Geodezyjny monitoring obiektów mostowych

Transkrypt

1 Geodezyjny monitoring obiektów mostowych dr inż. Krzysztof Karsznia Leica Geosystems Sp. z o.o., Warszawa Monitoring jest zasadniczym narzędziem, pomocnym w procesie zarządzania ryzykiem oraz pozwalającym na prowadzenie bieżącej oceny stanu badanego obiektu. W niniejszym artykule przedstawiono ogólne zasady projektowania i wdrażania systemu monitoringu geodezyjnego, stosowanego na obiektach mostowych. 24 Podczas budowy oraz późniejszej eksploatacji obiektów mostowych nie sposób przecenić roli, którą odgrywa w tych procesach geodezja. Geodezyjna obsługa inwestycji stanowi jeden z głównych filarów tej najstarszej obok filozofii dziedziny wiedzy. Z racji postępu technicznego oraz dynamicznego rozwoju elektroniki i nauk informatycznych, mówiąc o geomatyce mamy na myśli kompleksowy system pozyskiwania, przetwarzania oraz analizowania danych przestrzennych (tzw. geodanych). Wiarygodny system kojarzy się natomiast z pojęciami powtarzalności, standaryzacji, normalizacji czy interoperacyjności. Należy wspomnieć, że w pełni interoperacyjny system to taki, który umożliwia jego integrację z innymi systemami na poziomie przetwarzania danych czy stosowanego instrumentarium. Współczesny geodeta-geomatyk zapewnia więc pozyskanie rzetelnych i jak najdokładniejszych danych przestrzennych przy wykorzystaniu nowoczesnego instrumentarium w celu zasilenia systemu informatycznego pracującego w środowiskach bazodanowych. Od pracy tego specjalisty zależą bowiem bezpieczeństwo obiektu oraz dostarczenie wiążących informacji specjalistom z innych branż. Dostępna literatura fachowa, jak również publikacje branżowe opisują wiele metod pomiarowych oraz procedur postępowania na obiekcie, w zależności od uzyskanych wyników. Schemat postępowania podczas geodezyjnej obsługi inwestycji zaprezentowano na rys. 1. Procesy 1-5 dotyczą bezpośrednio prac realizacyjnych na obiekcie. Zagadnienia te, znane od dawna, zostały opisane w literaturze (3, 8). Szczególnie w pozycji (3) znajduje się szczegółowy opis czynności geodety, metodyki jego prac oraz sposób opracowania wyników pomiaru w odniesieniu do obiektów mostowych. Po zakończeniu inwestycji pozostaje wykonanie inwentaryzacji oraz prowadzenie okresowej kontroli obiektu. Jeszcze do niedawna taki cykliczny pomiar kontrolny zwykł być nazywany monitoringiem. Było to powodowane pewnymi ograniczeniami technologicznymi (łączność, moce obliczeniowe komputerów) oraz brakiem sprecyzowania terminów pomiar kontrolny i monitoring w przepisach branżowych oraz wytycznych. Wydana w roku 2009 publikacja Instytutu Techniki Budowlanej w Warszawie (ITB) (4) w sposób jednoznaczny odróżnia od siebie oba wspomniane terminy. W tym miejscu warto przytoczyć definicję monitoringu sformułowaną przez prof. Piotra Witakowskiego z ITB (4): Monitoring często mylony jest z obserwacją. Trzeba więc podkreślić, że monitoring nie jest obserwacją, aczkolwiek w skład monitoringu wchodzi obserwacja. Monitoring (od łacińskiego słowa monitor ostrzegający, przypominający) jest to działalność mająca na celu wykrywanie zagrożeń. Co za tym idzie, niezbędne przy monitoringu jest wcześniejsze ustalenie rodzaju zagrożenia określenie warunku monitoringu i dostosowanie systemu monitorowania do tego zagrożenia oraz ustalenie sposobu informowania o zagrożeniu. Problem ten ilustruje rys. 2. Parafrazując, można zatem powiedzieć, że monitoring jest to zestaw obserwacji wykonywanych na obiekcie, dostosowany pod względem ich pozyskania i opracowania do rozpoznanych wcześniej zagrożeń, na podstawie którego, w zależności od przekroczenia poszczególnych progów bezpieczeństwa, działający system poinformuje użytkownika o zaistniałym zagrożeniu. Każdy system monitoringu powinien zatem składać się z dwóch

2 mosty materiały i technologie głównych elementów modułu obserwacyjnego i ostrzegawczego. W skład modułu obserwacyjnego wchodzą różne urządzenia (sensory), za pomocą których pozyskiwane są dane (w wypadku monitoringu geodezyjnego są to dane przestrzenne). Od jakości i dokładności stosowanego instrumentarium będzie natomiast zależeć, jakiej wiarygodności informacje będą napływać do systemu w celu ich dalszego opracowania i wyciągnięcia na ich podstawie wniosków. Odpowiednio skalibrowane środowisko analityczne (system ekspercki) wykonuje szereg operacji, na bazie których w sposób automatyczny wyzwalana jest reakcja na zaistniałe zdarzenie. Powiadomienie użytkownika o przekroczeniu przez punkt kontrolowany pewnej, wcześniej zdefiniowanej, wielkości progowej może nastąpić bezpośrednio po każdorazowym stwierdzeniu zaistniałej odchyłki bądź też, co z praktycznego punktu widzenia jest działaniem preferowanym, po spełnieniu określonych warunków bezwzględnych (np. wartość odchyłki wynosi +5 mm) oraz względnych (np. utrzymywanie się osiągniętej wartości odchyłki w stosunku do innej przez 10 kolejnych serii pomiarowych). Ponieważ prawidłowa interpretacja pomiarów przemieszczeń i deformacji wymaga uwzględnienia charakterystyki obiektu, jak również błędów systematycznych czy osobowych, do prawidłowego opracowania wyników pomiaru terenowego musi zostać użyty odpowiedni program, którego algorytmy pozwolą na przeprowadzenie obliczeń oraz w zależno- 25

3 1 Analiza stanu istniejącego, wywiad terenowy, analiza dokumentacji technicznej obiektu 2 Pobranie materiałów z ośrodka dokumentacji geodezyjnej i kartograficznej dotyczących punktów osnowy państwowej 3a Przeprowadzenie ustaleń branżowych, opracowanie metodyki pomiaru, harmonogramów etc. 3b Wybór metodyki prac, dobór instrumentarium, oprogramowania i metod obliczeniowych Obiekt inżynierski (np. zapora, most, skarpa, osuwisko, budowla historyczna, tunel) 4 Założenie i pomiar osnowy realizacyjnej, badanie stałości układu odniesienia 5 Pomiary realizacyjne Monitoring prowadzony w czasie rzeczywistym lub quasi-rzeczywistym Pomiar kontrolny (kameralne opracowanie danych po etapie ich pozyskania) 6a Pomiary kontrolne po zakończeniu poszczególnych etapów prac oraz całej inwestycji, inwentaryzacja powykonawcza 6b Okresowe badanie stanu zrealizowanego obiektu (pomiary kontrolne), raportowanie do zleceniodawcy, archiwizacja wierne przedstawienie modelu dynamicznego, ciągła kontrola stanu obiektu informowanie użytkownika na bieżąco o ewentualnych zagrożeniach. Rys. 2. Monitoring a pomiar kontrolny (opracowanie własne) de facto przedstawienie modelu statycznego, okresowa kontrola stanu obiektu informowanie użytkownika co pewien czas o ewentualnych zagrożeniach. Rys. 1. Schemat działania służby geodezyjnej podczas obsługi inwestycji (oprac. własne) prawdopodobieńst wo wystąpienia Zdarzenie typowe Zdarzenie poważne Zdarzenie mało istotne Zdarzenie krytyczne oddziaływanie Rys. 3. Identyfikacja zdarzeń zachodzących na monitorowanym obiekcie (opracowanie własne) 26 ści od wyniku podjęcie automatycznego działania. Należy w tym miejscu wspomnieć, iż zwykłe różnicowanie obserwacji może nie być tutaj wystarczające (i z reguły nie jest). W przeciwieństwie do zwykłych pomiarów kontrolnych system monitoringu geodezyjnego pozwala wykonać nawet bardzo skomplikowane analizy modeli badanej konstrukcji praktycznie w czasie rzeczywistym. Obrazuje tym samym wierniej stan danego obiektu, pozwalając zareagować na jakąkolwiek zmianę trendu obserwowanych punktów. Kolejną przewagą takiego podejścia jest zapewnienie ciągłości pracy w każdych warunkach atmosferycznych i o każdej porze. Na podstawie zaprogramowanego scenariusza system uruchomi automatycznie odpowiednią procedurę (np. spowoduje wyświetlenie znaku ostrzegawczego na ekranie informacyjnym mostu, zaalarmuje odpowiednią służbę techniczną etc.). Ponadto wszystkie informacje (nawet te aktualnie niewykorzystywane przez system), jak parametry atmosferyczne, wartości przemieszczeń punktów, dokładny czas i miejsce pomiaru i wiele innych, są archiwizowane w bazie danych. To podstawowe założenie pozwala na prowadzenie przez użytkownika analiz w tzw. postprocessingu, generowanie raportów, badanie trendów długookresowych oraz wykonywanie wielu innych czynności dających podstawę do prawidłowego rozpoznania charakterystyki przedmiotu badań. Podsumowując, system monitoringu znajduje swoje zastosowanie szczególnie w trakcie realizacji punktów 6a i 6b rys. 1. Instrumentarium Kolejnym, bardzo ważnym etapem podczas projektowania systemu monitoringu mostów jest dobór instrumentarium, za pomocą którego pozyskiwane będą dane przestrzenne obrazujące przemieszczenia i odkształcenia badanej konstrukcji. W zależności od rodzaju i charakterystyki obiektu, jak również od warunków terenowych można zastosować: pomiar satelitarny GNSS (z ang. global navigation satellite system), precyzyjny pomiar tachimetryczny, pomiar z użyciem sieci pochyłomierzy precyzyjnych, pomiar niwelacyjny (tylko przemieszczenia pionowe). Można również z powodzeniem stosować kombinację wymienionych technik pomiarowych (mówimy wówczas o monitoringu zintegrowanym). Pomiary satelitarne GNSS (wykorzystujące sygnały satelitów amerykańskiego systemu GPS, rosyjskiego GLONASS

4 mosty materiały i technologie Stacja referencyjna GNSS (GPS + GLONASS + inne systemy satelitarne) będąca elementem głównym układu odniesienia pomiarów monitorujących Anteny odbiorników GNSS zlokalizowanych w punktach kontrolowanych (np. pylonach, przęsłach itp.) Rys. 4. Schemat rozmieszczenia odbiorników satelitarnych GNSS systemu monitoringu mostu (źródło: Leica Geosystems AG) Stacja GNSS Punkty kontrolowane Punkty kontrolowane Rys. 5. Schemat kontrolnej sieci satelitarnej GNSS systemu monitoringu mostu (źródło: Leica Geosystems AG) Punkty kontrolowane na monitorowanym obiekcie Punkt odniesienia Internet Transmisja danych Stanowisko tachimetryczne Centrum monitoringu Punkt odniesienia Rys. 6. Schemat kontrolnej sieci tachimetrycznej systemu monitoringu mostu (źródło: Leica Geosystems AG) oraz innych dostępnych satelitarnych systemów pozycjonowania) wykorzystywane są z reguły na dużych obiektach mostowych (6, 11). Nie mniej jednak technologia ta, będąc obecnie powszechnie stosowana w pomiarach geodezyjnych, z powodzeniem sprawdza się w odniesieniu do każdej niemalże konstrukcji. Wyznaczanie przemieszczeń i odkształceń za pomocą odbiorników GNSS jest bardzo efektywne, wiarygodne i przede wszystkim dokładne rzędu pojedynczych milimetrów (12). Rozmieszczone na obiekcie odbiorniki (rys. 4 i 5) tworzą sieć kontrolno-pomiarową (9), nawiązaną do zewnętrznych stacji referencyjnych położonych poza strefą oddziaływania obiektu na otoczenie. Wyrównanie takiej sieci pozwala wyznaczyć przemieszczenia na poziomie milimetrowym. Prowadzone od kilku lat prace badawcze tak za granicą (2, 10), jak i w Polsce (12) potwierdzają wyjątkową użyteczność metod pozycjonowania satelitarnego nawet w bardzo trudnych warunkach. Kolejną przewagą tego 27

5 Kąt nachylenia Kąt nachylenia Strzałka ugięcia Próg bezpieczeństwa Rys. 7. Schemat działania pochyłomierzy precyzyjnych a) matryca CCD b) mapowanie wiązki c) pryzmat d) układ soczewek e) pryzmat główny f) powierzchnia cieczy g) dioda luminescencyjna LED (źródło: Leica Geosystems AG) Centrum monitoringu Rys. 8. Schemat wyznaczania przemieszczeń i deformacji konstrukcji mostu przy użyciu sieci pochyłomierzy (źródło: Leica Geosystems AG) Rys. 9. Szkic identyfikacji osi układu odniesienia w wypadku pomiaru przy wykorzystaniu pochyłomierzy (źródło: Leica Geosystems AG) X Pochyłomierze precyzyjne połączone w sieć Y Rys. 10. Schemat rozmieszczenia sieci pochyłomierzy na monitorowanym obiekcie (źródło: Leica Geosystems AG) 28 typu podejścia jest jego ciągła funkcjonalność, niezależna od pory roku czy dnia. Stosowanie pomiaru GNSS w monitoringu mostów daje więc możliwość prowadzenia wnikliwej i rzetelnej analizy zaobserwowanych trendów zmian położenia punktów kontrolowanych. Metody tachimetrycznego pozycjonowania punktów w systemach monitoringu geodezyjnego są równie powszechnie stosowane jak pomiary satelitarne GNSS. Ich główną zaletą jest wysoka dokładność (nawet na poziomie ±1 mm lub w wypadku tachimetrów metrologicznych na poziomie submilimetrowym). Tachimetr elektroniczny realizuje precyzyjny pomiar kierunku oraz odległości. W tym celu urządzenie dokonuje odczytu aktualnego położenia poziomego i pionowego na specjalnej tarczy kodowej (tzw. limbusie) oraz emituje wiązkę lasera. Laser ten jest medium pomiarowym, dzięki któremu określana jest odległość między instrumentem a mierzonym obiektem. Przemieszczenia punktów kontrolowanych są wyznaczane w odniesieniu do punktów nawiązania (odniesienia), które podobnie jak stacje referencyjne GNSS są zlokalizowane poza strefą badanego zjawiska. Ponadto w technologii tej praktycznie nie istnieje ograniczenie liczebności punktów kontrolowanych stabilizowanych najczęściej za pomocą luster pomiarowych. Ponieważ dzisiejsze tachimetry elektroniczne obsługują zarówno pomiary z użyciem luster, jak i realizują pomiary bezlustrowe na ogół zatem wystarczy zapewnienie jedynie dogodnych wizur oraz takiej powierzchni celowania, która zapewnia należyte odbicie padającej na nią wiązki lasera. Pomiary monitoringu mostów realizowane za pomocą precyzyjnej tachimetrii opisano w artykule (6). Przykładowy schemat tachimetrycznej sieci kontrolno-pomiarowej systemu monitoringu mostów przedstawiono na rys. 6. Niezwykle dogodną oraz praktyczną metodą badania zmian geometrii konstrukcji mostowych jest zastosowanie precyzyjnych pochyłomierzy (ang. precise inclinometers). Głównymi zaletami tej technologii są jej wyjątkowa dokładność oraz niezawodność. Precyzyjny pochyłomierz zapewnia wykrywanie zachodzących zmian badanego obiektu na poziomie ±1 mm/100 m lub, wyrażając kąto-

6 mosty materiały i technologie a) b) fot. Krzysztof Karsznia, Leica Geosystems Sp. z o.o. c) wo w mierze łukowej: ±1 miliradiana [mrad]. Zasada działania precyzyjnych pochyłomierzy bazuje na metodach elektroniczno-optycznych (rys. 7). Światło emitowane przez diodę LED po odbiciu przez lustro przechodzi przez pryzmat pentagonalny i projektowane jest na matrycę CCD systemu odczytowego. System ten określa kąt padania wiązki świetlnej. Po ewentualnym przechyleniu się urządzenia zmieni się kąt padania tejże wiązki. Zmieni się bowiem położenie układu inklinometrycznego, jednakże ciecz zachowa się zgodnie z oddziaływaniem siły grawitacji. Zasada ta pozwala na bardzo precyzyjne określanie wartości wychyleń rzędu 0,2. Biorąc pod uwagę fakt, iż cykl pomiarowy wynosi 300 milisekund [ms], badanie przemieszczeń i odkształceń konstrukcji mostu odbywa się w trybie ciągłym (on-line). Z praktycznego punktu widzenia mosty są mierzone za pomocą sieci pochyłomierzy (rys. 8), połączonych ze sobą w sposób klasyczny (kablami) lub bezprzewodowy. Urządzenia można zainstalować tak, by ich wzajemne rozmieszczenie wyznaczało lokalny układ odniesienia, Fot. 1. Widok zestawu niwelacyjnego (model niwelatora Leica DNA 03) stosowanego w monitoringu mostów oraz reperów odniesienia co oczywiście ułatwia, a wręcz umożliwia, prawidłową interpretację wyników (rys. 9). Zarówno w przekroju podłużnym, jak i poprzecznym mostu układ pomiarowy przedstawiono na rys. 8. Ponieważ urządzenia są dwuosiowe, przedstawiona zasada dotyczy zarówno przekroju podłużnego jak i poprzecznego obiektu. Na podstawie danych modelowych oraz przy uwzględnieniu charakterystyki badanej konstrukcji określa się próg bezpieczeństwa, którego wykrycie spowoduje uruchomienie powiadomienia odpowiednich służb. Stosowanie sieci pochyłomierzy precyzyjnych (nawet do ponad 30 urządzeń pracujących jednocześnie przy maksymalnej odległości między nimi do 100 m) jest obecnie, obok technik satelitarnych GNSS, najpopularniejszą metodą prowadzenia geodezyjnego monitoringu obiektów mostowych. Pochyłomierze są również wykorzystywane z powodzeniem w monitoringu budynków wysokich czy zapór wodnych, zarówno podczas prowadzenia budowy, jak i w trakcie późniejszej eksploatacji tychże obiektów. Klasyczną oraz bardzo dobrze znaną metodą badania przemieszczeń pionowych obiektów inżynierskich (w tym mostów) jest niwelacja geometryczna. Zakres jej zastosowania podczas badań kontrolnych konstrukcji (por. rys. 1) jest powszechny i jak najbardziej słuszny. Niwelacja daje bowiem bardzo wysokie dokładności (nawet submilimetrowe) przy zapewnieniu należytej wiarygodności samego pomiaru (wiele elementów kontrolnych podczas prac geodezyjnych). Pomiar niwelacyjny wykonuje się przy użyciu niwelatorów (obecnie głównie kodowych), które wyznaczają kolejne przewyższenia w ciągach niwelacyjnych poprzez różnicowanie odpowiednich odczytów na łatach. Układ odniesienia stanowi sieć reperów stabilizowanych trwale w miejscach stabilnych, poza strefą oddziaływania badanego zjawiska (fot. 1). Pomiar niwelacyjny znajduje również zastosowanie podczas geodezyjnego monitoringu mostów. Współczesne niwelatory są urządzeniami sterowalnymi i wykonującymi odczyty w sposób automatyczny. Można więc rejestrować zmienność położenia łaty w okresie prowadzenia testu. W praktyce pomiary niwelacyjne są stosowane częściej do klasycznej kontroli stabilności obiektów w płaszczyźnie pionowej. Ich rzadsze (aczkolwiek mające miejsce) stoso- Piśmiennictwo 1. Bliszczuk J., Barcik W., Sieńko R.: System monitorowania mostu w Puławach. Mosty, 4/2009, Bond J.D.: Bringing GPS into harsh environments for deformation monitoring. Technical Report No. 253, Geodesy and Geomatics Engineering, University New Brunswick UNB, October Gocał J.: Geodezja inżynieryjno-przemysłowa. Część II. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, Kraków Instytut Techniki Budowlanej w Warszawie: Bezdotykowe metody obserwacji i pomiarów obiektów budowlanych. Instrukcje, Wytyczne, Poradniki. 443/2009, Warszawa Karsznia K.: Nic nie jest statyczne, czyli system strukturalnego monitoringu przemieszczeń i odkształceń Leica GeoMoS. Geodeta Magazyn Geoinformacyjny, nr 9 (148)/2007, Karsznia K., Wrona M.: Ciągły monitoring zmian geometrycznych konstrukcji obiektów mostowych. Mosty, 3/2009, Kavanagh B.F.: Geomatics, Upper Saddle River. New Jersey, Columbus, Ohio

7 8. Lazzarini T.: Geodezyjne pomiary odkształceń i ich zastosowanie w budownictwie. Państwowe Przedsiębiorstwo Wydawnictw Kartograficznych, Warszawa Prószyński W., Kwaśniak M.: Podstawy geodezyjnego wyznaczania przemieszczeń. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Strony serwisu internetowego Wong Kay-yuen, Man King -leung, Chan Wai-yee: Monitoring Hong-Kong Bridges, Real-Time Kinematic Spans the Gap, GPS World. Advanstar Publications, July Wyczałek I., Wójcik M., Nowak R.: Wyrównanie obserwacji GNSS/RTK metodą różnicową w pomiarach przemieszczeń. Raport z badań Instytutu Inżynierii Lądowej Politechniki Poznańskiej, Poznań Fot. 2. Przykładowy widok głównego okna dialogowego oprogramowania GeoMoS (źródło: Leica Geosystems Sp. z o.o.) fot. Krzysztof Karsznia, Leica Geosystems Sp. z o.o. 30 Fot. 3. Widok przykładowego punktu kontrolowanego zlokalizowanego na monitorowanym obiekcie - odbiornik satelitarny GNSS (model Leica GMX901) wraz z lustrem pomiarowym (model Leica GRZ122) wanie w systemach monitoringu geodezyjnego wynika stąd, iż jednocześnie w sposób ciągły można obserwować tylko jeden punkt kontrolowany (niwelatory, szczególnie precyzyjne, z racji swojego przeznaczenia nie posiadają wbudowanych serwomotorów umożliwiających zmianę położenia lunety). Oprogramowanie Aby monitoring, w myśl definicji przytoczonej we wstępie, mógł być prowadzony, niezbędne jest zastosowanie systemu komputerowego pozyskującego i analizującego dane pomiarowe z obiektu oraz, na bazie zaimplementowanych scenariuszy, odpowiednio reagującego na zaistniałe zdarzenia. System taki składa się z bazy danych oraz oprogramowania analitycznego (eksperckiego), działającego w trybie ciągłym (5). Przykładem środowiska stosowanego w systemach monitoringu różnych obiektów Fot. 4. Widok tachimetru elektronicznego wykorzystywanego w monitoringu geodezyjnym (por. rys. 6) model Leica TM30 inżynierskich jest Geodetic Monitoring System (GeoMoS) firmy Leica Geosystems (fot. 2). Przed przystąpieniem do pracy system musi zostać odpowiednio skalibrowany i dostosowany do specyfiki badanego obiektu. Oprócz ustawienia odpowiednich jednostek czy danych pomiarowych należy również: określić i podłączyć sensory, którymi realizowany będzie pomiar, zdefiniować punkty kontrolne i kontrolowane oraz nadać im odpowiednie współrzędne (bądź w wypadku niwelacji rzędne), ustalić serie pomiarowe interwały, w których realizowane będą pomiary poszczególnymi sensorami, zdefiniować progi bezpieczeństwa, do których odnoszone będą analizy wyników pomiarów, określić sposób informowania użytkownika o zaistniałych zdarzeniach.

8 mosty materiały i technologie Kwalifikacja zdarzenia jako krytycznego musi zostać wykonana niezwykle rzetelnie, tak by wysyłane powiadomienia były wiarygodne. Odbywa się to na ogół przy zastosowaniu odpowiedniego scenariusza uwzględniającego konieczność spełnienia szeregu warunków. Wysłanie do użytkownika komunikatu alarmowego jest więc poprzedzone wykonaniem przez system szeregu obliczeń przy zastosowaniu modeli teoretycznych oraz bazujących na danych empirycznych odzwierciedlających charakterystykę badanego obiektu oraz jego otoczenia (a także panujących tam warunków zewnętrznych, pór dnia, roku itp.). proces ten wymaga bardzo dużej wiedzy odnośnie tak samego obiektu, jak również z dziedzin pokrewnych. Na tym etapie wymagana jest więc współpraca między specjalistami różnych branż. Podsumowanie Jak przedstawiono w artykule, projektowanie i wdrożenie systemu monitoringu geodezyjnego jest odpowiedzialnym i skomplikowanym zadaniem wymagającym sporego zaangażowania. W przeciwieństwie do zwykłych pomiarów kontrolnych monitoring jest bowiem systemem eksperckim, działającym na obiekcie w trybie ciągłym lub quasi-ciągłym (np. przez kilka lub kilkanaście godzin w newralgicznym okresie użytkowania). Istotą monitoringu jest powiadamianie o wykrytych zmianach trendów lub nagłych zdarzeniach, co w bezpośredni sposób przekłada się na zapewnienie bezpieczeństwa ludzi i mienia. Geodezyjne systemy monitoringu obiektów inżynierskich, dzięki możliwości łączenia i wspólnego przetwarzania wyników pomiarów terenowych optymalizują proces pozyskiwania danych przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiej dokładności i wiarygodności otrzymanych rezultatów. Na świecie obserwuje się wzmożony wzrost zainteresowania problematyką automatycznego zbierania i przetwarzania informacji o obiektach czy o zjawiskach naturalnych. Poszukiwane są nowe rozwiązania technologiczne oraz pojawia się zapotrzebowanie na budowę systemów prowadzących analizę wyników, włącznie z możliwością dalszego wnioskowania (interpolacja oraz ekstrapolacja danych oraz optymalizacja procesów decyzyjnych). Elementem wzbogacającym proces pozyskiwania wiedzy o obiekcie oraz modelowania związanych z nim zjawisk jest możliwość zastosowania metod wyrównania i integracji danych przestrzennych z danymi fizycznymi (np. wartości naprężeń, sił itp.). Duże wyzwanie stanowi ewentualne zintegrowanie wyników monitoringu geodezyjnego z innymi podobnymi systemami branżowymi przykład takiego systemu został zaprezentowany w publikacji (1). Wymaga to wykorzystania odpowiedniego modelu danych, którego przygotowanie konsultowane jest między geodetami a specjalistami innych branż. Monitoring stanowi kluczowe ogniwo w procesie zarządzania ryzykiem oraz pozwala prowadzić bieżącą ocenę stanu badanego obiektu. Jest to szczególnie ważne w dobie intensywnego rozwoju gospodarczego, podczas Rys. 11. Przykladowe wykresy pochodzące z modułu Leica GeoMoS Analyzer obrazujące przebieg zintegrowanego pomiaru monitorujacego (odbiornik GNSS oraz pochyłomierz precyzyjny) obiektu mostowego (źródło: Leica Geosystems AG) wnoszenia coraz bardziej spektakularnych obiektów oraz utrzymania już istniejących. Klasyczne podejście bazujące na pomiarze okresowym oraz punktowym nie jest już w wielu wypadkach wystarczające. Do sprawnego podejmowania decyzji potrzebne są wiarygodne informacje wewnętrzne (dotyczące stanu badanej struktury) i zewnętrzne (mające wpływ na zachowanie się obiektu). Uchwycenie rzeczywistego stanu monitorowanych obiektów jest bowiem jednym z największych wyzwań stawianych współczesnej inżynierii. q 31