Цифровые технологии в геодезии заполняют рыночную нишу молниеносно, сменяя модификацию прибора, удовлетворяя запросы потребителей данного оборудования. Рыночные отношения позволяют откликаться на любой каприз покупателя, сменяя цифровые качества прибора и подстраивая их на определенный вид работ и условий.
Актуальность данной проблемы связана с тем, что на рынке геодезического оборудования определились два лидера: электронные тахеометры и GPS-приёмники, основанные на использовании Глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС/GNSS). Современные геодезические приборы выпускают более 50-ти производителей, лидерами из которых является компания: «Тrimble» (США), «Leica» (Швейцария), «ProMark» (Германия), «Geotonics» (Швеция), «Sersel» (Франция), «TOPCON» (Япония), «ГЕО» (Россия), «Sokkia» (Япония) и др.
Рис. 1. GPS/GNSS-приемник Spectra Precision ProMark 120 (Япония)
Рис. 2. Электронный тахеометр Leica TPS1200 (Швейцария)
В отдельную группу геодезических приборов следует отнести комбинированные системы, которые успешно внедряются в практику маркшейдерско-геодезических работ. Так, например, в 2009 г. компания Leica Geosystems разработала систему SmartStation, в которой объединены электронный тахеометр и спутниковый приемник (рис. 3).
Рис. 3. SmartStation
Антенна GPS приемника SmartAntenna крепится в верхней части инструмента на специальном адаптере. Управление тахеометром и GPS приемником осуществляется посредством стандартной клавиатуры. Все данные выводятся на экран инструмента и сохраняются в едином формате на стандартную карту памяти SD.
Пользователи могут моментально переключаться от тахеометра к спутниковым приемникам и обратно, использовать любой инструмент, наиболее подходящий для решения данной конкретной задачи SmartStation позволяют делать любую работу быстрее, с большей точностью и наиболее эффективным методом, однако с экономической точки зрения их покупка не целесообразна для малых объемов работ. Небольшим предприятиям не выгодно покупать такие системы, так как срок их окупаемости будет во много раз больше, что способствует снижению доходов и нерациональности расходов. Поэтому актуальность состоит в решении экономического вопроса: как при минимальных затратах на приборы и оплату работы иметь наибольший объем и качество выполненных работ.
Чтобы ответить на поставленный вопрос, необходимо знать назначение и оптимальную область применения каждой из перечисленных выше групп геодезического оборудования. При решении ряда задач современные геодезические приборы могут пересекаться. Например, GPS-приёмники могут заменить электронные тахеометры при создании опорного обоснования и съёмке земной поверхности. В тоже время ГНСС эффективно используется для других геодезических работ, таких как: определение границ земельных отводов, шахт и разрезов; привязка скважин; наблюдение за деформациями и сдвижением на подрабатываемых территориях; планировка поверхности; управление грузопотоками горного предприятия; наблюдение на техногенных и геодинамических полигонах; выполнение других работ в местах с редкой сетью исходных пунктов, удалённых на значительные расстояния до 30 и более км.
Однако есть ряд задач, которые проблематично выполнить GPS-приёмниками. Например, основное препятствие работы с GNSS на строительной площадке – это обилие металлических конструкций, и просто объектов, закрывающих видимость неба. Выполнить съёмку под кронами деревьев или снять точку вплотную к какой-либо стене очень проблематично из-за явления многолучевости (отражённости сигналов). GNSS-системы целесообразнее применять на довольно протяженных объектах с хорошо открытым небом: дороги, сети коммуникаций на незастроеной или малозастроенной территории. Кроме того, точность спутниковых измерений ниже, чем у классических оптических приборов, на относительно небольших расстояниях. Миллиметровую точность, надёжно, можно получить только, используя электронный тахеометр. Кроме того, ряд работ GNSS не может выполнить в принципе, например, проверка вертикальности осей или установка в вертикальное положение; невозможно измерить высоту провеса проводов и снимать недоступные объекты (в отличие от безотражательного режима тахеометра или вариаций с прямыми угловыми засечками).
С другой стороны, прокладывание длинных теодолитных или нивелирных ходов, может быть весьма трудозатратно, поэтому тут GNSS выигрывает, если такие виды работ часто выполняются предприятием.
Идеальным вариантом, может стать роботизированый тахеометр, в том плане, что с ним может работать только один человек (рис. 4). Но стоит робот весьма недешево (от 1,3 до 2 млн. рублей).
Рис. 4. Leica TS16 M R500
Имеет возможность автоматизации процессов фасадной съемки.
Съемка: измерение; кодированные точки; автоматическое измерение точек; недоступные отметки; вычисление смещения цели. Установка станции: получение координат станции с помощью GNSS, из Проекта или введение вручную; ориентация по известному углу; ориентация по известной задней точке; передача высот; обратная засечка, Ориентация по линии. Разбивка точек. Координатная геометрия и др. задачи.
В связи с этим, самыми популярными геодезическими приборами, в настоящее время, являются электронные тахеометры без роботизированных технологий.
Это обусловлено тем, что они имеют самый широкий круг применения: от развития ГГС и топографической съемки до инженерной геодезии и землеустройства и приемлемой ценовой категорией.
Однако перед окончательным выбором следует четко понимать, какие виды работ предполагается выполнять, рассчитывая на перспективу.
Из всего вышеперечисленного следует что, при выборе между ГНСС и тахеометром первое, на что нужно обратить внимание, это сфера деятельности предприятия и возможные перспективы работ.
В таблице приведена сравнительная характеристика электронных тахеометров и GPS-приёмников по критериям, которым обычно руководствуется любой пользователь при выборе геодезического оборудования.
Таблица. Характеристика тахеометра и GPS-приемника по основным критериям
Сравнивая цифровой тахеометр и ГНСС нужно отметить, что ценность ГНСС повышается в десятки раз, если GPS-приемник ловит сигналы нескольких спутниковых навигационных систем: NAVSTAR (США); Galilеo (Европейское космическое агентство); ГЛОНАСС (Россия); Beidoy/Compas (Китай). Кроме того, предпочтение нужно отдавать приёмникам спутниковых сигналов, работающих на двух частотах, т.к. они позволяют в несколько раз сократить время наблюдений на станции (до 20 мин.) и повысить точность определения местоположения по сравнению с одночастотниками.
Для тахеометра нужна всегда прямая видимость с точки на точку, что необязательно для ГНСС, но для последнего необходимо иметь базовую станцию, привязанную к единой общегосударственной системе координат. В настоящее время в отдельных регионах страны ведутся работы по созданию референцных сетей. В условиях их отсутствия предприятиям необходимо создавать собственные базы, при этом возникают серьёзные проблемы, связанные с погрешностью определения координат базовой станции.
В данной статье рассмотрены основные принципы работы геодезического оборудования с экономической точки зрения, а также проведена сравнительная характеристика. Из этого следует, при выборе прибора необходимо руководствоваться не только ценой, но и сферой деятельности предприятия: рационально оценивать возможные виды работ, производимые им в будущем и не экономить на приборе. Расширение сферы решаемых задач этим прибором повышает возможности получения дохода, что способствует уменьшению сроков окупаемости и увеличению прибыли.
Если предприятие или строительная компания выполняют геодезические работы постоянного характера и небольших объёмов, то выгоднее приобретать тахеометр с несколькими режимами работы. Рыночные отношения диктуют принцип работы: время -деньги. Соответственно и прибор нужно выбирать по видам выполняемых работ.
