Высокоточные геодезические сети на ж/д

Становые винты идут со штативами, да и выточить их на токарном станке не проблема.
А с вандализмом лучше не бороться. Чем проще и чем открытее для любопытных, тем сохраннее. Это мы тоже давно проходили.
Делали разные замки с секретами на оголовки пунктов и на репера. Потом или сами ключи теряли, или замки настолько ржавели, что их не удавалось открыть. Благо, если кто-нибудь из любознательных уже взломал защиту, тогда пунктом можно пользоваться. А бывало и так, что пытались, но взломать не смогли. Тут уж и ключи не помогут. Надо бросать работу и идти за бензорезом.
А так стоит труба, на ней стальной блин с отверстием. Всем с одного взгляда всё понятно и не вызывает никакого любопытства.
Чем проще, тем лучше! Это из собственного опыта говорю.

 

Формулы предназначены для перехода {X,Y,Z}→{(a,f),B,L,H}, а не "для пересчета в пределах одного эллипсоида". Система координат одна, а вот эллипсоид вращения, определяемый большой полуосью и сжатием (a,f) и оси которого совпадают с осями системы — любой.

Действительно, "чего думать, трясти надо!" Не знаю как вас, но меня жизнь не раз убеждала в справедливости поговорки: "Нет ничего постояннее временных решений". Уверен, что большинство геодезистов, имеющих классическое геодезическое образование, вначале просто офанаревают от пикетажа на ЖД и от того, что расстояния между километровыми столбами не обязательно равны одному километру.
З.Ы. Я вот ни разу не железнодорожник, открываю русскую Википедию и читаю В особых случаях один километр пути может вмещать число пикетов, отличное от 10. Хочу вас спросить, это правда, что между километровыми столбами обычно 10 пикетов через 100 метров?

 

На речке (речных атласах) ещё круче. Километровые столбы на своих местах, как стояли, так и стоят. А русло и судовой ход уже давно в другом месте...

На тему железки свои пять копеек: http://www.findpatent.ru/patent/228/2287187.html
Кстати искажений совсем нет в пространственной геоцентрической .. А дальше лепи в любую проекцию и координатную систему. Да и по железу на железке уже почти всё созрело. ...

 

А в пункте 4 представленного документа формулы (4-19) предлагают использовать для перехода с одного эллипсоида на другой

 

Да, именно так. И это верное предложение. Ещё раз. В основе современных методов построения отсчётных основ лежит трехмерная декартова система. А какой эллипсоид вы "натяните" на оси этой СК принципиальной роли не играет. Т.к. оси этих эллипсоидов совпадают, то это позволяет делать ка прямой переход по схеме:{(a,f),B,L,H}→{X,Y,Z}→{(a1,f1),B1,L,H1}, так и обратный.

 

Буду думать...., но моя геодезическая интуиция мне подсказывает, что Вы не правы.
Получали мы точки на поверхности одного эллипсоида. Затем сместили центр координат на определенную величину.(пункт 3).
Потом по пункту 4 стали преобразовывать из X,Y,Z в B,L,H при этом опять совместили центры координат ITRF2008 с УРСК.
Эллипсоиды совместили по осям и в формулы, как я понимаю, подставили параметры эллипсоида Красовского.
Вопрос: Как точки перепрыгнули с поверхности одного эллипсоида на другой? Зачем центр координат смещали сначала в одну,
а затем в другую сторону? Может хотели сказать одно. а описали технологию преобразований по-другому? Может я что-то не понимаю?
Буду думать....!

 

Извиняюсь, поддержал обсуждение, а сам в стороне. Нахожусь в командировке, не имею достаточно времени, чтобы участвовать в форуме. Слежу за обсуждением в половину глаза. Как только появится возможность - отвечу.

 

Уважаемый Вячеслав Трофимович, очень надеюсь на ваше взвешенное и компетентное мнение в этом вопросе.

 

Попробую по частям.

1. Высокоточные геодезические сети на ж.д. Что это, в сущности, такое?
Правильнее говорить о высокоточной координатной системе(ВКС) – комплексе инженерно-геодезических сетей(ИГС) железнодорожного назначения. Подчеркиваю, это не подвид ГГС, а ИГС специального назначения. Очевидно, что особенностью этих сетей является их линейно вытянутая форма и точность. О точности - чуть позднее. Объединение ИГС для отдельных ж.-д. линий и дорог в комплекс, называемый ВКС ОАО «РЖД», в перспективе способно образовать гиперсеть и породить множество вопросов, над которыми еще предстоит серьезно задуматься.
ВКС, на мой взгляд не совсем удачное определение, подобное столь же неудачным ВГС и СГС-1 в составе ГГС, или специальной реперной системе(СРС) железных дорог бывшего МПС РФ. Видимо, более уместно говорить о системе топографо-геодезического обеспечения железных дорог, или геодезической основе строительства и эксплуатации ж.д.

--- Сообщения объединены, 22 сен 2013, Оригинальное время сообщения: 22 сен 2013 ---

Несколько слов о точности СРС и ВКС. На мой взгляд, нагляднее всего дать следующее сравнение. Рабочую сеть СРС(РГС) по точности планового положения можно сравнить с полигонометрией 1разряда. Главные пункты ОГС СРС - с триангуляцией 3-го класса (сеть сгущения «старой» ГГС). Промежуточные пункты ОГС СРС – с полигонометрией 4-го класса. Высотное положение всех пунктов надобно определять нивелированием III-го класса.
У ВКС рабочей сети нет, но есть сеть станций «дифференциальной подсистемы ГНСС» с характерным шагом 50км. Ее уверенно можно сравнивать с СГС-1. Опорная сеть, заполняющая пространство между базовыми станциями – это те же главные и промежуточные пункты СРС и с той же точностью планового и высотного положения. Правда, главные пункты ВКС должны располагаться вдвое чаще таких же пунктов у СРС – с шагом 4-5км, вместо 8-10км.
Честно говоря, не такие уж и «высокоточные» эти сети. И «точней видали». Но для железнодорожников – это уже «гиперпрецизионика». Очевидно, что и ОГС и РГС могут служить в качестве опорных для сетей сгущения чуть меньшей точности и для создания съемочного обоснования.
Исходя из этого, я не поддерживаю разговоров о неустойчивости положения пунктов СРС/ВКС, супер-центрах, почти геодинамического назначения. Для своих точностей устойчивость вполне достаточна. Вместе с тем не могу согласиться с методикой оценки устойчивости пунктов СРС, продемонстрированной в упомянутой здесь в виде ссылки, диссертации г-на Жидова. Он применил хитрый прием – говорил о пунктах СРС, а оценивал смещение ряда специальных знаков - знаков закрепления основных точек ж.д кривых

 

2. Исходные предпосылки и на что направлены ВКС.
Среди причин, порождающих появление ВКС, я бы выделил две наиболее существенные. Первая – это возвращение к идеям развития скоростного и высокоскоростного движения, требующим по-новому решать задачи проектирования и содержания пути. Вторая – существенный прогресс координатных методов (координатной технологии) топографо-геодезических работ. Применительно к решению задач оптимизации плана ж.-д. пути координатное описание позволяет выполнить не только оптимизацию геометрии, но и положения пути относительно приближенных объектов. Такое решение существенно более эффективно по сравнению с хордо-стреловой технологией, которая лежит в основе работы выправочных машин. Объединение потенциала координатной и хордо-стреловой технологий способно существенно улучшить качество содержания пути за счет автоматического управления выправочными машинами, реализующими координатный проект, легко контролируемый от пунктов геодезической основы. Вместе с тем координатная технология может использоваться не только для управления ж.-д. техникой, но и для управления работой различных строительных машин(скреперов, бульдозеров, траншейных машин и т.п.) т.е. в строительстве и реконструкции земляного полотна и инженерных сооружений, а также при снятии/отсыпке балластной призмы.
Предшественником ВКС являются специальные реперные системы - СРС(1998г., определённая попытка копировать зарубежный опыт, даже в аббревиатуре, похожей на specialreferencesystems), призванные служить геодезической основой капитальных ремонтов железных дорог 1 и 2 классов. А сама координатная технология неявно была зарегулирована в ЦПТ-53(2003г.) в виде необходимого для проекта каталога координат оси пути и приближенных строений, а также в виде проектов плана и профиля ремонтируемого пути относительно пунктов РГС СРС. Более конкретное указание на применение координатной технологии и СРС при изысканиях и проектировании реконструкции (модернизации – помните такую модную «фенечку» а нашей стране?) ж.д. пути появилось в ОАО «РЖД» в 2009г. в виде «Положения…», а в 2012г. в виде «Техусловий на работы по реконструкции (модернизации) и капитальному ремонту ж.д. пути». Т.е. теперь уже нет ограничения классности ж.д. линий, где создается СРС/ВКС. Точная геодезическая основа должна создаваться на любых ж.-д. линиях, где проектируется реконструкция, модернизация и капитальные ремонты ж.д. пути. Есть тут одно «НО», но оно, скорее всего, и без меня будет отмечено.
В сущности, СРС имела основной идеей формирование «жестких» створов поперек земляного полотна, приуроченных к опорам контактной сети, в которых парами, с двух сторон от главных путей, закреплены «рабочие реперы». Простейшими линейными промерами внутри створа можно контролировать положение рельсовых нитей в плане и по высоте. Очень похожая идея лежит в основе контроля положения пути внутри тоннелей. Тем не менее, эта идея, работающая за рубежом, не сработала и не оправдала себя в нашей стране. В силу ряда причин…О некоторых из них уже сказано в данной теме. О других, видимо, добавят участники дискуссии.
Дальнейшим развитием концепции реперных систем явилась концепция ВКС, которая не имеет рабочей сети, состоит из каркасной сети, образованной сетью базовых станций ДГНСС, и опорной геодезической сети, заполняющей пространство между БС. Однако теперь, ВКС изначально направлена на реализацию координатной технологии съемки, проектирования и содержания пути в проектном положении при эксплуатации. Вместе с тем ВКС является базовым элементом комплексной системы пространственных данных инфраструктуры железнодорожного транспорта (КСПД ИЖТ). Это отдельная песня. Воспеть ее оставляю возможность другим. А покуражиться над ней даже и не приглашаю. У нас это само собой запросто получается.

 

Немного эксклюзива от австрийской фирмы по производству железнодорожной техники Plasser & Theurer:
EM-SAT 120 машина для съемки геометрии пути.
http://www.plassertheurer.com/en/machines-systems/measuring-work-em-sat-120.html
статья http://www.plassertheurer.com/pdf/publications/rtr_0402.pdf
На борту 2 тахеометра для привязки к реперной сети, мини-вагончик с лазерным излучателем, приемник лазерного луча.
А нашим путейцам сложно створ промерить...
Да, может кто опознает агрегаты, которые на обочине на штативах стоят?

 

3. Особенности систем координат для сетей железнодорожного назначения.
Поскольку СРС и ВКС являются неотъемлемой частью координатной технологии съемки, проектирования и содержания пути в проектном положении при эксплуатации, то особую значимость приобретают вопросы выбора и правильного учета метрики используемой системы координат. Очевидно, что вопрос выбора СК для геодезических сетей железнодорожного назначения, ограничивается теми же мудрыми, технически обоснованными и предельно актуальными требованиями, что и всякая УСК. Эту мудрость и «туда нельзя» преодолеть надо ж, а через «сюда нельзя» осторожно перелезть, дабы не нарушить чего. Вот и появляются разные ПМСК, как две капли перцовки похожие на ПМСК г.Москвы, УРСК и МЖСК, внешне похожие на ГСК, но не «грифованные».
Важно заметить, что изящное предложение проф.Коугия по установлению УСК ж.-д. линии совершенно не во времени. Оно годится только для применения традиционных геодезических средств. При использовании геодезических приемников сигналов ГНСС нужна СК, которая более удобна для типовой настройки в программах обработки ГНСС-данных и однозначно связана с общеземной системой координат(читай WGS-84). Опыт работы с СК Коугия на СРС Октябрьской ж.д. оказался печальным. Вся СРС переопределена в МЖСК Октябрьской ж.д.

Теперь о метрических особенностях СК железнодорожных геодезических сетей. В двух словах можно сказать, что здесь требуется корректный учет редукций за переход с физической поверхности на плоскость используемой картографической проекции при создании сети и обратный переход при использовании такой СК для координатных решений на физической поверхности, где ж.д. лежит. Охи-вздохи по поводу того, что для протяженных ж.-д. линий в МЖСК потребуется больше одной-двух шестиградусных зон проекции Гаусса-Крюгера и это является страшным грехом искажения – заблуждение от недостаточности знаний. Точность редукционных вычислений для проекции Гаусса-Крюгера, по известным формулам, достаточна даже для 30 градусных зон. Другое дело, что редукции существенны. Но они полностью соответствуют идее закономерного искажения участков земной поверхности при их отображении на карте(плоскости в картографической проекции).
О этих редукциях необходимо всегда помнить, особенно при сочетании спутниковой и тахеометрической технологий, а также при выполнении съемочных работ от пунктов ВКС, или при переводе в МЖСК результатов мобильного лазерного сканирования. Учитывать метрические особенности надо и при «аналитических расчетах пикетажа» (расчете длины полилинии) по совокупности координат точек на оси пути, снятых от пунктов ВКС. В ряде современных программных средств такие редукции выполняются легко и естественно. Надо только понимать, что координатные данные от ВКС получены «в пространстве картографического изображения», а натурные измерения выполнены на физической поверхности – «в пространстве предметов».

Ну и последнее. Можно, конечно уйти от всех этих трудностей с редукциями, если использовать для описания пространственного положения объектов ИЖТ прямоугольные геоцентрические координаты. Факт. Для вычислений это очень удобно. Особенно, если проектирование выполняется в этой же координатной среде. Но дело именно в этом. Пока в нашей стране проектирование ж.д. остается «плоским», сохраняется реальная потребность в традиционных планах и картах. Пока специалисты железнодорожной отрасли при слове координаты приходят в замешательство, а под «абсолютной координатой» по-прежнему понимают пикетаж, использование координат из трех последних букв латиницы, XYZ, еще долго будет восприниматься, как «геодезическое извращение», или ругательство.

Это все, что я хотел сказать. Благодарю за внимание!

 

Уважаемый Вячеслав Трофимович, вы случайно не знакомы с работами академика Яцкива? Где-то в конце 70-х, начале 80-х у него вышло несколько статей по принципам установления систем отсчёта, где он ввел термины "пространство образов" и "пространство предметов".

 

Оффтоп

Точно по Платону, с его миром идей и миром вещей

 

Знаком. Только первоначально эти понятия, если мне память не изменяет, были введены учителем Я.С.Яцкива, академиком Федоровым.

 

Спасибо, буду теперь знать.

 

Если Вы имеете ввиду Участки Москва-Питер-Бусловская, то, насколько мне известно, для них систему координат разработало МАГП по заданию Мосгипротранса еще в 1999 году.

--- Сообщения объединены, 25 сен 2013, Оригинальное время сообщения: 25 сен 2013 ---

Не понимаю как можно проектировать уклоны на ж/д используя координату Z!
Давайте канализацию проектировать в пространственных прямоугольных геоцентрических координатах, а потом будем удивляться почему г...но не туда течет!

--- Сообщения объединены, 25 сен 2013 ---

Это была идея господина Бредюка и Киры Борисовны (кто в ж/д теме, тот поймет кого я имею ввиду). У них и у ряда других товарищей кроме пикетажа других систем координат не существует.

 

Правильное замечание. Я оплошал. Там действительно всего лишь на 45 градусов плоскую СК развернули.

Ну если об уклонах пошла речь, то без геопотенциальных высот не обойтись. А от них к прямоугольным координам переходим, пользуясь моделью высот геоида. Сложновато, правда. Хотя....[/quote]

Время меняет людей и мнения.

--- Сообщения объединены, 25 сен 2013, Оригинальное время сообщения: 25 сен 2013 ---

Мне представляется существенным заметить, что комплекс ЕМ-SAT 120 позволяет осуществить съемку плана и профила пути вместе с измерением параметров геометрии рельсовой колеи. При этом используется как координатная информация, так и хордо-стреловая. Причем координатная информация обединяет данные от ГНСС и электронной тахеометрии.
Крутая машинка, хотя и одревневшая слегка.

 

--- Сообщения объединены, 26 сен 2013, Оригинальное время сообщения: 26 сен 2013 ---

Геопотенциальная высота - это геоцентрическая высота что-ли?
А далее используя модель геоида переходим к прямоугольным координатам - к Балтийской системе высот что-ли? Ооо! У Балтийской системы высот теперь новое название - прямоугольная высота! Наливай!

 

Если быть точным, то развернули на 40 градусов 50 минут 56,16 секунд, а эллипсоид изменили так, чтобы о пересекался с земной поверхностью
на среднем уровне объекта. Это свело к минимуму влияние редукций горизонтальных проложений на поверхность референц-эллипсоида на передачу координат.
Далее все дальнейшие вычисления выполняются на этом "условном" референц-эллипсоиде Крассовского.
Как то так .