Gorzów Wlkp r. STANOWISKO LWINGiK w Gorzowie Wlkp.

Transkrypt

1 Gorzów Wlkp r. STANOWISKO LWINGiK w Gorzowie Wlkp. będące próbą wyjaśnienia niektórych problemów w stosowaniu metody precyzyjnego pozycjonowania przy pomocy GNSS, pomiarowej techniki kinematycznej RTN lub RTK, w świetle przepisów rozporządzenia MAiC z dnia 9 listopada 2011r. w sprawie standardów technicznych wykonywania geodezyjnych pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych oraz opracowywania i przekazywania wyników tych pomiarów do państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego (Dz.U Nr 263 z 2011r., poz. 1572). Wszystkie pytania przedłożone przez jednostki wykonawstwa geodezyjnego dotyczą pomiarów GNSS RTN (z wykorzystaniem systemu ASG-EUPOS) lub GNSS RTK (z wykorzystaniem bazowych stacji referencyjnych). 1) Pytanie dotyczy paragrafu 12 ust.1 a) Gdy mam osnowę pomiarową blisko mierzonego terenu, to mogę na nich zrobić pomiar kontrolny?? b) Co w przypadku gdy osnowa geodezyjna odległa o ok 3 km "siedzi" a pomiarowa przy mierzonym terenie (pomiar syt-wys) nie pasuje, to powinienem zrobić wpasowanie w układ osnowy pomiarowej czy nie muszę?? (pomiar jednego punktu, metodą GPS -w nawiązaniu do osnowy geodezyjnej, a metodą biegunową - w nawiązaniu do osnowy pomiarowej, mogą się sporo różnić) c) Czy po pomiarze kontrolnym na osnowie pomiarowej (odchyłka liniowa nie jest przekroczona), to czy muszę szukać osnowy geodezyjnej?? 2) Według paragrafu 17 ust.1 pkt.2, można zakładać osnowę pomiarową metodą GPS. a) Czy można z osnowy pomiarowej założonej metodą GPS wybić bagnet pojedynczy i podwójny? b) Jeżeli pomiar kontrolny na osnowie geodezyjnej wykazał max. dop. odchyłkę liniową, czy mogę założyć osnowę pomiarową mimo treści paragrafu 16 ust.2?? c) Jeżeli jest spełniony warunek paragraf 16 ust.4, czy mogę określić wysokość pokrywy studzienki i przez odjęcie odczytu na łacie określić rzędną dna studzienki (lub bezpośrednio pomierzyć dno)?? --- metoda niwelacji satelitarnej?? Ad.1.a) Z publikowanej na stronie internetowej odpowiedzi GUGiK w sprawie stosowania przepisów ww. rozporządzenia z 2011r. można wnioskować, że wykonanie pomiaru kontrolnego na punktach osnowy pomiarowej jest dopuszczalne jedynie w sytuacji, gdy jednocześnie zaistnieją następujące okoliczności: - brak w promieniu 5 km od obiektu dostępnych do pomiaru met. GNSS punktów osnowy geodezyjnej, - punkty osnowy pomiarowej przewidziane jako punkty kontrolne były uprzednio wyznaczone metodą GNSS techniką statyczną lub szybką statyczną. Zdaniem tut. organu nadzoru geodezyjnego i kartograficznego dla samej oceny jakości istniejącej osnowy pomiarowej, z której wykonywano pomiary dla potrzeb sporządzenia i poprzednich aktualizacji map danego obiektu - zawsze warto a nawet należy wykonywać pomiar sprawdzający zgodność układu geodezyjnego (generowanego przez 1

2 system stacji referencyjnych ASG-EUPOS) z układem współrzędnych katalogowych osnowy pomiarowej wydanej przez Ośrodek, często bez jednoznacznej informacji o jej dokładności. Pamiętać należy, że zgodnie z 6 ust. 1 ww. rozporządzenia, analiza przydatności udostępnionych materiałów z zasoby do wykorzystania przy realizowanej pracy - m.in. ze względu na ich dokładność leży wyłącznie po stronie Wykonawcy. Ad.1.b) Poruszony został tym pytaniem zasadniczy problem dotyczący sposobu aktualizacji a także tworzenia zasobu geodezyjnego. Zdaniem tut. organu nadzoru celem nadrzędnym powinno być dążenie do spełnienia aktualnie obowiązujących wymogów dokładnościowych. O tym, w jaki sposób zostanie wykonany pomiar decyduje oczywiście Wykonawca kierujący się obowiązującymi przepisami, ale w uzasadnionych przypadkach może z Ośrodkiem ustalić, w formie pisemnej, wyjątek od stosowania standardów technicznych. Do uzasadnionych przypadków może należeć połączenie następujących uwarunkowań: - przeznaczenie wykonywanych prac, - zakres realizowanego pomiaru w rozumieniu rodzaju i ilości przewidzianych do pomiaru szczegółów syt. i wys. - wielkość obszaru opracowania i aktualne pokrycie osnową geodezyjną (I-III kl.) - plany informatyzacji zasobu w zakresie przetworzenia zasadniczej lub syt-wys mapy analogowej do postaci bazy danych lub innej formy mapy numerycznej. Jeżeli np. jest wykonywane opracowanie geodezyjne znacznego obszaru (np. obrębu) to Wykonawca powinien się zastosować do poniższego przepisu ww. rozporządzenia: Przy opracowywaniu wyników geodezyjnych pomiarów sytuacyjnych i wysokościowych, wykonanych metodą precyzyjnego pozycjonowania za pomocą GNSS, dane przestrzenne objęte bazami danych, o których mowa w art. 4 ust. 1a i 1b ustawy, dotyczące obiektów położonych na obszarze opracowania, harmonizuje się ze zbiorami danych uzyskanych metodą precyzyjnego pozycjonowania za pomocą GNSS. 2. Harmonizację danych objętych bazami danych, o których mowa w art. 4 ust. 1a i 1b ustawy, ze zbiorami danych uzyskanych metodą precyzyjnego pozycjonowania za pomocą GNSS przeprowadza się metodą matematycznej transformacji w oparciu o wybrane punkty dostosowania. Jest oczywistym, że bezwzględne stosowanie się do zmienionych tzn. podwyższonych wymogów dokładnościowych w wielu drobnych opracowaniach spowodowałoby wielokrotny wzrost kosztów jego realizacji, a poza tym wymusiłoby albo założenie drugiego (lepszego?) arkusza istniejącej już mapy analogowej lub znaczne rozbieżności w przypadku rozpoczęcie budowania bazy mapy numerycznej. Powyższe okoliczności powinny być uwzględnione zarówno przez Wykonawcę jak i Geodetę Powiatowego odpowiedzialnego za realizację zadań Starosty w zakresie prowadzenia państwowego zasobu geodezyjnego. Dlatego niejednokrotnie przed przystąpieniem do realizacji prac należałoby się skonsultować i ustalić pisemnie z prowadzącym zasób sposób wykorzystania uzyskanych materiałów, a w szczególności rodzaj osnowy na jakiej mogą być oparte pomiary w ramach danej pracy geodezyjnej. Ad.1.c) Jak już wynika z odpowiedzi na pkt 1.a) takie sprawdzenie na punktach osnowy pomiarowej nie zwalnia Wykonawcy z pomiaru kontrolnego na punktach osnowy geodezyjnej. Z drugiej strony można domniemywać, że jeżeli osnowa pomiarowa pasuje to tym bardziej powinna pasować osnowa geodezyjna, a więc po co jej szukać i wykonywać na niej pomiar kontrolny. Zgadza się, ale nie do końca. Po pierwsze 2

3 może zaistnieć taka sytuacja, że ktoś przed Wykonawcą dokonał wznowienia znaku osnowy posługując się metodą precyzyjnego pozycjonowania przy pomocy GNSS, a wtedy uzyskamy pełną ale tylko pozorną zgodność. Po drugie możemy trafić na pojedyncze punkty, których błąd położenia akurat ulokował je na współrzędne zgodne (bardzo zbliżone) z aktualnie generowanymi przez system stacji referencyjnych ASG-EUPOS ale błędnymi (niewłaściwa inicjalizacja np. w złych warunkach). Po trzecie i chyba najważniejsze, skoro punkty osnowy geodezyjne, dla których stosowana jest zazwyczaj stabilizacja wielopoziomowa (a nawet wieloznakowa) posiadają najwyższą i z definicji gwarantowaną oraz udokumentowaną dokładność i z tej też racji stanowią oparcie dla wszystkich pomiarów, a w tym dla rozwinięcia osnowy pomiarowej, to wykonanie pomiaru kontrolnego właśnie na takich punktach daje Wykonawcy możliwość pełnej weryfikacji przydatności uzyskanych danych zasobu do realizowanej pracy. Przykładowo, jeżeli na terenie opracowania brak osnowy pomiarowej (zniszczona lub nie było) a jednocześnie brak możliwości założenia nowej osnowy pomiarowej metodą GNSS techniką statyczną lub Wykonawca nie dysponuje odbiornikiem GPS, to jedynym wyjściem jest oparcie ciągu poligonowego o istniejące punkty osnowy min. III klasy (II rząd osnów pomiarowych jest niedopuszczalny). Jednym słowem określenie powyższego wymogu (pomiaru kontrolnego na punktach osnowy geodezyjnej) ma swój określony cel, którym jest zagwarantowanie jednolitej dokładności wykonywanych pomiarów na większym obszarze. Natomiast w odniesieniu do odpowiedzi na pytanie nr 5 do 12 (w odpowiedziach GUGiK), na które brak wyraźnej odpowiedzi, gdyż jest tylko niejasna odpowiedź niby na pytanie nr 4, uważam że w przypadku uzyskania na punktach osnowy geodezyjnej większej odchyłki niż dopuszczalna, należy: - w miarę możliwości sprawdzić, czy wartości odchyłek są podobne na obu punktach, a jeżeli nie to czy powodem jest niecentryczne ustawienie słupa nad płytą (znakiem podziemnym), - jeżeli centryczność była zachowana, to w miarę możliwości należy dokonać pomiaru kontrolnego na innych punktach, a najlepiej po innej stronie obiektu (inny ciąg poligonowy osnowy szczegółowej lub inna sieć GPS III klasy), - jeżeli stwierdzimy zbliżone wartości i kierunki odchyłek, to w myśl Zaleceń technicznych Głównego Geodety Kraju ze stycznia 2011r. (Opublikowane na stronie ASG-EUPOS) należy wykonać transformację do układu państwowego (katalogowego 2000 ) na min. 4 punkty rozmieszczone w miarę równomiernie wokół obiektu. - jeżeli stwierdzimy różne kierunki odchyłek (mimo oryginalności stabilizacji i przede wszystkim centryczności znaków), to po upewnieniu się, że nowy pomiar jest prawidłowy (nie obarczony błędami odbić od przeszkód terenowych, a najlepiej powtórzony i sprawdzony w kolejnych pomiarach) należy poinformować organ prowadzący zasób, że wydawana osnowa geodezyjna prawdopodobnie nie spełnia teoretycznych dokładności. Dopiero wtedy istnieje ewentualna możliwość stosowania pomiaru bezpośrednio w układzie geodezyjnym (sieć stacji referencyjnych ASG-EUPOS) bez transformacji na osnowę geodezyjną lub pomiarową (istniejące w terenie punkty osnowy geodezyjnej). Ad.2.a) Z punktów osnowy pomiarowej, nawet założonych metodą GNSS techniką statyczną (tylko taką można uznać za spełniająca wymogi zakładania osnów pomiarowych: bezpośrednie nawiązanie do punktów (a nie punktu) osnowy geodezyjnej, wyrównanie ścisłe współrzędnych, uzyskanie max. błędu średniego w stosunku do punktów osnowy geodezyjnej <= 0,10m) nie można wystawiać bagnetów ani innych ciągów wiszących, gdyż stanowiłyby one II rząd osnowy pomiarowej, co jest niezgodne z 18 ust. 1 ww. rozporządzenia, który stanowi, że 3

4 dane obserwacyjne dotyczące osnowy pomiarowej wyrównuje się metodą najmniejszych kwadratów w układzie sieci jednorzędowej. Ponadto zgodnie z wymogami 33 ust.3 przy geodezyjnym pomiarze sytuacyjnym metodą biegunową stanowiskami instrumentu oraz punktami nawiązania mogą być: 1) punkty poziomej osnowy geodezyjnej; 2) punkty pomiarowej osnowy sytuacyjnej; 3) punkty pośrednie wyznaczone na bokach osnów, o których mowa w pkt 1 i 2; 4) punkty terenowe, których położenie zostało określone z dokładnością, o której mowa w 16 ust. 2, w nawiązaniu do co najmniej dwóch punktów poziomej osnowy geodezyjnej. Jednocześnie z wymogu jednorzędowości wyrównania osnowy pomiarowej wynika, że dopuszczalne jest łączne wyrównanie obserwacji satelitarnych z klasycznymi, czyli z danymi pomiarowymi uzyskanymi w trakcie zakładania ciągu wiszącego. Takie wyrównanie pozwoli uzyskać I rząd dla punktu wyznaczonego przy pomocy obserwacji GPS jak i jednocześnie ciągu wiszącego (pozostaje warunek <=0,10m). Warunkiem jest oczywiście posiadanie wartości wektorów zaobserwowanych oraz oprogramowania do wyrównywania łącznego takich obserwacji. Należy również pamiętać o dodatkowym warunku dla ciągów wiszących, a określonym w 20 ust. 5 rozporządzenia - Pomiar elementów ciągu wiszącego podlega weryfikacji w drodze pomiaru, wykonanego z ostatniego punktu tego ciągu, co najmniej jednego szczegółu terenowego I grupy o znanych współrzędnych. Ad.2.b) Wskazane przepisy tj. 12 ust. 2 rozporządzenia z 2011r. (dx, dy 0,12 m) oraz 16 ust. 2 (Mp<=0,10 m) nie wykluczają się, gdyż pomiar kontrolny zasadniczo nie służy jako nawiązanie pomiaru satelitarnego (wyjątek stanowi wynikający z Zaleceń technicznych GGK obowiązek transformacji po przekroczeniu odchyłek), dlatego też odchyłka na punktach kontrolnych nie przenosi się na współrzędne punktów wyznaczanych. Twórcy systemu ASG-EUPOS gwarantują, że przy dobrych warunkach pomiaru GNSS i spełnieniu wymagań do ilości interwałów pomiaru (epok) błąd położenia wyznaczony w stosunku do najbliższych stacji naziemnych nie powinien przekroczyć przy pomiarze statycznym 0,03 m. Ww. przepis wskazuje 0,10m, ale w stosunku do najbliżej położonych punktów osnowy geodezyjnej (I-III kl.). Wynika z tego, że w skrajnym przypadku tj. dx, dy = 0,12 m co daje dl=0,17m zwiększony jeszcze o 0,03m (ww. błąd wyznaczenia) daje razem 0,20m, a więc dwa razy więcej niż wskazuje przepis 16 ust. 2 rozporządzenia. Taka też różnica może zaistnieć przy wyznaczeniu tego samego punktu osnowy sytuacyjnej techniką statyczną GPS w systemie ASG-EUPOS i metodą klasyczną bezpośrednio z punktów osnowy geodezyjnej. Naturalnie ze względu na wymaganą dokładność wyznaczenia punktów I grupy dokładności 0,10 m, wykazana powyżej rozbieżność jest niedopuszczalna. Jednocześnie należy przypomnieć, że przepis rozporządzenia z dnia 9 listopada 2011r. właściwie nie dopuszcza zakładania osnowy pomiarowej dla pojedynczych punktów, a wynika to z przepisu 17 ust. 2 rozporządzenia, który wskazuje, że osnowę pomiarową zakłada się jako sieci nawiązaną do punktów osnowy geodezyjnej. Oznacza to, że minimalną osnową pomiarową jest sieć składająca się z co najmniej trzech punktów i to połączonych ze sobą obserwacjami (np. wektorami). Do pomiaru takiej sieci metodą GNSS techniką statyczną trzeba posiadać co najmniej dwa odbiorniki. 4

5 Reasumując powyższe uwagi oraz opierając się o wyjaśnienia prezentowane przez doradców Głównego Geodety Kraju można uznać za dopuszczalne zakładanie pojedynczych punktów osnowy pomiarowej metodą GNSS techniką statyczną pod warunkiem, że służy to uzupełnieniu istniejącej osnowy obiektu i jednocześnie zachodzi zgodność ich układów współrzędnych (odchyłki liniowe i kątowe nawiązań nie wskazują na błędy przekraczające oczekiwaną dokładność pomiaru np. 0,10m). Ad.2.c) Treść pytania nie jest jednoznaczna. Zakładając, że chodzi o bezpośrednie wyznaczenie wysokości punktu metodą niwelacji satelitarnej należy zaznaczyć, że metoda niwelacji satelitarnej wymieniona, jest jako jedna z metod wskazanych w 23 ww. rozporządzenia: Pomiarową osnowę wysokościową wyznacza się w postaci ciągów niwelacyjnych, w nawiązaniu do co najmniej dwóch punktów wysokościowej osnowy geodezyjnej, metodami: 1) niwelacji geometrycznej; 2) niwelacji trygonometrycznej; 3) niwelacji satelitarnej wykonywanej metodą precyzyjnego pozycjonowania przy pomocy GNSS. Przepis 16 ust. 4 tego rozporządzenia wskazuje z jaką dokładnością należy zakładać pomiarową osnowę wysokościową dla potrzeb pomiaru urządzeń kanalizacyjnych, dlatego wydaje się oczywiste, że bezpośrednie wyznaczanie wysokości (wskazanymi powyżej metodami ) danego punktu w sposób identyczny jak przewidziano dla punktów osnowy jest prawidłowe. Przeniesienie wysokości z włazu studni na dno przez wykonanie jednego odczytu na łacie (o ile jest pionowa) z dokładnością 0,001 m nie zmniejsza jej dokładności. Należy tylko podkreślić konieczność prawidłowego rozumienia pojęcia niwelacji satelitarnej. Wskazana powyższym przepisem oznacza metodę pomiaru ciągów niwelacyjnych tj. przeniesienia wysokości z min. dwóch punktów osnowy wysokościowej, a nie wyznaczanie wysokości metodą GPS techniką RTK lub RTN z zastosowaniem modelu geoidy i systemu ASG-EUPOS. W definicjach pojęć stosowanych w rozporządzeniu w 2 pkt 16 ustalono, że przez pojęcie niwelacji satelitarnej rozumie się przez to pomiar różnic wysokości punktów wykonywany metodą precyzyjnego pozycjonowania przy pomocy globalnego systemu nawigacji satelitarnej. Niwelacja satelitarna jest również metodą wskazaną w 37 rozporządzenia jako metoda pomiaru wysokości terenowych. Naczelną zasadą jest natomiast przepis 36 ust. 1 ww. rozporządzenia: Geodezyjny pomiar wysokościowy elementów szczegółów terenowych, o których mowa w 35, na potrzeby tworzenia i aktualizacji baz danych, o których mowa w art. 4 ust. 1a pkt 3 oraz ust. 1b ustawy, wykonuje się w sposób zapewniający określenie wysokości pikiet względem najbliżej położonych punktów wysokościowej osnowy geodezyjnej oraz pomiarowej osnowy wysokościowej z dokładnością nie mniejszą niż: 1) 0,05 m dla obiektów budowlanych i urządzeń budowlanych oraz pikiet markowanych w terenie; 2) 0,02 m dla przewodów i urządzeń kanalizacyjnych; Przepisy rozporządzenia właściwie nie precyzują w jaki sposób można wykorzystać system ASG-EUPOS do wykonywania pomiarów wysokościowych. Pozostaje zatem stosować zasady współczesnej wiedzy technicznej, do których należą wskazane powyżej Zalecenia techniczne GGK ogłoszone na stronie internetowej ww. systemu ASG-EUPOS. 5

6 Przedstawione powyżej odpowiedzi stanowią jedynie stanowisko tut. organu nadzoru geodezyjnego i kartograficznego, który nie jest upoważniony do wydawania oficjalnych interpretacji przepisów prawa, dlatego powyższe odpowiedzi należy traktować głównie jako wskazanie stanowiska, które będzie podtrzymywane w trakcie kontroli dokumentacji geodezyjnych przyjmowanych do zasobu. Zestawił: Andrzej Bylica St. Inspektor w WIGiK w Gorzowie Wlkp. Uzupełnił i zaakceptował: Aleksander Bońka Lubuski Wojewódzki Inspektor Nadzoru Geodezyjnego i Kartograficznego w Gorzowie Wlkp. 6