum şi la ETRF89 (EUREF89). Aceste rezultate nu au fost însă recunoscute oficial de
organismele EUREF.
Campania de măsurători din vara anului 2003 pentru determinarea Reţelei
EUREF ROMÂNIA a coincis cu determinarea reţelei CEGRN – 2 – Central European
GPS Geodinamic Network din cadrul proiectului CERGOP – 2, desfăşurându-se în
perioada 16.07/12:00UTC – 21.07.2003/12:00UTC.
Pentru încadrarea Reţelei EUREF ROMÂNIA în Reţeaua Europeană (EUREF) s-
au utilizat datele furnizate de BKG pentru următoarele staţii permanente IGS şi EUREF:
GRAZ – Graz, JOZE – Jozefoslaw, SOFI – Sofia, PENC – Penc, BUCU – Bucureşti.
Procesarea datelor s-a realizat la Graz, în cadrul Institutului de Ştiinţe
Aerospaţiale al Academiei de Ştiinţe a Austriei utilizând programul Bernese v.4.2.
Practic, după aceasta campanie de măsurători, ANCPI a întrerupt măsurătorile
efectuate în vederea realizării RGN – GPS de puncte bornate.
În anul 2009 s-a desfășurat un proiect de observații GNSS care a avut ca scop
dezvoltarea unui algoritm de calcul pentru transformarea coordonatelor din sistemul de
referință ETRS89 în sistemul național de proiecție. Proiectul pentru determinări GNSS în
rețeaua de triangulație s-a desfășurat pe mai multe loturi dispuse pe teritoriul României,
fiecare lot a cuprins un număr de 4 sau 5 județe care au reprezentat unitățile teritoriale pe
care s-au desfășurat determinările GNSS și prelucrarea datelor. Pentru fiecare județ s-au
staționat și puncte comune din județele vecine pentru se putea realiza de către ANCPI o
compensare în bloc a rețelei cuprinsă în loturile respective.
În urma acestei campanii, coordonatele unor puncte ale reţelei de triangulaţie
existente, au fost determinate în sistemul global ETRS89, având astfel coordonate
cunoscute în ambele sisteme de coordonate – Stereo70 respectiv ETRS89.Coordonatele
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 23
Simion Mircea PUŞCAŞ
acestor puncte au fost folosite in continuare la dezvoltarea unui algoritm in vederea
transformării coordonatelor dintr-un sistem în altul.
Determinarea poziţiei şi monitorizarea poziţiilor unor obiecte, se poate realiza şi
prin crearea unor servicii (naţionale, europene şi/sau globale) specializate bazate pe
tehnologiile de poziţionare satelitară globală. La nivel european există în prezent o
preocupare susţinută pentru realizarea unor astfel de servicii, dar care să aibă la bază
anumite standarde de funcţionare. România, prin Agenţia Naţională de Cadastru şi
Publicitate Imobiliară este participantă la un proiect european privind implementarea unui
serviciu de poziţionare standardizat, denumit EUPOS (European Positioning Service).
Sistemul a fost dat în folosință începând din data de 4 septembrie 2008.
Utilizatorii noului sistem ROMPOS (Romanian Position Determination System - Sistemul
Romanesc de Determinare a Poziției) vor avea posibilitatea determinării poziției pe
teritoriul României în timp real cu o precizie de până la ordinul milimetrilor.
3.10. STADIUL ACTUAL AL REŢELELOR GEODEZICE DIN ROMÂNIA
În momentul de faţă, la nivelul ANCPI s-a constituit CENTRUL NAŢIONAL DE
CARTOGRAFIE prin reorganizarea CNGCFT (Centrul Naţional de Geodezie, Cartografie
şi Fotogrammetrie şi Teledetecție). Printre realizările CNC se număra şi cele referitoare la
rețeaua geodezică clasică:
1. Inventarierea punctelor reţelei de triangulaţie de ordinul I-IV în 26 de judeţe şi
în municipiul Bucureşti, constând în recunoaşterea şi constituirea bazei de date şi
generarea descrierilor topografice pentru punctele inventariate.
2. Constituirea sistemului informatic geografic – GIS – cu reţeaua de referinţă a
României prin completarea bazei de date pentru reţeaua de triangulaţie.
3. Inventarierea punctelor reţelei de nivelment de ordinul I şi II în 20 de judeţe
constând în recunoaşterea şi constituirea bazei de date şi generarea descrierilor topografice
pentru punctele inventariate.
RGNS a României este compusa în momentul de faţă din mai multe clase de
puncte cu coordonate cunoscute în sistemul de referința ETRS89:
- stațiile permanente ale rețelei RN – SGP amplasate în 74 de locații;
- punctele bornate de clasa B – 273 de puncte;
- punctele bornate ale rețelei de triangulaţie geodezică de stat care în campania
de măsurători GNSS 2009 au fost determinate în sistemul de referința
ETRS89 şi care au fost incluse în RGN – GPS Clasa C.
3.11. CONCLUZII
În Europa preocupările din ultimele decenii au vizat în principal:
- înființarea unor organisme care să asigure realizarea, dezvoltarea și
implementarea unor standarde europene privind datele spațiale;
- realizarea, dezvoltarea și implementarea unor proiecte privind datele spațiale;
- implementarea unui sistem de referință unic;
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 24
Simion Mircea PUŞCAŞ
- realizarea unei rețele geodezice unice etc.
Preocupări de viitor, stabilite de organismele europene și acceptate de țările
comunitare și nu numai se referă în principal la:
- realizarea sistemului de poziționare globală GALILEO;
- dezvoltarea sistemului EGNOS;
- dezvoltarea rețelei geodezice la nivel continental;
- dezvoltarea unui sistem de determinare a poziției în timp real la nivel
continental.
În România tehnologiile moderne din domeniul măsurătorilor sunt cunoscute și în
general există o dotare tehnică corespunzătoare, dar se poate afirma că tehnologiile
moderne nu sunt folosite pe măsura posibilităților și performanțelor de care sunt capabile.
Dintre realizările actuale din domeniu ce merită reținute ar fi:
- realizarea Rețelei Geodezice Naționale Spațiale;
- dezvoltarea sistemului ROMPOS;
- realizarea utilitarului TransDATRO;
- prelucrarea datelor provenite din lucrările de nivelment (geometric,
trigonometric) pentru determinarea cotelor a 47 staţii GNSS permanente în
sistem de altitudini MN75 (Ediţia 1990);
Dintre preocupările de viitor din agenda ANCPI reținem:
- dezvoltarea sistemului ROMPOS și integrarea acestuia într-un sistem de
determinare a poziției european;
- executarea lucrărilor necesare integrării reţelelor geodezice naţionale în
sistemele de referinţă europene, EUREF şi EUVN;
- realizarea lucrărilor geodezice şi gravimetrice din cadrul diverselor programe
ştiinţifice interne şi internaţionale.
IV. CONDIŢII DE DESFĂŞURARE A CERCETĂRILOR. OBIECTIVE
URMĂRITE
4.1. NECESITATEA ŞI JUSTIFICAREA CERCETĂRILOR
Problematica actuală, legată de executarea lucrărilor geo-topo-fotogrametrice,
este complexă şi apărută de mai bine de un deceniu, din motive bine întemeiate. Astfel nu
este o noutate că unele metode, tehnicile şi tehnologiile de culegere şi prelucrare a datelor
s-au schimbat semnificativ după anul 1990, noile metode fiind introdu-se şi la noi, iar
noţiunile de toleranţe, precizii, acurateţe, omogenitate referite la acestea, lipsesc cu
desăvârşire. În momentul de faţă există o mulțime de teorii şi de controverse, care mai de
care mai aprinse şi mai curioase, despre modul cum ar trebui să se lucreze în acest
domeniu. La rândul său, principalul act normativ după care ar trebui să se ghideze oficial
societatea topografică în realizarea rețelelor geodezice folosind tehnologia GNSS, este
Ordinul nr. 534 din 1 octombrie 2001 privind aprobarea Normelor tehnice pentru
introducerea cadastrului general.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 25
Simion Mircea PUŞCAŞ
Deși face referiri la problemele de interes ale comunităţii geo-topografice,
documentul nu are valoarea unor Norme de lucru în domeniu, ordinul în vigoare, încă este
depășit ca terminologie, confuz în ceea ce priveşte recomandările şi procedeele de lucru
folosind tehnologiile moderne şi drept urmare este ignorat de comunitatea topografică.
Referitor la proiectarea şi realizarea rețelelor de sprijin GNSS, care formează obiectul tezei
de doctorat, există unele cercetări efectuate la noi (Păunescu ş.a., 2011, Boș 2007 etc);
acestea fac referiri mai mult sau mai puțin complete privitoare la etapele necesare de
parcurs respectiv la proiectarea lucrărilor, succesiunea operațiilor etc. şi în cazul unor
reţele mici desfăşurate pe arii restrânse . În situaţia unor reţele de sprijin constituite din
zeci sau sute de puncte extinse pe suprafețe mari, modul de realizare a geometriei interne
şi asigurarea omogenităţii constituie factori hotărâtori nu numai în obținerea unei precizii
superioare dar şi în atingerea unor deziderate legate de productivitate şi optimizare a
lucrărilor efectuate.
În egală măsură au apărut controverse referitoare la precizia de transformare a
coordonatelor cu programul TransDatRO. ANCPI recomandă folosirea acestui utilitar în
lucrările geodezice curente, dar cu specificarea că în cazurile topografice de ţinută, să
apeleze la metoda Helmert folosind coeficienţii locali de transformare. Menţiunea este
justificată şi trebuie dovedită întrucât se apreciază că precizia utilitarului de ± 15cm
stabilită de Avramiuc ş.a., 2009, este de fapt mult mai scăzută formând astfel un obiectiv
al cercetărilor noastre.
În concluzie, faţă de cele prezentate şi nu numai, preocupările legate de realizarea
reţelelor geodezice de sprijin în condiţii optime sunt întemeiate şi pot aduce contribuţii în
acest sens ce pot fi încorporate într-o ediţie modernă a unor eventuale norme tehnice de
lucru.
4.2. OBIECTIVELE CERCETĂRILOR
Tehnologiile GNNS pot fi folosite cu succes, aşa cum s-a mai arătat, pentru
determinarea cu precizie ridicată a coordonatelor unor puncte de pe suprafaţa terestră, date
într-un sistem de referinţă. În conformitate cu titlul tezei cercetările s-au desfăşurat pe baza
unor obiective bine precizate care se înscriu, după natură şi conţinutul lor, în două mari
categorii care se completează reciproc.
A) Contribuţii la introducerea tehnologiilor GNSS moderne în ţara noastră,
legate de cunoaşterea şi valorificarea lor deplină în general, dar şi în cazul terenurilor
forestiere.
B) Analiza comparativă a etapelor de parcurs ce se recomandă în realizarea
acestor rețele.
Obiectivele stabilite iniţial, actualizate pe parcursul cercetărilor, au urmărit
întreg procesul proiectării şi poziţionării reţelelor de sprijin care să contribuie la
stabilirea unei metodologii de lucru bine închegată şi justificată care ar putea servi ca
bază în elaborarea unor Norme tehnice de lucru, obligatorii şi unitare în executarea
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 26
Simion Mircea PUŞCAŞ
ridicărilor moderne pe suprafeţe mari, care în ţara noastră se lasă aşteptate de multă
vreme.
4.3. LOCALIZAREA CERCETĂRILOR
Pentru realizarea obiectivelor propuse, s-a apelat la baza de date proprie, de unde
s-au folosit trei rețele geodezice de sprijin, cercetările întreprinse în cadrul tezei de
doctorat, desfăşurându-se în trei locaţii diferite din zona de nord-vest a ţării. Rețelele au
fost dezvoltate pe suprafeţe diferite şi fiecare rețea a avut obiective proprii.
Cele mai multe observații au fost efectuate cu scopul realizării unei rețele de
sprijin pe cuprinsul a două teritorii administrative din judeţul Bistriţa – Năsăud respectiv
comunele Şieu şi Şieuţ (fig. 4.1).
Figura 4.1 Amplasarea zonei de studiu
The location of the research
În plus, se vor studia şi oferi spre exemplificare diferite cazuri particulare de
rețele geodezice de sprijin realizate de autor. Majoritatea acestor rețele au fost folosite în
diferite tipuri de lucrări, atât în domeniul cadastrului cât mai ales în lucrări majore de
infrastructură.
În raport cu cele de mai sus se poate aprecia că zonele de lucru sunt semnificative
pentru proiectarea şi poziţionarea, folosind tehnologiile GNSS ale unor reţele de sprijin.
4.4. PROGRAME, SISTEME ŞI INSTRUMENTE DE LUCRU DISPONIBILE
Realizarea obiectivelor fixate din teză presupune asigurarea condiţiilor materiale
cerute de desfăşurarea cercetărilor propriu-zise. În această categorie sunt incluse
instrumentele necesare observaţiilor şi măsurătorilor, respectiv diferite tipuri de receptoare
GPS, calculatoarele şi softurile generale şi specifice pentru procesarea datelor și
transformării coordonatelor din sistemul global GPS în cel naţional, mijloacele de
comunicare şi de deplasare etc.
Receptoarele GPS ca sisteme de recepţie şi depozitare a datelor satelitare,
folosite, au fost de două modele diferite.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 27
Simion Mircea PUŞCAŞ
1. Două receptoare pe dublă frecvenţă L1/L2, cunoscute sub denumirea de
Sistemul 1230, produse de firma Leica Geosystems.
2. Două receptoare pe dublă frecvenţă, cu capabilitate RTK, produse de vechea
firmă Thales Navigation (actualmente achiziționată de firma Ahtech), cunoscute sub
numele de sistemul 6500 SK/MK.
Pentru achiziționarea de date RINEX de la stațiile permanente folosite, s-a făcut
apel la serviciile sistemul ROMPOS.
Programele folosite sunt şi ele de două categorii: programe specializate în
prelucrarea datelor satelitare în reţea, cu posibilităţi de compensare, utilizate în
desfăşurarea unor calcule tipice poziţionări GPS şi programe de topografie folosite în
operaţiile obişnuite.
Din prima categorie de programe s-au folosit:
1. Geogenius este un program deosebit de puternic folosit pentru prelucrarea
datelor GPS, produs de vechea firmă Spectra Precision Terrasat şi achiziționat de firma
TRIMBLE. Programul oferă un modul foarte puternic de procesare a tuturor datelor
provenite de la sateliții de poziționare NAVSTAR GPS. Este un program special destinat
calculului şi compensării de rețele geodezice.
2. Topcon Tools este un program de prelucrare a datelor topografice provenite
din diferite surse, dezvoltat de firma Topcon. Programul poate importa datele de la toate
instrumentele topografice produse de firma Topcon: receptoare GPS, stații totale, nivele
digitale etc, date GPS în format RINEX şi date în diferite formate universale: dxf, raw, csv
etc.
3. Leica Geo Office este un program dezvoltat de firma Leica Geosystems,
destinat prelucrării datelor GPS şi terestre provenite în principal de la instrumentele
produse de această firmă. Programul are un modul pentru importul şi exportul de date
RINEX.
Din cea de a doua categorie de programe fac parte cele două programe folosite în
transformarea coordonatelor, TopoSys şi respectiv utilitarul TransDatRO 4.04.
1.TOPOSYS este un program de lucru dezvoltat România și care permite
prelucrarea şi compensarea tuturor tipurilor de măsurători folosite de geodezi pentru
îndesirea reţelelor geodezice locale. În plus, programul dispune de un modul de
transformare a coordonatelor, care asigură accesul la toate tipurile de transformări:
transformarea coordonatelor plane în coordonate geodezice și invers, transformarea
coordonatelor geodezice în coordonate carteziene 3D și invers, transformarea
bidimensională 2D și respectiv, transformarea spațială 3D.
2. TransDATRO
Pentru a asigura geo-referenţierea precisă a datelor spaţiale în sistemul ETRS89,
ANCPI a adoptat un algoritm de transformare bazat pe un grid de transformare care
modelează distorsiunile din interiorul reţelelor de triangulaţie pe baza unui set de puncte
cu coordonate comune în vechiul și noul sistem de referință și coordonate.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 28
Simion Mircea PUŞCAŞ
Programul TransDatRO oferă soluții precise (în funcție de numărul şi distribuția
punctelor comune din zona de transformat) indiferent de suprafața pe care sunt dispuse
punctele de transformat, fără a mai fi necesara staționarea punctelor de triangulație.
Utilitarul poate fi descărcat gratuit de pe pagina ANCPI (www.ancpi.ro) şi
instalat relativ ușor pe orice calculator.
4.5. METODE DE CERCETARE
Metoda de cercetare la care s-a apelat frecvent în decursul cercetărilor efectuate
este metoda comparației. Analiza diverselor căi de operare şi implicit a rezultatelor
obținute, prin intermediul comparației reprezintă o modalitate de ierarhizare a
posibilităţilor pentru modernizarea şi eficientizare a tehnologiilor GNSS.
Observația directă în desfășurarea lucrărilor a servit de asemenea la stabilirea
unor concluzii practice privind sursele de erori şi influenţa lor asupra determinărilor, cât şi
a unor recomandări ce se desprind pentru activitățile viitoare.
Alte metode la care s-a apelat în decursul cercetărilor noastre şi care merită a fi
reţinute amintim:
- experimentul, realizat direct în unele situații apelând la procedee variate de
lucru, definite de unii factori de bază (logistică, ipotezele de lucru);
- simularea, care la rândul său, folosind mijloacele informatice moderne, a
permis realizarea cu efort minim a diverselor scenarii sau variante de lucru
pentru stabilirea unor soluții pertinente şi eficiente de modernizare a lucrărilor
geotopografice.
4.6. CONCLUZII
Posibilităţile logistice disponibile au permis realizarea, în bune condiții a
diverselor scenarii sau variante de lucru, privind proiectarea, înregistrarea datelor şi
procesarea acestora pentru optimizarea şi eficientizarea procesului tehnologic de realizare
a reţelelor geodezice de sprijin. Din cele relatate, rezultă că, în cercetările noastre, am
dispus de mijloace moderne şi actuale necesare desfăşurării lucrărilor proiectate.
Rețelele luate în studiu sunt semnificative, cu o structură corespunzătoare și
care se extind pe suprafețe reprezentative, corespunzătoare unui UAT sau/și Ocol silvic.
Numărul de puncte proiectate al acestor rețele asigură o densitate corespunzătoare, fiind pe
deplin acoperitor, iar geometria acestora se înscrie într-un caz general de realizare a unei
rețele dar și cu unele variante cu formate particulare.
V. PREZENTAREA GENERALĂ A REALIZĂRII UNEI REŢELE DE
SPRIJIN GNSS
5.1STADIUL REALIZĂRILOR ÎN ROMÂNIA
În ţara noastră, este practic realizată rețeaua geodezică națională RGNS
constituită din cele 74 de stații permanente GNSS şi punctele marcate la sol din categoria
B şi C. Rețeaua de sprijin, necesară dezvoltării rețelelor de ridicare şi reperajului
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 29
Simion Mircea PUŞCAŞ
fotogrammetric nu este realizată decât pe anumite suprafețe parcurse cu lucrări şi nu este
extinsă la nivel național. În consecință, se anticipează un volum impresionant în toată ţara,
de proiectare şi poziționare a unor rețele de sprijin cerute de introducerea cadastrului
general în Romania, inclusiv pentru realizarea sistemelor informaționale.
5.2. DEFINIŢIE. FUNCŢIE. CONDIŢII
Tipurile de rețele folosite în practică au fost prezentate anterior într-o clasificare
personală folosită din motive de prezentare unitara, deși asupra denumirii lor se poarta încă
discuții ( cap 2.2 ).Condiţiile generale, de respectat în realizarea unei reţele geodezice de
sprijin care să corespundă scopurilor amintite, se referă la structură, destinație, densitatea
punctelor, omogenitatea rețelei, acuratețea de poziționare și sistemul de referință și
coordonate în care este poziționată rețeaua.
Îndeplinirea acestor condiții se asigură prin folosirea unor tehnologii de lucru,
definite de metoda şi aparatura necesară, inclusiv dezvoltarea şi/sau încadrarea rețelei de
sprijin în cea geodezică națională RGNS. În acest mod punctele constitutive sunt legate şi
constrânse în sistemul de poziționare şi de coordonate național, asigurând unitatea şi
omogenitatea rețelelor geodezice de sprijin.
5.3 LUCRĂRI PREGĂTITOARE
Realizarea unei rețele de sprijin necesare ridicării în plan a unei suprafețe
reprezentative - UAT, ocol silvic – presupune întocmirea unei documentații tehnice de
către un executant autorizat, în care se schițează lucrările de executat, pe etape.
Principalele conditii de plecare sunt cele prevazute în caietul de sarcini, în Normele
tehnice în vigoare ale ANCPI şi constatările personale culese prin informare directă,
respectiv:
- suprafaţa ce trebuie acoperită cu reţeaua de sprijin identificată prin UAT şi
amplasament efectiv indicat de beneficiar;
- densitatea, respectiv suprafaţa ce revine unui punct din viitoarea reţea,
conform normelor în vigoare şi în functie de scopul ridicarii;
- precizia de determinare impusă prin toleranţele oficiale.
Pentru a putea dezvolta rețele geodezice este nevoie de puncte geodezice de
plecare. Aceste puncte fac parte din rețelele geodezice naționale (clasice sau moderne) și
au fost determinate anterior prin metode riguroase de poziționare.
În vederea dezvoltării unor rețele, operatorul topograf, trebuie să stabilească
numărul, starea şi dispoziţia punctelor cunoscute de ordin superior ce pot fi utilizate în
dezvoltarea viitoarei reţele de sprijin. Avem în vedere că asemenea puncte “vechi” sunt de
două categorii: puncte ale reţelei de triangulaţie geodezică şi puncte din RGNS, atât
staţiile permanente cât şi punctele bornate.
Pentru marcarea punctelor noi, se pot folosi borne de beton cu armătură metalică,
sau borne de import cunoscute sub denumirea de “borne Feno”.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 30
Simion Mircea PUŞCAŞ
Identificarea amplasamentului punctelor se
face inițial prin parcurgerea terenului, iar în
continuare pe planurile topografice la scara 1:25000
și 1: 10000, operație necesară în special pentru
asigurarea unei densității corespunzătoare a
punctelor. Distribuția punctelor noi, de îndesire,
presupune stabilirea amplasamentului aproximativ
al lor pe o hartă la scara menționată, cu respectarea
unor recomandări ce au în vedere:
- densitatea şi structura rețelei de sprijin
să servească efectiv la realizarea
viitoarei rețele de ridicare;
- asigurarea vizelor de orientare, ce presupune existenta vizibilității spre unele
puncte ale rețelei, sau spre semnale nestaţionabile determinate în cadrul
aceleași rețele;
- includerea punctelor nestaţionabile în noua rețea prin maturatori clasice şi
compensarea lor împreună cu observațiile GNSS.
5.4. PROIECTAREA VECTORILOR
Pentru a putea obține precizii şi randamente ridicate în cadrul unui proiect GNSS,
de îndesire a reţelei naţionale GNSS, observațiile trebuie efectuate pe baza unor scheme
cuprinzând vectorii necesari, cei mai indicaţi unei poziţionări corecte GNSS. În acest scop
reţinem că utilizarea mai multor receptoare în cadrul unui asemenea proiect este mai mult
decât benefică, întrucât, în acest caz, se obţin mai mulţi vectori din care se pot alege cei
mai convenabili.
Problema care se ridică în acest caz este că posibilele combinaţii de vectori
obținuți dintr-un număr mare de receptoare care operează simultan, nu sunt toţi
independenţi unii faţă de alţii (fig. 5.1).
Dacă liniile de bază a şi b sunt considerate independente, linia de bază c nu este.
Ea se numeşte linie de bază trivială deoarece a fost deja derivată din rezultatele liniilor de
bază a şi b. Pentru a obţine un vector
independent între aceste puncte se va face o
nouă sesiune de observaţii.
Practic, proiectarea vectorilor
presupune redarea pe planul topografic sau pe
foi a pozițiilor aproximative ale punctelor şi a
vectorilor componenţi ai reţelei geometrice
astfel încât sa se îndeplinească condițiile
specificate mai sus (fig. 5.2).
Figura 5.1 Vectori dependenţi şi independenţi
în cadrul sesiunilor GNSS
Dependent and independent vectors in the
GNSS sessions
Figura 5.2 Proiectarea vectorilor în rețea
Vectors design în the network
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 31
Simion Mircea PUŞCAŞ
Proiectarea vectorilor se realizează prin
modificări şi încercări succesive şi este până la
urmă o operație de concepție a operatorului
topograf, operație de care va depinde în final
calitatea rețelei de îndesire proiectată. Vectori aleşi
vor construi în ansamblul lor, viitoarea rețea
geometrică, în care se vor achiziționa datele
satelitare necesare poziţionării ei GNSS.
5.5. ACHIZIŢIONAREA DATELOR SATELITARE
Observaţiile GNSS ar putea fi realizate oricând având în vedere constelaţia
actuală de 28 de sateliţi aflaţi pe orbită. Uneori pot însă să apară probleme în acoperirea cu
sateliţi astfel încât observaţiile trebuie efectuate într-un anumit moment favorabil, în care
numărul de sateliţi disponibili respectiv „vizibili” este maxim, caz în care indicatorii de
calitate ai geometriei sateliţilor (PDOP, GDOP ş.a.) au valorile favorabile. Datele necesare
programării înregistrărilor se obțin din mesajul de navigație, în fișiere specifice denumite
almanach, transmise de fiecare satelit cu referire la poziția și starea de sănătate a tuturor
sateliților aflați pe orbită. Cu ajutorul acestora se întocmesc diagrame cu predicţia
sateliţilor extrăgându-se şi informații referitoare la valorile indicatorilor de calitate ai
geometriei sateliților amintiţi anterior (fig.5.4).
Operaţiile pregătitoare în teren pentru înregistrările efective au vizat:
- instalarea receptorului în punct, respectiv centrarea şi calarea lui;
- măsurarea înălţimii antenei;
- pornirea receptorului;
- efectuarea unei fotografii a punctului cu numărul de ordine atașat;
- completarea fişei punctului staționat.
Obținerea datele satelitare necesare, se face pe baza proiectului şi a schițelor
întocmite la proiectarea vectorilor. Metoda de lucru care poate asigura atingerea unor
precizii superioare este de regulă metoda statică, în cadrul unor sesiuni de lucru, în care
toate receptoarele efectuează şi înregistrează simultan date transmise de către aceeași
sateliți.
Totalitatea observațiilor efectuate simultan, continuu şi către aceeași sateliți în
cadrul unui proiect GNSS, reprezintă o sesiune de lucru.
Achiziționarea datelor satelitare se făcut prin sesiuni de observații în cadrul
programului stabilit anterior, care să asigure în final obținerea vectorilor proiectați şi, mai
mult de atât, acești vectori să fie independenți. După efectuarea primei sesiuni de lucru,
receptoarele sunt rotite în rețea astfel încât să se obţină toţi vectorii proiectați (fig. 5.5).
Figura 5.4 Diagrama cu predicția sateliților pe o zi
Diagram with the satellite prediction for a day
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 32
Simion Mircea PUŞCAŞ
Pentru a ne asigura că vom obține
toate datele necesare, este nevoie ca
achiziționarea datelor satelitare să se facă
în sesiuni de observații succesive, special
proiectate. Principalul aspect care va
influenţa obținerea în final a tuturor
vectorilor reţelei, este numărul de
receptoare GNSS aflate la dispoziție.
5.6. PROCESAREA DATELOR
Pentru determinarea unui vector
între două puncte se impune să existe
înregistrări efectuate în aceeași perioada de timp şi către aceeași sateliți în ambele puncte
considerate.
După importul datelor programele de lucru oferă o vizualizare grafică cu sesiunile
de observații efectuate şi cu desfășurarea vectorilor rezultați din respectivele observații
(fig. 5.7).
Identificarea vectorilor utili în poziţionarea punctelor noi se face pe baza
proiectului iniţial al reţelei. În cazul nostru, la un număr de patru receptoare folosite într-o
sesiune vor rezulta 6 vectori dintre care doar trei vor fi independenți. Afișarea grafică a
sesiunilor efectuate în ziua respectivă, a permis identificarea vectorilor independenți, cei
nefolositori fiind şterşi.
Procesarea propriu-zisă are la bază principiul poziționării relative ce
presupune,existenţa unui punct de referinţă cunoscut în coordonate geocentrice X, Y, Z ale
sistemului WGS84.
Plecând de la aceste premize, programele de procesare GNSS vor începe sa
calculeze componentele tridimensionale ale vectorilor de poziție pentru punctelor
proiectate, fiecare punct astfel procesat devenind în continuare punct de referință pentru
vectorii următori. În cazul rețelelor geometrice, procesarea vectorilor se va face succesiv
până la finalizarea tuturor vectorilor care alcătuiesc rețeaua respectivă.
Figura 5.7 Importul datelor satelitare şi vectorilor observați zilnic în programul Geogenius
The import of the satellite data and of the daily observed vectors în Geogenius software
Figura 5.5 Efectuarea sesiunilor de observații
Performing the observations sessions
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 33
Simion Mircea PUŞCAŞ
Principalul rezultat al procesării observabilelor satelitare îl constituie
componentele tridimensionale ΔX, ΔY, ΔZ, calculate în sistemul geocentric WGS84, ale
vectorului de poziție obținut între două receptoare (antene) GNSS amplasate în cele doua
puncte - unul cunoscut şi unul nou (fig. 5.9).
Figura 5.9 Componentele vectorilor rețelei de sprijin obținuți în programul Geogenius
The parts of the support network´s vectors achived în Geogenius software
Programele performante prezintă rezultatul în diferite rapoarte de lucru, în care
pot fi vizualizate atât datele de intrare cât și soluțiile obținute în urma procesării. Primele
informații se referă la componentele 3D ale vectorilor procesați, erorile de determinare pe
fiecare componentă în parte şi la tipul de soluție obținut. Prin setare, programul alege
întotdeauna cea mai bună soluție și informează utilizatorul despre existența unor eventuale
erori grosolane.
Ca rezultat al procesării, programul afișează grafic vectorii dintre puncte
(baselines) și precizia de determinare a lor exprimată prin mai mulți indicatori ai calităţii.
Precizia calculelor este exprimată ca și eroarea medie pătratică de determinare (standard
deviation) a fiecărei componente a vectorilor dintre puncte în sistemul cartezian WGS84.
În situația în care v-a exista o rețea geometrică realizată din mai mulți vectori
independenți, vor exista şi mai multe soluții de procesare pentru respectivii vectori. Având
un surplus de date, programele performante de procesare a datelor GPS pot să realizeze o
compensare riguroasă a rețelelor astfel calculate.
Compensarea rețelei se realizează întotdeauna în sistemul de referință WGS84
indiferent de datum-ul național adoptat și au ca date de intrare componentele
tridimensionale ale vectorilor calculați. În final se pune la dispoziție un raport al
compensării în care se pot studia diferite informații rezultate, dintre care cele mai
importante se referă la:
- tipul de soluţie şi erorile de procesare pentru toți vectorii procesați - Baselines
Input (Components and Std.Dev.);
- preciziile de compensare pentru toți vectorii procesați - Adjusted Baselines in
WGS84 (Components and Std.Dev.);
- coordonatele geocentrice compensate ale punctelor rețelei de sprijin şi
preciziile bținute în sistemul de referinţă global - Adjusted Points in WGS84
(Cart. Coordinates and Std.Dev.);
- coordonatele geodezice compensate ale punctelor rețelei de sprijin şi preciziile
obținute - Adjusted Points in WGS84 (Geogr. Coordinates and Std.Dev.);
- valorile elipsei erorilor în fiecare punct - Adjusted Points Error Ellipses.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 34
Simion Mircea PUŞCAŞ
În urma procesării datelor în rețelele de sprijin GNSS rezultă coordonate
geodezice latitudine, longitudine și înălțime elipsoidală referite la elipsoidul WGS84.
Pentru a obține coordonate în sistemele de referință și coordonate definite pe elipsoidul
Krasovsky, coordonatele globale trebuie transformate în coordonate “locale”.În funcție de
obiectivele urmărite se vor utiliza diferite procedee de transformare, operații care vor fi
descrise pe larg la capitolele respective.
5.7. CONCLUZII
Pentru sistematizarea şi înţelegerea problematicii de cercetare abordate s-a simtit
nevoia unei prezentări generale privind realizarea unei reţele geodezice de sprijin GNSS.
În acest scop se prezintă modul de proiectare, definitivare şi marcarea la sol a
punctelor dintr-o rețea de sprijin în conformitate cu cerințele de densitate impuse și
condiționate de poziționarea GNSS.
Selectarea vectorilor independenţi (denumită şi “proiectare”) din reunirea cărora
rezultă geometria reţelei de sprijin şi implicit modul de pozitionare specific sistemului
GPS poate fi considerată ca o contribuţie la ameliorarea modului actual de lucru folosit în
practică.
VI. REALIZAREA UNOR REŢELE DE SPRIJIN GNSS FOLOSIND
PUNCTE ALE REŢELEI GEODEZICE NAŢIONALE
6.1 PREZENTARE GENERALĂ
Rețelele de sprijin moderne, indiferent de scopul în care sunt proiectate, se
realizează folosind ca bază de plecare, puncte de coordonate cunoscute în sistemele de
referință folosite de sistemele GNSS şi care fac parte din rețele geodezice de ordin
superior. În continuare, coordonatele punctelor determinate vor trebui transformate în
coordonatele sistemelor de referință naționale.
6.2 DEZVOLTAREA UNEI REŢELE DE SPRIJIN DE PE UN PUNCT AL
RGNS
6.2.1 Prezentare generală
Cercetările noastre, au urmărit în acest subcapitol, în conformitate cu cele arătate
mai sus, să urmărească trei variante de poziționare a unei rețele de sprijin, compusă din
aproximativ 40 de puncte, dezvoltată pe raza comunelor Șieu și Șieuț, județul BN,
respectiv:
- dezvoltarea rețelei pornind de la o stație permanentă;
- repoziționarea rețelei printr-un număr suplimentar de vectori;
- realizarea rețelei prin constrângeri pe puncte ETRS89.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 35
Simion Mircea PUŞCAŞ
6.2.2 Baza de plecare
Pentru realizarea cercetărilor din acest capitol s-a luat în considerare în principal
coordonatele în sistemul de referinţă ETRS89 ale stație permanente GNSS Bistrița (tab
6.1).
Coordonatele stației permanente GNSS Bistrița
The coordinates of the GNSS permanent station în Bistrita
Tabel 6.1
FONDUL NATIONAL GEODEZIC
Stații GPS permanente (clasa A)
ETRS89
Coordonate carteziene geocentrice Coordonate elipsoidale
Denumire Xc Yc Zc B L He
BIST (Bistrița) 3956230,103 1802454,465 4651825,492 47°07'43.86027"N 24°29'38.26398"E 413,684
Menționez că. în concepția iniţială a existat şi varianta de transcalcul a
coordonatelor folosind metoda Helmert cu 7 parametrii locali. În acest scop au fost
identificate în zonă cinci puncte ale rețelei de triangulație geodezică de stat, puncte care au
fost incluse în calculul rețelei geodezice de sprijin (tab. 6.2).
Inventar de coordonate ale punctelor din reţeaua de triangulaţie folosite
Coordinates inventory of used points from the triangulation network
Tabel 6.2
Punct Nord
x
Est
y
Cota
z Observații
Mălinișu 609452.507 477940.435 777.880 Ord. II
Pinticu 604250.728 466638.889 640.210 Ord. I
Dealul Poieni 611843.269 463407.048 493.689 Ord. II
Dealul Rotund 613736.106 478183.039 839.980 Ord. III
Uila Vest 604009.012 469371.371 632.269 Ord. IV
6.2.3 Amplasarea punctelor noi în reţeaua de sprijin
Operațiile de proiectare, amplasarea pe teren şi materializare a rețelei de sprijin s-
a prezentat anticipat, cu respectarea condițiilor de densitate cerută, de asigurare a
recepționarii semnalelor, a accesului, etc (cap. 5.3). În acest scop, s-au efectuat mai multe
deplasări în teren încercând să se identifice cele mai bune amplasamente. După deplasările
în teren şi identificarea amplasamentelor, în funcţie de gradul de acoperire s-au validat
anumite amplasamente iar la altele s-a renunţat, rezultând în final 40 de puncte.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 36
Simion Mircea PUŞCAŞ
Figura 6.1 Amplasamentul punctelor reţelei de sprijin
The final location of the points of the support network
6.2.4 Proiectarea vectorilor în reţeaua de sprijin studiată
Aspectul principal care a fost luat în considerare la proiectarea vectorilor, l-a
constituit cazul particular prin care s-a dorit să se realizeze această rețea de sprijin,
respectiv punctele să fie racordate atât la stația permanentă din zonă cât şi la punctele
rețelei de triangulație de stat.
6.2.5 Efectuarea observațiilor satelitare
Datorită aspectelor particulare prezentate la capitolul anterior, achiziționarea
datelor satelitare s-a făcut pe etape, corespunzător cu schemele întocmite, prin sesiuni de
observații succesive, care să asigure în final obținerea vectorilor proiectați.
În final, observațiile efectuate au fost racordare la stația permanentă Bistrița prin
achiziționarea de date RINEX corespunzătoare unor perioade de observații.
6.2.5.1 Efectuarea observațiilor satelitare în punctele rețelei de triangulație
Observațiile au fost efectuate prin metoda statică, în mai multe sesiuni succesive,
folosind toate cele patru receptoare din dotare, astfel încât în final în fiecare punct să
conveargă trei vectori independenți (fig. 6.2).
6.2.5.2 Achiziționarea datelor satelitare în punctele reţelei proiectate
În punctele noi ale reţelei proiectate
de sprijin achiziționarea datelor satelitare au
fost efectuate prin sesiuni succesive de
observații, în două etape:
- în prima etapă un receptor a fost
amplasat într-un punct de
triangulație iar cu celelalte trei
receptoare s-a staționat pe punctele
noi ale rețelei, Figura 6.2 Sesiunile de lucru în rețeaua geodezică
existentă
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 37
Simion Mircea PUŞCAŞ
- în a două etapă toate punctele noi ale rețelei de îndesire au fost interconectate
între ele prin vectori.
Vectorii nefolositori obținuți în fiecare dintre sesiunile de observații au fost şterşi.
6.2.5.3 Racordarea rețelei de sprijin la stația permanentă Bistrița
Corespunzător perioadei în care au fost efectuate observații în punctele rețelei de
triangulație, au fost achiziționate date RINEX de la stația permanentă GNSS Bistrița,
rezultând cinci vectori care converg spre acest punct.
Două puncte ale RGNS de Clasă B au fost incluse în rețeaua de sprijin proiectată.
În acest scop, un receptor a fost amplasat pe rând în aceste puncte, în timp ce celelalte trei
receptoare au fost amplasate pe puncte ale rețelei de sprijin. Din fiecare punct astfel
staționat au rezultat cate trei vectori, către trei puncte ale rețelei de sprijin (fig. 6.3).
Figura 6.3 Schema rețelei de sprijin conectată la stația permanentă GNSS Bistrița
The diagram of the support network connected to the permanent GNSS station în Bistrita
6.2.6 Procesarea datelor
Procesarea observațiilor în acest caz s-a făcut ținând cont că stația permanentă
Bistrița are coordonate cunoscute în sistemul de referință ETRS89. După finalizarea
procesării, vectorii calculați au fost verificați pentru tipul de soluție obținut. În continuare
au fost verificate toate calculele efectuate şi prezentate în rapoartele de calcul amintite
anterior.
6.2.7 Transformarea coordonatelor punctelor rețelei de sprijin în sistemul de
proiecție Stereo´70
Programul Geogenius furnizează în rapoarte de lucru toate coordonatele punctelor
rețelei de sprijin atât cele necompensate cât şi cele compensate. Aceste coordonate,
raportate la sistemul de referință ETRS89 sunt exprimate atât prin coordonatele
geocentrice X, Y, Z cât şi prin coordonatele geodezice B, L şi h corespunzătoare
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 38
Simion Mircea PUŞCAŞ
elipsoidului GRS80. Problema care se pune şi în acest caz, este de a dezvolta modalităţi
prin care aceste coordonate să fie transformate în sistemul de proiecție Stereo´70.
Utilitarul TransDatRO 4.04 are o opțiune pentru o astfel de transformare a
coordonatelor, fișierul cu coordonatele B,L şi h (ETRS89) compensate ale punctelor noi a
fost convertit într-un fișier text şi încărcat în opțiunea respectiva a utilitarului TransDatRO.
Ca şi rezultat s-a obținut un fișier text cu coordonatele plane x,y ale punctelor rețelei în
sistemul de proiecție Stereo´70.
6.2.8 Repoziționarea rețelei de sprijin folosind vectori suplimentari
Din raportul de compensare rezultă abaterile absolute ale coordonatelor geodezice
obținute, cu abateri maxime de 20 mm pe coordonate şi 33 m pe înălţime elipsoidală,
rezultatele se consideră bune. Totuși, deși media abaterilor poate fi considerată sub 10 mm,
în anumite puncte amplasate în centru rețelei – 9, 24, 25, 27, 28, 730, 738 s-au
pututconstata ușoare creșteri ale abaterilor – 15 – 20 mm, cu precădere în cazul punctelor
care nu au o legătură directă spre punctul fix.
În consecință am hotărât să efectuez observații satelitare suplimentare spre stația
permanentă Bistrița, urmărind obținerea unei densități sporite de vectori de la stația
permanentă Bistrița spre interiorul rețelei. În urma acestor observații geometria rețelei a
fost îmbunătăţită (fig. 6.4).
Rețeaua astfel îndesită a fost recalculată, compensată, coordonatele obținute
transformate în sistemul de proiecție Stereo 70. În primul rând, pentru a putea realiza o
evaluare corectă a influentei operațiilor efectuate în această variantă, ne interesează din
nou abaterile absolute pe coordonate.
6.2.9 Analiza rezultatelor
6.2.9.1 Analiza rezultatelor în rețeaua studiată
Pentru rețelele desfășurate pe
suprafețe întinse, numărul de vectori
care definesc forma geometrica a unei
rețele de sprijin poate fi însă un bun
compromis între cerințele de acuratețe
a rețelei şi cerințele de randament a
lucrărilor.
Precizia de poziționare a
rețelei este bună, în general sub ±20
mm, depășită ușor în câteva cazuri.
Studiind diferențele de coordonate între
cele două variante de calcul, respectiv
varianta inițială şi varianta cu 4 vectori
suplimentari se constată că un număr
redus de vectori suplimentari (4 vectori
Figura 6.4 Rețeaua de sprijin cu vectori suplimentari spre
stația permanentă Bistrița
The support network with additional vectors to the
permanent station Bistrita
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 39
Simion Mircea PUŞCAŞ
la un total de 40 de puncte), a dus la îmbunătăţirea preciziei rețelei, iar media abaterilor
totale a scăzut sub 15 mm (fig. 6.5).
Figura 6.5 Abaterile absolute ale coordonatelor în cele două variante ale rețelei studiate (mm)
Difference of standard deviationsin both variant supported networks (mm)
Analizând graficul realizat, se constată ca diferențele au scăzut substanțial dar nu
neapărat constant. De asemenea, se poate constata că dacă punctele vizate cu abateri totale
mari, respectiv 9, 24, 25, 27, 28, 730, 738 au fost îmbunătăţite, celelalte puncte au rămas
practic neschimbate (fig. 6.6).
6.3 REALIZAREA UNEI REŢELE DE SPRIJIN GNSS PRIN
CONSTRÂNGERI SUPLIMENTARE
6.3.1 Generalităţi. Obiective
În cadrul acestui subcapitol cercetările au urmărit posibilitatea poziționării unei
rețele încadrată pe două, respectiv pe trei puncte determinate anterior cu coordonate
cunoscute în sistemul ETRS89.
6.3.2 Date de plecare
Pentru realizarea cercetărilor din acest capitol am avut la dispoziție:
- datele achiziționate prin metoda statică folosind cele patru receptoare GPS
L1/L2;
- rețeaua de sprijin proiectată şi realizată de noi
compusă din 40 de puncte (cap. 6.2.5);
- date RINEX furnizate de centrul de
monitorizare ANCPI corespunzătoare
observațiilor efectuate în teren.
6.3.3 Procesarea datelor. Variante de calcul
6.3.3.1 Calculul punctelor fixe
În urma achiziționării de date RINEX de la
stația permanentă Bistrița, a rezultat o rețea GNSS
compusă din stația permanentă ca punct fix şi cele cinci
Figura 6.6 Proporțiile coordonatelor
schimbate în varianta a două de calcul
Diagram of the rotio of coordinates
changed în the second variant
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 40
Simion Mircea PUŞCAŞ
puncte vechi din triangulația geodezică (fig. 6.7).
Practic, în această etapă s-a urmărit
obținerea unor coordonate determinate cu precizie
riguroasă, în sistemul ETRS89, pentru unele
puncte aflate în zona de lucru. În urma acestor
operații am obținut coordonate ETRS89 pentru
cele cinci puncte ale rețelei de triangulație
existente. În continuare, două dintre ele, respectiv‚
Mălinişu şi Poieni vor fi folosite pentru calculul
rețelei de sprijin (tab. 6.3).
Coordonate geodezice ERTS89 pentru punctele vechi
ETRS89 geodetic coordinates for old points
Tabel 6.3
Punct Coordonate geodezice ETRS89
Latitudine (B) Longitudine (B) Înălţime el. (h)
Mălinişu 46° 59' 03.12585'' 24° 42' 30.26637'' 817.580
Poieni 47° 00' 18.24742'' 24° 31' 01.75282'' 532.844
6.3.3.2 Calculul rețelei constrânsă pe două puncte
Rețeaua de sprijin proiectată şi dezvoltată de noi a fost recalculată prin
încadrarea ei pe două puncte – Mălinușu și Poieni, determinate anterior cu precizie și
considerate fixe.Din vectorii obținuți a rezultat geometria rețelei constrânsă pe cele două
puncte fixe Mălinișu și Poieni, (fig. 6.8).
Rețeaua a fost procesată,
verificată şi compensată conform celor
prezentate anterior (cap. 6.2). Coordonatele
geodezice ETRS89 ale punctelor rețelei au
fost transformate în planul de proiecție
Stereo70 folosind utilitarul TransDatRO.
6.3.3.3 Aspecte suplimentare
Pentru a evidenția importanţa
existenţei şi amplasării punctelor fixe în
încadrarea rețelelor de sprijin, pornind de la
stația permanentă a fost determinat un alt
Figura 6.7 Racordarea punctelor de triangulație la
stația permanentă Bistrița
Connecting the triangulation points to the
permanent station Bistrita
Figura 6.8 Reteaua de sprijin constrânsă pe două
puncte
ETRS89 – Mălinşu şi Dl. Poieni
The supported network constrained on two points
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 41
Simion Mircea PUŞCAŞ
punct – 29, astfel încât rețeaua de sprijin va fi procesată folosind 3 puncte fixe.
6.3.3.4 Analiza rezultatelor
Prin folosirea a trei puncte fixe, coordonatele obținute au fost îmbunătăţite într-
o oarecare măsură. Aceasta în condițiile în care punctul coordonatele punctului 29 au fost
obținute direct şi nu în condiții riguroase.
Un aspect deosebit de subliniat însă de remarcat în această situație este însă cel
legat de evidențierea unor măsurători cu erori grosolane. După cum se poate observa, după
compensarea rețelei se evidențiază un vector omis de la compensare (fig. 6.9).
Figura 6.9 Compensarea rețelei geodezice constrânsă pe trei puncte ETRS89
The adjusted network constrained on three known points
Aspectul cel mai important de subliniat, este posibilitatea evidențierii erorilor grosolane în
calculul rețelelor de sprijin GNSS prin constrângerea pe mai multe puncte fixe.
6.4 REALIZAREA UNEI REŢELE DE SPRIJIN GNSS PRIN ÎNCADRAREA
PE PUNCTE ALE REŢELEI DE TRIANGULAŢIE DE STAT
6.4.1 Prezentare generală
Realizarea unei rețele geodezice de sprijin prin încadrarea ei direct în rețeaua geodezică de
stat, presupune în principiu parcurgerea următoarelor etape:
- identificarea și verificarea punctelor de triangulație utilizabile;
- realizarea unei rețele geometrice riguroase care să conțină atăt punctele
retelei de triangulație cât și punctele noi ale rețelei de sprijinș
- redeterminarea acestor puncte folosind tehnologie GPS;
- calculul parametrilor Helmert locali;
- transformarea coordonatelor tuturor punctelor folosind metoda Helmert cu 7
parametrii.
Obținerea unor parametrii locali de transformare se realizează prin observații
satelitare în rețeaua de triangulație existentă, astfel încât punctele vechi vor avea două
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 42
Simion Mircea PUŞCAŞ
seturi de coordonate cunoscute – sistemul WGS84 și sistemul de proiecție național Stereo
70.
6.4.2 Baza de plecare
Pentru realizarea cercetărilor din acest capitol am avut la dispoziție:
- datele achiziționate prin metoda statică folosind cele patru receptoare GPS
L1/L2;
- rețeaua de sprijin proiectată şi realizată de noi compusă din 40 de puncte
(cap. 6.2);
- coordonatele punctelor rețelei de triangulație geodezică de stat care încadrează zona (tab.
6.3).
6.4.3 Verificarea punctelor reţelei de triangulaţie existente în zonă
Pe baza observațiilor efectuate în rețeaua clasică punctele de triangulație au fost
repoziționate, folosind tehnologia GPS, în sistemul de referință WGS84, prin calculele
efectuate într-o rețea liberă, folosind ca şi punct de referință punctul Pintic Est ale cărui
coordonate geocentrice în sistemul de referință WGS84 au rezultat din poziționarea
absolută. Efectuarea calculelor a presupus parcurgerea tuturor etapelor prezentate anterior
(cap. V) şi a avut ca scop determinarea componentelor tridimensionale dX, dY, dZ a
tuturor vectorilor rețelei, relativ la punctul Pinticu Est (fig. 6.10).
Coordonatele carteziene determinate în sistemul de referință WGS84 ale
punctelor vechi de triangulație au fost obținute spre a servi la calculul parametrilor locali
folosiți în transformarea spaţială Helmert. Ca și variantă de lucru se prezintă și rezultatele
obținute printr-o transformarea planimetrică 2D.
6.4.3.1 Transformarea spațială 3D a coordonatelor punctelor de triangulație
Etapele de calcul parcurse în vederea transformării coordonatelor punctelor din
sistemul de referință WGS84 în sistemul de proiecție Stereo’70 au fost:
1. Coordonatele plane cunoscute în Stereo’70, ale punctelor vechi au fost
convertite în coordonate geodezice
elipsoidale B, L pe elipsoidul Krasovsky.
2. Aceste coordonate geodezice au
fost transformate în coordonate carteziene
tridimensionale corespunzătoare unui
sistem de coordonate tridimensional atașat
elipsoidului Krasovsky.
3. Cu coordonatele carteziene
tridimensionale ale punctelor cunoscute în
cele două sisteme carteziene
tridimensionale, se determina cei 7
parametrii de transformare Helmert – trei
Figura 6.10 Schița compensării vectorilor din rețeaua
de triangulație
Adjusted baselines în the triangulation network
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 43
Simion Mircea PUŞCAŞ
translații, trei rotații şi un factor de scara.
4. Cu parametrii astfel obținuți, coordonatele geocentrice din sistemul de referință
WGS84 ale punctelor vechi vor fi transformate în coordonate carteziene tridimensionale în
sistemul cartezian tridimensional aferent elipsoidului Krasovsky.
5. Coordonatele astfel obținute vor fi în continuare convertite în coordonate
elipsoidale şi în final în coordonate plane Stereo 70.
În final, punctele rețelei existente vor avea două seturi de coordonate – un set de
coordonate cunoscut inițial şi un set de coordonate determinat pe baza observațiilor GNSS.
Parametrii de transformare determinați cu ajutorul programului TopoSys, folosind
într-o primă fază toate cele cinci puncte de triangulație sunt:
∆X = 144.963 m rX = -0.27170”
∆Y = -132.459 m rY = -0.13586”
∆Z = 120.577 m rZ = 0.36492”
k = 0.999989205
Diferențele dintre coordonatele cunoscute ale punctelor de triangulație și cele
obținute prin poziționarea GPS, ambele date în proiecția Stereo’70 sunt relative reduse
(tab. 6.4).
Diferențe la transformare 3D folosind toate punctele vechi
Difference on the 3D transformation based on all old points
Tabel 6.4
Denumire
punct
Diferențe de coord. în punctele comune Eroarea medie a
coord. (cm)
Dif. X[cm] Dif. Y[cm] Dif. Z[cm] mX mY mZ
Măliniş -0.2 5.7 11.0
±4.4 ±11.5 ±11.5
Pinticu 3.8 5.2 13.0
Dl. Poieni 5.0 7.3 -7.4
Dl.
Rotund -5.3 2.1 -3.5
Uila Vest -3.4 -20.3 -13.1
Se observă că punctul Uila Vest prezintă o abatere de peste 20 cm pe axa Y și ca
urmare s-a efectuat o nouă transformare spațială după excluderea lui, rezultând un alt set
de parametrii de transformare, respectiv:
∆X = 54.568 m rX = -0.39875”
∆Y = -188.817 m rY = 0.3781”
∆Z = 204.154 m rZ = 0.35002”
k = 0.999990991
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 44
Simion Mircea PUŞCAŞ
Prin această transformare rezultatele s-au îmbunătățit pe fiecare din cele trei
axe, situându-se sub ± 5 cm, rezultat ce poate fi acceptat în scopul realizării unei rețele de
sprijin (tab. 6.5).
Transformare tridimensională folosind patru dintre puncte
The 3D transformation using four of the points
Tabel 6.5
Denumire
punct
Diferențe de coord. în punctele comune Eroarea medie a coord.
(cm)
Dif. X[cm] Dif. Y[cm] Dif. Z[cm] mX mY mZ
Măliniş -0.8 1.8 4.3
±3.7 ±4.1 ±4.0 Pinticu -3.1 -6.1 2.6
Dl. Poieni 5.4 2.1 -3.6
Dl. Rotund -1.4 2.2 -3.2
6.4.3.2. Transformarea 2D a coordonatelor
Pentru a ne putea face o idee completă asupra rezultatului procesării și pentru a
putea vizualiza eventualele diferențe, s-a studiat şi cazul transformării planimetrice.
Etapele de parcurs au fost:
1. Coordonatele geocentrice din sistemul de referință WGS84 ale punctelor vechi
obținute anterior, vor fi convertite în coordonate geodezice B, L aferente elipsoidului
WGS84.
2. Aceste coordonate vor fi în continuare convertite în coordonate plane
corespunzătoare unei proiecții plane atașate acestui elipsoid, dar cu parametrii de proiecție
corespunzători proiecției Stereo 70. Acest sistem va fi considerat în calcule „sistemul de
coordonate particular”.
3. Cu cele două seturi de coordonate aferente punctelor vechi se vor calcula
parametrii de transformare planimetrică corespunzători.
4. Cu parametrii astfel determinați, coordonatele punctelor vechi din sistemul
particular de coordonate, vor fi convertite în sistemul de proiecție Stereo 70.
În final, la fel ca şi la transformarea 3D, punctele rețelei de triangulație vor avea
două seturi de coordonate – un set de coordonate cunoscut inițial şi un set de coordonate
determinat pe baza observațiilor GNSS.
Parametrii de transformare au fost determinați de asemenea cu ajutorul
programului TopoSys:
X0 = 31.700 m0 = 0.109
Y0 = 124.390 mx = 0.064
my = 0.096
kx = 0.9999955084
ky = 0.9999955084
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 45
Simion Mircea PUŞCAŞ
Într-o primă fază au fost folosite toate cele cinci puncte (tab. 6.6).
Diferențe de coordonate la transformarea 2D folosind toate punctele vechi
Coordinates difference on the 2D transformation using all old points
Tabel 6.6
Nr. pct. Coordonate inițiale Transformare plana Diferențe
x y x y dx[cm
]
dy[cm
] Măliniş 609452.50
7
477940.43
5
609452.56
5
477940.48
7
5.8 5.2
Pinticu 604250.72
8
466638.88
9
604250.77
7
466638.92
0
4.6 3.1
Dl. Poieni 611843.26
9
463407.04
8
611843.16
4
463407.09
6
-10.5 4.8
Dl.
Rotund
613736.10
6
478183.03
9
613736.11
2
478183.07
9
0.6 4.0
Uila Vest 604009.01
2
469371.37
1
604009.00
6
469371.20
0
-0.6 -17.1
Observăm că și în acest caz punctul Uila Vest prezintă cea mai mare abatere, ca urmare va
fi eliminat și se vor determina noi parametrii de transformre:
X0 = 32.650 m0 = 0.085
Y0 = 120.861 mx = 0.054
my = 0.032
kx = 0.9999972979
ky = 0.9999972979
Se observă că și în acest caz, prin eliminarea punctului Uila Vest rezultatele au fost
îmbunătățite (tab. 6.7).
Elemente ale transformării 2D folosind patru puncte
Elements of 2D transformation using four points
Tabel 6.7
Den. Pct. Coord. inițiale Transformare plană ∆x
[cm]
∆y
[cm] x y x y
Maliniş 609452.507 477940.435 609452.536 477940.455 2.9 2.0
Pinticu 604250.728 466638.889 604250.784 466638.844 5.6 -4.5
Dl. Poieni 611843.269 463407.048 611843.202 463407.047 -6.7 -0.1
Dl. Rotund 613736.106 478183.039 613736.089 478183.065 -1.7 2.6
Din gruparea rezultatelor, se observă că diferențele în plan (Δx, Δy) între cele
două seturi de coordonate preluate din triangulația geodezică și repoziționate folosind
tehnologia GPS sunt mici, până în 6 cm, la ambele transformări (tab. 6.8, tab. 6.9).
Diferențele pe înălțime sunt și ele acceptabile, deși cotele normale și înălțimele elipsoidale
au referiri diferite, pe geoid respectiv pe elipsoid (tab. 6.8).
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 46
Simion Mircea PUŞCAŞ
Diferențe de coordonate ale punctelor vechi cu o transformare spațială 3D
Coordinates difference of the old points with a 3D transformation
Tabel 6.8
Den.
Pct.
Coord. inițiale Transformare spațială ∆x
[cm]
∆y
[cm]
∆z
[cm] x y z x y z
Măliniş 609452.507 477940.435 777.880 609452.537 477940.452 777.911 3.0 1.7 3.1
Pinticu 604250.728 466638.889 640.210 604250.787 466638.844 640.193 5.9 4.5 1.7
Dl. Poieni 611843.269 463407.048 493.689 611843.204 463407.041 493.702 6.5 0.7 1.3
Dl. Rotund 613736.106 478183.039 839.980 613736.088 478183.062 839.954 1.8 2.3 2.6
Uila Vest 604009.012 469371.371 632.269 604009.008 469371.127 631.933 0.4 24.4 33.6
Diferențe de coordonate ale punctelor vechi intre transformările 3D şi 2D
Coordinates difference of the old points between 3D and 2D transformations
Tabel 6.9
Den. Pct. Transformare spațială Transformare plană ∆x
[cm]
∆y
[cm]
Măliniş 609452.537 477940.452 609452.536 477940.455 -0.2 0.2
Pinticu 604250.787 466638.844 604250.784 466638.844 -0.3 0.0
Dl. Poieni 611843.204 463407.041 611843.202 463407.047 -0.2 0.6
Dl. Rotund 613736.088 478183.062 613736.089 478183.065 0.1 0.3
Uila Vest 604009.008 469371.127 604009.004 469371.129 -0.4 0.2
6.4.4 Procesarea datelor în reţeaua de sprijin
Odată ce verificarea punctelor vechi a fost efectuată şi rezultatele obținute au fost
considerate satisfăcătoare, s-a trecut la calculul efectiv al reţelei de sprijin. Procesarea
acestei rețele s-a făcut pe considerentele unei rețele libere. În punctul Pinticu durata
observațiilor a fost cea mai mare, astfel încât programul a ales automat acest punct ca
referință.
Rețea a fost şi compensată liber
astfel încât să poată fi verificată geometria
internă a reţelei. Acuratețea relativă de
determinare a fiecărui vector în sistemul
de referinţă WGS84 (şi implicit
coordonate) a fost de ordinul mm (tab.
6.10). Rezultatul compensării poate fi
urmărit și numeric în diferite Tabele(tab.
6.11). Reamintim aici că acești indicatori
sunt în rețeaua liberă, precizia absolută
nefiind influențată de precizia absolută
Figura 6.11 Reţeaua de sprijin finală
The final support network
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 47
Simion Mircea PUŞCAŞ
a coordonatelor punctului de referință, rezultatul compensării nu ne interesează în acest
caz decât prin prisma acurateței relative obținute.
Rezultatul compensării vectorilor în rețeaua de sprijin (WGS84) (parțial)
Base line adjustment în the support network (WGS84) (partially)
Tabel 6.10
Baseline DX [m] DY [m] DZ [m] sDX [mm] sDY [mm] sDZ [mm]
01-02 -1783.5466 4375.8271 -140.7199 4.5 3.9 5.3
01-03 -1934.1715 5227.2740 -321.1932 4.8 4.0 5.6
MALIN-780 -2619.1454 314.7720 1995.4955 4.9 3.4 4.6
MALIN-PINTICU 8108.1155 -8692.1803 -3687.7264 2.4 1.8 2.4
MALIN-POIENI 4340.3836 -14014.6058 1374.2277 2.3 1.6 2.3
POIENI-01 -548.4740 -201.4087 356.7099 2.3 1.8 2.4
POIENI-10 -5526.9767 8720.0593 1287.5954 4.1 2.8 4.0
ROTUND-20 3084.6774 -2767.7515 -1901.3912 4.2 3.1 4.1
ROTUND-PINTICU 11012.1583 -7605.6874 -6655.7007 2.9 2.2 2.7
ROTUND-POIENI 7244.4264 -12928.1130 -1593.7466 2.9 2.0 2.6
UILA-PINTICU 991.3783 -2553.3112 161.1468 4.0 3.5 3.8
UILA-ROTUND -10020.7800 5052.3762 6816.8475 4.2 3.6 3.9
Rezultatul compensării punctelor în rețeaua existentă (coord. geodezice WGS84) (parțial)
Adjusted points în the support network (WGS84 geodetic coordinates) (partially)
Tabel 6.11
Point Lat [Deg] Lon [Deg] ell.H [m] sN [mm] sE [mm] sH [mm]
01 N 47° 00' 39.91765'' E 24° 31' 03.93150'' 394.8330 2.4 1.8 3.9
11 N 47° 01' 20.65466'' E 24° 39' 08.97090'' 522.8638 3.8 2.7 6.9
16 N 46° 58' 36.47919'' E 24° 38' 51.60867'' 491.5529 5.1 3.6 10.5
17 N 46° 58' 31.66581'' E 24° 38' 59.20930'' 492.5210 4.3 3.2 7.3
18 N 46° 57' 00.07764'' E 24° 41' 32.31485'' 491.7777 3.2 2.3 5.4
19 N 46° 59' 29.99320'' E 24° 40' 08.85450'' 534.8570 3.3 2.5 6.1
20 N 47° 00' 00.90356'' E 24° 39' 41.05459'' 609.8744 2.7 2.0 5.3
PINTICU N 46° 56' 12.95211'' E 24° 33' 36.84270'' 677.9694 1.8 1.4 3.1
POIENI N 47° 00' 18.24296'' E 24° 31' 01.83200'' 531.1893 1.8 1.3 2.9
ROTUND N 47° 01' 21.88568'' E 24° 42' 41.08740'' 877.8477 1.8 1.3 2.9
UILA N 46° 56' 05.59349'' E 24° 35' 46.09943'' 669.7993 3.0 2.3 5.2
Operațiile de transformare s-au făcut folosind programul TopoSys (tab. 6.12).
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 48
Simion Mircea PUŞCAŞ
Diferențe de coordonate plane ale punctelor de îndesire rezultate din transformarea
spaţială 3D şi transformarea plana 2D
Coordinates differences of the network’s points between 3D transformation and the 2D
transformation
Tabel 6.12
Nr. Pct
Transformare Spaţială Transformare 2D Diferente
Nord Est Nord Est dN dE
1 2 3 4 5 6 7
1 612512.144 463455.466 612512.139 463455.476 0.005 -0.010
2 612246.151 468174.220 612246.144 468174.231 0.006 -0.011
3 611959.841 469009.454 611959.835 469009.465 0.006 -0.011
4 611798.269 469131.231 611798.262 469131.242 0.007 -0.011
5 611304.122 470513.641 611304.115 470513.652 0.007 -0.011
6 611231.699 470707.581 611231.692 470707.593 0.007 -0.011
7 610482.216 471450.426 610482.208 471450.437 0.008 -0.011
8 612598.629 471274.013 612598.622 471274.025 0.007 -0.012
9 613010.639 471396.256 613010.633 471396.267 0.006 -0.011
10 613689.562 473643.316 613689.557 473643.327 0.006 -0.011
11 613716.118 473704.271 613716.112 473704.282 0.006 -0.011
12 614635.296 474501.092 614635.293 474501.101 0.003 -0.009
13 614436.506 475652.082 614436.502 475652.092 0.004 -0.010
14 608578.379 468976.263 608578.372 468976.272 0.007 -0.009
15 608785.712 472310.190 608785.704 472310.200 0.008 -0.010
16 608648.801 473315.080 608648.792 473315.090 0.008 -0.010
17 608499.474 473475.037 608499.465 473475.047 0.008 -0.010
18 605658.240 476699.519 605658.229 476699.529 0.011 -0.010
19 610293.990 474954.349 610293.982 474954.359 0.007 -0.010
20 611250.836 474371.138 611250.832 474371.146 0.005 -0.008
21 611927.130 474579.539 611927.125 474579.547 0.005 -0.008
22 612492.078 474976.816 612492.073 474976.824 0.005 -0.009
23 613776.220 475699.670 613776.216 475699.678 0.003 -0.008
24 611758.172 477408.904 611758.166 477408.913 0.006 -0.009
25 611709.808 477148.122 611709.802 477148.131 0.006 -0.009
26 610388.919 471486.692 610388.911 471486.703 0.008 -0.011
27 610741.016 475672.884 610741.009 475672.894 0.007 -0.010
28 610585.032 475367.918 610585.025 475367.928 0.007 -0.010
29 609062.629 472003.678 609062.621 472003.688 0.008 -0.010
707 607746.898 474218.141 607746.890 474218.150 0.008 -0.009
708 607644.677 474200.900 607644.668 474200.909 0.009 -0.009
720 613387.736 475576.244 613387.732 475576.252 0.004 -0.008
730 609647.688 474683.963 609647.681 474683.973 0.008 -0.010
734 610868.080 475852.220 610868.073 475852.230 0.007 -0.010
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 49
Simion Mircea PUŞCAŞ
Tabel 6.12 continuare
1 2 3 4 5 5 7
738 609534.071 474532.305 609534.063 474532.315 0.008 -0.010
757 610277.367 470113.845 610277.360 470113.854 0.007 -0.010
758 610266.985 470010.983 610266.978 470010.993 0.007 -0.010
780 612451.376 479331.884 612451.372 479331.890 0.003 -0.006
785 612149.756 477971.275 612149.752 477971.282 0.004 -0.007
786 612255.551 478406.471 612255.547 478406.478 0.004 -0.007
6.5 REALIZAREA UNEI REŢELE DE SPRIJIN GNSS PRIN CONSTRÂNGERE
PE PUNCTE ALE REŢELEI DE TRIANGULAŢIE DE STAT
6.5.1 Generalităţi
O altă cale folosită în dezvoltarea reţelelor de sprijin folosind tehnologie GNSS este
aceea în care coordonatele plane, Stereo’70 ale punctelor reţelei de triangulaţie să poată fi
transformate în coordonate în sistemul WGS84/ETRS89 şi folosite ca şi puncte fixe în
procesarea datelor în reţele noi, dezvoltate de pe aceste puncte.
Acest lucru a devenit posibil odată cu lansarea programului Transdat. Astfel, cu ajutorul
acestui program coordonatele cunoscute ale punctelor reţelei geodezice de triangulaţie, pot
fi transformate direct din sistemul plan de coordonate Stereo70 în sistemul geografic
WGS84 (ETRS89) (fig. 6.18).
Coordonatele punctelor astfel obținute vor fi introduse ca şi cunoscute în
programele de procesare GNSS. Practic, se folosesc astfel parametrii de transformare
naționali la transformarea coordonatelor punctelor de triangulație din proiecția Stereo’70
în sistemul global ETRS89.
În exemplul care se dorește a fi prezentat în continuare, coordonatele cunoscute
ale punctelor vechi vor fi transformate folosind utilitarul TransdatRo din sistemul de
proiecţie Stereo70 în sistemul WGS84/ETRS89. şi în acest caz, unul sau mai multe puncte
vor fi folosite în calculul reţelei de sprijin. Vom studia în principiu două variante de lucru:
- o rețea parțial constrânsă în care unul dintre punctele vechi va fi considerat fix,
- o rețea constrânsă în care două puncte vechi vor fi considerate fixe.
Practic, în acest caz este vorba de o constrângere a rețelei de sprijin GNSS pe coordonate
Stereo70, folosind parametrii de transformare naționali.
6.5.2 Calculul unei reţele geodezice faţă de un punct cunoscut din triangulația
geodezică
6.5.2.1 Date de plecare şi lucrări pregătitoare
Calculele s-au efectuat în cadrul reţelei de sprijin proiectate şi realizată la capitolul
anterior (fig. 6.12).
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 50
Simion Mircea PUŞCAŞ
Punctul vechi Pintic Est a fost
considerat fix şi folosind utilitarul
TransdatRO, coordonatele plane
cunoscute în sistemul de proiecţie
Stereo70 ale punctului Pintic Est, au fost
transformate în coordonate geodezice B,
L în sistemul de referinţă ETRS89.
6.5.2.2 Prelucrarea datelor
În această variantă de calcul s-
a folosit ca punct fix – punctul Pintic Est.
Toți vectorii obținuți în urma observațiilor efectuate au fost procesați folosind doar acest
punct. În continuare reţeaua a fost compensată considerând punctul Pintic Est fix. Toate
calculele au fost efectuate în sistemul de referinţă ETRS89 iar coordonatele astfel obținute
au fost transformate în sistemul național de proiecţie Stereo70 folosind programul
TransdatRO.
Pentru a evidenția rezultatele acestui mod de calcul, coordonatele astfel obținute au fost
raportate la transformarea planimetrică 2D calculate la capitolul anterior (tab. 6.13).
Diferențe de coordonatele plane în cazul reţelei parțial constrânse
Coordinates differences în the case of the partly constrained network
Tabel 6.13
Nr.
Pct
Stația permanenta
utilitar TransdatRO
Rețea constrânsă în pct.
Pintic Est Diferențe
N E N E dN dE
1 612512.150 463455.512 612512.252 463455.478 -0.102 0.034
2 612246.052 468174.293 612246.155 468174.259 -0.103 0.034
3 611959.723 469009.531 611959.826 469009.497 -0.103 0.034
4 611798.144 469131.309 611798.247 469131.273 -0.103 0.036
5 611303.962 470513.725 611304.065 470513.688 -0.103 0.037
6 611231.534 470707.669 611231.637 470707.632 -0.103 0.037
7 610482.015 471450.517 610482.120 471450.481 -0.105 0.036
8 612598.488 471274.109 612598.595 471274.064 -0.107 0.045
9 613010.506 471396.352 613010.617 471396.319 -0.111 0.033
10 613689.427 473643.422 613689.534 473643.385 -0.107 0.037
11 613715.981 473704.379 613716.088 473704.340 -0.107 0.039
12 614635.183 474501.213 614635.294 474501.172 -0.111 0.041
13 614436.395 475652.207 614436.505 475652.167 -0.110 0.040
14 608578.191 468976.350 608578.291 468976.314 -0.100 0.036
15 608785.465 472310.291 608785.570 472310.257 -0.105 0.034
16 608648.547 473315.189 608648.658 473315.152 -0.111 0.037
17 608499.223 473475.147 608499.332 473475.110 -0.109 0.037
18 605658.005 476699.640 605658.119 476699.602 -0.114 0.038
19 610293.771 474954.466 610293.885 474954.425 -0.114 0.041
20 611250.645 474371.249 611250.755 474371.209 -0.110 0.040
Figura 6.12 Reţeaua de sprijin studiată
The support network studied
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 51
Simion Mircea PUŞCAŞ
Tabel 6.13 - continuare
21 611926.951 474579.649 611927.063 474579.606 -0.112 0.043
22 612491.919 474976.940 612492.032 474976.896 -0.113 0.044
23 613776.093 475699.799 613776.204 475699.759 -0.111 0.040
24 611757.995 477409.031 611758.121 477408.994 -0.126 0.037
25 611709.636 477148.250 611709.754 477148.211 -0.118 0.039
26 610388.716 471486.783 610388.820 471486.747 -0.104 0.036
27 610740.822 475673.004 610740.929 475672.965 -0.107 0.039
28 610584.832 475368.033 610584.940 475367.996 -0.108 0.037
29 609062.389 472003.776 609062.494 472003.741 -0.105 0.035
707 607746.648 474218.257 607746.761 474218.220 -0.113 0.037
708 607644.421 474201.016 607644.539 474200.980 -0.118 0.036
720 613387.601 475576.372 613387.712 475576.331 -0.111 0.041
730 609647.435 474684.082 609647.563 474684.038 -0.128 0.044
734 610867.886 475852.344 610867.996 475852.303 -0.110 0.041
738 609533.819 474532.419 609533.944 474532.379 -0.125 0.040
757 610277.185 470113.929 610277.288 470113.894 -0.103 0.035
758 610266.805 470011.067 610266.907 470011.032 -0.102 0.035
780 612451.252 479332.020 612451.363 479331.980 -0.111 0.040
785 612149.611 477971.404 612149.727 477971.364 -0.116 0.040
786 612255.415 478406.603 612255.526 478406.564 -0.111 0.039
În urma comparației dintre coordonatele punctelor obținute folosind un punct fix
și parametrii naționali de transformare și coordonatele punctelor obținute prin dezvoltare
de pe stația permanentă, diferențele dintre cele două seturi de coordonate nu sunt mari, cu
o diferență aproximativ constantă de 10 cm pe axa N și o diferență aproximativ constantă
pe axa E.
6.5.3 Calculul reţelei de sprijin constrânsă pe două puncte de triangulaţie (rețea
constrânsă)
6.5.3.1 Date de plecare şi lucrări pregătitoare
Pentru a ne putea face o
imagine completă și al acestui mod de
lucru, rețeaua a fost calculată și prin
constrângeri suplimentare. Calculele s-au
efectuat în cadrul aceleași reţele de sprijin
proiectate şi realizată anterior (cap 6.5.2).
Diferența faţă de reţeaua studiată anterior
și poziționată pe un singur punct de
triangulație este că în această variantă s-au
folosit două puncte fixexe – Pinticu Est şi
Dl. Rotund (fig. 6.13).
Figura 6.13 Reţeaua de sprijin constrânsă pe două puncte
The support network, constrained on two points
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 52
Simion Mircea PUŞCAŞ
6.5.3.2. Prelucrarea datelor
În această variantă de calcul s-au folosit două puncte fixe - punctul Pintic Est şi
punctul Dl. Rotund. Toți vectorii obținuți în urma observațiilor efectuate au fost procesați
plecând de la aceste puncte. Procesarea vectorilor s-a făcut succesiv plecând de la punctele
fixe.. În continuare reţeaua a fost compensată constrânsă pe cele două puncte. Toate
calculele au fost efectuate în sistemul de referinţă ETRS89 iar coordonatele astfel obținute
au fost transformate în sistemul național de proiecţie Stereo70 folosind programul
TransdatRO.
Pentru a evidenția rezultatele acestui mod de calcul, coordonatele astfel obținute au fost
raportate la transformarea planimetrică 2D calculate la capitolul anterior (tab. 6.14).
Diferențe de coordonatele plane în cazul reţelei constrânse
Coordinates differences în the case of the constrained network
Tabel 6.14
Nr.
Pct.
Stația permanenta utilitar
TransdatRO
Rețea constrânsă în pct.
Pintic Est şi Dl. Rotund
Diferenţe
N E N E dN dE
1 612512.150 463455.512 612512.249 463455.407 -0.099 0.105
2 612246.052 468174.293 612246.157 468174.215 -0.105 0.078
3 611959.723 469009.531 611959.827 469009.469 -0.104 0.062
4 611798.144 469131.309 611798.248 469131.262 -0.104 0.047
5 611303.962 470513.725 611304.066 470513.677 -0.104 0.048
6 611231.534 470707.669 611231.638 470707.619 -0.104 0.050
7 610482.015 471450.517 610482.120 471450.466 -0.105 0.051
8 612598.488 471274.109 612598.598 471274.012 -0.110 0.097
9 613010.506 471396.352 613010.616 471396.253 -0.110 0.099
10 613689.427 473643.422 613689.533 473643.319 -0.106 0.103
11 613715.981 473704.379 613716.087 473704.273 -0.106 0.106
12 614635.183 474501.213 614635.295 474501.089 -0.112 0.124
13 614436.395 475652.207 614436.506 475652.096 -0.111 0.111
14 608578.191 468976.350 608578.292 468976.301 -0.101 0.049
15 608785.465 472310.291 608785.572 472310.208 -0.107 0.083
16 608648.547 473315.189 608648.668 473315.099 -0.121 0.090
17 608499.223 473475.147 608499.338 473475.071 -0.115 0.076
18 605658.005 476699.640 605658.121 476699.521 -0.116 0.119
19 610293.771 474954.466 610293.884 474954.349 -0.113 0.117
20 611250.645 474371.249 611250.757 474371.139 -0.112 0.110
21 611926.951 474579.649 611927.064 474579.528 -0.113 0.121
22 612491.919 474976.940 612492.033 474976.815 -0.114 0.125
23 613776.093 475699.799 613776.209 475699.662 -0.116 0.137
24 611757.995 477409.031 611758.121 477408.911 -0.126 0.120
25 611709.636 477148.250 611709.754 477148.129 -0.118 0.121
26 610388.716 471486.783 610388.821 471486.732 -0.105 0.051
27 610740.822 475673.004 610740.928 475672.886 -0.106 0.118
28 610584.832 475368.033 610584.945 475367.915 -0.113 0.118
29 609062.389 472003.776 609062.494 472003.713 -0.105 0.063
707 607746.648 474218.257 607746.767 474218.162 -0.119 0.095
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 53
Simion Mircea PUŞCAŞ
Tabelul 6.14 - continuare
708 607644.421 474201.016 607644.542 474200.902 -0.121 0.114
720 613387.601 475576.372 613387.716 475576.238 -0.115 0.134
730 609647.435 474684.082 609647.564 474683.963 -0.129 0.119
734 610867.886 475852.344 610867.996 475852.223 -0.110 0.121
738 609533.819 474532.419 609533.944 474532.302 -0.125 0.117
757 610277.185 470113.929 610277.288 470113.866 -0.103 0.063
758 610266.805 470011.067 610266.908 470010.998 -0.103 0.069
780 612451.252 479332.020 612451.363 479331.896 -0.111 0.124
785 612149.611 477971.404 612149.728 477971.263 -0.117 0.141
786 612255.415 478406.603 612255.526 478406.479 -0.111 0.124
6.5.4 Analiza rezultatelor
Pentru a realiza o analiză completă a rezultatelor obținute vom compara
coordonatele obținute în diferite variante de calcul la rezultatele obținute ale rețelei de
sprijin calculată faţă de stația permanenta Bistrița. Practic, rezultatele obținute prin
varianta transformărilor cu coeficienţi locali şi rezultatele obținute prin cele două variante
de calcul prin constrângere pe puncte ale rețelei de triangulație de stat au fost raportate la
rezultatul obținut prin calculul rețelei de sprijin faţă de stația permanentă Bistrița (tab. 6.21
şi tab.6.22).
Analizând cele două rezultate se poate constata că folosind o transformare cu
coeficienți locali diferențele de coordonate nu sunt constante așa cum ne-am fi așteptat ci
diferă foarte mult ca valoare, diferențele crescând cu precădere în puncte amplasate spre
mijlocul rețelei (fig. 6.14).
Diferente calculate in varianta transformarii cu coeficienti locali (cm)
Diferente calculate in varianta transformarii cu coeficienti nationali (cm)
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
0.300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 707
708
720
730
734
738
757
758
780
785
786
Figura 6.14 Diferențele de coordonate obținute în cele două variante de calcul a rețelei de sprijin
Difference of coordinates of two ways of computations of the supported network
6.6 CONCLUZII
Din analiza rezultatelor prezentate în capitolele anterioare, reies o serie de aspecte
din care se rețin următoarele:
1. Acuratețea finală de poziționare a unei rețele geodezice de sprijin este dată atât
de acuratețea absolută obținută în urma procesării și compensării în sistemul de referință
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 54
Simion Mircea PUŞCAŞ
WGS84, cât și de acuratețea de transformare a coordonatelor în sistemul de referință
național.
2. Geometria internă a rețelei are un efect deosebit în obținerea cerințelor de
acuratețe, omogenitate şi siguranță.
3. Stațiile permanente GNSS au un rol deosebit atât în dezvoltarea rețelelor
geodezice cât şi în obținerea de puncte noi cu coordonate cunoscute în sistemul de
referință european ETRS89.
4. În proiectarea vectorilor în rețelele de sprijin, nu este nevoie ca fiecare punct
nou al rețelei să fie racordat la un punct cunoscut.
5. Densitatea vectorilor într-o rețea de sprijin rezultă ca un bun compromis între
cerințele de precizie şi randament al lucrărilor, proiectarea acestora respectând unele reguli
stabilite anterior (cap. 5.4).
6. Numărul de puncte fixe folosite la calculul rețelelor de sprijin influenţează
precizia rețelei, recomandându-se un punct fix pentru 15-20 de puncte noi.
7. Folosirea mai multor puncte fixe în procesul de compensare al rețelelor, este
mai mult decât benefică, oferind în acest fel informații legate de siguranța rețelelor.
8. Metodele de transformare pot influența radical acuratețea finală de poziționare
în sistemul național de referință.
9. În cazul transformării coordonatelor folosind parametrii de transformare locali,
contează în mod deosebit geometria rețelei, precum și modul de amplasare și încadrarea
punctelor din rețeaua nouă în rețeaua de triangulație.
10. Varianta de calcul prin constrângere pe punctele de triangulație poate fi
folosită cu succes în lipsa punctelor cunoscute în sistemul WGS84/ETRS89, variantă care
asigură și un randament ridicat al lucrărilor.
11. Această variantă de calcul poate fi folosită cu succes pentru integrarea unor
măsurători existente, iar stabilirea unor toleranţe acceptabile şi efectuarea unor verificări
preliminare în rețelele existente care se doresc a fi dezvoltate pot evita eventualele
surprize.
VII. REŢELE GEODEZICE DE SPRIJIN REALIZATE PRIN MODURI
DE POZIŢIONARE DIFERITE. CAZURI PARTICULARE
7.1. MOTIVAŢIA CERCETĂRILOR
O rețea geodezică de sprijin se proiectează şi se realizează, teoretic şi practic, prin
dezvoltarea ei din rețeaua geodezică națională de ordin superior, proiectată, observată și
procesată privind punctele în ansamblul lor, ca o reţea compactă, verificată şi compensată
în bloc. Teoretic şi practic numai astfel se poate asigura realizarea unei reţele geodezice de
sprijin omogenă şi unitară pe tot cuprinsul suprafeţei urmărite.
Din păcate în practica noastră cadastrală, punctele de îndesire, necesare unor
lucrări curente se poziţionează folosind sistemul GPS prin sesiuni de observaţii
independente, de către operatori diferiţi, la date diferite fără legătură cu determinări
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 55
Simion Mircea PUŞCAŞ
ulterioare. Acest aspect, această problematică, este tratată în capitolul de faţă în cazul unei
reţele poziţionate în cele două moduri amintite mai sus.
7.2. REŢEA DE SPRIJIN REZULTATĂ DIN SESIUNI DE OBSERVAŢII
INDEPENDENTE
7.2.1. Prezentare generală. Varianta inițială A
Reţeaua geodezică luată în studiu a fost proiectată pentru folosirea ei în
desfăşurarea lucrărilor de ridicare în plan şi de execuţie al unui sector de autostradă de 25
km lungime în zona județelor Alba şi Hunedoara. Pe acest traseu s-au proiectat 118 de
puncte din reţeaua geodezică de sprijin situate la 200 - 300m distanţă, cu vizibilitate între
ele, care au fost bornate în mod durabil.
Din prima variantă A, executată la proiectarea autostrăzii, lucrările s-au desfăşurat
folosind tehnologia sistemului GPS, iar din studiul raportului tehnic pus la dispoziție de
executantul acestei rețele, s-au putut constata următoarele aspecte:
1. Rețeaua geodezică de sprijin a fost dezvoltată de pe două stații permanente
GNSS – DEVA respectiv ALBA IULIA (tab. 7.1).
2. Pentru efectuarea observațiilor au fost folosite patru receptoare GPS, două pe
dublă frecvenţă L1/L2, Leica 1200 şi două pe simplă frecvenţă, L1, Magellan Promark3.
3. Observațiile au fost efectuate prin sesiuni independente corespunzătoare
fiecărui receptor, fără proiectarea sesiunilor şi a observaţiilor în marea majoritate a
situațiilor, neexistând o corelare a datelor între ei.
4. Operatorii au acționat individual, astfel încât nu toate sesiunile au fost
complete, operatorul urmărind doar acoperirea unui timp propriu de staționare.
5. Procesarea datelor s-a făcut folosind programul firmei Ashtech – GNSS
solution, care prezintă şi module de compensare a calculelor.
6. Din procesare rezultă o serie de erori semnificative, 20 – 25cm ca urmare a
unor soluții neconforme.
7. Transformarea coordonatelor s-a realizat cu programul TransDatRO 4.04.
8. Lungimea vectorilor observați este relativ mare - peste 40 km.
Pe lângă aceste date, ne-au fost puse la dispoziție inventarul de coordonate al
punctelor în sistemul WGS84 şi în proiecţie stereografică ´70.
7.2.2 Realizarea unei variante noi a rețelei de sprijin (Varianta B)
Baza de date necesară şi folosită a fost aceiaşi respectiv coordonatele celor staţii
permanente DEVA şi ALBA care au furnizat datele corespunzătoare observaţiilor noastre
în format RINEX. Reamintim că reţeaua geodezică de sprijin urmărită este alcătuită din
aceleaşi puncte, comune cu cele ale variante B şi că traseul de 25 km desfășoară
aproximativ de la nord la sud, astfel încât distanţa faţă de stația permanentă DEVA creşte
progresiv odată cu desfăşurarea acestuia.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 56
Simion Mircea PUŞCAŞ
Condițiile de lucru, elementele de bază și etapele principale de realizare a
proiectului, au fost următoarele:
- folosirea stației permanentă DEVA în furnizarea datelor RINEX necesare în
realizarea rețelei;
- plecând de la stația permanentă DEVA, prin metode riguroase au fost
determinate trei puncte noi, cu coordonate cunoscute în sistemul de referință
WGS84, situate în zona de lucru şi care să fie folosite ulterior ca puncte fixe în
calculul rețelei;
- rețeaua geodezică nou obținută, a fost calculată prin constrângere pe cele trei
puncte determinate anterior, plecând de la stația permanentă DEVA.
În consecinţă rețeaua de îndesire ar rezulta în urma unei scheme de dispunere a
vectorilor care să asigure punctelor noi determinate atât vectori către cele 3 puncte fixe cât
și vectori între punctele propriu zise. Acest lucru a permis obținerea unei rețele cu un înalt
grad de precizie și siguranță, care poate servi ca referință în studiile efectuate.
7.2.3 Efectuarea observațiilor în varianta B
Efectuarea observațiilor şi achiziționarea datelor satelitare, s-au făcut în trei etape
de lucru având în vedere condiţiile stabilite prin programul de lucru.
1. În prima etapă au fost efectuate înregistrări în cele trei puncte de îndesire care
au fost alese să devină în continuare puncte fixe. 2. Din cele trei puncte de îndesire astfel observate, s-au stabilit vectori către
punctele rețelei.
3. După finalizarea observațiilor în cele trei puncte considerate fixe, s-a trecut la
determinarea unor vectori între punctele rețelei geodezice. Toate punctele
rețelei au fost astfel conectate cu vectori liniari.
7.2.4 Procesarea datelor în varianta B
La finalul fiecărei zile, datele au fost descărcate și procesate preliminar care a
permis corectarea unor eventuale greșeli. Vectorii cu durate scurte de observații sau
considerați nefolositori au fost şterse. În final a rezultat o rețea geodezică compactă,
constrânsă pe trei puncte (fig. 7.1).
Iniţial au fost obținute coordonatele ETRS89 ale celor trei puncte de îndesire de la
stația permanentă DEVA. Întrucât durata observațiilor a fost mare, rezultatul obținut în
urma prelucrării datelor şi compensarea calculelor a fost deosebit de bun. Pentru
procesarea întregii reţele geodezice de sprijin, coordonatele celor trei puncte obținute
anterior, au fost considerate fixe respectiv latitudini, longitudini și înălțimea elipsoidală în
sistemul ETRS89, rezultând în final coordonatele geodezice (latitudine, longitudine,
înălțime elipsoidală) în sistemul global de referință WGS84. Aceste coordonate au fost
transformate în sistemul național de proiecție folosind același program de transformare –
TransDATRO versiunea 4.01.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 57
Simion Mircea PUŞCAŞ
a)
b)
Figura 7.1 Rețeaua de sprijin studiată a) Aspect general b) Detaliu cu desfăşurarea vectorilor
Studied support network a) General aspect, b) Detail with baselines deployment
7.2.5 Analiza rezultatelor obţinute
Cele două rânduri de coordonate obţinute prin sesiuni independente (varianta A)
şi ca reţea compactă (varianta B) au fost aduse alături şi pot fi privite comparativ (tab.
7.1).
Diferențe între coordonatele rețelei geodezice de sprijin
în cele două variante de lucru
Differences between coordinates of the geodetic studied networks
Tabel 7.1
Nr. Pct. Varianta A Varianta B
dN dE N E N E
93 496840.879 380272.025 496841.004 380272.098 -0.125 -0.073
94 496986.977 380498.372 496986.986 380498.360 -0.009 0.012
95 496990.879 380754.168 496990.916 380754.173 -0.037 -0.005
96 497141.844 380976.512 497141.882 380976.510 -0.038 0.002
97 497137.853 381231.647 497137.936 381231.655 -0.083 -0.008
102 497418.466 382201.129 497418.593 382201.207 -0.127 -0.078
103 497592.767 382421.742 497592.899 382421.816 -0.132 -0.074
104 497559.832 382632.094 497559.886 382632.111 -0.054 -0.017
106 497656.155 382958.114 497656.158 382958.111 -0.003 0.003
107 497757.269 383217.996 497757.282 383218.000 -0.013 -0.004
109 497876.314 383621.811 497876.323 383621.818 -0.009 -0.007
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 58
Simion Mircea PUŞCAŞ
Din studiul acestui tabel se poate constata unele diferențe între variante ce pot fi
apreciate ca semnificative. Astfel se pot constata diferențe de 7, 8, 9 și chiar 12-14 cm,
valori de neacceptat pentru o rețea geodezică de sprijin necesară efectuării de ridicări
planimetrice, cât şi trasării traseului de autostradă.
Ce este de remarcat însă, nu atât diferențele de valori de coordonate, cât faptul că
acestea sunt aleatoare respectiv nici constante nici progresive (fig. 7.2).
Figura 7.2 Diferențele de coordonate în cele două variante A şi B
The coordinate differences in the two variants A and B
Acestea variază de la punct la punct, de la valori de câțiva milimetrii la valori
centimetrice (fig. 7.2 și fig. 7.3). Ponderea rezultatelor considerate critice nu este deosebit
de mare – aproximativ de 5%, dar trebuie amintit faptul că în unele proiecte speciale de
infrastructură, toleranţa în determinarea coordonatelor punctelor rețelelor de sprijin nu
depăşeşte ± 5 cm. În acest caz ponderea punctelor depăşeşte 10%, lucru de neacceptat în
astfel de proiecte.
Figura 7.3 Evidențierea diferențelor de coordonate între cele două presări
Highlighting the coordinate differences between the two pressings
7.2.6 Aspecte suplimentare
Un mod de lucru adecvat (similar cu cel prezentat în acest capitol) poate asigura
cu succes obținerea unor rezultate deosebite. Putem afirma cu certitudine că dacă o rețea
GNSS este proiectată şi calculată respectând cerințele de omogenitate, aceasta rețea va fi
sigură, va putea fi integrată în alte rețele geodezice şi va putea fi folosită oricând pentru a
dezvolta sau integra alte rețele de sprijin GNSS.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 59
Simion Mircea PUŞCAŞ
Demonstrația acestor afirmații o constituie unele lucrări de îndesire a rețelei de
sprijin studiate, efectuate la câteva luni mai târziu. Pe parcursul desfăşurărilor lucrărilor de
construcții, mai multe puncte au fost distruse, astfel încât s-a impus o îndesire a rețelei de
sprijin cu noi puncte. Cu aceasta ocazie, beneficiarul a dorit să se efectueze şi o verificare
pe câteva puncte ale rețelei de sprijin pentru a verifica gradul de conservare a unor puncte.
De menționat este faptul că aceste măsurători, au fost realizate la aproximativ
două luni după variantele anterioare, deci în cu totul alte condiții de timp și constelații
GPS. Rezultatul acestei procesări se poate studia mai jos (tab. 7.2).
Diferențe dintre coordonatele planimetrice calculate inițial şi recalculate după o perioadă
de timp
Differences between the initially calculated planimetric coordinates
and the coordinates which were recalculated after a period of time
Tabel 7.2
Nr. Pct. Varianta B Varianta C
dN dE
N E N E
95 496990.879 380754.168 496990.885 380754.166 -0.006 0.002
96 497141.844 380976.512 497141.848 380976.511 -0.004 0.001
97 497137.853 381231.647 497137.852 381231.640 0.001 0.007
98 497375.383 381452.397 497375.388 381452.389 -0.005 0.008
100 497354.867 381657.146 497354.874 381657.143 -0.007 0.003
101 497249.920 381897.567 497249.925 381897.562 -0.005 0.005
102 497418.466 382201.129 497418.470 382201.123 -0.004 0.006
103 497592.767 382421.742 497592.772 382421.734 -0.005 0.008
104 497559.832 382632.094 497559.836 382632.087 -0.004 0.007
105 497578.898 382818.240 497578.897 382818.237 0.001 0.003
7.2.7 Concluzii
1. Obiectivul principal îl constituie compararea concepției de realizare a rețelelor de
sprijin prin sesiuni individuale de lucru ale punctelor sau, prin tratarea lor în
ansamblu, intr-o manieră unitară, considerată în toate etapele ca o rețea compactă
poziționată și compensată în bloc.
2. Rezultatele obținute din compararea celor două variante, la poziționarea GNSS a
unei rețele de sprijin în mod individual de către operatori diferiți, și în bloc, sunt
edificatoare.
3. Diferențele între coordonatele finale în Stereo70, sunt semnificative în raport cu
pretențiile unei rețele de sprijin folosită la ridicarea în plan și la trasarea unui
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 60
Simion Mircea PUŞCAŞ
tronson de autostradă, ajungând în cadrul celor 100 de puncte urmărite la 5 – 8
cm, dar și in mod frecvent la 12 – 15 cm și în unele cazuri izolate la peste 30 cm.
4. În consecință, o rețea de sprijin GPS care să servească drept suport lucrărilor
topo-fotogrammetrice de ridicare a detaliilor, dar și la trasarea construcțiilor,
extinse pe o suprafață chiar de mărime medie, nu se poate realiza decât
considerând punctele în ansamblu lor și tratând rețeaua proiectată în mod unitar în
toate etapele de lucru.
5. Poziționările individuale, de către operatori diferiți la date diferite și în condiții
proprii de lucru nu pot asigura aceste condiții și nu pot constitui în ansamblul lor
rețele de sprijin în adevăratul înțeles al cuvântului nici chiar prin modul de
marcare a punctelor la sol și la densitatea unitară cerută de normele tehnice.
7.3. STUDIU PRIVIND REALIZAREA UNEI REŢELE DE SPRIJIN GNSS CU
GEOMETRIE PARTICULARĂ
7.3.1. Generalităţi. Obiective
Forma de ansamblu a rețelelor geodezice de sprijin, respectiv geometria ei, este
variabilă, fiind funcție de teritoriul pe care se dezvoltă. Astfel în practică geotopografică se
pot întâlni rețele cu o geometrie diferită, de la una regulată rotunjită sau apropiată de
aceasta până la o forma mai mult sau mai puțin alungită, sau aproape liniară.
În baza de date personală am dispus de o rețea geodezică de o astfel de formă,
desfășurată pe un drum în lungime de 200 km cu aproximativ 124 de puncte de îndesire,
realizată în cadrul unor lucrări de infrastructura a acestuia. Obiectivul urmărit în esență, a
fost de a stabili importanţa modului de poziționare a punctelor unei rețele de sprijin practic
de formă liniară, de o asemenea extensie, pentru asigurarea condițiilor de omogenitate,
unitate şi siguranță absolut necesare proiectării și realizării unui obiectiv de infrastrucură.
În acest scop folosind datele de baza disponibile, s-a urmărit modul de poziționare a rețelei
în două variante:
- legată de un punct marcat la sol, din clasa B al rețelei GNSS;
- încadrată în trei asemenea puncte existente, repartizate aproximativ uniform pe
traseu; aceste puncte au, evident, coordonate geodezice cunoscute in sistemul
de referința ETRS89.
Coordonate geodezice ale punctelor cunoscute
Geodetic coordinates of the known points
Tabel 7.3
Punct Latitudine (B) Longitudine (L) Înălțime el. (h) RGNS
MM01 47°56’32.21539 23°54’24.27189 313.009 Clasa B
MM03 47°39’28.07449 24°39’48.33949 699.879 Clasa B
MM05 47°38’01.77832 23°34’24.58268 264.882 Clasa B
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 61
Simion Mircea PUŞCAŞ
7.3.2. Proiectarea rețelei
Punctele rețelei de îndesire, ce vor fi poziţionate în cele două variante, au fost
stabilite inițial pe un plan topo la scara 1:25000 şi pe schițe de lucru, în lungul traseului
unui drum național (DN 18) cu o densitate din care să rezulte trasee de drumuire
rezonabile de 2-2.5 km. Proiectarea vectorilor s-a făcut astfel încât să fie
asigurateprincipalele condiții de obținere de vectori independenți respectiv:
- în fiecare punct să conveargă cel puțin trei vectori,
- în punctele alăturate să fie efectuate observații în aceeași sesiune,
- fiecare al treilea punct să fie legat cu un vector la un punct fix.
În final a rezultat schema reţelei cu vectorii independenţi ce vor fi folosiţi la
poziţionare.
7.3.3. Efectuarea observațiilor
Proiectul stabilit şi schemele de dispunere a vectorilor au fost urmărite cu stricteţe
la efectuarea observaţiilor folosind cele patru receptoare GPS L1/L2 prezentate anterior.
Achiziționarea datelor satelitare s-a făcut în doua etape distincte.
1. În prima s-a urmărit obținerea vectorilor spre punctele considerate
fixe. În acest scop un receptor a fost amplasat pe rând în câte un punct al
RGNS, respectiv MM05, MM01 si MM03, în timp ce celelalte trei receptoare
au fost amplasate în puncte ale rețelei de sprijin.
2. În cea de a doua etapă, toate punctele rețelei de sprijin au fost
conectate cu vectori independenți. În acest scop, cele patru receptoare au fost
amplasate succesiv pe toate punctele rețelei, efectuând sesiuni de observații cu
durate de aproximativ 20 de minute.
7.3.4. Prelucrarea datelor
7.3.4.1. Lucrări pregătitoare. Variante de calcul
Observațiile GPS efectuate în fiecare punct au fost înregistrate pe cartele
magnetice de memorie şi au fost descărcate în fiecare zi fiind stocate în calculator pe
directoare de lucru corespunzătoare fiecărei zile. După finalizarea tuturor observațiilor a
fost obținută o rețea compactă care a cuprins toate cele 124 de puncte ale rețelei de sprijin
(fig. 7.4).
Figura 7.4 Forma finală a rețelei de sprijin
The final form of the support network
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 62
Simion Mircea PUŞCAŞ
Poziționarea rețelei de sprijin astfel obținută a fost concepută în doua variante:
- în varianta A reţeaua a fost dezvoltată din punctul MM05;
- în varianta B, toate cele trei puncte cunoscute au fost considerate fixe.
7.3.4.2. Calcule efectuate
Cele două variante de poziționare au presupus existenta a două fișiere, respective
două proiecte de lucru.Coordonatele punctelor rețelei de sprijin au fost exprimate în
coordonate geodezice (latitudine, longitudine, înălţime elipsoidala) corespunzătoare
sistemului de referință ETRS89, care în final au fost transformate în coordonate plane
Stereo´70 cu ajutorul utilitarului TransDatRO.
7.3.5. Analiza rezultatelor
Pentru compararea posibilităţilor celor două variante s-au calculat din
coordonatele punctelor rețelei de îndesire, diferența totală pe coordonate pentru fiecare
punct, dD şi valoarea dh care se referă la înălțimea lor elipsoidală. Pentru exemplificare
sunt prezentate doar grupuri de puncte la distanțe progresive față de punctul inițial MM05
(tab. 7.4).
Diferențe între coordonatele celor doua poziționări
Differences between the coordinates of two positionings
Tabel 7.4
Nr. Pct N E h N E h1 685803.19 395310.76 241.07 1 685803.19 395310.75 241.07 0.006 0.000
2 685799.14 395492.17 243.38 2 685799.15 395492.17 243.38 0.006 -0.001
3 685157.22 398103.60 279.00 3 685157.23 398103.60 279.00 0.005 -0.004
4 685143.92 398220.80 280.66 4 685143.92 398220.79 280.66 0.004 -0.006
16 691071.03 408078.66 825.94 16 691071.02 408078.67 826.00 0.008 0.059
17 691076.60 408001.15 821.92 17 691076.60 408001.16 821.96 0.006 0.044
18 693172.38 409487.55 579.93 18 693172.38 409487.56 579.99 0.011 0.059
19 693243.71 409532.17 578.24 19 693243.70 409532.18 578.30 0.014 0.059
43 712834.10 427155.53 319.16 43 712834.07 427155.53 319.23 0.031 0.069
44 710195.79 429337.08 341.96 44 710195.75 429337.09 342.03 0.035 0.066
45 710037.25 429399.32 343.20 45 710037.21 429399.33 343.27 0.034 0.067
46 707205.62 434017.89 475.77 46 707205.59 434017.90 475.84 0.034 0.070
68 688655.52 458473.85 499.16 68 688655.47 458473.86 499.24 0.053 0.077
69 686238.39 459499.42 515.78 69 686238.34 459499.42 515.86 0.053 0.077
70 686021.43 459694.28 518.10 70 686021.38 459694.28 518.18 0.054 0.077
71 684290.02 461711.47 534.33 71 684289.97 461711.48 534.42 0.054 0.088
121 663234.09 521251.54 853.10 121 663234.03 521251.55 853.19 0.060 0.093
122 661120.25 522028.81 843.16 122 661120.20 522028.82 843.25 0.060 0.097
123 660933.64 522180.62 842.31 123 660933.58 522180.63 842.41 0.060 0.096
124 660325.98 523108.39 840.89 124 660325.92 523108.40 840.98 0.060 0.096
MM01 716493.02 418443.26 274.82 MM01 716493.00 418443.27 274.89 0.022 0.073
MM03 684346.27 474839.21 660.87 MM03 684346.21 474839.22 660.96 0.057 0.090
MM05 682600.25 392924.21 225.32 MM05 682600.25 392924.21 225.32 0.000 0.000
Varianta A Varianta B
dD dh
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 63
Simion Mircea PUŞCAŞ
Se poate constata că există o creștere liniară evidentă a acestora, pe măsura
acumulării distanțelor, respectiv a depărtării față de punctul fix.
Dacă pentru primii kilometrii aceste diferențe sunt milimetrice, la capătul rețelei
acestea nu mai pot fi neglijate, ajungând la 6 – 7 și chiar 10 cm.
7.4. CONCLUZII
1. Poziționarea unei rețele de sprijin de o geometrie particulară, alungită, în
diverse variante relevă unele aspecte în special referitoare la precizia
coordonatelor obținute.
2. Existenţa mai multor puncte cunoscute, care vor duce la scurtarea lungimii
vectorilor, poate duce la îmbunătăţirea preciziei de poziționare.
3. Folosirea, la dezvoltarea rețelelor de sprijin a mai multor puncte fixe, poate
elimina deasemeni unele erori provenite din modelul de ionosferă pentru
vectorii de lungimi mari.
4. În urma acestui mod de calcul vor fi obținute productivităţi mai ridicate prin
evitarea staţionării îndelungate pentru vectorii de lungimi mari.
5. Folosirea ca puncte fixe a unor puncte bornate la sol, situate în vecinătatea
proiectului de lucru este benefică în raport cu apelarea de staţiile permanente,
deoarece pot conduce la reducerea lungimi vectorilor, aproximativ constante şi
care să necesite durate mai scurte de observare.
VIII. ALTE ASPECTE ALE CERCETĂRILOR LEGATE DE
POZIŢIONAREA REŢELELOR GEODEZICE DE SPRIJIN GNSS
8.1. GENERALITĂŢI
Din cercetările efectuate în cadrul tezei de doctorat se mai desprind o serie de
observații care merită a fi cercetate şi urmărite cu atenție întrucât fac parte integrantă din
realizarea rețelelor de sprijin poziționate folosind sisteme GNSS. Unele dintre aceste
observații sunt legate de lucrările curente care condiționează precizia determinărilor iar
altele sunt grupate ca operații care intervin doar în anumite situații înscriindu-se în
tehnologiile moderne de sprijin, cu efecte în special, de randament.
În acest capitol se încearcă să se evidențieze prezenţa și influența unor factori de
care depinde în mare măsură calitatea poziționării punctelor componente și implicit al
rețelelor de sprijin GNSS.
8.2. CAZURI PARTICULARE DE POZIŢIONARE
8.2.1. Poziționarea punctelor în cazul vectorilor independenți
Pentru exemplificarea acestui mod de lucru, mai multe puncte din cadrul rețelei
studiate (cap. 6.2), au fost repoziționate, la un interval de câteva luni după realizarea
rețelei. În punctele respective, a fost amplasat pe rând un singur receptor pe dublă
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 64
Simion Mircea PUŞCAŞ
frecvență care a efectuat observații pentru aproximativ 45 de minute. Pentru perioada
respectivă, au fost achiziționate date de la stația permanentă Bistrița, rezultând în final mai
mulți vectori individuali, corespunzator punctelelor staționate (fig. 8.1).
Figura 8.1 Poziționarea unor puncte prin vectori independenți
Positioning of some points using independent vectors
Procesarea datelor s-a făcut prin metoda statică, iar rezultatul procesării a fost
foarte bun – pentru toți vectorii soluția obținută a fost fixed.
Din compararea coordonatelor rezultate prin poziționarea cu vectori independenți
și cele obținute în rețea, rezultă unele diferențe care se înscriu până la 10 cm (tab. 8.1). În
funcție de scopul urmărit, respectiv lucrările ulterioare de de executat, aceste diferențe, ar
putea fi acceptate dar cu mari rezerve. În scopul unor lucrări de ținută, asemenea
poziționări, izolate, nu pot fi acceptate, fiind obligați să trecem la realizarea rețelelor de
sprijin prin punctelor în ansamblu, reunite și tratate ca atare.
Diferențe pe coordonate în poziționarea punctelor folosind vectori independenți
Differences on coordinates in positioning of the points using independent vectors
Tabel 8.1
Nr. Pct Rețea GNSS Vectori independenți
Nord Est Nord Est dN dE
4 611798.144 469131.309 611798.150 469131.312 -0.006 -0.003
5 611303.963 470513.727 611303.962 470513.726 0.001 0.001
16 608648.552 473315.187 608648.607 473315.111 -0.055 0.076
21 611926.966 474579.645 611926.952 474579.629 0.014 0.016
24 611758.02 477409.028 611757.993 477409.028 0.027 0.000
28 610584.836 475368.03 610584.817 475368.031 0.019 -0.001
29 609062.389 472003.776 609062.435 472003.737 -0.046 0.039
730 609647.458 474684.072 609647.374 474684.138 0.084 -0.066
734 610867.895 475852.335 610867.881 475852.347 0.014 -0.012
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 65
Simion Mircea PUŞCAŞ
8.2.2. Poziționarea punctelor folosind serviciile sistemului ROMPOS
Sistemul de determinare a poziției ROMPOS poate furniza corecții printr-o
legătură GSM unor utilizatori autorizați şi care au în dotare un echipament GNSS adecvat.
Astfel se pot obține coordonate prin procedeul RTK peste tot unde există o acoperire
GSM. Practic este vorba tot de poziționarea unor puncte prin vectori independenți,
diferența majoră constând în faptul că în acest caz nu vom realiza o procesare statică ci
este vorba despre o procesare cinematică.
Pentru a studia posibilitatea folosirii procedeului RTK apelând la serviciile
sistemului ROMPOS, în realizarea rețelelor de sprijin, coordonate ale unor puncte din
rețeaua studiată (cap. 6.2), au fost poziționate folosind acest procedeu (Tabel 8.2).
Diferențe pe coordonate în folosirea sistemului ROMPOS
Differences on coordinates in the using of ROMPOS systems
Tabelul 8.2
Rețea GNSS ROMPOS
Nr. Pct Nord Est Nord Est dN dE
3 611959.723 469009.532 611959.741 469009.519 -0.018
0.013
4 611798.144 469131.309 611798.197 469131.288
-0.053
0.021
5 611303.963 470513.727 611303.942 470513.734 0.021 -0.007
6 611231.535 470707.669 611231.502 470707.613 0.033 0.056
7 610482.017 471450.517 610481.994 471450.556 0.023 -0.039
26 610388.717 471486.783 610388.651 471486.840 0.066 -0.057
27 610740.827 475672.998 610740.802 475673.051 0.025
-0.053
28 610584.836 475368.030 610584.791 475368.058 0.045 0.028
734 610867.895 475852.335 610867.857 475852.366 0.038 -0.031
758 610266.805 470011.067 610266.756 470011.120 0.049 -0.053
Acest mod de lucru se folosește în practica curentă pentru poziționarea unor
puncte care se doresc a fi folosite ca şi rețele de sprijin în cadrul unor lucrări topo –
cadastrale. Problema care se pune și în acest caz este cea legată de imposibilitatea
evidențierii și eliminării unor erori grosolane.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 66
Simion Mircea PUŞCAŞ
8.2.3. Poziționarea punctelor prin post procesare cinematică
8.2.3.1. Generalităţi. Motivația cercetărilor
Observațiile cinematice reprezintă un caz particular al măsurătorilor de fază
(modul relativ de poziționare) şi pleacă de la ideea că nu există diferenţă între o observaţie
statică şi una în mișcare, atâta timp cât este rezolvată problema ambiguităţilor.
Rezultatul acestor gen de observaţii se obţine fie printr-o procesare ulterioară cu
soft-uri adecvate – termen cunoscut sub denumirea de post procesare fie prin procedee
tehnice specifice în mod direct, procedeu cunoscut sub numele de RTK.
8.2.3.2. Descrierea operațiilor efectuate. Exemplu de calcul
Pentru a evidenția modul de lucru şi preciziile care se pot obține printr-o post
procesare cinematică, am folosit coordonatele plane ale punctelor rețelei studiate (cap.
6.3.). Ca şi puncte fixe au fost folosite punctele 4 şi 16, cu coordonatele determinate în
cadrul rețelei studiate la cap. 6.3, iar în continuare au fost efectuate observații cinematice
pe mai multe puncte ale rețelei de sprijin (fig. 8.2).
Figura 8.2 Poziționarea unor puncte ale rețelei studiate prin procesare cinematică
Positioning of some points of the studied network through cinematic processing
Post procesarea observațiilor a fost făcută cu ajutorul programului TopconTools.
Ca şi rezultat al procesării se prezintă un raport de post procesare care conține şi acuratețea
de poziționare şi/sau eventualele erori de procesare (fig. 8.3).
Figura 8.3 Raport de lucru pentru post procesare cinematică
Work report for cinematic post processing
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 67
Simion Mircea PUŞCAŞ
8.2.3.3. Interpretarea rezultatelor
Rezultatele se pot considera foarte bune, iar spre deosebire de vectorii
independenți se pot evidenția erorile de procesare – punctul 15 nu a fost procesat, lucru
evidențiat în raportul de procesare şi subliniat în diferențele de coordonate obținute (Tabel
8.3).
Observații cinematice cu postprocesare în rețeaua studiată
Cinematic observations with postprocessing in the studied network
Tabel 8.3
Nr. Pct. Rețea constrânsă Cinematic Diferente
Nord Est Nord Est dN dE
5 611303.963 470513.727 611303.953 470513.724 0.010 0.003
7 610482.017 471450.517 610481.995 471450.536 0.022 -0.019
15 608785.467 472310.292 608785.830 472309.675 -0.363 -0.314
21 611926.966 474579.645 611926.952 474579.629 0.014 0.016
29 609062.389 472003.776 609062.408 472003.750 -0.19 0.026
758 610266.805 470011.067 610266.791 470011.086 0.014 -0.019
8.3. APRECIERI ASUPRA UNOR FACTORI CARE POT INFLUENŢA
PRECIZIA POZIŢIONĂRII PUNCTELOR FOLOSIND SISTEMELE GNSS
8.3.1. Influenţa duratei de observații asupra calităţii rezultatului procesării
Durata de observații în procesarea statică constituie un subiect de discuții în
comunitatea topografică. Este foarte greu dacă nu chiar imposibil de stabilit o durată
standard de procesare în funcție de lungimea unui vector, atâta timp cât numărul şi
geometria sateliților sunt într-o continuă schimbare.
Pentru a evidenția influenţa duratei de observații asupra rezultatului procesării s-a
preluat un vector din rețeaua studiată, rețea dezvoltată de pe un punct cunoscut în
coordonate ETRS89 (cap. 6.2). Vectorul Bistrița –Uila are o lungime de aproximativ 23 de
km şi a fost observat pentru 45 de minute. Rezultatul procesării indica o eroare de 1.2 mm
planimetric şi de 2.6 mm pe înălţime. Tipul de soluție este fixed, dublă diferență.
Reducând durata observațiilor la 5 minute se obține tot o soluție fixed, dublă
diferență, cu elipsa erorilor de 2.5 mm/5.2 mm, la 15 minute, rezultatul procesării este
fixed, dublă diferență cu1.8/3.5 mm, iar la 25 de minute 1.3/3.1.
Să luăm spre exemplificare un vector lung, Budeşti-20. Vectorul are o lungime de
aproximativ 38 km şi a fost observat pentru 55 de minute. Folosind toți cei opt sateliții
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 68
Simion Mircea PUŞCAŞ
observați pentru procesare se obține un rezultat fixed, dublă diferență şi 1.6mm/3.7mm în
elipsa erorilor. Reducând numărul sateliților la 4, rezultatul procesării este fixed, dublă
diferență și 6.2/6.9 mm, rezultat mult mai slab chiar dacă observațiile au fost efectuate tot
timp de 55 de minute. Continuând procesarea, la un timp de 40 de minute şi 4 sateliți
rezultatul procesării este şi mai slab, respectiv 8.6mm/9.7 mm.
Analizând aceste rezultate putem afirma că vectorii lungi trebuie folosiți la limită,
cu o durata mare de observații şi mai ales cu un număr ridicat de sateliți. O lungime mare a
vectorilor folosiți în rețelele de sprijin GNSS, poate influența precizia de poziționare a
rețelei (cap 7.4.5) Ca şi randament şi tip de soluție, se recomandă ca în rețelele de îndesire
să fie folosiți vectori cu lungimi de 20-25 km. În exemplul studiat anterior se poate
constata cu ușurință că pentru un vector cu lungimea de peste 40 km se obțin rezultate
bune doar cu un număr mare de sateliți şi cu o durată de observații de peste 45 de minute.
Rezultate foarte bune se obțin însă pentru vectori de lungime medie de
aproximativ 20 km, caz în care chiar şi la limita cu 4 sateliți este nevoie doar de minute de
observații.
8.4. CONCLUZII
1. Poziționarea punctelor prin vectori individuali trebuie evitată în rețelele de
sprijin. Procedeul poate fi folosit în lucrări topo-cadastrale de mici dimensiuni.
2. Poziționarea punctelor folosind serviciile sistemului ROMPOS poate fi făcută
cu succes pentru topografierea unor puncte de detaliu şi evitată în rețelele de sprijin.
3. Metoda de post procesare cinematică cu unul sau mai multe puncte fixe poate fi
folosită cu succes pentru rețele de sprijin de mici dimensiuni şi mai ales pentru realizarea
rețelelor de ridicare.
4. În proiectarea reţelelor de ridicare se vor evita lungimi mari pentru vectorii
rețelei.
IX. ASPECTE FINALE
9.1. GENERALITĂŢI
Rețeaua geodezică de sprijin, dezvoltată prin îndesirea celei naționale, constituită
dintr-o serie de puncte judicios alese şi distribuite în suprafață de o densitate cerută de
lucrările ulterioare, poziționate riguros şi bornate în mod durabil, reprezintă o etapă de
bază în succesiunea normală a ridicărilor în plan, indiferent de mărimea teritoriului
urmărit. În final, se prezintă sumar constatările noastre privind modul de concepţie,
proiectare şi poziţionare a reţelelor de sprijin în general, valabile și pentru fondul forestier,
contribuţiile personale aduse în domeniu, unele recomandări pentru lucrările ce vor debuta
în mod inevitabil, inclusiv unele direcţii de cercetare în viitor în cazul problematicii
abstracte.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 69
Simion Mircea PUŞCAŞ
9.2. CONCLUZII GENERALE
1.Tema abordată în cercetarile noastre se înscrie total în preocuparile de mare
actualitate, în lucrările de introducere a castrului general precum și în realizarea sistemelor
informaționale, dintre care cel al fondului forestier, care să constituie baza evidenţelor
necesare gestionarii durabile a padurilor.
2. La nivel comunitar, în ultimele decenii, organismele abilitate în domeniu au
depus şi depun eforturi pentru perfecţionarea şi extinderea sistemului european de
referinţă, cel de nivelment şi sistemul global de pozitionare GALILEO. În ţara noastră se
remarcă realizarea Reţelei Geodezice Naţionale Spaţiale (RGNS), constituite din staţiile
permanente GPS şi puncte bornate la sol, în curs de definitivare, precum şi încadrarea
reţelelor geodezice proprii şi implicit a ridicărilor topofotogrametrice, în sistemele
europene de referinţă, inclusiv în proiecţia stereografică 2010.
3. Conditiile de desfăşurare a cercetărilor au corespuns cerinţelor impuse de
problematica abordată atât sub aspect calitativ, cât şi cantitativ, corespunzatoare
tendinţelor actuale, respectiv folosirea de receptoare geodezice moderne, soft-uri obişnuite
şi specializate, actuale, de procesare în reţea şi transformare a coordonatelor geocentrice în
cele ale sistemelor noastre naţionale, inclusiv utilizarea serviciilor ROMPOS.
4. Realizarile şi perspectivele în domeniul măsurătorilor terestre şi în special în
dezvoltarea reţelelor geodezice au fost trecute în revistă subliniind realizările şi tendințele
pe plan european şi naţional. S-a evidenţiat stadiul dezvoltării și implementării
tehnologiilor actuale, privind aparatura şi metodele de lucru, constatându-se că şi în ţara
noastră aceste tehnologii sunt cunoscute şi accesibile în mod curent.
5. Trecerea în revistă a vizat și clasificarea reţelelor geodezice în general, definind
termenul de reţea geodezică de sprijin alături de alte noţiuni legate de tehnologia GPS, în
spiritul cărora s-au efectuat cercetarile.
6. Totodată s-au detaliat aspectele de bază ale tehnologiei GPS, legate de
condiţiile proiectării reţelei şi stabilirii amplasamentului punctelor, de proiectare a
vectorilor şi asigurarea legaturii sesiunilor de lucru în cadrul observatiilor satelitare. În
egală masură s-au evidenţiat şi aspectele legate de procesarea datelor satelitare, inclusiv
utilizarea serviciului ROMPOS şi utilizarea programului TransDatRO.
7.Reţeaua geodezică de sprijinprincipală urmărită, cuprinzând 40 de puncte noi şi
extinsă pe terenuri silvice şi agricole a fost proiectată, materializată şi observată conform
normelor de pozitionare GPS. Procesarea datelor şi trecerea coordonatelor furnizate de
acest sistem în datumul geodezic naţional s-a realizat în moduri diferite, din compararea
cărora să se poată stabili o soluţie cât mai eficientă.
8. Reţeaua geodezică de sprijin a fost poziţionată în raport cu puncte ETRS89 cât
şi încadrată în puncte ale triangulatiei geodezice de stat. În variante rezultate, rezultatele
sunt satisfăcătoare, se diferenţiază între ele sub aspectul preciziei de poziţionare, cele
obţinute prin încadrarea pe puncte ETRS89 dovedindu-se superioară sub raportul preciziei
şi randamentului
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 70
Simion Mircea PUŞCAŞ
9. Din cercetarile efectuate rezultă că atunci cand unele puncte ale retelei sunt
pozitţionate cu acurateţe scazută, rezultatul se îmbunătăţeşte prin suplimentarea
observaţiilor GPS.
10. În cazul unor determinari succesive, respectiv când reţeaua de sprijin se
dezvoltă din puncte de îndesire prealabilă, rezultatele se dovedesc a fi la fel de bune și cu
un randament superior în raport cu pozitionarile directe.
11. Poziţionarea unei reţele de sprijin prin sesiuni independente aşa cum din
păcate se obişnuieste în practica noastră, respectiv observatii efectuate de operatori diferiti
la date diferite şi fără legatură între sesiuni, a scos în evidenţă existenţa unor inadvertenţe
semnificative în raport cu reţeaua considerată, calculată şi compensată în bloc. În acest
caz, omogenitatea, care este o caracteristică de bază a reţelei de sprijin, este afectată,
modul acesta de lucru fiind total necorespunzator.
12. În cazul reţelelor desfăşurate cu o geometrie particulară alungită pe distanţe
reprezentative, pentru o poziţionare corectă a punctelor se impune dezvoltarea reţelei
printr-o îndesire succesivă care să reducă lungimea vectorilor şi menţinerea acurateţii şi
omogenitatea de poziţionare la nivelul posibilitaţilor sistemului GPS.
13. În final, în baza unor observaţii efectuate pe parcursul mai multor ani, se
analizează unele elemente suplimentare care condiţionează precizia şi randamentul
realizării reţelelor geodezice de sprijin. Este vorba de stabilirea unui timp optim de
observaţii, în functie de lungimea vectorilor, numărul sateliților, precum și de alegerea
unui anumit tip de receptor pentru asigurarea unei precizii corespunzătoare şi a unei
eficienţe economice sporite.
14. De asemenea se prezintă unele procedee de lucru folosind tehnologie GNSS
mai puţin folosite dar care pot fi utile în anumite lucrări geo-topografice.
9.3 CONTRIBUŢII PERSONALE. RECOMANDĂRI PENTRU PRACTICĂ
1. Actualizarea cunoştinţelor în domeniu legate de realizarea reţelelor geodezice,
precum şi a unor aspecte adiacente din domeniul măsurătorilor terestre
2. Evidenţierea condiţiilor de respectat la proiectarea reţelelor de sprijin folosind
tehnologie GPS corespunzătoare categoriilor de terenuri agricole şi silvice.
3. Sublinierea importantei operaţiunii de proiectare a vectorilor independenţi care
definesc geometria reţelei şi efectuarea observaţiilor satelitare, aspecte mai puţin
cunoscute şi prezentate în literatura de specialitate
4. Constatarea concepţiei defectuase de lucru privind realizarea reţelelor
geodezice de prin poziţionări individuale separate, de către operatori diferiți și în condiții
specifice din ansamblul cărora nu poate rezulta o rețea geodezică de sprijin.
5. Dezvoltarea unei reţele geodezice de sprijin nu poate fi concepută decât prin
îndesirea RGNS, folosind tehnologiile GNSS, considerând și tratând punctele acesteia în
mod unitar, în ansamblul lor și compensate în bloc. Numai în aceste condiții poate rezulta
o rețea geodezică de sprijin unitară și omogenă, de o precizie corespunzătoare, calități
necesare și obligatorii pentru a fi utilă în lucrările ulterioare.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 71
Simion Mircea PUŞCAŞ
6. Contributii privind verificarea utilizarii unor procedee de calcul, evidenţierea
performanţelor acestora şi oportunitatea folosirii lor în raport cu cerinţele practicii actuale.
7. Recomandarea utilizării unor metode de calcul, inclusiv cele mai putin folosite,
pe baza verificarii lor şi a evidenţierii performanţelor acestora.
*
* *
Privite în ansamblu, se poate considera că prin cercetările efectuate s-au adus o
serie de contribuţii utile stabilirii unei metodologii corecte pentru realizarea reţelelor
geodezice de sprijin în ţara noastră.
Recomandările pentru practică, izvorâte din aceste constatări pot servi ca bază
în redactarea viitoarelor Norme tehnice de realizare a acestor rețele de o importanță
deosebită în lucrărilor de cadastru și nu numai, în asigurarea unității și omogenității lor.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 72
Simion Mircea PUŞCAŞ
LISTĂ DE LUCRĂRI PUBLICATE
Lucrări BDI
1. M. Ortelecan, M. Puscas - Consideratii privind realizarea retelei de ridicare a
obiectivelor cadastrale, în conditii la limita, a punctelor retelei de sprijin - Journal
of Geodesy and Cadastre, RevCAD 2002. Eternitas Publishing House Alba
Iulia. ISSN 1583-2279
2. Padure, M. Palamariu, M. Puscas - Consideratii privind determinarea preciziei
punctelor încadrate prin retointersecţie în lucrările de cadastru - Journal of
Geodesy and Cadastre, REVCAD 2003. Eternitas Publishing House Alba Iulia.
ISSN 1583-2279
3. N. Bos, M. Puscas - Principii cartografice moderne utilizate la rezolvarea
problemelor de proprietate forestieră – Journal of Geodesy and Cadastre,
REVCAD 2004. Eternitas Publishing House Alba Iulia. ISSN 1583-2279
4. M. Palamariu, M. Puscas - Puncte de vedere privind utilizarea tehnologiei GPS-
Journal of Geodesy and Cadastre, REVCAD 2004. Eternitas Publishing House
Alba Iulia. ISSN 1583-2279
5. N. Bos, M. Puscas, S. Mănoiu, M. Rusu - Precizia drumuirilor cu staţiile totale -
Journal of Geodesy and Cadastre, REVCAD 2005. Eternitas Publishing House
Alba Iulia. ISSN 1583-2279
6. M. Palamariu, M. Puscas - Posibilităţi de îmbunătăţire a eficacităţii sistemelor
GPS/GLONASS –Journal of Geodesy and Cadastre, REVCAD 2005. Eternitas
Publishing House Alba Iulia. ISSN 1583-2279
7. M. Palamariu, M. Puscas - Consecinţe ale aplicării legilor proprietăţii în condiţii
tehnice defectuoase - Journal of Geodesy and Cadastre, REVCAD 2005.
Eternitas Publishing House Alba Iulia. ISSN 1583-2279
8. 8. M. Puscas - Necesitatea elaborării unor norme metodologice în vederea utilizării
tehnologiei geodezice satelitare în România,Journal of Geodesy and Cadastre,
REVCAD 2006. Eternitas Publishing House Alba Iulia. ISSN 1583-2279
9. I. Padure, M. Palamariu, M. Puscas- Vicinities in Cadastre, XXIII International
FIG Congres, Intergeo Munchen 2006
10. I. Padure, M. Palamariu, M. Puscas - Possibilities of Avoiding Natural Calamities
and Reducing Their Outcomes - XXIII International FIG Congres, Intergeo
Munchen 2006
11. M. Palamariu, M. Puscas - Using Engineering Survey Techniques for the Tonkolili
Railways Project - XXVIII International FIG Congres, Marrakech, 2011
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 73
Simion Mircea PUŞCAŞ
BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ
1. Anderson James M., Mikhail Edward M., 1998, Surveying Theory and
Practice, WCB/McGraw-Hill, Boston Burr Ridge, USA;
2. Boș N., Iacobescu O., 2007, Topografie Modernă, Editura C. H. Beck,
București;
3. Boucher C., Altamimi Z.,2001, ITRS, PZ-90 and WGS 84: current realizations
and the related transformation parameters, Journal of Geodesy 75;
4. Dragomir P., RusT., Avramiuc N., Dumitru P.,2008, EVRF2007 as Realization
of the European Vertical Reference System (EVRS) in Romania,
SimpozionulInternațional GeoCAD08, Alba Iulia;
5. Dragomir P., Rus T.,Dumitru P.,2005, Integrarea Rețelei Naționale de Stații
GPS Permanente în Rețeaua Europeană EUPOS,Conferință Tehnologii
Moderne pentru Mileniul III, Oradea;
6. Dragomir P., Rus T.,Dumitru P., 2005, Rețeaua Națională de Stații GPS
Permanente a României, volumul Simpozionului Științific Internațional
“GeoCAD’ 05”,Alba-Iulia;
7. Dragomir P., Rus T., Dumitru P., 2005, SistemulMultifuncțional de Poziționare
ROMPOS, Volumul Simpozionului Științific “MăsurătoriTerestre, 15 ani de la
reînființareaFacultății de Geodezie “, București;
8. Hofmann-Wellenhof Bernhard, Lichtenegger Herbert, Wasle Elmar, 2008,
GNSS-Global Navigation Satellite Systems, GPS, GLONASS, Galileo, and
more, SpringerWienNewYork, Wien;
9. Moldoveanu C.,2000, Geodezie,Note de curs, Facultatea de Geodezie,
UniversitateaTehnică de Construcții, București;
10. Moldoveanu C., 2002, Noțiuni de geodezie fizică și elipsoidală,
poziționare,Editura MatrixRom, București;
11. Palamariu M., Pușcaș M., Puncte de vedere privind utilizarea tehnologiei GPS
- Journal of Geodesy and Cadastre, REVCAD 2004. Eternitas Publishing
House Alba Iulia
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 74
Simion Mircea PUŞCAŞ
12. Palamariu M, Pușcaș M.,Posibilităţi de îmbunătăţire a eficacităţii sistemelor
GPS/GLONASS – Journal of Geodesy and Cadastre, REVCAD 2005. Eternitas
Publishing House Alba Iulia;
13. Palamariu M, Pușcaș M., Using Engineering Survey Techniques for the
Tonkolili Railways Project - XXVIII International FIG Congres, Marrakech,
2011;
14. Păunescu Cornel, 2001, Curs de Geodezie-Topografie, Editura Universitații
București, București;
15. Rus T., 2009,Geodezie fizică, Note de curs, Facultatea de Geodezie,
Universitatea Tehnică de Construcții, București;
16. Sanz Subirana J., Zornoza Juan J. M., Hernandez-Pajares M., Global
Navigation Satellite Systems: Volume I, Fundamentals and Algorithms;
17. Seeber Gunter, 2003, Satellite Geodesy 2nd Edition, Walter de Gruyter Berlin
NewYork, Berlin;
18. Sergey Revnivykh, 2012, GLONASS Status and Modernization, 7th ICG
Meeting;
19. Directiva 2007/2/CE a Parlamentului European și a Consiliului Europei din 14
martie 2007 pentru instituirea unei infrastructuri pentru informații spațiale în
Comunitatea Europeană (INSPIRE);
20. EN ISO 19111-ISO 19111 Spatial referencing by coordinates, International
Organization for Standardization, 2003;
21. European Position Determination System , Technical Standards, Revised 2nd
Edition, 24 April 2008, Resolution of the International EUPOS Steering
Committee, 13th Conference, Bucharest, Romania, 23-24 April 2008;
22. Galileo, Compass on collision course, GPS World, April 2008;
23. Ordinul nr. 212/4.05.2009, al Directorului General al ANCPI privind
Adoptareaîn România a Sistemului de Referință Terestru European 1989
publicat în Monitorul Oficial, partea I, nr. 361/29.05.2009;
24. Ordin nr. 534 din 1 oct. 2001 privind aprobarea Normelor tehnice pentru
introducerea cadastrului general;
25. Ordonanța de urgență a Guvernului nr. 70/2001 pentru modificarea și
completarea Legii cadastrului și a publicității imobiliare nr. 7/1996;
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 75
Simion Mircea PUŞCAŞ
26. ROMPOS- Sistemul Românesc de Determinare a Poziției, Broșură editată de
ANCPI, sept. 2008;
27. www.ec.europa.eu/enterprise/policies/satnav
28. www.epncb.oma.be
29. www.esa.int/esaNA
30. www.goldensoftware.com
31. www.leica-geosystems.com
32. www.rompos.ro
33. www.trimble.com
34. www.satellite-navigation.eu
35. http://www.csr.utexas.edu/
36. http://earth.unibuc.ro
37. http://www.esa.int/esalLP/LPgoce.html
38. http://www.glonass.it
39. http://new.glonass-iac.ru/en/guide/
40. http://gnss.rompos.ro
41. http://www.gpsworld.com/beidou-icd-released GPS World January 2013
42. http://igs.bkg.bund.de
43. http://www.ife.uni-hannover.de/forschung/egg97_e.html
44. http://www.navipedia.net/index.php/COMPASS General Introduction
45. http://www.navipedia.net/index.php/GLONASS_Future_and_Evolutions
46. http://www.nis-glonass.ru/en/project/era glonass/index.php
47. http://gpsworld.com/gnssystem/glonass/innovation-gps-glonass-and-more
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 76
Simion Mircea PUŞCAŞ
Rezumat
Rețelele geodezice servesc unor scopuri practice, lucrative, ca suport
sau sprijin al tuturor ridicărilor geo-topo-fotogrammetrice, indiferent de
suprafaţă şi de exigenţe. Pentru a păstra unitatea și omogenitatea tuturor
acestor lucrări, încadrarea în reţeaua geodezică a tuturor ridicărilor în plan
este obligatorie, punctele ei constituind atât baza de plecare cât şi de închidere
sau control cu constrângerile respective.
Rețeaua geodezică de sprijin, care formează obiectul cercetărilor
acestei teze, ocupă un loc central și o etapă importantă în procesul ridicărilor în
plan, atât terestre cât și fotogrammetrice. Poziționarea acestor rețele se
realizează, în prezent, la noi şi pe glob, apelând la tehnologiile GNSS.
Obiectivele tezei,au urmărit întreg procesul proiectării şi poziţionării
reţelelor de sprijin care să contribuie la stabilirea unei metodologii de lucru
bine închegată şi justificată care ar putea servi ca bază în elaborarea unor
Norme tehnice de lucru, obligatorii şi unitare în executarea ridicărilor moderne
pe suprafeţe mari, care în ţara noastră se lasă aşteptate de multă vreme.
O rețea geodezică de sprijin se proiectează şi se realizează, teoretic şi
practic, prin dezvoltarea ei din rețeaua geodezică națională de ordin superior.
Legătura şi/sau încadrarea punctelor noi, spre a rezulta coordonatele lor
spațiale, în proiecție stereografică 70 şi sistem de cote Marea Neagră 75, se
asigură în prezent prin intermediul stațiilor permanente GNNS. Cercetările
noastre, au urmărit în principal proiectarea și realizarea unei rețele de sprijin
în zona comunelor Șieuț şi Șieu, județul Bistrița – Năsăud, luând în considerare
unele variante și procedee de lucru a căror analiză ar putea evidenția
avantajele sau dezavantajele metodelor studiate în comparație cu alte procedee
de lucru şi de a stabilii locul unde fiecare metodă studiată ar putea fi folosită.
De asemenea, au fost luate în considerare şi abordate diferite moduri
de poziționare în cazul unor rețele de sprijin particulare, cât și unele variante
de calcul, de compensare şi de transformare, care se prezintă şi se compară
între ele, rezultând concluzii corespunzătoare, de interes pentru îmbunătățirea
modului de poziționarea a rețelelor de sprijin GNSS.
În final se prezintă sumar constatările privind modul de concepţie,
proiectare şi poziţionare a reţelelor de sprijin în general, valabile și pentru
fondul forestier, contribuţiile personale aduse în domeniu, unele recomandări
pentru lucrările ce vor debuta în mod inevitabil, inclusiv unele direcţii de
cercetare în viitor în cazul problematicii abstracte.
Privite în ansamblu, se poate considera ca prin cercetările efectuate s-
au adus o serie de contribuţii utile stabilirii unei metodologii corecte pentru
realizarea reţelelor geodezice de sprijin în ţara noastră.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 77
Simion Mircea PUŞCAŞ
Resume
The geodetic networks are used for practical purpose, like a support
of all surveying measurements, regardless of area and the requirements. For
keeping the unity and the homogeneity of all these works, the framing in the
geodetic network of all surveying in horizontal plane is imperative, its points
being either, the starting base and the closed or control base with the concerned
constrains.
The geodetic support network, which is the research subject of this
thesis, occupies a central place and an important stage in the surveying process
in horizontal plane, both terrestrial and photogrammetric. The positioning of
these networks, is realized in our and in the world using the GNSS technology.
The targets of the thesis pursued the whole process of designing and
positioning of the support network which to contribute to establishing well done
and justified work methods which could be serve as a base for elaborating some
technical working rules, obligatory and unitary in performing the modern
surveying on large area, which in our country are waited for a long time.
A geodetic support network is designed and achieved, theoretical and
practical, by developing from the higher order national geodetic network. The
link and/or the framing of the new points, for resulting its spatial coordinate, in
Stereo’70 projection and elevation system MN’75, in present is done by the
permanent GNSS stations. Our researches, tracked in principal the designed
and the achieving of a support network in the area of Sieut and Sieu villages, BN
council, considering some variants and work procedures which one analysis
could highlighting the advantages or disadvantages of the studied methods by
comparing with other work procedures and to establish the place where every
studied method could be used.
As well, were considered and approached different positioning
methods in the case of some particular support network, as some calculation
variants, of compensation and of transformation, which are presented and
compared each other, resulting adequate conclusion, of interest for improving
the positioning mode of GNSS support networks.
Finally are summary presented the findings on the conception mode,
designing and positioning of the support networks generally, valid also for
forest department, the personal achievements brought in surveying field, some
recommendation for the works that will inevitable start, including some
researching orientation in future for the abstract problematic case.
As a whole, can be considered that by the performed researches, were
brought some useful contributions for establishing an accurate methodology for
achieving the geodetic support networks in our country.
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 78
Simion Mircea PUŞCAŞ
C U R R I C U L U M V I T A E
PUŞCAŞ SIMION MIRCEA
Domiciliul: Adresa:Str. Crişan, nr. 9, 42131, Bistriţa, BN,
Telefon: +40745 656909
e-mail: [email protected], [email protected]
Date biografice: Data/ locul naşterii: 19 iulie 1967, Sărmaşu, Mureş
Studii: 1986 – 1991 – inginer diplomat, absolvent, Universitatea Tehnică
Petroşani, Facultatea de Mine, 1991; Cursuri de perfectionare:
2011, Yorkshire, Marea Britanie - LSS Basic, Intermediate and
Advanced for Land and Engineering Surveyor - curs de perfecţionare in
inginerie civila si programul de lucru LSS;
2012, Bucureşti, Romania - AutoCAD Civil 3D Essentials – curs de
perfecţionare programul AutoCAD Civil 3D;
2013, Swansea, Marea Britanie - AutoCAD Civil 3D Advanced – curs
avansat de aprofundare programul AutoCAD Civil 3D.
Experienţă profesională:
2010 – prezent - Dawnus International, Marea Britanie – Senior surveyor;
2000 – prezent - SC GEOLAND SRL – director şi asociat;
2002 - 2007 - Universitatea “1 Decembrie 1018” Alba Iulia, lector
universitar;
2007 – 2013 - USAMV Cluj Napoca, şef lucrări;
1995 – 2000: Western Geophysical sucursala Egipt – senior surveyor;
1994 – 1995 - Regia judeţeană de drumuri şi poduri BN – inginer
topograf;
1993 – 1994: Western Geophysical sucursala România – inginer topograf;
1991 – 1993: Oficiul de Cadastru şi Organizarea Teritoriului Bistriţa –
inginer topograf.
Cunoştiinţe informatice:
AutoCAD Civil 3D, AutoCAD Map, AutoCAD Raster Design, LSS.
Geogenius, StarNet, Trimble Geomatic Office, Survey Master, Topcon
Tools, Leica GeoOffice Combine, Terramodel, TopoSys.
Limbi străine cunoscute: Engleză, franceză.
Bistriţa Simion Mircea PUŞCAŞ
2013
Rezumat
Cercetări privind realizarea reţelelor geodezice de sprijin utilizând tehnologia GNSS 79
Simion Mircea PUŞCAŞ
C U R R I C U L U M V I T A E
PUŞCAŞ SIMION MIRCEA
Personal information:Str. Crişan, nr. 9, 42131, Bistriţa, BN,
Phone: +40745 656909
e-mail: [email protected], [email protected]
Data/ locul naşterii: 19 iulie 1967, Sărmaşu, Mureş
1986 – 1991 – diplomat eng. Technical University Petroşani, 1991;
Additional education:
2011, Yorkshire, Marea Britanie - LSS Basic, Intermediate and
Advanced for Land and Engineering Surveyor;
2012, Bucureşti, Romania - AutoCAD Civil 3D Essentials;
2013, Swansea, Marea Britanie - AutoCAD Civil 3D Advanced.
Employment history
2010 – present - Dawnus International, Swansea, UK – Senior surveyor -
established GPS control points in desired grid and map projection,
conducted precise leveling for vertical control, developed design and post
processing of GPS network.
2000 – present - SC GEOLAND SRL – manager;
2002 - 2007 - “1 Decembrie 1018” University, Alba Iulia, lecturer;
2007 – 2013 - USAMV Cluj Napoca, lecturer;
1995 – 2000: Western Geophysical sucursala Egipt – Senior surveyor;
Softwares knowledges
AutoCAD Civil 3D, AutoCAD Map, AutoCAD Raster Design, LSS.
Geogenius, StarNet, Trimble Geomatic Office, Survey Master, Topcon
Tools, Leica GeoOffice Combine, Terramodel, TopoSys.
Foreign languages: English and French
Bistriţa Simion Mircea PUŞCAŞ
2013