REALIZAREA RETELEI GEODEZICE DE INDESIRE

5.1. ROL. STRUCTURA. CONDITII

Reteaua gedezica, in general, constituie, dupa cum s-a mai aratat, suportul, infrastructura pe care se sprijina si in care trebuie incadrate toate lucrarile de ridicare in plan, necesare introducerii si intretinerii cadastrului general. Importanta si necesitatea lor este mai mult decat evidenta: punctele componente constituie baza de plecare si elemente de control, de inchidere, in desfasurarea masuratorilor geo-topo-fotogrametrice pe suprafete mari. Numai astfel se poate asigura unitatea si omogenitatea lucrarilor, conditii absolut obligatorii ale unui cadastru modern. (3.4.).

Reteaua geodezica de indesire este constituita dintr-o serie de puncte, judicios alese, care se determina pe baza retelei geodezice nationale, din aproape in aproape dupa principiul trecerii de le ordin superior la ordin inferior. Aspectele generale au fost prezentate anterior ( 3.4.); aici se revine doar cu unele precizari de ordin practic.

Functia pe care o indeplineste in ansamblul ridicarilor in plan pentru cadastru trebuie privita prin prisma retelei geodezice de sprijin constituita, dupa cum s-a aratat, din punctele retelei geodezice nationale si ale celei de indesire ( 3.4.2). In ansamblul ei aceasta retea serveste la:

Ø   delimitarea cadastrala a teritoriului administrativ, inclusiv a intravilanelor, prin determinarea pozitiei spatiale (x, y, z) a punctelor de hotar;

Ø   reperajul fotogrammetric, in cazul unor ridicari aeriene, respectiv la determinarea punctelor de reper si control necesare redresarii si restitutiei;

Ø   realizarea retelei de ridicare, constituita din ansamblul statiilor de drumuire ale unei ridicari terestre.

Asadar rolul retelei de indesire, componenta de baza a retelei geodezice de sprijin, este determinant in toate etapele de lucrari geo-topo-fotogrammetrice. De aici si importanta care trebuie sa i se acorde.

Conditiile de realizare a retelei geodezice moderne de indesire, sunt in linii mari urmatoarele:

Ø   determinarea integrala sau partiala este de competenta operatorului cadastral, devenind prima si cea mai importanta etapa de lucru pentru intocmirea documentatiei unei unitati administrative;

Ø   baza de plecare o constituie reteaua geodezica nationala GPS, realizata de ONCGC si integrata in cea europeana. Punctele acestei retele de referinta furnizate de Oficiul judetean de cadastru trebuie sa fie suficient de apropiate ca sa permita indesirea ei cu instalatii GPS;

Ø   densitatea punctelor noi trebuie apreciata si asigurata in functie de necesitatile impuse de lucrarile urmatoare, fiind conditionata in esenta de detaliile existente, de instrumentele si metodele folosite la ridicarea acestora;

Ø   realizarea efectiva se face in prezent cu instalatii GPS, in cadrul retelei geodezice moderne preconizate la noi. Procedeul clasic de indesire a retelei prin intersectii este neproductiv, costisitor, de durata si nu mai poate fi luat in considerare decat in situatii de exceptie: prin intersectii inainte se determina punctele dominante, nestationabile (turle de biserici, antene, cosurile fabricilor s.a.), ce vor servi, cu precadere, la orientarea vizelor din punctele cunoscute, sau la retrointersectie.

Recomandarile generale privind realizarea si folosirea retelei de indesire sunt inscrise in normativele si instructiunile tehnice de lucru in vigoare la noi din care mentionam [16]:

Ø   parametrii de baza ai determinarilor sunt cei amintiti anterior, respectiv elipsoidul de referinta WGS - 84 (Krasowski), sistemul de proiectie ,, Stereografic'70", pentru coordonatele plane si referinta ,,Marea Neagra 1975" pentru cote ( 3.2);

Ø   trecerea coordonatelor din planul secant unic al proiectiei "stereografice 70" intr-un plan secant local in zonele cu deformatii mari, pentru a rezulta astfel suprafetele reale ce intereseaza in cadastru ( 3.2.2);

Ø   procedeele tehnice de lucru si instrumentele folosite, moderne sau clasice, sunt lasate la alegerea executantului cu conditia asigurarii preciziei corespunzatoare, mentionata in instructiuni;

Ø   alte detalii privind determinarea retelei de indesire sunt date in Normele tehnice pentru introducerea cadastrului general - ONGGC (2001)[16]. In completare se mai folosesc cele pentru intocmirea planurilor la scara 1/2000 - 1/10000 ale Directiei Fond Funciar si Cadastru (1980), Normativul 110-69 al Comitetului pentru Constructii si Sistematizare (1969) ce ramane valabil pana la aparitia unor reglementari noi.

Etapele de lucru in realizarea retelei geodezice de indesire si implicit de sprijin, necesara introducerii cadastrului, sunt:

Ø   identificarea si verificarea punctelor retelei geodezice existente in zona;

Ø   proiectarea si materializarea punctelor de indesire necesare;

Ø   masuratori in teren si calcule pentru determinarea coordonatelor acestora.

Principalele aspecte ale acestor probleme vor fi discutate in continuare fara a intra in detalii care apartin de tehnicile masuratorilor geodezice.

5.2. IDENTIFICAREA SI VERIFICAREA PUNCTELOR VECHI

Ca operatie preliminara identificarea punctelor vechi se face apeland la o harta de ansamblu a regiunii, cu linii de nivel, ce cuprinde amplasamentele acestora precum si cu ajutorul 'descrierii topografice' primita de la OJCGC. In functie de textul descrierii, schita de reperaj si eventual cu o ruleta, se trece la identificarea punctelor vechi si la controlul starii bornelor, daca acestea mai exista.

Verificarea propriu-zisa a retelei geodezice existente se face in mod diferit functie de aparatura disponibila astfel:

Ø   cu statiile totale se masoara unghiuri si mai ales distante intre puncte cunoscute si identificate in teren. Valorile obtinute se compara cu cele deduse din coordonate, cand diferentele trebuie sa se inscrie in tolerantele oficiale;

Ø   sistemul GPS permite, in principiu, un control eficient prin redeterminarea coordonatelor catorva puncte din retea. Daca diferentele rezultate din compararea acestora cu cele existente (din scripte) sunt acceptabile se poate conchide, prin generalizare, ca reteaua existenta poate fi folosita;

Ø   cu aparatura clasica, respectiv cu un teodolit de tip T₂, se masoara, in doua serii, unghiurile orizontale facute de directiile duse din punctul stationat spre alte puncte cunoscute. Unghiurile masurate se compara cu cele calculate din orientari, iar diferentele trebuie sa se mentina in limitele catorva secunde.

In final, pe baza observatiilor din teren si a calculelor, operatii carora trebuie sa li se acorde o atentie deosebita pentru diminuarea erorilor de masurare si evidentierea celor de pozitie, se stabileste daca reteaua geodezica din zona este utilizabila sau nu.

O borna disparuta ar putea fi reinstalata prin procedeul cunoscut din geodezie si topografie, ce presupune:

Ø   determinarea unui punct situat in apropiere, prin intersectie inapoi;

Ø   calculul distantei si a orientarii de la acesta spre punctul pierdut;

Ø   aplicarea pe directia stabilita a lungimii calculate;

Ø   saparea cu grija pana la stratul avertizor din sticla pisata sau caramida si cautarea bornarii la subsol (caramida cu cruce);

Ø   reinstalarea bornei cu bulonul ei la verticala punctului matematic de la subsol folosind firul cu plumb, doua sfori intinse intre patru tarusi etc.

Operatia este de durata, anevoioasa si pretentioasa astfel incat ramane de vazut daca nu este mai avantajoasa redeterminarea punctului cu instalatia G.P.S.

5.3. PROIECTAREA SI MATERIALIZAREA RETELEI GEODEZICE DE

INDESIRE

Practic, pentru a servi drept suport ridicarilor ulterioare, reteaua geodezica de indesire si cea de sprijin in ansamblul ei, trebuie sa indeplineasca urmatoarele conditii tehnice mentionate partial si in normativul oficial

Ø   precizie ridicata de determinare, cu abatere standard inferioara a 5 cm in pozitie planimetrica si 5 cm pe cote;

Ø   densitate corespunzatoare apreciata in general ca 1 punct / 5 km² in extravilan si 1 punct / km² in intravilan;

Ø   in structura ei sa fie incluse, pe langa punctele marcate la sol, ce constituie evident majoritatea, si semnalele naturale nestationabile (biserici, antene, cosuri de fabrici), care au parti terminale ce pot fi incadrate cu firele reticulare (turle cu cruci, cosuri cu paratraznete);

Ø   omogenitatea retelei prin repatizarea uniforma a punctelor in zona de lucru, precum si uniformitate in metodologia determinarii lor.

Proiectarea retelei, respectiv alegerea punctelor noi, de indesire, se face initial pe o harta, pozitia definitiva stabilindu-se ulterior pe teren. Dupa cum s-a aratat, in conditiile actuale "indesirea" retelei geodezice nu mai poate fi conceputa decat in acceptiunea moderna, a determinarilor in sistemul GPS; unele completari, ce privesc punctele nestationabile mentionate mai sus, care se determina prin metoda intersectiei, sunt mai putin semnificative ca numar si ca proportie a volumului de lucru. In aceasta situatie la proiectarea punctelor noi trebuie avute in vedere o serie de conditii.

Ø   includerea in configuratia determinarii a cel putin patru puncte cunoscute, uniform repartizate in zona de lucru, care sa asigure pozitionarea unui punct nou in functie de cel putin trei vectori. Acestea sunt puncte din reteaua geodezica moderna, de ordin superior, care trebuie sa existe, in mod normal, la distante pana la 40-50 km., determinate anterior de ONCGC, intrucat nu intra in competenta operatorului cadastral;

Ø   structura si densitatea retelei geodezice de indesire GPS, considerata in ansamblul ei, depinde de procedeele de lucru folosite in continuare la delimitarea cadastrala, la reperajul fotogrametric si la ridicarea detaliilor. Daca se vor folosi statii totale numarul punctelor GPS de indesire poate fi diminuat in raport cu utilizarea tahimetrelor clasice;

Ø   alegerea punctelor nu este conditionata, in principiu, de existenta unor vizibilitati intre punctele retelei ca la triangulatia clasica, de starea vremii sau de perioada din zi la care se fac observatiile;

Ø   amplasamentul efectiv al statiilor trebuie totusi ales astfel incat:

sa se evite apropierea de obstacolele inalte (cladiri, arbori), cu suprafete reflectorizante si de instalatiile electrice de mare putere (statii sau relee de emisie, etc.) ( 3.3.2.6.);

se recomanda locurile dominante, de preferat fara constructii si vegetatie arborescenta pentru asigurarea si a unor vize de orientare si de determinare, ferite de circulatia publica pentru protectia bornei si a observatiilor si evident, accesibile, inclusiv cu mijloace auto;

sa permita determinarea ulterioara si a semnalelor nestationabile prin metode clasice, respectiv sa se asigure vizibilitatile necesare intersectiilor inainte.

Sistemul GPS faciliteaza totusi proiectarea retelei de indesire cu toate mentiunile de mai sus deoarece operatia este conditionata efectiv doar de existenta in regiune, la distante rezonabile, a punctelor din reteaua geodezica de baza, de ordin superior. Locul de amplasare a punctelor noi se alege astfel cu destula usurinta iar densitatea poate fi redusa in functie de folosirea ulterioara si a statiilor totale.

Procedeul clasic, bazat pe intersectii, nu mai poate fi practic luat in considerare pentru indesirea retelei in ansamblul ei deoarece determinarile sunt dificile, conditionate de existenta unor vize (4 - 5) cat mai scurte, repartizate in cele patru cadrane, de observatii indelungate, de instalari de semnale, calcule pretentioase, etc. El ramane ca ajutor la determinarea in continuare a punctelor nestationabile, ce se includ, dupa cum s-a aratat, obligatoriu in structura retelei de indesire.

Marcarea punctelor se realizeaza in functie de natura solului, prin borne de beton mijlocii tip 2, conform standardului SR 3446-1/96 (fig.49). O data cu bornarea se intocmeste si descrierea topografica a punctului, cu schita corespunzatoare, care se executa pe formulare tipizate date in normele tehnice actuale (anexa 1).

Semnalizarea punctelor se realizeaza de regula prin instalarea bastonului purtator al prismei reflectoare si in consecinta nu sunt necesare constructii de semnale topografice. Prin exceptie, in unele puncte importante situate pe locuri inalte si cu

5.4. DETERMINAREA RETELEI G.P.S. DE INDESIRE

5.4.1. Generalitati. Masuratori

In ansamblu determinarea coordonatelor punctelor retelei de indesire, alese si marcate pe teren in conditiile aratate, folosind echipamente GPS, presupune parcurgerea unor etape cunoscute: planificarea (organizarea) lucrarilor, observatii specifice in teren si prelucrarea datelor. Pentru a fi direct utilizabile coordonatele trebuie obtinute in final in sistemele noastre nationale de referinta: 'stereografic 70' pe plan secant unic (x, y) si Marea Neagra 1975 (z).

Proiectarea observatiilor in punctele noi, alese si bornate, este facilitata in cadrul sistemului GPS si necesita doar alegerea metodei si a echipamentului. Perioada de observatii ramane la libera alegere a operatorului deoarece inregistrarile se pot face ziua si noaptea indiferent de vreme.

La realizarea efectiva a retelei de indesire in sistemul GPS se au in vedere urmatoarele conditii

Ø   determinarile relative sunt singurele care pot asigura precizia necesara si pot fi avute in vedere ( 3.3.2.4). Vectorii observati, ce definesc pozitia relativa a

punctelor noi fata de cel de referinta, nu sunt afectati de principalele erori si precizia depinde efectiv de lungimea bazelor si durata observatiilor;

Ø   in consecinta, se apeleaza la metoda statica pentru determinarea unor puncte mai importante din teritoriu, restul retelei observandu-se prin metoda cinematica si chiar prin procedeul pseudo cinematic ( 3.3.2.5, tab.7);

Ø   la punctele de legatura, dublu stationate in sesiuni diferite, numarul minim "s" de sesiuni, intr-o retea cu "p" puncte si cu utilizarea a "r" receptoare rezulta din relatia 

pentru n³1 si r³ (59)

in care "n" este numarul punctelor de legatura. Daca punctul este stationat de "m" ori relatia devine:

(60)

Ø   echipamentul GPS de receptie cuprinde instalatia completa, inclusiv receptoare, de recomandat, cu dubla frecventa. Indiferent de tip si firma constructoare acesta trebuie sa asigure o precizie centimetrica si sa dispuna de programul de prelucrare primara pentru coordonate in sistemul WGS 84.

5.4.2. Procesarea datelor. Rezultate

Prelucrarea masuratorilor din reteaua GPS este specifica, automata, pe baza unor programe speciale si pe etape ( 3.3.2). In final trebuie sa se obtina coordonatele spatiale x, y, z ale punctelor observate, in sistemul de proiectie adoptat la noi respectiv "stereografic 70" pentru coordonatele plane si "Marea Neagra 1975" pentru cote.

Determinarile propriu-zise sunt definite astfel [12, 16]:

Ø   elementul principal rezultat dupa procesarea datelor obtinute din masuratorile GPS, efectuate in doua puncte prin metode relative de pozitionare, este vectorul de baza sau baza GPS, respectiv componentele ei Δx, Δy, Δz;

Ø   compensarea unei retele GPS are ca elemente de plecare componentele tuturor bazelor, vectorilor si matricele de varianta - covarianta ale acestora, iar rezultatele depind de modelul stocastic adoptat. Efectiv retelele GPS se compenseaza ca retele libere prin incadrarea in configuratia lor a cel putin patru puncte din reteaua geodezica de sprijin;

Ø   coordonatele GPS ale punctelor rezultate din calcule (X, Y, Z)_WGS se obtin initial intr-un sistem geocentric international (WGS 84) si se trec in coordonate geodezice (B, L, H)_WGS pe suprafata de referinta a unui elipsoid cu

centrul in originea sistemului WGS. Aceste cooordonate sunt aduse, printr-o transformare bidimensionala (Helmert), in sistemul de proiectie "stereografic 70" pe baza punctelor comune amintite care trebuie sa acopere intreaga zona.

Ø   abaterea standard medie (s_r) de determinare a punctelor retelei de indesire, nu trebuie sa depaseasca 5 cm in pozitie planimetrica si se calculeaza cu relatia:

unde 'n' reprezinta numarul punctelor din retea, Q_xx, Q_yy elementele de pe diagonala principala a matricii cofactorilor (coeficientilor de zona) a necunoscutelor corespunzatoare coordonatelor x si y ale punctului 'i' si 's_o' abaterea standard a unitatii de pondere.

Metodele bazate pe determinari relative conduc la o precizie ridicata a coordonatelor Δx, Δy, Δz ce definesc vectorii de baza ( 3.3.2.5). Daca pozitia punctului de referinta este certa, atunci si coordonatele finale ale retelei se aliniaza ca precizie. Chiar in cazul determinarii aproximative a statiei de referinta se obtine in continuare o retea de o precizie interioara ridicata, care este evident insa o retea locala.

Punctele topografice inaccesibile (turle de biserici, cosuri de fabrici, antene de telecomunicatii), se includ obligatoriu, dupa cum s-a aratat, in reteaua de indesire. Intrucat acestea sunt stabile, vizibile de la distante mari si gata construite, ele devin semnale excelente pentru vizele de orientare necesare oricarei ridicari. In legatura cu pozitionarea lor mentionam urmatoarele aspecte principale:

Ø   fiind nestationabile, in ele nu se fac observatii cu un aparat geo-topografic;

Ø   coordonatele plane (X, Y) se determina prin metoda specifica a intersectiei inainte folosind vize duse din punctele retelei GPS. Observatiile azimutale se efectueaza cu statii totale sau teodolite de tip T2 prin metoda seriilor, iar la calcul se folosesc combinatii de vize cat mai scurte, raspandite in cele patru cadrane, care se intersecteaza sub unghiuri favorabile, etc. Valorile finale ale coordonatelor plane se obtin ca medie a combinatiilor de vize, acordand acestora (eventual) si ponderi dupa favorabilitatea lor;

Ø   cotele Z se deduc, la randul lor, prin nivelment trigonometric la distante mari in functie de unghiurile zenitale, inaltimea aparatului si corectia de refractie atmosferica si curbura a Pamantului, avand in vedere lungimea vizelor. Inaltimea semnalului se considera zero intrucat cota punctului se transmite la baza crucii de la biserica, respectiv la partea superioara a globului pe care este instalata, la capatul cosului de fabrica, etc, loc in care se vizeaza cu firul reticular orizontal la masurarea unghiurilor zenitale. Efectiv, valoarea finala a

cotei se obtine ca medie ponderata a unor determinari individuale prin radieri de nivelment trigonometric, ponderile acordandu-se invers proportional cu lungimea vizelor.

5.4.3. Concluzii

Proiectarea si determinarea retelei geodezice de indesire, moderne este de competenta si intra in obligatia tehnicianului care intocmeste documentatia pentru introducerea cadastrului, reprezentand o proba definitorie pentru capacitatea si experienta lui profesionala.

Baza de plecare o constituie reteaua geodezica nationala, moderna, realizata in mod unitar, prin sistemul GPS, pe intreg teritoriul tarii de catre Oficiul national de cadastru, pana la o densitate necesara desfasurarii normale a indesirii ei. In aceste conditii se considera ca operatorul cadastral ar trebui sa gaseasca asemenea puncte la cel mult 40-50 km distanta.

Reteaua de indesire se realizeaza efectiv, apeland, dupa caz, la:

Ø   instalatii GPS, prin care se determina majoritatea punctelor, intrucat acestea conduc la o precizie ridicata, sunt comode in aplicare si asigura o eficienta economica sporita. Punctele se determina independent, nu necesita vizibilitati sau semnalizari costisitoare si nu depind de starea vremii. Unele limitari si recomandari in alegerea locului sunt putin semnificative si nu afecteaza productivitatea si precizia determinarilor.

Sistemul a patruns efectiv si in tara noastra; generalizarea folosirii lui eficiente este insa conditionata de realizarea retelei geodezice nationale GPS, pentru ca punctele noi sa fie incadrate automat in aceasta si implicit in reteaua internationala. In caz contrar, prin legarea determinarilor de triangulatia clasica, includerea in reteaua europeana presupune operatii suplimentare legate de transcalculare;

Ø   statii totale, ce pot fi folosite la completarea unei retele existente sau a uneia noi proiectate, in care prin sistemul GPS s-a determinat un numar redus de puncte alese rational. Ca metode de lucru se utilizeaza, dupa caz, drumuirea poligometrica, radieri controlate, intersectii liniare, unghiulare s.a.;

Ø   procedeul clasic de indesire, bazat pe teodolite sau/si statii totale, ramane ca o rezerva in determinarea prin intersectii inainte a punctelor nestationabile, existente, ce fac parte integranta din reteaua de indesire (turle de biserici, antene, etc.). Acestea nu pot fi neglijate intrucat, fiind vizibile de la distanta, pot servi ca vize de orientare pentru orice metoda terestra de ridicare.