Prof. dr hab. inż. Stanisław Latoś 30-065 Kraków, ul. Goetla 25 Koncepcja modernizacji szczegółowej poziomej osnowy geodezyjnej na terenie północnych gmin powiatu Dąbrowa Tarnowska. 1. Wstęp Już dziś, a tym bardziej w najbliższej przyszłości, trudno wyobrazić sobie rozwiązywanie w sposób racjonalny, optymalny i nowoczesny, znakomitej większości problemów z zakresu urządzania i gospodarowania przestrzenią geograficzną, związaną z rozwojem gospodarczym i życiem obywateli poszczególnych jednostek samorządu terytorialnego, bez posiadania aktualnego systemu informacji przestrzennej (SIT i GIS). Aby jednak systemy te zawierały i dostarczały informacji w pełni wiarygodnych, aktualnych i na wymaganym poziomie dokładności, powinny być one tworzone i prowadzone na bazie danych pozyskiwanych w oparciu o funkcjonujący państwowy system odniesień przestrzennych obowiązujący w Polsce. Podstawą tworzenia tej bazy i zapewnienia jej odpowiedniej wartości technicznej była zawsze i jest nadal geodezyjna osnowa rozumiana jako zbiór punktów utrwalonych w terenie, o wyznaczonych w tych systemach z odpowiednią dokładnością ich współrzędnych, której stan fizyczny i techniczny na terenie północnych gmin powiatu dąbrowskiego (gminy: Bolesław, Gręboszów, Mędrzechów, Szczucin) w chwili obecnej wymaga jednak poprawy i modernizacji. Problem niniejszy jest przedmiotem analiz dokonanych w aspekcie opracowania procedury przeprowadzenia tego procesu. Opracowanie niniejsze zostało wykonane na zlecenie starostwa powiatowego w Dąbrowie Tarnowskiej, z inicjatywy i przy aktywnej współpracy z tamtejszym geodetą powiatowym oraz jego współpracowników, z myślą o uporządkowaniu sytuacji w zakresie funkcjonowania istniejących na terenie powiatu poziomych osnów geodezyjnych, w celu dostosowania ich do aktualnych potrzeb, zadań i możliwości w zakresie geodezyjnej obsługi gospodarki nieruchomościami i katastru oraz kompleksowego rozwoju gospodarczego powiatu. Podkreślić należy, że przedstawione opracowanie, łącznie z wcześniej wykonanymi już pracami z tego zakresu na terenie pozostałych jego gmin (Olesno, Dąbrowa Tarnowska, 1
Radgoszcz) jest zakończeniem rozwiązania wspomnianego problemu na terenie całego powiatu dąbrowskiego. Pod pojęciem modernizacja poziomej osnowy geodezyjnej rozumieć należy dokonanie na osnowie istniejącej odpowiednich zabiegów technicznych, w celu stworzenia na jej bazie nowej osnowy, dostosowanej do pełnienia przewidzianych dla niej zadań, w zaistniałych i zmieniających się uwarunkowaniach terenowych oraz w wymaganiach odnośnie do jej funkcjonowania w nowej sytuacji. Najczęściej sprowadza się to do założenia na bazie funkcjonującej dotychczas osnowy nowej jej konstrukcji, w której wykorzystuje się w miarę możliwości jak największą ilość punktów osnów już istniejących w terenie, przy powszechnym stosowaniu do tego celu techniki pomiarów satelitarnych i klasycznych pomiarów geodezyjnych, prowadzonych w celu podniesienia jej wartości technicznej i funkcjonalnej. Zasadniczym celem opracowanej koncepcji jest przedstawienie technologii uzbrojenia terenu w punkty poziomej osnowy szczegółowej, które zapewnią prowadzenie w oparciu o nie wszystkich typowych prac geodezyjno kartograficznych, w tym również związanych z prowadzeniem ewidencji gruntów i budynków oraz sieci uzbrojenia terenu. Dokładność wyznaczenia położenia punktów zmodernizowanych osnów powinna zapewnić kryteria dokładnościowe wymagane od wspomnianych powyżej prac, w tym przede wszystkim określenia położenia punktów granicznych, przyjmowanych w chwili obecnej najczęściej na poziomie nie mniejszym niż 10 cm w stosunku do uznanych za bezbłędne punktów osnowy pomiarowej. Biorąc pod uwagę podane powyżej kryterium dokładnościowe i procedurę pozyskiwania wymienionych powyżej informacji na podstawie bezpośrednich pomiarów geodezyjnych, nietrudno stwierdzić, że punkty szczegółowej osnowy poziomej III klasy, w oparciu o które będą one prowadzone, w chwili obecnej powinny być wyznaczane z błędem na poziomie około 5 cm 1). 1).Wszystkie czynności techniczne związane z modernizacją istniejących osnów na obszarze zainteresowania powinny więc być prowadzone taką technologią i takim sprzętem, które zapewnią uzyskanie założonej dokładności wyznaczenia położenia punktów tych osnów. Nie bez znaczenia przy tym jest również koszt założenia zarówno samej osnowy jak i prowadzenia później w oparciu o jej punkty różnego rodzaju pomiarów, czyli ekonomiczność przedsięwzięcia i funkcjonalność tej osnowy. 1) Przy zakładaniu wielkich obszarowo sieci, dla niewielkiej liczby ich punktów dopuszcza się przekroczenie tej wielkości o wartość dochodzącą do 30 %. 1 2
2. Obszar zainteresowania oraz cel i zakres opracowywanej koncepcji Jak wspomniano w tytule oraz w punkcie 1 celem niniejszego opracowania jest przedstawienie koncepcji modernizacji poziomej szczegółowej osnowy geodezyjnej, istniejącej na obszarze czterech sąsiadujących ze sobą gmin: Bolesław, Gręboszów, Mędrzechów i Szczucin powiatu dąbrowskiego. Gminy te są do siebie bardzo zbliżone pod względem charakteru i pokrycia ich terenu oraz ukształtowania pionowego, ale różnią się co do sposobu ich zagospodarowania. Uwarunkowania powyższe mają zasadniczy wpływ na sposób rozwiązania rozpatrywanego problemu i wybór najbardziej optymalnych technik jego realizacji. Charakteryzując stan i zagospodarowanie poszczególnych gmin należy zauważyć, że różnią się one między sobą wielkością zajmowanego obszaru, oraz ich sposobem zagospodarowania i wykorzystywania zajmowanego terenu. O ile na terenach trzech pierwszych gmin preferuje się rozwój rolnictwa i przetwórstwa rolno-spożywczego, o tyle na terenie gminy Szczucin obserwuje się rozwój drobnego lokalnego przemysłu. Według opracowanej strategii rozwoju rozpatrywanego powiatu przewiduje się dalszą kontynuację dotychczasowych kierunków rozwoju na tych terenach. Pod względem terytorialnym rozpatrywany obszar obejmuje gminy: Bolesław, o powierzchni około 35,5 km 2, Gręboszów, o powierzchni około 48,5 km 2, Mędrzechów, zajmującą powierzchnię prawie 43,5 km 2 oraz Szczucin, zajmującą powierzchnię prawie 113 km 2. Cały teren zainteresowania, o powierzchni około 240,5 km 2 przedstawiony jest na sześciu łączących się ze sobą sekcjach mapy topograficznej w skali 1:25 000 o godłach: 164.11, 164.12, 164.13, 164.14, 164.21 i 164.23. Mapy te załączone są w tubie dołączonej do niniejszego opracowania. Należy podkreślić, że praca niniejsza, dotyczy rozwiązania na obu fragmentach obszaru identycznego problemu - modernizacji poziomej osnowy geodezyjnej na terenie określonych gmin powiatu dąbrowskiego. Pomimo wspomnianych powyżej różnic ich zagospodarowania i użytkowania terenu, ze względu na podobieństwo ich ukształtowania pionowego i pokrycia terenu wymagać będzie stosowania przy tym analogicznych procedur i technik postępowania. Jak wspomniano powyżej, celem niniejszego opracowania jest ustalenie w danych warunkach optymalnej procedury i techniki postępowania przy modernizacji rozpatrywanej 3
osnowy, dla dostosowania jej konstrukcji i dokładności do kryteriów wymaganych dla prowadzenia w oparciu o jej punkty wszystkich: typowych pomiarów, prowadzonych w celu pozyskiwania danych do systemów informacji o terenie, dla opracowywania i aktualizacji mapy zasadniczej, zarówno w postaci graficznej jak i numerycznej, a w tym głównie dla ewidencji gruntów, budynków oraz sieci uzbrojenia terenu, pomiarów i opracowań kartograficznych związanych z opracowywaniem miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego oraz innych planów inwestycyjnych, typowych prac realizacyjnych i inwentaryzacyjnych. Cel ten proponuje się osiągnąć poprzez: wybór odpowiedniej, optymalnej technologii jej realizacji, dostosowanej do warunków terenowych i stanu osnów geodezyjnych istniejących na danym obszarze oraz możliwości zastosowania do tego celu dostępnego sprzętu pomiarowego, przy istniejących możliwościach finansowych realizacji rozpatrywanego zadania, ustalenie konstrukcji geometrycznej sieci proponowanej do wyznaczenia położenia jej punktów w określonych warunkach terenowych, gwarantującej zapewnienie wymaganej od nich dokładności, określenie kryteriów konstrukcji wspomnianej sieci i dokładności pomiaru jej elementów wyznaczających oraz sposobu opracowania tych wyników, tak aby zapewnić jej punktom ustaloną dokładność wyznaczenie ich położenia, ustalenie typu znaków i sposobu ich utrwalania oraz ewentualnej ich sygnalizacji, w zależności od warunków terenowych, które zapewnią jej punktom trwałość w przestrzeni i czasie. Realizacja wspomnianego celu ma zapewnić możliwość założenia na obszarze wymienionych gmin powiatu dąbrowskiego osnowy geodezyjnej w sposób najtańszy i w najkrótszym czasie, spełniającej z powodzeniem kryteria dokładnościowe, rolę i zadania osnowy III klasy, do czasu ewentualnego przystąpienia do jej realizacji w sposób klasyczny lub powszechnego stosowania do tego celu aktywnego systemu stacji permanentnych GPS. Biorąc pod uwagę przedstawione powyżej zadania i cel oraz wcześniej wspomniane warunki i aktualny oraz przyszłościowy stan i sposób funkcjonowania istniejących osnów geodezyjnych na rozpatrywanym terenie, przedstawione szczegółowo w dalszej części niniejszego opracowania, w świetle występujących potrzeb i uwarunkowań finansowych w tym zakresie, postawiono tezę, że modernizację rozpatrywanych osnów na tych obszarach, generalnie biorąc, najkorzystniej będzie dokonać w sposób konwencjonalny, przy 4
zastosowaniu równolegle, przemiennie dwóch technik: klasycznej (poligonizacja) i satelitarnej (GPS), przy czym dominującą na każdym obszarze będzie technika wymieniona jako pierwsza. W każdym przypadku projektowaną osnowę należy rozwiązywać łącznie jako zintegrowaną sieć geodezyjno-satelitarną, obejmującą wszystkie obserwacje geodezyjne i satelitarne. W końcu należy podkreślić, że wykonane opracowanie nie jest projektem technicznym modernizacji rozpatrywanej osnowy, ale tylko koncepcją (projektem wstępnym) jej rozwiązania, opracowaną głównie na podstawie analizy i oceny istniejących na terenie tych gmin materiałów geodezyjnych i uwarunkowań terenowych, przedstawionych na mapach topograficznych tego obszaru. Bardzo ważną rolę przy jej opracowaniu odegrały również kontakty osobiste, konsultacje i pomoc kierownictwa Wydziału Geodezji Powiatu Dąbrowskiego oraz dużego grona bezpośrednich wykonawców prac geodezyjnych na tym obszarze jak i wyniki dokonanej wizji lokalnej. Koncepcja ta i opracowane do niej warunki techniczne stanowić będą podstawę wywiadu terenowego i opracowania projektu technicznego modernizacji rozpatrywanej osnowy, którego realizacja powinna zapewnić założenie na tym terenie niezbędnej geodezyjnej osnowy szczegółowej o cechach odpowiadających osnowie III klasy. 3. Obowiązująca aktualnie w Polsce systematyka rozpatrywanych osnów oraz ich stan techniczny i technologie realizacji Dopóki co, w chwili obecnej w Polsce, dla celów praktycznych, w zakresie typowych osnów geodezyjnych poziomych obowiązuje ich podział na: podstawowe I klasy, szczegółowe klasy II i III oraz pomiarowe. Szczegółowo o zadaniach, sposobach zakładania, standardzie zagęszczenia i dokładności wyznaczania położenia punktów każdej z tych osnów traktują obowiązujące w tym względzie odpowiednie przepisy pomiarowe oraz projektowane wersje ich modernizacji. Dla rozważanej w niniejszym opracowaniu problematyki przypominamy tylko niektóre cechy i kryteria dotyczące osnów szczegółowych, w tym głównie III klasy. Osnowy szczegółowe, zgodnie ze wspomnianymi przepisami powinny mieć charakter sieci powierzchniowych, o stosunkowo dużym standardzie zagęszczania terenu ich punktami (rzędu 1 punkt na obszar o powierzchni od około 1 km 2 do 8 km 2 2) - dla klasy II oraz na obszar od około 10 do 100 ha dla klasy III, w zależności, w każdym przypadku, od sposobu i stopnia zainwestowania danego terenu) oraz wymaganej dokładności wyznaczenia położenia 2) W rozważaniach pominięto tereny zwartych kompleksów leśnych na których wskaźnik ten może być rzędu nawet 12 km 2. 5
ich punktów (m p 0,05 m dla klasy II oraz m p 0,10 m i mniej dla klasy III ). Podstawowym zadaniem punktów tych osnów, a w szczególności klasy III, jest uzbrojenie danego terenu w punkty geodezyjne stanowiące bazę do założenia osnowy pomiarowej lub wykonywania wprost w oparciu o nie pomiarów szczegółowych. Z definicji i sposobu realizacji rozpatrywanych osnów wynika, że mogą je tworzyć zespoły punktów utrwalonych w terenie najczęściej sztucznie, znakami o odpowiedniej konstrukcji, tworzące powszechnie sieci powierzchniowe (czasem niewielkie grupy), lub niekiedy w sposób naturalny (wybrane elementy konstrukcyjne dobrze widocznych w terenie obiektów wysokich takich jak: kościoły, kaplice, krzyże, kominy, wieże przekaźnikowe RTV, telefonii komórkowej itp., tworzące pojedyncze grupy odosobnione, dla których w obowiązującym systemie odniesień przestrzennych wyznaczono ich współrzędne. Dla określenia wzajemnego położenia tych punktów łączy się je w sieci o odpowiedniej konstrukcji geometrycznej, których elementy konstrukcyjne z odpowiednią dokładnością mierzy się przy zastosowaniu wymienionych powyżej wybranych technik geodezyjnych lub satelitarnych. Jeśli przyjąć obowiązujący w Polsce standard zagęszczenia terenu punktami osnowy I i II klasy, to nietrudno zauważyć, że stan tych osnów na terenie całego kraju, w tym również i rozpatrywanych gmin powiatu dąbrowskiego w chwili obecnej uznać należy za zadowalający. Nie ma na pewno potrzeby ich realizacji jako sieci powierzchniowych. Sporadycznie pojawić się może ewentualnie tylko potrzeba wyznaczania położenia pojedynczych punktów II klasy lub bardzo nielicznych ich grup, dla dokonania nawiązań osnowy III klasy, zakładanej powszechnie metodą poligonową. Można tego uniknąć wzmacniając konstrukcję sieci projektowanej osnowy poligonowej pomiarami satelitarnymi, tak jak to zaprojektowano w opracowanej koncepcji. Obecnie dokonuje się tego powszechnie głównie techniką satelitarną. Pozostaje jednak nadal pilna potrzeba założenia w wielu rejonach Polski, w tym i na terenie rozpatrywanych gmin osnowy szczegółowej III klasy lub osnowy do niej zbliżonej pod względem dokładności i funkcjonalności. Rozwiązaniu tego problemu poświęcono dalszą część niniejszego opracowania. 6
4. Charakterystyka uwarunkowań terenowych istniejących na rozpatrywanym obszarze 4.1. Ogólna charakterystyka warunków geograficznych panujących na terenie rozpatrywanych gmin Łącznie powierzchnia obszaru zajmowanego przez wszystkie rozpatrywane gminy wynosi około 240,5 km 2, z czego samej gminy Szczucin około 113 km 2. Na mapie topograficznej w skali 1:25 000 teren ten przedstawiony jest na sześciu jej arkuszach o godłach: 164.11, 164.12, 164.13, 164.14, 164.21 oraz 164.23. Położone jest na nim kilka większych wiosek, z których najważniejsze to: Szczucin, Bolesław, Gręboszów, Mędrzechów, Ujście Jezuickie, Wola Żelichowska, Borusowa, Samosice, Świebodzin, Grędy, Kupienin, Wola Mędrzechowska, Dolesławice, Lubasz, Skrzynka, Radwan, Łęka Szczucińska, Wola Szczucińska, Maniów, Borki, Słupiec, Dąbrowica, Zabornia, Brzezówka i Suchy Grunt. Od północy obszar ten poprzez rzekę Wisła sąsiaduje z gminami województwa świętokrzyskiego, od wschodu z gminami województwa podkarpackiego, zaś od południa z gminami powiatu dąbrowskiego (rys. 1). Cały teren położony jest na obrzeżu Kotliny Sandomierskiej. Pokryty jest on w miarę gęsta siecią dróg kołowych, wzdłuż których rozlokowane są wspomniane powyżej miejscowości. Najważniejszą z nich jest droga Busko-Zdrój Tarnów. W części północno wschodniej przebiega krótki odcinek kolei relacji Szczucin Dąbrowa Tarnowska Tarnów. Pod względem ukształtowania pionowego są to tereny równinne i lekko faliste, położone na wysokości zmieniającej się od około 170 m n.p.m. do około 180 m. n.p.m. Od północy rozpatrywany obszar od pozostałych terenów oddzielony jest rzeką Wisłą, zaś w górnej części północno-zachodniej rzeką Dunajec. Na całym obszarze istnieje szereg rowów i cieków wodnych z których największą jest rzeka Breń z bocznymi jej dopływami, występujące w części południowo-wschodniej gminy Szczucin. 7
Cały obszar stanowiący przedmiot opracowania zaliczyć należy do terenów rolniczych, o dość gęstej zabudowie wiejskiej, pokryty częściowo niewielkimi obszarami leśnymi, zajmującymi obszar rzędu 13 % wielkości całego obszaru, występującymi głównie na terenach gmin: Mędrzechów i Szczucin. Uwarunkowania powyższe mają istotny wpływ na wybór optymalnej technologii realizacji rozpatrywanej osnowy szczegółowej III klasy, w tym na standard zagęszczenia terenu jej punktami, sposób jej utrwalania jej punktów oraz zasadę jej funkcjonowania. 4.2. Ogólna charakterystyka poziomej osnowy geodezyjnej istniejącej na terenie rozpatrywanych gmin i wybór technologii jej modernizacji. Z materiałów dotyczących istniejących na rozpatrywanym obszarze geodezyjnych osnów poziomych, zebranych w PODGiK w Dąbrowie Tarnowskiej wynika, że na terenie tym i w bezpośrednim (najbliższym) jego sąsiedztwie, istnieje około 70 punktów I i II klasy (z czego 45 na terenie gminy Szczucin), rozmieszczonych nierównomiernie na całym obszarze, we wzajemnych odległościach rzędu od 0,5 do 3,0 km. Na terenach przyległych gmin powiatu dąbrowskiego istnieje już kilkadziesiąt punktów sieci osnowy III klasy, założonej w latach wcześniejszych zgodnie z kryteriami podanymi w obowiązującej instrukcji G-1. Prócz tego na rozpatrywanym obszarze znajduje się trudna do oszacowania liczba, rzędu kilku tysięcy punktów dawnych osnów poligonowych i pomiarowych, zakładanych w różnych miejscach tego obszaru, przez różne firmy, w różnych okresach przed 1980 rokiem, zgodnie z obowiązującymi wówczas instrukcjami B-III i C-I, zaliczanych dziś do osnowy pomiarowej. Należy przypuszczać, że znaczna ich część uległa zniszczeniu, a stan fizyczny i techniczny niektórych pozostałych z nich oraz ich lokalizacja budzą wątpliwości co do dalszego korzystania z nich. Szczegółowe dane dotyczące wszystkich istniejących na tym terenie osnów pomiarowych znaleźć można w operatach z tego zakresu, znajdujących się w PODGiK w Dąbrowie Tarnowskiej. Powinny być one przedmiotem szczegółowych analiz na etapie opracowania projektu technicznego modernizacji osnowy szczegółowej III klasy. Położenie punktów I i II klasy na rozpatrywanym obszarze przedstawiono na załączonych mapach przeglądowych tego terenu w skali 1:50 000 (2 sztuki), o godłach 164.1 i 164.2, zaś punktów pozostałych - na nakładkach do wymienionych powyżej map topograficznych, na których przedstawiono graficznie koncepcję rozwiązania rozpatrywanej 8
osnowy. Mapy te i nakładki zamieszczono w tubie stanowiącej integralną część niniejszego opracowania. Biorąc pod uwagę powierzchnie obszaru objętego koncepcją (240,5 km 2 ) oraz liczbę występujących na nim punktów I i II klasy (około 70) łatwo określić, że standard zagęszczenia rozpatrywanego terenu punktami osnowy tych klas, wynoszący 1 punkt na około 3,5 km 2, jest wystarczający do założenia na tym obszarze w oparciu o nie osnowy szczegółowej III klasy, bez potrzeby ich wcześniejszego dogęszczania. Gorzej znacznie wygląda sytuacja w zakresie uzbrojenia rozpatrywanego terenu punktami klasy III. Ze względu na wspomnianą powyżej sytuację w pomiarach szczegółowych na tym obszarze wykorzystuje się wciąż istniejące punkty dawnych osnów, założonych przed 1980 r. głównie metodą poligonową, o trudnej do oszacowania dokładności wyznaczenia ich położenia i stopnia jej jednorodności (szacuje się, że błąd wyznaczenia ich położenia waha się w granicy od kilkunastu centymetrów do pół metra). Wyniki analizy zalet, wad i możliwości stosowania do tego celu znanych technik wskazują, że techniką nadrzędną która powinna być stosowana przy rozwiązywaniu rozpatrywanego zadania na tym terenie, powinna być technika klasyczna, bazująca na poligonizacji, uzupełniana pomiarami satelitarnymi. Niezależnie od stosowanej techniki pomiarowej, zmodernizowana osnowa musi mieć cechę i charakter zbliżony do szczegółowej osnowy poziomej III klasy (błąd wyznaczenie położenia jej punktów m p 0,10 m, odpowiedni standard zagęszczenia terenu jej punktami i trwałą ich stabilizacją). Powinna ona zapewnić prowadzenie w sposób najprostszy i najtańszy wszystkich typowych prac geodezyjnych, przy uwzględnieniu możliwości wykorzystania w tym celu sprzętu pomiarowego jakim dysponuje znaczna część wykonawców tych prac. 4.3. Zasady ogólne i warunki szczegółowe rozwiązania projektowanej osnowy dla rozpatrywanych gmin 4.3.1. Warunki szczegółowe i procedura rozwiązania rozpatrywanej osnowy Czynności związane z zakładaniem rozpatrywanej osnowy powinny być realizowane w następujących etapach: projektowanie, stabilizacja i ewentualnie zabudowa (trwała sygnalizacja) punktów, pomiar, analityczne opracowanie wyników pomiarów. 9
Najistotniejsze elementy realizacji rozpatrywanej osnowy występują na etapie projektowania. Dlatego opracowanie niniejsze zawiera głównie omówienie sposobu prowadzenia prac na tym etapie. Projektowanie ma na celu ustalenie optymalnej, realnej do zastosowania w terenie, technologii wyznaczenia z wymaganą dokładnością położenia wszystkich punktów tworzących sieć. Dotyczy ona zarówno wyboru optymalnego miejsca lokalizacji punktów sieci tworzących osnowę jak i ustalenia optymalnej konstrukcji geometrycznej tej sieci. Optymalizacja ta powinna być rozpatrywana zarówno od strony zapewnienia zakładanej osnowie wymaganej wartości technicznej (dokładności), funkcjonalnej (przydatności dla pełnienia w najprostszy sposób przewidzianego jej celu i zadań) oraz ekonomicznej (obniżenie do minimum nie tylko kosztów jej realizacji ale i prowadzenia w przyszłości w oparciu o jej punkty pomiarów szczegółowych). W rozpatrywanym przypadku projektowanie to prowadzić musimy w mocno ograniczonych warunkach, wynikających z konieczności wykorzystania bardzo dużej liczby sieci istniejących punktów osnowy pomiarowej przewidzianej do adaptacji w nowej sieci (liczba tych punktów może sięgać nawet do 90% ogólnej liczby wszystkich punktów projektowanej osnowy). W normalnych warunkach projektuje się lokalizację wszystkich punktów (oprócz punktów nawiązania) oraz elementów wyznaczających, tworzących je sieci. W tym przypadku dwa rodzaje punktów tworzących sieć (nawiązania i adaptowane) istnieją już fizycznie w terenie i nie powinniśmy ich lokalizacji zmieniać. W związku z tym projektowanie dotyczyć będzie ustalenia konstrukcji sieci łączącej te punkty, uwzględniając przy tym istniejące warunki terenowe. Wyniki projektowania należy przedstawić w sposób graficzny, za pomocą odpowiednich znaków i symboli na najbardziej aktualnych mapach topograficznych (najlepiej w skali 1:25 000) oraz podać w formie opisowej (tekstu), określającego: lokalizację i ogólne informacje o obiekcie, projektowaną technologię realizacji osnowy oraz jej parametry techniczne (dokładność, standard zagęszczenia terenu punktami rozpatrywanej osnowy, sposób opracowania wyników pomiarów) i geometryczne (konstrukcję sieci projektowanej do realizacji osnowy, wymiary geometryczne elementów wyznaczających), zarówno na etapie opracowania koncepcji rozwiązania osnowy jak i opracowania projektu technicznego jej założenia. Podstawą opracowania projektu rozpatrywanej osnowy jest przyjęta koncepcja jej rozwiązania. Dla opracowania tej koncepcji na mapach topograficznych, najlepiej w skali 1:25 000, należy nanieść położenie wszystkich istniejących na danym terenie punktów 10
poziomych osnów geodezyjnych I, II i III klasy oraz pomiarowych. Następnie biorąc pod uwagę odczytane z mapy warunki odnośnie ukształtowania pionowego terenu oraz jego pokrycie (głównie lasami, drzewami i krzewami) i zabudowę, należy stwierdzić możliwość uzyskania swobodnych wizur między punktami o znanych współrzędnych oraz wyznaczanymi, wykreślić je i połączyć w odpowiednią sieć geometryczną. Do projektowanej sieci należy włączyć wszystkie istniejące i dobrze widoczne w terenie obiekty wysokie i zaprojektować konstrukcję siatek do wyznaczenia współrzędnych tych punktów oraz ich punktów przeniesienia. Realność opracowanej koncepcji należy sprawdzić podczas wywiadu terenowego. Celem wywiadu terenowego jest stwierdzenie możliwości założenia rozpatrywanej osnowy, zarówno co do proponowanej technologii jak i lokalizacji jej punktów. Podstawę przeprowadzenia wywiadu terenowego stanowi opracowana mapa koncepcji rozwiązania rozpatrywanej osnowy i wyniki inwentaryzacji punktów osnowy podstawowej I, II i III klasy oraz inne aktualne mapy sytuacyjno wysokościowe (najczęściej topograficzne w skali 1:10 000) i opisy topograficzne punktów, pozwalające na szczegółowe zlokalizowanie poszczególnych punktów w terenie, co łącznie z wstępnym opisem topograficznym tych punktów będzie wykorzystane podczas ich stabilizacji. Wyniki wywiadu terenowego powinny być przedstawione graficznie na mapie projektu technicznego. Wszelkie odstępstwa i zmiany od koncepcji należy uzgodnić ze zleceniodawcą lub jej autorem, omówić w sprawozdaniu z przeprowadzonego wywiadu i uwzględnić przy opracowaniu projektu technicznego. Na podstawie opracowanej koncepcji i wyników wywiadu terenowego opracowuje się projekt techniczny założenia omawianej osnowy. Projekt ten obejmuje część graficzną, w której za pomocą przyjętych symboli i znaków na mapach topograficznych danego obszaru w skali 1:10 000 przedstawia się lokalizację wszystkich punktów tworzących sieć, technologie i konstrukcje stosowane do wyznaczenia ich położenia. Na mapach tych należy również określić przybliżony zasięg terytorialny projektowanej osnowy. W części opisowej należy omówić szczegółowo technologie projektowane przy zakładaniu rozpatrywanej osnowy, podając opis konstrukcji geometrycznej projektowanej sieci oraz rodzaj, procedury, kryteria dokładnościowe i przepisy pomiarowe dotyczące wykonywania poszczególnych czynności występujących w przyjętej do realizacji technologii. Dane te stanowią podstawę opracowania warunków technicznych założenia rozpatrywanej osnowy. W opisie tym podać należy: 11
informacje ogólne o obiekcie objętym projektem, jego lokalizację, obszar, warunki terenowe, szczególnie istotne dla prowadzenia prac oraz główny cel pracy, przepisy, instrukcje i wytyczne techniczne oraz inne opracowania dotyczące wykonywanej pracy, opis projektowanej do stosowania technologii i związanej z nią konstrukcji sieci, szkic projektowanej sieci zawierający lokalizację wszystkich punktów tworzących sieć i układ jej elementów wyznaczających, typ i technikę stabilizacji punktów osnowy, rodzaj i kształt konstrukcji zalecanej do stosowania do trwałej sygnalizacji punktów w terenie w przypadku wystąpienia takiej potrzeby, sposób wykonywania pomiaru elementów wyznaczających punkty projektowanej sieci, technikę pomiaru, rodzaj sprzętu, kryteria dokładnościowe, sposób analitycznego opracowania wyników pomiaru (ich uzgodnienie) i skompletowanie operatów pomiarowych. Zasady i procedury wykonywania większości wymienionych powyżej prac podane są w obowiązujących przepisach pomiarowych lub innych opracowaniach dotyczących tej problematyki. Niezależnie od tego, jakie i jak techniki te będą stosowane, modernizowaną sieć należy rozwiązać w całości dla rozpatrywanego obszaru jako sieć zintegrowaną, geodezyjno satelitarną. W oparciu o punkty takiej osnowy w etapie następnym można będzie uporządkować pozostałą część tej osnowy, która pochodzi z pomiarów wykonanych przed 1980 r., zaliczaną obecnie do osnowy pomiarowej. Uwarunkowaniami i zaleceniami powyższymi należy kierować się przy modernizacji rozpatrywanej osnowy na tym terenie mając przy tym na uwadze możliwości finansowe starosty powiatu dąbrowskiego oraz możliwie najlepsze dostosowanie lokalizacji punktów modernizowanej osnowy do pełnienia jej zadań i funkcji oraz zapewnienia im trwałości w przestrzeni i czasie. Dla zachowania ciągłości i możliwości wykorzystywania w dalszych pracach istniejących już operatów geodezyjnych i innych opracowań kartograficznych, wykonanych w oparciu o punkty istniejących (starych) osnów, należy w miarę możliwości włączyć do rozpatrywanej osnowy jak największą liczbę tych punktów. Zmodernizowana osnowa powinna dostarczyć nie tylko danych do wyznaczania punktów osnów pomiarowych, ale również informacji o wartości technicznej punktów osnów dawnych, wykorzystywanych nadal. To z kolei stworzy podstawę podniesienia wartości technicznej tych osnów i lepsze ich 12
dostosowanie do zmienionych potrzeb wynikających ze zmian dotychczasowego rodzaju i charakteru prowadzonych powszechnie prac geodezyjnych (przejście od pomiarów dużych obszarów na pomiary prowadzone na pojedynczych działkach lub ich niewielkich kompleksach) oraz poprawne wykorzystywanie istniejących materiałów geodezyjno kartograficznych, opracowanych dotychczas w oparciu o punkty tych osnów zaliczanych do pomiarowych. Ze względu na ograniczoną środkami finansowymi liczbę punktów realizowanej osnowy, ich ilość i lokalizację należy dostosować do intensywności pomiarów geodezyjnych wykonywanych w poszczególnych rejonach, zapotrzebowania w tym zakresie, i ustaleń władz powiatu, wynikających z planu zagospodarowania terenu oraz uwag wykonawców w zakresie prowadzonych przez nich robót geodezyjnych na tym terenie. 5. Opis koncepcji rozwiązania rozpatrywanej osnowy na obszarze wymienionych gmin powiatu dąbrowskiego 5.1. Opracowanie części graficznej koncepcji Kierując się zaleceniami, wytycznymi i kryteriami podanymi powyżej w niniejszym opracowaniu oraz biorąc pod uwagę przedstawione wcześniej uwarunkowania terenowe występujące na terenie wymienionych gmin, opracowano koncepcję rozwiązania omawianej osnowy dla rozpatrywanego obszaru. Opracowanie składa się z części graficznej i opisowej. Część graficzną stanowią mapy topograficzne terenu gminy w skali 1:25 000 (6 sztuk), na których graficznie, za pomocą odpowiednich znaków i symboli, wykreślonych wybranymi kolorami, przedstawiono technologię realizacji omawianego zadania i proponowane do tego celu konstrukcje sieci geodezyjnych. Opracowanie wykonano na nakładkach do wyżej wspomnianych map obejmujących obszar zainteresowania, na których naniesiono wszystkie istniejące w tym terenie punkty poziomej osnowy geodezyjnej I i II klasy (kółka o największej średnicy, wykreślone kolorem czarnym), zaś czarnymi kółkami mniejszymi i innymi symbolami punkty osnowy III klasy oraz dawnych sieci poligonowych (sprzed 1980 roku). Linią ciągłą grubą kolorem pomarańczowym oznaczono granice obszaru zainteresowania, zaś przerywaną granice poszczególnych gmin. Biorąc pod uwagę przyjętą zasadę rozwiązania postawionego zadania na rozpatrywanym terenie oraz istniejące tam uwarunkowania terenowe, przedstawione w odpowiednich punktach niniejszego opracowania, kolorem czerwonym zamalowano kółka oznaczające 13
lokalizację punktów wyznaczanych zarówno metodą poligonową jak i techniką satelitarną, z tym, że te ostatnie obwiedziono kółkiem zielonym. Równocześnie kolorem czerwonym wykreślono wymagane wizury w projektowanej sieci poligonowej, zaś na zielono pożądane wizury w projektowanych siatkach satelitarnych. Wszystkie elementy osnowy (lokalizacja projektowanych punktów i ich układy - z wyjątkiem punktów stałych) uznać należy za informację przybliżoną, która może ulec zmianie podczas wywiadu terenowego. Zarówno lokalizacja projektowanych punktów, ich liczba jak i konstrukcje tworzących je sieci zostaną szczegółowo określone podczas opracowywania projektu technicznego rozwiązywanej osnowy. 5.2. Opracowanie części opisowej koncepcji Zgodnie z przyjętą koncepcją i istniejącymi warunkami na obszarze gmin: Bolesław, Gręboszów i Mędrzechów oraz w ich bliskim otoczeniu przyjęto, że w oparciu o 25 punktów istniejącej tam geodezyjnej osnowy poziomej I i II klasy zostanie założonych 600 punktów projektowanej sieci poligonowej oraz około 60 punktów projektowanych do wyznaczenia metodą GPS. Dodatkowo przypuszczać należy, że do sieci tej zostanie nawiązanych około 50 punktów bliskich 3). Tak więc łączna liczba wyznaczanych punktów tworzących tak projektowaną osnowę na rozpatrywanym terenie wyniesie więc około 710, a łącznie z istniejącymi punktami (I, II klasy) - około 735. Dla bezpieczeństwa liczbę tą ustalono na 750 co przy ogólnej powierzchni tego obszaru równej 127,5 km 2, daje standard zagęszczenia terenu punktami tej osnowy rzędu jeden punkt na około 17 ha. Analogiczne dane na terenie gminy Szczucin wyniosą około: 45 punktów osnowy I i II klasy, 650 wyznaczanych metodą poligonową, 55 wyznaczanych metodą satelitarną oraz około 50 - bliskich 2). Łączna liczba punktów wyznaczanych w projektowanej sieci wyniesie 755, a razem z punktami istniejącymi (I, II klasy) około 800, co przy ogólnej powierzchni gminy równej 113 km 2, daje zagęszczenie tego terenu jej punktami na poziomie 1 punkt na około 14 ha. 5.3. Pomiar elementów wyznaczających rozpatrywanej sieci i analityczne opracowanie ich wyników 3) Na tym etapie trudno ustalić dokładną ich liczbę ze względu na brak informacji o ich istnieniu, przydatności i dostępności w czasie pomiaru. 2 14
Sposób i technologię rozwiązywania poszczególnych zadań, występujących przy realizacji koncepcji na terenie rozpatrywanych gmin przedstawiono we wcześniejszych punktach niniejszego opracowania. Wszystkie zakładane punkty (pośrednie, zagęszczające i bliskie) powinny być stabilizowane w terenie w sposób trwały, za pomocą znaku ziemnego typu 42b, zaś na terenach zabudowanych wieloznakowo. Pomiary wszystkich elementów sieci, zarówno satelitarnych jak i geodezyjnych, powinny być prowadzone sprawdzonym sprzętem pomiarowym odpowiedniej klasy, posiadającym aktualne świadectwo atestacji. Do pomiarów kątowych należy używać teodolitów, zapewniających uzyskanie pomiaru kąta z błędem nie większym niż 10. Punkty naziemne podczas wykonywania pomiaru należy sygnalizować za pomocą tarcz celowniczych. Centrowanie przyrządów pomiarowych (teodolitu i tarcz celowniczych) prowadzić należy sprawdzonymi pionami optycznymi z dokładnością 2 mm. Wszystkie kierunki należy mierzyć w dwóch seriach, ze stanowisk centrycznych lub mimośrodowych. Przy mimośrodowym pomiarze kierunków należy z odpowiednią dokładnością wyznaczać elementy mimośrodu i wprowadzić do pomierzonych kierunków poprawki z tego tytułu. Należy unikać prowadzenia pomiarów w ekstremalnych warunkach pogodowych (duże różnice temperatur i silne wiatry). Do pomiarów elementów liniowych sieci należy wykorzystywać sprawdzone dalmierze elektroniczne, charakteryzujące się błędem standardowym pomiaru nie przekraczającym 10 mm, niezależnie od mierzonej długości. Do wyznaczeń położenia punktów pośrednich techniką satelitarną stosować należy odpowiedniej klasy dwuczęstotliwościowe odbiorniki GPS i odpowiednią metodę obserwacji, pozwalającą na wyznaczenie położenia poziomego tych punktów z błędem nie większym niż 0,05 m. Wyniki wszystkich obserwacji należy uzgodnić (wyrównać) w sposób ścisły i podać współrzędne wyznaczanych punktów w układzie 2000 oraz 1965, strefa I, łącznie z ich charakterystyką dokładnościową (błędy). Wszystkie punkty zakładanej osnowy powinny mieć wyznaczone wysokości metodą niwelacji trygonometrycznej lub geometrycznej w nawiązaniu do reperów państwowej sieci niwelacyjnej, klasy nie niższej niż IV i podane w układzie Kronsztadt 1960 i 1986, z dokładnością rzędu 3 cm. Dla wszystkich nowo założonych punktów naziemnych omawianej osnowy należy wykonać opisy topograficzne i powiadomić pisemnie o ich posadowieniu właścicieli nieruchomości, na której są one zastabilizowane. 15
Punkty wyznaczane techniką GPS, należy określać zgodnie ze znanymi procedurami, zaś metodę poligonową realizować zgodnie z obowiązującą w tym zakresie instrukcją G-1. Literatura [1] Baran W., Oszczak S.: Geodezyjny, wielofunkcyjny system stacji permanentnych GPS w Polsce. Materiały z III Konferencji na temat Ośrodki dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej jako centrum SIT. Elbląg, kwiecień 2001. [2] Instrukcja B-III. Warszawa 1968. [3] Instrukcja techniczna G-1. Warszawa 1978. [4] Instrukcja techniczna G-1. Warszawa 1986. [5] Instrukcja techniczna G-2. Warszawa 2001. [6] Instrukcja techniczna G-4. Warszawa 1981. [7] Instrukcja techniczna G-4. Warszawa 2002. [8] Instrukcja techniczna O-I. Warszawa 1969. [9] Instrukcja techniczna O-1. Warszawa 1978. [10] Instrukcja techniczna O-1/O-2. Warszawa 2001. [11] Latoś S.: Stan aktualny oraz proponowana koncepcja zmian struktury i technologii rozwiązywania szczegółowych osnów geodezyjnych poziomych w Polsce. Przegląd Geodezyjny, Nr 8.1976. Warszawa. [12] Latoś S.: Badania modelowe niektórych typów szczegółowych osnów geodezyjnych poziomych. Przegląd Geodezyjny, Nr 1.1977. Warszawa. [13] Latoś S.: Projekt poziomej szczegółowej osnowy geodezyjnej m. Krakowa. Przegląd Geodezyjny, Nr 10.1977. Warszawa. [14] Latoś S. : Geodezyjne osnowy poziome- stan obecny, kierunki i tendencje rozwoju oraz nowe koncepcje rozwiązań. ZN AGH, Geodezja z.63. Kraków 1981. [15] Latoś S., Maślanka J. : Kierunki i tendencje w rozwiązywaniu problemu utrwalania punktów osnów geodezyjnych. ZN AGH, Geodezja T1. Kraków 1995. [16] Latoś S., Maślanka J. : Kierunki i tendencje prac nad modernizacją poziomych osnów geodezyjnych i wykonywania pomiaru szczegółów w aspekcie systemów informacji o terenie. VIII Sesja Naukowo-Techniczna pt. Aktualne problemy naukowe i techniczne prac geodezyjnych. Olsztyn 1995. [17] Latoś S., Preweda E.: Badania nad ustaleniem metod i kryteriów zakładania geodezyjnych, poziomych osnów pomiarowych. Wyd. AGH, Geodezja T4, z1. Kraków 1998. [18] Latoś S., Preweda E. : Ustalenie kryteriów dokładnościowych wyznaczania położenia punktów poziomej osnowy pomiarowej przy wykorzystaniu tachimetrów elektronicznych. Wyd. AGH, Geodezja T5, z1. Kraków 1999. [19] Latoś S. Preweda E. : Kryteria zakładania poziomych osnów pomiarowych w dobie powszechnego stosowania tachimetrów elektronicznych. Biuletyn Naukowy nr 6, 1999 (Acta Akademiae Agricultuare ac Technicae Olstenensis). Olsztyn 1999. 16
[20] Latoś S.: Koncepcja rozwiązania poziomej geodezyjnej osnowy szczegółowej III klasy na terenie byłego województwa tarnowskiego. Przegląd Geodezyjny Nr 8. Warszawa 1999. [21] Latoś S.: Koncepcje i warunki techniczne rozwiązywania poziomej geodezyjnej osnowy szczegółowej III klasy na obszarze poszczególnych powiatów i gmin województwa małopolskiego. Prace niepublikowane. [22] Latoś S.: O potrzebie i kierunkach zmian niektórych przepisów w zakresie poziomych osnów geodezyjnych i szczegółowych pomiarów sytuacyjnych. Przegląd Geodezyjny nr 3/2000. Warszawa 2000. [23] Latoś S.: Czy warto mierzyć tak wysoko. Geodeta. Magazyn geoinformatyczny Nr 11 (78), Warszawa 2001. [24] Latoś S.: Szczegółowe poziome osnowy geodezyjne - przeszłość, stan aktualny i przyszłość w zakresie ich zakładania i funkcjonowania. Wyd. AHG Geodezja T9, z. 2/3 Kraków 2003. [25] Latoś S.: Wysokie widoczne daleko. Geodeta. Magazyn geoinformatyczny nr 3 (106 marzec 2004). Warszawa 2004. [26] Latoś S.: Przebieg realizacji i stan poziomej geodezyjnej osnowy szczegółowej III klasy na terenie województwa małopolskiego. Przegląd Geodezyjny Nr 7/2004. Warszawa 2004. [27] Instrukcja o wykonywaniu pomiarów triangulacji wypełniającej i zagęszczającej. Warszawa 1957 r. [28] Włodarczyk R.: Nowa triangulacja Polska. Geodezja i Kartografia, t. VIII, z. 1-2. Warszawa 1959 r. [29] Studium lokalnego potencjału gospodarczego powiatu dąbrowskiego oraz raport z sesji strategicznej dla powiatu Dąbrowa Tarnowska i uchwały Rady tego powiatu dotyczące strategii jego rozwoju. Materiały niepublikowane. Kraków, 27.06.2005 r. Opracował: /Stanisław Latoś/ 17