NÁVOD PRO VYBUDOVÁNÍ, SPRÁVU A ÚDRŽBU SÍTĚ SŽDC-REF

Správa železniční dopravní cesty, s.o. SŽG Olomouc

Příloha č.1 OŘ37

NÁVOD PRO VYBUDOVÁNÍ, SPRÁVU A ÚDRŽBU SÍTĚ SŽDC-REF 1. Definice SŽDC-REF Zkratka SŽDC-REF označuje referenční železniční geodetický systém, který je realizován referenčním železničním geodetickým rámcem, dále RŽGR. RŽGR je tvořen body, které jsou zaměřeny v systému SŽDC-REF. Systém SŽDC-REF je v roce 2011 shodný se systémem ETRS89 v realizaci ETRF2000. Body RŽGR budují, spravují a udržují jednotlivé správy železniční geodézie. Souřadnice bodů RŽGR jsou určeny v systému SŽDC-REF a pro větší srozumitelnost budou dále označovány jako body SŽDC-REF. V tomto textu budou nadále body SŽDC-REF pro jednoduchost označovány jako body. 2. Specifikace SŽDC-REF Připojení bodů do sítě ETRS-89 je realizováno přímým měřením statickou metodou GNSS (zkratka anglického označení Global Navigation Satellite System). Konfigurace bodů je volena tak, aby byly použitelné pro budování bodů primární železniční sítě BP metodou RTK. Pro určení souřadnic bodů nižších sítí v systému JTSK se použijí příslušné transformační klíče. Vzdálenost mezi body je přibližně 10 km, nejvýše 15 km. 3. Návrh bodů SŽDC-REF Návrh bodů sítě SŽDC-REF zajišťuje každé pracoviště železniční geodézie uvnitř svého obvodu (viz grafické zobrazení na http://www.szg.cz:610/OUT/HTML/MISYS ) podle 2. Specifikace SŽDC-REF. 4. Číslování bodů SŽDC-REF V dokumentaci měření jsou body číslovány 8-mi místným číslem ve formátu P000XXXX, kde P je číslo pracoviště SŽG, které zajišťuje údržbu bodu a XXXX vlastní číslo bodu v rámci každého pracoviště SŽG. Body se číslují v rámci oblasti působnosti pracoviště SŽG od severu k jihu. Čísla pracovišť SŽG: Pracoviště SŽG Číslo pracoviště Plzeň 1 Ústí nad Labem 2 České Budějovice 3 Praha 4 Hradec Králové 5 Brno 6 Olomouc 7 Ostrava 8 Při změně souřadnic nebo při nahrazení zničeného bodu dostane příslušný bod nové číslo v rámci příslušného pracoviště SŽG. Zrušený bod zůstane v databázi IS s poznámkou „zrušen“ v technickém poli.

Datum: 1.9.2011

Strana 1 ( z celkem 11 )

Změna č.0 Účinnost od: 1.9.2011

Dokument je uložen v elektronické podobě. Podepsaný originál tištěného dokumentu je řízeným dokumentem společnosti.


OŘ37_P1 – Návod pro vybudování …

5. Doporučení pro stabilizaci bodů SŽDC-REF 5.1 Doporučené požadavky pro výběr místa ke stabilizaci bodu sítě SŽDC-REF: 5.1.1 Místo musí být vybráno se zřetelem na vysokou trvanlivost stabilizace bodu, na cca 10 a více let. Zvážit riziko poškození bodu vlivem dopravy, údržbou železničního svršku, stavební nebo zemědělskou činností, přírodními živly (povodeň, vývrat, sesuv půdy), vandalismem. 5.1.2 Místo musí být vybráno s ohledem na minimální hrozbu rizika majetkoprávního sporu SŽDC s oprávněným (vlastníkem, uživatelem pozemku, nemovitosti), přednostně v obvodu dráhy. (Nedovolený vstup na cizí pozemek, nedovolené poškození cizí věci vlivem stabilizace, atd.) 5.1.3 Kolem antény GNSS postavené cca 1,5 m nad bodem by měl být pod elevačním úhlem 15° volný obzor bez překážek. V severním kvadrantu lze tolerovat překážku lehce nad 15°. (Přečnívající ochranná tyč nevadí) Snažit se odhadnout místo, kde je menší pravděpodobnost, že bod za pár let zaroste křovinami nebo stromy. 5.1.4 Místo by mělo být snadno dostupné a přístupné pro měření, kontrolu a údržbu bodu. Poznámka: Je možné využít stávající stabilizaci ŽBP, která splňuje požadavky 1.-4. 5.2 Doporučené způsoby stabilizace: 5.2.1 Těžká stabilizace s nucenou centrací (vrt, betonový pilíř,...) Poznámka: je možné využít body vytyčovací sítě pro stavbu dálnic. 5.2.2 Zabetonovaná nivelační značka nebo zavrtaný měřický hřeb v parapetu mostu, silničního nadjezdu, v betonovém základu šachet, v betonové rampě. Důkladně posuzovat možnost stabilizace na železničních mostech a propustcích. Je vhodné stabilizovat body do základů mostů/propustků nových a po rekonstrukci a do základů mostů/propustků na neprovozovaných, nebo málo provozovaných tratích. Není vhodné stabilizovat body do starých mostů/propustků na provozovaných tratích, které jsou ve špatném stavu (pravděpodobnost poškození bodu vlivem rekonstrukce/stavby). 5.2.3 Stabilizace bodu vybrané údržby české státní triangulační sítě chráněné betonovou skruží Poznámka: Je možné použit i další způsoby stabilizace, které splňují "Doporučené požadavky pro výběr místa ke stabilizaci bodu sítě SŽDC-REF": 6. Návod pro měření bodů SŽDC-REF Souřadnice bodů se určují přímým měřením v síti globálního navigačního satelitního systému (GNSS) statickou metodou. Závazným systémem pro určování je systém GPS. V závislosti na podpoře software a hardware je možné připojit měření v dalších systémech (Glonass, Kompas, Galileo). Měřické kampaně je nutné plánovat tak, aby byly zaměřeny všechny vektory graficky vyznačené pod položkou „Plán měřených vektorů“ v návrhu bodů Takže na příkladu výřezu z plánu měřených (http://www.szg.cz:610/OUT/HTML/MISYS). vektorů není možné určit souřadnice bodů pouze tak, jak je znázorněno na obr. 6.1, Datum: 1.9.2011






Obr. 6.1: Schéma určení souřadnic bodů měřením jiných vektorů, než jsou znázorněny v plánu měřených vektorů

ale je nutné změřit všechny vektory viz. Obr. 6.2! Měření dalších nadbytečných vektorů neuvedených v plánu měřených vektorů je možné, ale není nutné. Obr. 6.2: Schéma určení souřadnic bodů měřením vektorů dle plánu měřených vektorů

Datum: 1.9.2011






Každý vektor musí být určen minimálně ze dvou měření na obou bodech. Doba jednoho měření jednoho vektoru je 60 minut bez přerušení. Interval ukládání měřených dat je 10s. Opakované měření GNSS musí být nezávislé a musí být tedy provedeno při nezávislém postavení družic, tzn. že opakované měření nesmí být provedeno v čase, který se vůči času ověřovaného měření nachází v intervalech <-2+n.k; n.k+2>, kde k je počet dní a n=23,9333 hodin (23 hod 56 min) pro GPS. Při dalším měření téhož vektoru je nutná nová centrace a horizontce. V případě aparatury na stativu (stativ+trojnožka+anténa GNSS) je nutné i nové postavení stativu a jiná výška antény. Obr. 6.3: Schematické vyjádření časových úseků v hodinách, kdy je možné uskutečnit další měření téhož vektoru. Dny\hod

0-7

7-8

8-9

9 - 10

11 - 12

12 - 13

1. měření

Úterý Středa Čtvrtek Pátek

10 - 11

v tuto dobu možno měřit týž vektor

-4 min -8 minut -12 minut

V TUTO DOBU TENTO VEKTOR NEMĚŘIT

13 - 14

14 - 24

v tuto dobu -4 minuty -8 minut -12 min

je možné měřit tentýž vektor

Každá měřická aparatura je centrována a horizontována pomocí kvalitní a seřízené soustavy stativ-trojnožka (tohle neplatí na bodech s nucenou centrací). Výšku antény je třeba měřit ke skutečnému fázovému centru antény. Výsledné vektory se počítají post-processingem ve vhodném software. Obr. 6.4: Správně vztažená výška k fázovému centru antény Leica AT502

Do systému ETRS89 v realizaci ETRF2000 bude síť připojena způsobem, který stanoví hlavní geodet SŽDC. Z důvodu možnosti připojení do ETRS89 pomocí některé z pozičních služeb CZEPOS a TOPNET budou pro vybrané body stažena a uložena měřená data pro postprocessingové zpracování ve formátu RINEX. Ze sítě CZEPOS používat data služby VRS (virtuální referenční stanice), ze sítě TOPNET používat data pro postprocessing z virtuální referenční stanice (pokud to není možné tak z nejbližší referenční stanice). Ze všech měření na vybraném bodě budou stažena a uložena komerční postprocessingová data k jednomu měření. Tyto vybrané body jsou červeně zvýrazněny na http://www.szg.cz:610/OUT/HTML/MISYS pod položkou „Body s ukládanými daty pro postprocessing“. Nastavení intervalu záznamu pro stahovaná data je 10 sekund. Časové překrytí fyzického měření v terénu a stažených dat z komerční sítě musí být alespoň 1 hodina. Měřické kampaně je třeba naplánovat tak, aby mohl být každý navržený vektor vypočten ze dvou nezávislých měření.

Datum: 1.9.2011






Obr. 6.5: Body, u nichž budou ukládaná komerční data pro postprocessing, jsou označeny červeným kolečkem

7. Výpočet Na konci každého týdne (v průběhu měřických kampaní) budou naměřená data a stažená data pro post-processing zaslána vybraným zpracovatelům. Zpracování a výpočet provede jeden pracovník ze SŽG Olomouc a jeden pracovník ze SŽG Praha. Pracovníka, který provede výpočet vybere ředitel příslušné SŽG. Vybraní pracovníci budou spolupracovat na odhalení případných nesrovnalostí při výpočtech. Složky s naměřenými daty a daty pro post-processing bude vybraným zpracovatelům odesílat pracovník pověřený vedením měřické kampaně v oblasti každého pracoviště. Před každým odesláním dat budou tato data zkomprimována do formátu ZIP. Každý den měření bude v aparatuře založena nová zakázka (projekt). V případě, že obě měření na bodě pro týž vektor budou realizována stejnou aparaturou ve stejný den, bude druhé měření uloženo do nové zakázky (projektu). (Jedna zakázka (projekt) nesmí obsahovat dvě měření na bodě ke stejnému vektoru). Čísla bodů uložená v zakázce (projektu) musí být na 8 míst dle kapitoly 4. Závazný název složky (adresáře) s měřenými daty pro odeslání zpracovatelům: RRMMDD_#-příjmení RR … rok poslední dvě cifry roku měření MM … číselně měsíc měření DD … datum v měsíci měření # … číslo zakázky (projektu) v daný den dle pořadí (každý den se začne od 1) příjmení … příjmení pracovníka, který při měření aktuální zakázky obsluhoval aparaturu

Datum: 1.9.2011






Závazný název složky se staženými daty pro post-processing: RRMMDD_ČÍSLOBODU RRMMDD … datum, odpovídající časovému úseku stažených dat pro postprocessing. ČÍSLOBODU … číslo bodu, pro jehož výpočet postprocesingová data přísluší. Ve výpočetním software se nejprve vypočítají vektory, které se rozposunují tak, aby vytvořily plánovanou síť. Pro zpracování celé sítě se vytvoří čtyři projekty. První měření všech vektorů budou v prvním projektu, druhá měření ve druhém projektu. V obou projektech bude provedeno volné vyrovnání celé sítě (žádný bod nebude kontrolní). Vektory, jejichž opravy základnového vektoru (viz. Obr. 7.1) ve vyrovnání překročí hodnotu 0,020 m musejí být přeměřeny. Obr. 7.1: Výřez z protokolu k vyrovnání měření GNSS

Vyrovnané souřadnice z prvního projektu se transformačním klíčem vytvořeným ze souřadnic stanic systému CZEPOS (výhradně 3D Helmertovou transformací) převedou do SJTSK. Body s těmito S-JTSK souřadnicemi se načtou do třetího projektu. Vypočte se transformace (3D Helmertova transformace) mezi druhým a třetím projektem. Na bodech, jejichž transformační odchylky překročí 0,020 m v poloze nebo 0,040 m ve výšce, bude provedeno porovnání nejbližších určujících vektorů a vektory vykazující diference vyšší než 0,020 m v poloze nebo 0,040 m ve výšce, budou znovu zaměřeny. Aposteriorní chyba transformace vypovídá o míře identity obou projektů. Poté budou měření z prvního a druhého projektu načtena do čtvrtého projektu. Tento čtvrtý projekt bude vyrovnán na body vybrané pro připojení celé sítě do ETRS89 v realizaci ETRF2000. Nastavení pro výpočet vektorů: - Elevační úhel: 15° - Efemeridy: vysílané (broadcast) - Typ řešení: auto (chybí-li tato volba, tak fázové) - Frekvence: L1 + L2 (platí pouze pro GPS, u dalších systémů přidat jejich nosné frekvence) - Model troposféry: Hopfield - Model ionosféry: standardní (chybí-li tato volba, tak počítaný) Obr. 7.2: Nastavení software Leica GeoOffice 7.0.1 pro výpočet vektorů měřených statickou metodou

Datum: 1.9.2011






Souřadnice jednotlivých bodů se získají vyrovnáním vypočtené sítě vektorů na zvolené dané (kontrolní) body. Nastavení pro vyrovnání: - Vyrovnání skutečných měření (nikoli simulace) - Max. počet iterací: 3 - Rozměr sítě: 3D - Přesnost GNSS měření: 0,005 m + 1 ppm - U daných (kontrolních) bodů nezavádět váhy - Při vyrovnání nepoužívat lokální transformační klíče (ponechat systém WGS 1984)

Datum: 1.9.2011






Obr. 7.3: Nastavení software Leica GeoOffice 7.0.1 pro vyrovnání měření GNSS (obecné parametry)

Datum: 1.9.2011






8. Geodetické údaje bodů SŽDC-REF Geodetické údaje bodu SŽDC-REF kromě obvyklých informací uvedených v příloze 1.1 obsahují : 1. Pracoviště SŽG, které bod spravuje, např. SŽG Praha, pracoviště Hradec Králové (je uvedeno i ve formuláři "Geodetické údaje") 2. Digitální fotografii, zachycující situaci místa stabilizace, pořízenou ze vzdálenosti cca 10 m od bodu. 3. Digitální fotografii, zachycující detail stabilizace, pořízenou ze vzdálenosti cca 2 m od bodu. - obě fotografie musejí být pořízeny tak, aby byla zřejmá členitost terénu v okolí bodu (nefotit když je krajina zasněžená, v mlze, pokud překáží stojící/jedoucí automobil,...) U fotografie (č.2) je uvedena přibližná orientace fotky v krajině (např. když fotím objektivem od severozápadu, tak tam bude SZ...). Fotografie musí být ostré a pořízené objektivem s ohniskovou vzdáleností 24 – 35 mm (přepočteno na standardní 35 mm kinofilm) v rozlišení 1600 x 1200 obrazových bodů. Výsledný obraz musí být na šířku (delší strana je vodorovně)). 9. Kontrola, správa a údržba bodů SŽDC-REF 9.1 Kontrolní měření Při nahlášení nebo zjištění závady v síti SŽDC-REF je nutné provést ověření polohy bodu/bodů, kde byla závada zjištěna. V případě nahlášení závady je dobré vyžádat od soukromého geodeta digitální dokumentaci k zaměření a výpočtu, na jejímž základě byla neshoda objevena. Ověření polohy bodu se provede kontrolním zaměřením vektorů statickou metodou GNSS alespoň ze dvou dalších bodů. U uzlových bodů (jsou to body, z nichž byly při budování SŽDCREF měřeny vektory na tři nebo více bodů) se provede zaměření vektorů statickou metodou GNSS alespoň ze tří dalších bodů. Při ověřování polohy bodu stačí jedno měření každého vektoru. 9.2 Výpočet kontrolního měření Každý měřený vektor se vypočítá zvlášť. Tím získáme dvoje, popř. troje nové souřadnice kontrolovaného bodu v systému SŽDC-REF. Libovolným transformačním klíčem převedeme původní i všechny nově získané souřadnice do systému S-JTSK, což nám umožní snáze oddělit výškovou složku od polohové a každou zkontrolovat zvlášť pomocí jednoduchých výpočtů. Obr. 9.2 Příklad kontroly polohové složky uzlového bodu Legenda k obrázku: A … kontrolovaný bod (souřadnice z dokumentace) D,E,F … okolní body AD, AE, AF … body určené z měřených vektorů DA, EA, FA Á … souřadnice kontrolovaného bodu určené z bodů AD, AE, AF jednoduchým výpočtem v síti S-JTSK (vzorce pro výpočet viz níže) δAÁ … vodorovná vzdálenost bodů AÁ Datum: 1.9.2011






Postup při kontrole polohové složky bodu A dle obr. 9.2: - Libovolným transformačním klíčem převedu souřadnice bodů A, AD, AE, AF ze SŽDC-REF do S-JTSK. - Zkontroluji, že žádná ze stran trojúhelníka AD, AE, AF není delší než 0,045m (kontrola odlehlých měření). Úvaha: V ideálním případě by měl být trojúhelník AD, AE, AF rovnostranný. V případě rovnoramenného ostroúhlého trojúhelníka je možné, že jeden z bodů D,E,F má porušenou stabilizaci, v případě rovnoramenného tupoúhlého trojúhelníka je možné, že dva z bodů D,E,F mají porušenou stabilizaci. V obou případech je nutné podezřelé body ověřit změřením vektoru na jiný bod. Jestliže se potvrdí porušení stabilizace nebo migrace některého z bodů D,E,F, je nutné porušený bod dle nutnosti znovu zastabilizovat a nově určit souřadnice (a přidělit nové číslo bodu). Při kontrolním měření ze dvou bodů (např. D a E) se kontroluje pouze vzdálenost mezi body AD, AE. - Aritmetickým průměrem souřadnic z kontrolního měření vypočítám souřadnice Y a X bodu Á: YÁ = (YAD + YAE + YAF) / 3 XÁ = (XAD + XAE + XAF) / 3 - Vypočítám vodorovnou vzdálenost δAÁ bodů A, Á: δAÁ = √((Y √(( A - YÁ )2 + (XA - XÁ)2) -Jestliže je vzdálenost δAÁ > 0,030m , je třeba změnit souřadnice kontrolovaného bodu A (a přidělit nové číslo bodu). Postup při kontrole výškové složky bodu A dle obr. 9.2: -Aritmetickým průměrem výšek ZAD , ZAE , ZAF v S-JTSK bodů AD, AE, AF vypočítám výšku ZÁ bodu Á: ZÁ = (ZAD + ZAE + ZAF) / 3 -Jestliže je rozdíl výšky bodu Á a výšky některého z bodů AD, AE, AF větší než 0,035m, tak je třeba zkontrolovat, případně změnit souřadnice (a přidělit nové číslo bodu) některého z bodů D,E,F z jehož vektoru byl výškový rozdíl zjištěn. Poznámka: Při kontrolním měření ze dvou bodů (např. D a E) se samozřejmě kontrolují pouze dva výškové rozdíly. 9.3 Správa a údržba bodů SŽDC-REF Údržbu bodů zajišťuje každé pracoviště železniční geodézie uvnitř svého obvodu. Po obnovení bodu z důvodu zničení a po změně souřadnic bodu je třeba také změnit číslo bodu. Dokumentaci bodů spravují dokumentace železničních geodézií na území své působnosti.

Datum: 1.9.2011






Obsah dokumentace sítě bodů SŽDC-REF: 1. Technickou zpráva k vybudování sítě bodů SŽDC-REF 2. Přehledná mapa v měřítku 1 : 400 000 3. Složky se záznamy všech měření (včetně případných připojovacích měření do sítě ETRS89, názvy složek dle kapitoly 7 4. Projekty z výpočetních software (všechny 4 projektu dle kapitoly 7) 5. Protokoly o výpočtu a vyrovnání sítě bodů z prvního, druhého projektu a čtvrtého projektu vyrovnaného do sítě ETRS89 v realizaci ETRF2000 6. Protokol o výpočtu 3D transformace mezi druhým a třetím projektem dle kap. 7 7. Seznam souřadnic φ, λ, H(el) 8. Geodetické údaje bodů dle přílohy 1.1 Obsah dokumentace při obnově nebo změně souřadnic bodu SŽDC-REF: 1. Technická zpráva, kde bude mj. uvedeno i číslo a souřadnice zrušeného bodu a číslo a souřadnice nového bodu φ, λ, H(el) 2. Přehledná mapa obsahující i vedlejší body, z nichž byl nový bod určen, v potřebném měřítku 3. Záznam měření vektorů, z nichž byl nový bod určen 4. Projekt z výpočetního software 5. Protokol o výpočtu a vyrovnání měřených vektorů 6. Geodetické údaje bodu Geodetické údaje, seznam souřadnic bodů v digitální podobě a transformační klíče jsou archivovány v dokumentacích obou správ železniční geodézie. Informace o změnách v síti bodů si předávají oddělení dokumentací mezi sebou. Ke každému bodu budou do IS správy ŽBP vložena data dle příloh 1.2 a 1.3. Přípravu těchto dat a jejich vložení do systému zajistí v rámci každého pracoviště pracovník pověřený vedoucím pracoviště SŽG.

Zpracoval:

Datum: 1.9.2011

Ing.Karel Komínek




NÁVOD PRO VYBUDOVÁNÍ, SPRÁVU A ÚDRŽBU SÍTĚ SŽDC-REF

Recommend Documents