MINISTERUL EDUCA�IEI, CERCET�RII, TINERETULUI �I SPORTULUI

Universitatea ”Transilvania” Din Bra�ov Facultatea de Silvicultur� �i Exploat�ri

Forestiere

Ing. Ghi�� Cristian CRAINIC

CERCET�RI PRIVIND MODERNIZAREA LUCR�RILOR TOPO-GEODEZICE DIN SECTORUL FORESTIER

RESEARCHES CONCERNING THE MODERNIZATION OF TOPO-GEODETIC WORKS FROM THE FORESTRY SECTOR

Rezumatul tezei de doctorat Abstract of PhD. Thesis

Conduc�tor �tiin�ific, Prof.univ.dr.ing. Nicolae BO� Membru corespondent al Academiei de �tiin�e Agricole �i Silvice Gheorghe Ionescu-�i�e�ti

BRA�OV 2011

1

MINISTERUL EDUCA�IEI, CERCET�RII, TINERETULUI �I SPORTULUI UNIVERSITATEA ”TRANSILVANIA” DIN BRA�OV Bra�ov, B-dul Eroilor, Nr. 29, 500036, tel. 0040/268/413000, fax. 0040/268/410525, RECTORAT D-lui (D-nei)......................................................................... V� aducem la cuno�tin�� c� în ziua de mar�i, 13 decembrie 2011, ora 13.00, în sala S.I.2, la FACULTATEA DE SILVICULTUR� �I EXPLOAT�RI FORESTIERE, corp S, va avea loc sus�inerea public� a tezei de doctorat intitulat�: Cercet�ri privind modernizarea lucr�rilor topo-geodezice din sectorul forestier, elaborat� de domnul ing. Ghi�� Cristian Crainic în vederea ob�inerii titlului �tiin�ific de DOCTOR în domeniul fundamental �TIIN�E AGRICOLE �I SILVICE, domeniul SILVICULTUR�. COMISIA DE DOCTORAT numit� prin Ordinul Rectorului Universit��ii ”Transilvania” din Bra�ov Nr.4678 din 26.07.2011 PRE�EDINTE: Prof. univ. dr. ing. Ioan Vasile ABRUDAN DECAN - Facultatea de Silvicultur� �i Exploat�ri Forestiere Universitatea “Transilvania” din Bra�ov CONDUC�TOR �TIIN�IFIC: Prof. univ. dr. ing. Nicolae BO� Universitatea “Transilvania” din Bra�ov REFEREN�I: Prof. univ. dr. ing. Dumitru ONOSE Universitatea Tehnic� de Construc�ii Bucure�ti Prof. univ. dr. ing. Mircea Vasile ORTELECAN Universitatea de �tiin�e Agricole �i Medicin� Veterinar� Cluj Napoca Prof. univ. dr. ing. Gheorghe CHI�EA Universitatea “Transilvania” din Bra�ov V� rug�m s� lua�i parte la sus�inerea public� a tezei de doctorat. Aprecierile sau observa�iile dumneavoastr� asupra con�inutului tezei v� rug�m s� le transmite�i în timp util pe adresa: Facultatea de Silvicultur� �i Exploat�ri Forestiere din Bra�ov, Str. �irul Beethoven, nr.1, 500123, Bra�ov sau fax 0268475705

V� mul�umim!

2

CUPRINS

I. INTRODUCERE.......................................................................... 1 1 1.1.Generalit��i................................................................................... 1 1 1.2.Importan�a lucr�rilor topogeodezice pentru sectorul forestier..... 1 2 1.3.Scurt istoric referitor la baza cartografic� forestier� na�ional�.............................................................................................

3 5

1.4.Situa�ia actual� �i tendin�e de viitor în cartografia forestier� na�ional�.............................................................................................

4 5

II. STADIUL ACTUAL AL CUNO�TIIN�ELOR �I REALIZ�RI ÎN DOMENIUL GEOTOPOGRAFIC...................

5 8

2.1.Generalit��i................................................................................... 5 8 2.2.Elemente de pozi�ionare............................................................... 5 8 2.2.1.Suprafe�e de referin�� �i sisteme de coordonate............ 5 8 2.2.1.1.Geoidul.......................................................... 5 8 2.2.1.2.Elipsoidul...................................................... 6 8 2.2.1.3.Sfera de raz� medie....................................... 6 10 2.2.1.4.Planul de proiec�ie......................................... 7 10 2.2.1.5.Sistemul geodezic de coordonate.................. 7 10 2.2.1.6.Sistemul cartezian geocentric de coordonate rectangulare...............................................................

8 11

2.2.2.Sistem de referin��. Datum geodezic............................. 8 11 2.2.2.1. Sisteme de referin��..................................... 8 11 2.2.2.2.Datum geodezic............................................ 9 14 2.2.3.Datumul geodezic global............................................... 9 15 2.2.4.Datumuri geodezice regionale (locale)......................... 9 16 2.2.4.1.Datumul geodezic european......................... 9 16 2.2.4.2.Datumul geodezic na�ional........................... 10 19 2.2.5.Sistemul de referin�� na�ional........................................ 10 19 2.2.5.1.Generalit��i.................................................... 10 19 2.2.5.2.Proiec�ia Stereografic� 1970......................... 11 19 2.2.5.3.Proiec�ia Universal Transversal Mercator (U.T.M.)....................................................................

12 23

2.2.5.4.Datumul altimetric al României.................... 12 25 2.2.6.Transformarea datumurilor........................................... 13 25 2.3.Re�ele geodezice........................................................................... 14 26

2.3.1.Func�ii.Clasificare.......................................................... 14 26 2.3.2.Re�ele geodezice europene............................................ 15 27 2.3.2.1.Re�ele planimetrice........................................ 15 27 2.3.2.2.Re�ele de nivelment....................................... 15 27 2.3.3.Re�ele geodezice din România...................................... 15 27

3

2.3.3.1.Generalit��i.................................................... 15 27 2.3.3.2.Triangula�ia Geodezic� de Stat..................... 15 28 2.3.3.3.Re�eaua Geodezic� Na�ional� GPS............... 16 29 2.3.3.4.Re�eaua Geodezic� de Nivelment................. 17 32 2.4.Tendin�e de viitor......................................................................... 18 33 2.4.1.Tendin�e de viitor în ��rile europene comunitare.......... 18 33 2.4.2.Tendin�e de viitor în România....................................... 18 33 2.4.2.1.Adoptarea Sistemului de Referin�� �i Coordonate (SRC) ETRS-89.....................................

18 33

2.4.2.2.Introducerea proiec�iei stereografice 2010.... 18 34 2.5.Sistemul de pozi�ionare global� NAVSTAR GPS....................... 19 37 2.5.1.Introducere. Structur�.................................................... 19 37 2.5.2.Alte sisteme GNSS europene........................................ 20 39 2.5.3.Pozi�ionarea în sistemul GNSS..................................... 21 40 2.5.3.1.Principii �i moduri de pozi�ionare................. 21 40 2.5.3.2.Metode �i procedee de lucru......................... 22 43 2.5.3.3.Erori în pozi�ionarea GPS............................. 23 50 2.6.Sta�ia total�, instrument electronic modern.................................. 24 53 2.6.1.Principii constructive. Componente.............................. 24 53 2.6.2.Precizie.Tipuri constructive........................................... 25 54 2.6.3.Procedee de lucru........................................................... 26 57 2.6.3.1.Meniul cu postprocesare............................... 26 57 2.6.3.2.Metoda de lucru în timp real........................ 26 57 2.6.3.3.Verific�rile �i controalele specifice............... 26 59 2.7.Alte tipuri de instrumente moderne.............................................. 26 59 2.7.1.Generalit��i.................................................................... 27 59 2.7.2.Sta�ia inteligent� (Smart Station)…….......................... 27 61 2.7.3.Instrumente topografice 3D cu laser............................. 27 61 2.7.3.1.Scanerele 3D cu laser.................................... 28 63 2.7.3.2.Sta�ii spa�iale................................................. 28 64 2.8.Servicii auxiliare.......................................................................... 28 64 2.8.1.Serviciul ROMPOS....................................................... 29 66 2.8.2.Soft-uri �i programe...................................................... 29 70 2.9.Reprezent�ri cartografice �i imagistice moderne......................... 29 70 2.9.1.Planul în format digital.................................................. 30 72 2.9.2.Conversia planului analogic.......................................... 30 73 2.9.3.Ortofotoplanul............................................................... 31 74 2.10.Concluzii privind realiz�ri �i perspective din sectorul geotopografic......................................................................................

34 113

III. CONDI�IILE DE DESF��URARE A CERCET�RILOR.. 34 113 3.1.Necesitatea �i justificarea cerect�rilor.......................................... 35 114 3.2.Obiective �i metoda de cercetare.................................................. 37 116

4

3.3.Localizarea lucr�rilor................................................................... 38 117 3.4.Baza material� disponibil�........................................................... 38 117 3.4.1.Baza de date geotografice............................................. 38 118 3.4.2.Logistica disponibil�..................................................... 40 105 IV. VERIFICAREA UNOR PUNCTE A TRIANGULA�IEI GEODEZICE DE STAT..................................................................

40 105

4.1.Introducere................................................................................... 40 105 4.1.1.Necesitatea �i obiectivele cercet�rilor........................... 41 107 4.1.2.Baza de date �i logistica disponibil�............................. 42 109 4.2.Lucr�ri de teren............................................................................ 42 109 4.2.1.Identificarea �i controlul punctelor geodezice din zon�........................................................................................

42 109

4.2.2.Acizi�ionarea datelor satelitare...................................... 42 110 4.3.Pozi�ionarea punctelor în sistemul global GPS............................ 42 110

4.3.1.Transferul �i verificarea observa�iilor............................ 43 110 4.3.2.Calculul coordonatelor primare..................................... 43 111

4.3.3.Verificarea neînchiderilor în triunghiuri....................... 45 113 4.3.4.Adoptarea solu�iei fixed................................................ 45 114 4.3.5.Calculul coordonatelor finale geocentrice.................... 45 114 4.4.Transformarea coordonatelor în datumul na�ional....................... 47 115 4.4.1.Generalit��i.................................................................... 47 115 4.4.2.Transformarea coordonatelor cu parametrii regionali... 49 117 4.4.2.1.Transcalcularea coordonatelor cu programul TTC............................................................................

51 120

4.4.2.2.Transcalcularea coordonatelor cu programul TopoSys......................................................................

51 120

4.4.2.3.Interpretarea rezultatelor............................... 51 120 4.4.3.Transformarea coordonatelor cu parametrii na�ionali... 53 124 4.4.3.1.Transcalcularea cu aplica�ia TransDatRO..... 54 125 4.4.3.2.Transcalcularea cu serviciul ROMPOS......... 54 125 4.4.3.3.Interpretarea rezultatelor............................... 54 125 4.4.4.Compara�ie privind pozi�ionarea punctelor GPS cu parametrii na�ionali �i regionali.............................................

55 125

4.4.4.1.Provenien�a datelor........................................ 55 126 4.4.4.2.Analiza rezultatelor....................................... 57 128 4.5.Concluzii...................................................................................... 57 128 V.REALIZAREA RE�ELELOR DE ÎNDESIRE ÎN FONDUL FORESTIER.....................................................................................

57 128

5.1.Generalit��i. Obiective urm�rite................................................... 57 128 5.2.Determinarea re�elei de sprijin în sistem GPS............................. 57 128 5.2.1.Proiectarea lucr�rilor..................................................... 59 133

5

5.2.1.1.Alegerea punctelor. Programarea observa�iilor...............................................................

59

133

5.2.1.2.Logistica disponibil�.................................... 60 137 5.2.1.3.Etapele de îndesire........................................ 60 137 5.2.2.Culegerea �i procesarea datelor în etapa I de îndesire... 60 137 5.2.2.1.Observa�ii..................................................... 60 137 5.2.2.2.Procesarea primar�....................................... 60 138 5.2.2.3.Transformarea datumului.............................. 66 146 5.2.2.4.Variante de procesare a datelor.................... 66 146 5.2.2.5.Analiza rezultatelor....................................... 66 147 5.2.3.Achizi�ia �i prelucrarea datelor etapa a-II-a �i a III-a de îndesire...............................................................................

67 151

5.2.3.1.Înregistrarea datelor...................................... 67 151 5.2.3.2.Prezentarea etapelor de lucru....................... 69 151 5.2.3.3.Rezultate ob�inute......................................... 69 153 5.2.4.Concluzii........................................................................ 71 156 5.3.Îndesirea unei re�ele de sprijin cu sta�ia total�............................. 71 156 5.3.1.Introducere..................................................................... 71 156 5.3.2.Îndesirea re�elei de sprijin prin drumuiri cu puncte nodale......................................................................................

71 156

5.3.2.1.Aspecte teoretice........................................... 72 159 5.3.2.2.Stabilirea traseelor de drumuiri cu puncte nodale........................................................................

73 161

5.3.2.3.M�sur�tori în teren....................................... 73 162 5.3.2.4.Transferul datelor �i calculul coordonatelor. 73 165 5.3.2.5.Rezultate ob�inute......................................... 74 166 5.3.3.Îndesirea re�elei de sprijin prin retrointersec�ie liniar�.. 74 166 5.3.3.1.Prezentare general�....................................... 74 168 5.3.3.2.Achizi�ia datelor............................................ 75 169 5.3.3.3.Calculul coordonatelor �i analiza rezultatelor.................................................................

77 170

5.4.Concluzii...................................................................................... 79 190 VI. DETERMINAREA RE�ELELOR DE RIDICARE ÎN TERENURI FORESTIERE CU STA�IA TOTAL�...................

79 190

6.1.Introducere................................................................................... 79 190 6.1.1.Obiective urm�rite......................................................... 79 190

6.1.2.Tipuri de drumuiri urm�rite �i procedee de m�surare- procesare................................................................................

80 192

6.2.Privitor la drumuirile încadrate.................................................... 80 192 6.2.1.Proiectarea traseelor �i alegerea punctelor.................... 81 194 6.2.2.M�sur�tori în teren. Calcule......................................... 81 195 6.2.3.Rezultatele ob�inute...................................................... 85 198

6

6.3.Drumuirea închis�........................................................................ 85 198 6.3.1.Lucr�ri executate.......................................................... 86 200 6.3.2.Calcule. Analiza rezultatelor........................................ 87 201 6.4.Drumuiri f�r� vize de orientare.................................................... 87 201 6.4.1.Generalit��i. Aspecte teoretice...................................... 87 202 6.4.2.Lucr�ri executate. Rezultate.......................................... 89 203 6.5.Concluzii...................................................................................... 90 209 VII. ÎNCERC�RI DE UTILIZARE A TEHNOLOGIILOR GNSS ÎN RIDICAREA UNOR DETALII DIN FONDUL FORESTIER.....................................................................................

90 209

7.1.Introducere................................................................................... 91 210 7.2.Posibilit��i de ridicare a detaliilor cu sistemul GPS..................... 91 210 7.2.1.Condi�ii specifice terenurilor forestiere........................ 92 210 7.2.2.Lucr�ri realizate............................................................ 92 210 7.2.2.1.Privitor la pozi�ionarea RTK......................... 92 210 7.2.2.2.Pozi�ionarea detaliilor în varianta Stop&Go 93 214 7.2.2.3.Pozi�ionarea detaliilor cu metoda static� rapid�.........................................................................

94 217

7.3.Concluzii...................................................................................... 96 226 VIII. ASPECTE FINALE................................................................ 98 239 8.1.Concluzii generale........................................................................ 98 239 8.2.Contribu�ii personale.................................................................... 99 240 8.3.Recomand�ri pentru produc�ie..................................................... 100 241 Bibliografie........................................................................................ 115 242 Lista de lucrari................................................................................. 121 248 Rezumat............................................................................................ 124 251 Curriculum Vitae......................................................................................... 125 252

7

CONTENT

I. INTRODUCTION............................................................................. 1 1 1.1.Overviews......................................................................................... 1 1 1.2.The importance of the topo-geodetic works for the forestry sector......................................................................................................

1 2

1.3.A brief history on the basis of the cartographic national forest........ 3 5 1.4.Current situation and future trends in national forest cartography.. 4 5 II. THE CURRENT STATE OF KNOWLEDGE AND ACHIEVEMENTS IN THE GEOTOPOGRAPHIC FIELD..........

5 8

2.1.Overviews......................................................................................... 5 8 2.2.Positioning elements......................................................................... 5 8 2.2.1.Datum levels and coordinate systems................................ 5 8 2.2.1.1.Geoid.................................................................. 5 8 2.2.1.2.Ellipsoid............................................................. 6 8 2.2.1.3.Sphere of average radius.................................... 6 10 2.2.1.4.Picture plane...................................................... 7 10 2.2.1.5.Geodetic coordinate system............................... 7 10 2.2.1.6.The Cartesian geocentric system of rectangular coordinates..................................................

8 11

2.2.2.System of reference. Geodetic Datum............................... 8 11 2.2.2.1.System of reference........................................... 8 11 2.2.2.2.Geodetic Datum................................................. 9 14 2.2.3.Global geodetic datum....................................................... 9 15 2.2.4.Regional geodetic datums (local)...................................... 9 16 2.2.4.1.European geodetic datum.................................. 9 16 2.2.4.2.National geodetic datum.................................... 10 19 2.2.5.National system of reference............................................. 10 19 2.2.5.1.Overviews.......................................................... 10 19 2.2.5.2.Stereographic projection 1970........................... 11 19 2.2.5.3.Universal Transversal Mercator projection(U.T.M.)........................................................

12 23

2.2.5.4.Altimetryc datum of Romania........................... 12 25 2.2.6.Datums transformation...................................................... 13 25 2.3.Geodetic control network................................................................. 14 26 2.3.1.Functions. Classification.................................................... 14 26 2.3.2.European geodetic control network................................... 15 27 2.3.2.1.Planimetric networks......................................... 15 27 2.3.2.2.Levelling networks............................................ 15 27 2.3.3.Geodetic control network of Romania............................... 15 27 2.3.3.1.Overviews.......................................................... 15 27

8

2.3.3.2.State geodetic triangulation............................... 16 28 2.3.3.3.National Geodetic control network GPS........... 17 29 2.3.3.4.Levelling Geodetic control network.................. 17 32 2.4.Tendencies for future........................................................................ 18 33 2.4.1.Future trends in the European Community countries........ 18 33 2.4.2.Future trends in Romania................................................... 18 33 2.4.2.1.Adoption System of Reference and Coordinates (SRC) ETRS-89.........................................

18 33

2.4.2.2.Introduction to Stereographic projection 2010. 18 34 2.5.Global positioning system NAVSTAR GPS.................................... 19 37 2.5.1.Introduction. Structure....................................................... 19 37 2.5.2.Other European GNSS systems......................................... 20 39 2.5.3.Positioning in GNSS system.............................................. 21 40 2.5.3.1.Principles and ways of positioning.................... 21 40 2.5.3.2.Working methods and procedures..................... 22 43 2.5.3.3.Errors in GPS positioning.................................. 23 50 2.6.Total Station, modern electronic instrument.................................... 24 53 2.6.1.Constructive principles. Components................................ 24 53 2.6.2.Accuracy. Constructive types............................................ 25 54 2.6.3.Work processes.................................................................. 26 57 2.6.3.1.Menu with postprocessing................................. 26 57 2.6.3.2.Real time method of work................................. 26 57 2.7.Other types of modern instruments................................................... 26 59 2.7.1.Overviews.......................................................................... 26 59 2.7.2.Smart Station..................................................................... 27 59 2.7.3.Topographic laser 3D tools................................................ 27 61 2.7.3.1. 3D laser scanners.............................................. 27 61 2.7.3.2.Sta�ii spa�iale...................................................... 28 63 2.8.Auxiliary services............................................................................. 28 64 2.8.1.ROMPOS Service.............................................................. 28 64 2.8.2.Software and programs...................................................... 29 66 2.9.Cartographic representations and modern imaging.......................... 29 70 2.9.1.Plan in digital format......................................................... 29 70 2.9.2.Analog conversion plan..................................................... 30 72 2.9.3.Orthophotomap.................................................................. 30 73 2.10.Summary of achievements and prospects in the geotopographic sector.............................................................................

31 74

III. CONDITIONS FOR CONDUCTING THE RESEARCH……. 34 113 3.1.The necessity and justification of the research……………………. 34 113 3.2.Objectives and research method……………………....................... 35 114 3.3.Location of works………………......………………………........... 37 116 3.4.Material basis available………………….......……………............. 38 117

9

3.4.1.Geotographic database....................................................... 38 117 3.4.2.Available logistics............................................................. 39 118 IV. GEODETIC TRIANGULATION VERIFICATION OF STATE NETWORK.............................................................................

39 105

4.1.Introduction....................................................................................... 39 105 4.1.1.Necessity and objectives of research................................. 39 105 4.1.2.Database and logistics available...................................... 39 105 4.2.Field works....................................................................................... 40 107 4.2.1.Identification and control of geodetic points in the area.. 41 109 4.2.2.Satellite data acquisition.................................................... 41 109 4.3.Points positioning in global GPS system.......................................... 41 109 4.3.1.Transfer and verification of observations.......................... 41 110 4.3.2.Primary coordinates calculation........................................ 41 110 4.3.3.Verification of discrepaney closing in triangles. Adoption solution fixed..............................................................

42 110

4.3.4 Calculation of the final geocentric coordinates................. 42 111 4.4.Transformation of coordinates in the national datum....................... 44 113 4.4.1.Overview............................................................................ 44 114 4.4.2.Transformation of coordinates with regional parameters.. 44 114 4.4.2.1.Transformation of coordinates with the TTC program..........................................................

46 115

4.4.2.2.Transformation of coordinates with the TopoSys program....................................................

46 115

4.4.2.3.Interpretation of results.............................. 48 117 4.4.3.Transformation of coordinates with national parameters.. 50 120 4.4.3.1.Transformation with TransDatRO application..............................................................

50 120

4.4.3.2.Transformation with Rompos service....... 50 120 4.4.3.3.Interpretation of results.............................. 52 124 4.4.4.Comparison of positioning GPS points with national and regional parameters..............................................................

53 125

4.4.4.1.The origin of data...................................... 53 125 4.4.4.2.Analysis of results..................................... 53 125 4.5.Conclusions....................................................................................... 54 125 V. THE ACHIEVEMENT OF A TRIGONOMETRICAL CONTROL NETWORK IN FORESTRY FUND............................

54 126

5.1.Overview. Objectives pursued.......................................................... 56 128 5.2.Determination of trigonometrical control network support in GPS system.............................................................................................

56 128

5.2.1.Design of the works........................................................... 56 128 5.2.1.1.Choice points. Programming considerations..... 56 128

10

5.2.1.2.Logistics available............................................ 56 128 5.2.1.3.Stages of work density....................................... 58 133 5.2.2.Collection and processing of data for stage I of density... 58 133 5.2.2.1.Comments.......................................................... 59 137 5.2.2.2.Primary processing............................................ 59 137 5.2.2.3.Datum transformation........................................ 59 137 5.2.2.4.Variants of data processing................................ 59 137 5.2.3.Acquisition and processing of data of phase II and III of density....................................................................................

60 138

5.2.3.1. Overview programming and data collection..... 65 146 5.2.3.2. Processing of data. Getting the final coordinates.....................................................................

65 146

5.2.4. Analysis of results............................................................. 65 147 5.2.4.1. Overviews...................................................................... 66 151 5.2.4.2. Analysis of the results of stage I of density................... 66 151 5.2.4.3. Analysis of the results of stage II and III of density...... 68 151 5.3. Density trigonometrical control network work of forestry fund with total station....................................................................................

68 153

5.3.1.Introduction........................................................................ 70 156 5.3.2.Trigonometrical control network work using traverse with common point.....................................................................

70 156

5.3.2.1.Theoretical aspects............................................. 70 156 5.3.2.2.Determination of traverses pathes and common points..............................................................................

70 156

5.3.2.3.Cadastral measurement...................................... 71 159 5.3.2.4.Data transfer. Calculation the coordinates of nodal points....................................................................

72 161

5.3.2.5.Results obtained................................................. 72 162 5.3.3. Density of geodetic control network by retro intersection combined with total station....................................

72 165

5.3.3.1.Overview............................................................ 73 166 5.3.3.2.Data acquisition................................................. 73 166 5.3.3.3.Calculation of coordinates................................. 73 168 5.4. Analysis of results. Conclusions...................................................... 74 169 VI. DETERMINING THE FRAMEWORK OF MINOR CONTROL IN WOODLANDS...........................................................

76 170

6.1.Introduction....................................................................................... 78 190 6.1.1.Objectives pursued............................................................. 78 190 6.1.2.Types of traverse track and processes of measurement-process..................................................................

78 190

6.2.Concerning of framed traverse......................................................... 78 190 6.2.1.The design and choice of points........................................ 79 192

11

6.2.2.Cadastral measurements. Calculations.............................. 79 192 6.2.3.The obtained results. Comments........................................ 80 194 6.3.Closed traverse.................................................................................. 80 195 6.3.1.Executed works.................................................................. 84 198 6.3.2.Calculations. Analysis of results....................................... 84 198 6.4.Traverse without orientation aim...................................................... 85 200 6.4.1.Overview. Theoretical aspects........................................... 86 201 6.4.2.Executed works. Results.................................................... 86 201 6.5.Conclusions....................................................................................... 86 202 VII. TESTS FOR THE USE OF GNSS TECHNOLOGIES IN SURVEYING OF DETAILS IN FORESTRY FUND......................

88 203

7.1.Introduction....................................................................................... 89 209 7.2.Possibilities for the surveying of details with GPS system.............. 89 209 7.2.1.Specific conditions of forest lands..................................... 90 210 7.2.2.Work carried out................................................................ 90 210 7.2.2.1. Overviews......................................................... 91 210 7.2.2.2.With regard to positioning RTK........................ 91 210 7.2.2.3.Positioning of details in Stop&Go version........ 91 210 7.2.2.4.Positioning details with fast static method........ 92 214 7.3.Conclusions....................................................................................... 93 217 VIII. FINAL ISSUES........................................................................... 95 226 8.1.General conclusions.......................................................................... 97 239 8.2.Personal contributions...................................................................... 97 239 8.3.Recommendations for production..................................................... 98 240 Bibliography.......................................................................................... 115 242 List of works.......................................................................................... 121 248 Abstract................................................................................................. 124 251 Curriculum Vitae.............................................................................................. 125 252

12

Prefa�� Cercet�rile necesare pentru realizarea obiectivelor fixate s-au desf��urat în

cadrul �colii Doctorale a Universit��ii Transilvania din Bra�ov, Facultatea de Silvicultur� �i Exploat�ri forestiere, Catedra de Amenajarea p�durii �i M�sur�tori terestre.

Doresc s� mul�umesc domnului prof. univ. dr. ing. Nicolae BO�, Membru corespondent al Academiei de �tiin�e Agricole �i Silvice, în calitate de conduc�tor �tiin�ific, pentru competenta �i riguroasa îndrumare pe parcursul perioadei de preg�tire doctoral� �i nu în ultimul rând pentru ajutorul oferit în vederea elabor�rii �i finaliz�rii tezei de doctorat.

De asemenea, mul�umesc conducerii Facult��ii de Silvicultur� �i Exploat�ri forestiere, în special domnului decan, prof. univ. dr. ing. Ioan Vasile ABRUDAN pentru colaborare, pe perioada preg�tirii doctorale.

Mul�umesc pe aceast� cale referen�ilor �tiin�ifici, domnului prof. univ. dr. ing. Dumitru Onose, domnului prof. univ. dr. ing. Vasile Mircea Ortelecan �i domnului prof. univ. dr. ing. Gheorghe Chi�ea pentru sugestiile, recomand�rile �i ajutorul oferit în vederea finaliz�rii tezei de doctorat.

Totodat� adresez mul�umuiri colaboratorilor din cadrul Facult��ii de Silvicultur� �i Exploat�ri forestiere, �i anume: domnului �ef de catedr� prof. univ. dr. ing. Ioan CLINCIU, domnului prof. univ. dr. ing. Ilie POPESCU, domnului prof. univ. dr. ing. Iosif LEAHU, domnului prof. univ. dr. ing. �tefan TAMA�, domnului conf. univ. dr. ing. Iosif Vorovencii, domnului �l. dr. ing. Cristian TERE�NEU, domnului �l. drd. ing. Marius MIH�IL�, domnului asist. univ. dr. ing. C�t�lin PETRI�AN, pentru colaborare �i ajutorul oferit în perioada preg�tirii doctorale.

În acela�i timp doresc s� mul�umesc domnului dr. ing. Jozsef Ferencz, de la S.C. MASTERCAD din Oradea, pentru sprijinul logistic �i recomand�rile de care am beneficiat.

Aduc mul�umiri colaboratorilor de la Universitatea din Oradea: domnului prof. univ. dr. ing. Ioan Vlad, domnului prof. univ. dr. ing. Nicu Cornel SAB�U, doamnei conf. univ. dr. Ecaterina Fodor, doamnei �l. dr. ing. Doina Podolean, doamnei �l. dr. ing. Marinela Bodog, domnului �l.drd. ing. C�lin IOVAN, domnului �l. drd. ing. C�lin P��cu�, domnului �l. drd. ing. Tudor Mo�iu, domnului asit. univ. dr. ing. Ovidiu H�ru�a, domnului asit. univ. drd. ing. Szilard Bartha,d-rei drd. ing. Vasilica Laura Damian, pentru în�elegere �i srijinul acordat pe parcursul perioadei de preg�tire doctoral�.

Mu�umesc de asemenea: domnului drd. ing. Bogdan Marinca�-ITRSV Cluj-Napoca, domnului ing. Ionel OPREA O.S. Sebi�-Moneasa-D.S. Arad, domnului ing. Marin Jurc�-O.S.Codrii Zarandului-Arad, domnului ing. �tefan Kiss O.S.S�cuieni-D.S. Bihor pentru sus�inerea logistic� acordat�.

Aduc mul�umiri colaboratorilor din sectorul m�sur�torilor terestre: domnului ing. Huba MARTON- SC GEOTOP SRL, domnului ing. Adrian FLORI�-SC TOPOSISTEM SRL, domnului ing. Iosif Gavril BALINT-SC GEODATA SRL, domnului ing. Marcell ERDEI- SC MASTERCAD SRL, domnului ing. Mircea TRÎNC OJCPI-Bihor, domnului ing. Alin PFANDL-SC PFANDL&MAYER SRL, pentru colaborare �i ajutor. Nu în ultimul rând mul�umesc studen�ilor �i masteranzilor cu care am avut omoarea s� colaborez pentru realizarea studiilor de caz din cadrul tezei de doctorat �i îi asigur de toat� considera�ia �i pre�uirea mea.

Mul�umiri familiei mele �i celor apropia�i pentru ajutorul acordat �i mai ales pentru în�elegere pe parcursul acestor zece ani de munc� �i sacrificii.

13

I. INTRODUCERE 1.1.Generalit��i Gestionarea durabil� a resurselor naturale �i a mediului ambiant a

devenit, în ultimele decenii, o preocupare permanent�, pe plan mondial, a speciali�tilor grupa�i în diverse organiza�ii na�ionale �i interna�ionale. În toate ocaziile se eviden�iaz� cu t�rie viitorul sumbru al planetei noastre , spre care ne îndrept�m, de la înc�lzirea global� cu efectul de ser�, la de�ertizare �i lipsa apei potabile, pân� la limitarea unor resurse alimentare, strict necesare asigur�rii unui trai decent.

Managementul privind folosirea ra�ional� a acestor resurse �i men�inerea, respectiv ameliorarea, condi�iilor de mediu, nu este nici simplu �i nici u�or. Se au în vedere suprafe�ele întinse ce trebuie urm�rite, la nivel regional, na�ional sau chiar global, complexitatea fenomenelor �i caracterul lor transfrontalier, cu efecte pe alte teritorii decât cele pe care sunt generate �i timpul îndelungat necesar unor observa�ii sistematice. În plus, implementarea unor programe specializate, de perspectiv� presupune acoperirea unor cheltuieli legate de personalul necesar, de dotare cu o logistic� modern� �i de o anumit� structur� organizatoric�.

1.2.Importan�a lucr�rilor topogeodezice pentru sectorul forestier

Tehnologiile moderne, din sectorul m�sur�torilor terestre sunt dublate de sisteme de calcul pentru culegerea, transferul, prelucrarea automatizat� a datelor �i interpretarea rezultatelor.

Baza cartografic� a fondului forestier na�ional a fost asigurat� în timp prin m�sur�tori topografice, finalizate prin planuri mai mult sau mai pu�in precise, func�ie de aparatura disponibil�. Cu timpul, aceast� aparatur� s-a perfec�ionat, în plus în anii ’40 din secolul trecut s-a conturat metoda aerofotogrametric�, performant� care asigur� în acela�i timp o precizie echivalent� ridic�rilor terestre, ca randament �i eficien�� economic�, în cazul supref�elor de teren mari.

În prezent, ridic�rile geo-topografice se execut� cu aparatur� performant�, folosind sistemele de pozi�ionare GPS pentru punctele din re�elele geodezice, care pot asigura precizii superioare de pozi�ionare, uneori subcentimetrice. În acela�i timp, pentru re�elele de ridicare �i respectiv pentru ridcarea detaliilor se folosesc sta�ii totale, cu un grad ridicat de precizie �i automatism, înclusiv sta�iile inteligente care reunesc în aceea�i unitate elemete de sta�ie total� �irespectiv sistem GPS. Mai recent, se utilizeaz� scanere cu laser (laser scanner), capabile s� pozi�ioneze un nor de puncte din spa�iu, cu aplica�ii directe în sectorul forestier.

Ca urmare, pe plan mondial, exist� tendin�a ca toate ridic�rile geo-topografice s� se realizeze cu aparatur� modern�, dispunând de un mod

14

automat de înregistrare a datelor, de transfer, de prelucrare a datelor în unele situa�ii direct pe teren �i raportarea planurilor automatizat, utilizând softuri corespunz�toare, specializate pentru anumite aplica�ii.

Planurile �i h�r�ile tematice, reunite într-un sistem cartografic Fig.1.1 - Succesiunea lucr�rilor geo-topo-fotogrametrice al p�durilor au fost (Bo�, Chi�ea, 2005)

de mare valoare (The sequence of work of the geo-topo-photogrammetry) în trecut �i sunt indispensabile, în prezent, pentru o gospod�rire ra�ional�, durabil� a p�durilor. Ele servesc în primul rând pentru inventarul fondului forestier na�ional, în vederea men�inerii integrit��ii lui �i în special pentru amenajarea p�durilor, pentru proiectarea parcelarului, pentru amenajarea bazinelor hidrografice, pentru proiectarea instala�iilor cu cablu, pentru proiectarea înstala�iilor de transport, pentru amenajarea fondurilor de vân�toare �i pescuit, pentru cadastru forestier, pentru implementarea sistemului informatic geografic G.I.S. aferent sectorului forestier �i pentru altele.

Lucr�rile topogeodezice din cadrul sectorului forestier sunt caracterizate de o complexitate �i respectiv de o diversitate ridicat� �i se clasific� îm ridic�ri pe suprafe�e mari�i ridic�ri pe suprafe�e restrânse (fig. 1.1).

Odat� cu aderarea ��rii noastre la Comunitatea Eoropean� necesitatea implement�rii tehnologiilor moderne de realizare a lucr�rilor topogeofotogrametrice este imperativ�. Ca urmare, din considerente de ordin tehnic �i economic sunt necesare a fi respectate o serie de condi�ii obligatorii, dup� cum urmeaz�:

� asigurarea unit��ii lucr�rilor geo-topo-fotogrametrice �i integrarea rapid� a celor ulterioare în cadrul re�elei geodzice europene generic denumit� EUREF prin intermediul re�elei geodezice na�ionale GPS; � trecerea de la sistemul de ferein�� S-42 al ��rii noastre, definit de elipsoidul Krasovski �i proiec�ia stereografic� “70 la sistemul

15

ETRS-89-GRS-80/stereografic 2010, aspecte ce urmeaz� a se efectua pân� în 2013; � produsele finale, planurile �i h�r�ile s� fie realizate în format digital, aspect ce permite o gestionare optim� a acestora; � calitatea produselor finale ob�inute, respectiv con�inutul �i preciziea h�r�ilor �i planurilor corespunz�toare cerin�elor actuale, na�ionale �i comunitare; � evitarea suprapunerii lucr�rilor prin implementarea unor tehnologii moderne �i a unei metodologii unitare de lucru satisf�c�toare pentru introducerea cadastrului general, în inventarul na�ional forestier �i amenajarea p�durilor, eliminând astfel o serie de cheltuieli inutile. De re�inut, c� lucr�rile de ridicare în plan a fondului forestier sunt

caracterizate de unele condi�ii specifice �i dificile de lucru, având în vedere relieful accidentat �i prezen�a vegeta�iei arborescente care împiedic� vizibilitt��ile.

În final, men�ion�m c�, pentru realizarea obiectivelor stabilite în vederea moderniz�rii lucr�rilor topo-geodezice sunt necesare o serie de dot�ri, în special aparatur� performant�-receptoare GPS, sta�ii totale, nivele automate, camere fotogrammetrice digitale performante, dar �i PC-uri performante, softuri adecvate pentru înregistrarea datelor �i ob�inerea produsului final.

1.3.Scurt istoric referitor la baza cartografic� forestier� na�ional� Cunoa�terea fondului forestier ca întindere �i pozi�ie s-a resim�it ca

o grij� a proprietarului, respectiv ca o necesitate obiectiv�, ap�rut� cu sute de ani în urm� din sim�ul de st�pânire �i de folosire a unui bun, indispensabil vie�ii care poate fi sporit dup� o perioad� îndelungat�. În acest spirit, la noi, o inventariere efectiv� a lor, s-a început cu hot�rnicia mo�iilor, de boierii proprietari realizat� acum un secol de Gh. Asachi �i Gh. Laz�r care au înfiin�at la Ia�i �i la Bucure�ti �i primele �coli de ingineri hotarnici str�bunii celor cadastrali de azi. Planurile ob�inute, prin m�sur�tori simple, au reprezentat acte de proprietate �i începutul unei eviden�e a lucr�rilor de exploatare ra�ional�, gospod�reasc�, cu grij� pentru viitor. Mai târziu, o dat� cu primele amenajamente s-au executate ridic�ri topografice, propriu-zise cu busola si cu tahimetrul, planurile rezultate servind la organizarea teritorial� �i planificarea lucr�rilor silvice în general.

Dup� na�ionalizarea p�durilor, (1948) s-a introdus, în cadrul lucr�rilor de amenajare, începând din anii 1958-59, metoda aerofotogrammetric�, performant�, de mare randament, prin care s-a realizat un sistem cartografic, unitar pe �ar�, de nivel european, cuprinzând:

16

� planuri de baz� ale p�durilor, pe U.P - uri, restituite fotogrammetric, în format analogic, pe trapeze Gauss, la scara 1/5000, în sistem 3D, cu linii de nivel, încadrate în stereografic '70, �i Marea Neagra '75, cu o precizie de ±25-30 cm în planimetrie �i ±20cm în altimetrie, planuri folosite la proiectarea organiz�rii teritoriale (parcelarul amenajistic), determinarea suprafe�elor, la elaborarea unor anteproiecte de geniu forestier �.a.; � h�r�i amenajistice, ale arboretelor, cu unit��ile amenajistice, compozi�ia, vârsta �i consisten�a, inclusiv a lucr�rilor de cultur�, a instala�iilor de transport �.a., ca produse derivate din planurile de baz� pe U.P-uri, la scara 1/20.000, în format 2D, tip analogic, care au fost �i mai sunt înc� folosite în scopuri lucrative, utile unor activit��i din sectorul forestier; � fotograme aeriene, integrate �i utilizate efectiv, individuale sau în cupluri stereoscopice în cadrul procesului de descriere parcelar�, respectiv la stabilirea deplas�rilor, la extragerea unor elemente de sta�iune �i mai ales de arboret, la separarea subparcelelor �.a. Cele trei categorii de produse, la care se adaug� �i harta general� a

ocolului silvic, au constituit componentele sistemului cartografic al p�durilor, realizare de excep�ie din perioada în care acestea au fost na�ionalizate; în continuare aceste piese au fost în permanen�� actualizate prin revizuirile decenale ale amenajamentelor. Întreg proces tehnologic, cu excep�ia aerofotografierii, executat� de serviciile militare, a fost realizat în regie proprie, a Ministerului Silviculturii prin filialele ICAS �i Centrul de fotogrammetrie din Pipera, planurile restituite, de baz�, fiind realizate verificate �i recep�ionate conform Normelor tehnice unitare pe �ar� pentru introducerea planului topografic na�ional.

1.4.Situa�ia actual� �i tendin�e de viitor în cartografia forestier� na�ional� În prezent, sistemul cartografic forestier, a c�rui utilitate în

desf��urarea unor activit��i de baz� din sector este unanim recunoscut� ca indispensabil�, se g�se�te, de dou� decenii, în deriv�. Piesele componente amintite �i în special planurile topografice de baz� 1/5000, au disp�rut, iar cele r�mase sunt lipsite de actualitate datorit� schimb�rilor intervenite în structura juridic� a fondului forestier si întreruperea lucr�rilor propriu-zise de amenajare pe ocoale �i U.P.

Temeiul realiz�rii sistemului cartografic forestier, ce reprezint�, de fapt, o obliga�ie na�ional� �i în concordan�� cu cerin�ele comunitare sunt:

� Legea nr. 7/1996, a Cadastrului �i Publicit��ii Imobiliare care prevede introducerea unui „sistem unitar �i obligatoriu de eviden�� tehnic�, economic� �i juridic� a tuturor imobilelor de pe întreg teritoriul ��rii”, deci inclusiv a fondului forestier na�ional;

17

� unele prevederi ale Codului silvic care se refer� indirect la un asemenea obiectiv în cadrul principiilor gestion�rii durabile prin „asigurarea integrit��ii fondului forestier �i a permanen�ei p�durilor” (art. 5) �i precizarea c� „amenajamentele se elaboreaz� la nivelul ocoalelor silvice pe unit��i de produc�ie (art. 20); � Ordonan�a de guvern nr 66/2010 privind instituirea Infrastructurii Na�ionale pentru Informa�ii spa�iale în România, în vederea implement�rii Directivei, europene INSPIRE din 2007 cu acela�i obiect. Este evident c� asemenea obiective, nu pot fi atinse decât pe baza

unui sistem cartografic modern �i performant, realizat �i între�inut la zi cu ajutorul tehnologiilor geomatice.

În viitor, dar nu în unul îndep�rtat, structura viitorului sistemului cartografic modern, unitar, extins pe toate p�durile ��rii, trebuie studiat temenic pentru stabilirea unei metodologii bine puse la punct. Normele tehnice ce se vor elabora pe acest� baz� vor trebui s� integreze experien�a �i coresponden�a recunoscut� a sectorului forestier în acest domeniu, cât �i tehnologiile moderne, geomatice, disponibile �i accesibile în prezent �i la noi. Piesele componente sunt reduse ca num�r dar complexe prin natura lor.

II. STADIUL ACTUAL AL CUNO�TIN�ELOR �I REALIZ�RI ÎN DOMENIU GEOTOPOGRAFIC 2.1.Generalit��i Una din preocup�rile de baz� ale geodeziei o constituie

determinarea pozi�iei unor puncte sau a unor corpuri, sta�ionare �i în mi�care, situate pe suprafa�a terestr�, pe ap� sau în spa�iu. Pozi�ionarea acestora se realizeaz� printr-un set de coordonate care apar�in unui anumit sistem, variabil în timp, concretizat în prezent prin sistemul geodezic în care pozi�ia este dat� prin intermediul latitudinii �i longitudinii geodezice, la care se mai adaug�, uneori, �i altitudinea elipsoidal� (Moldoveanu C., 2005).

2.2.Elemente de pozi�ionare 2.2.1.Suprafe�e de referin�� �i sisteme de coordonate 2.2.1.1.Geoidul Suprafa�a fizic� a P�mântului pe care se proiectez� �i se execut�

lucr�rile goetopografice este eterogen�, ca urmare este nevoie de o suprafa�� de referin��, cât mai apropiat� de cea real� pentru raportarea acestora.

Uzual, geoidul este generat de suprafa�a medie lini�tit�, a m�rilor �i oceanelor deschise, prelungit� pe sub continente. Definit de Gauss ca figur� matematic� a P�mântului, geoidul este o suprafa�� echipoten�ial� din punct de vedere al accelera�iei gravita�ionale, perpendicular�, în orice punct al ei, la direc�ia dat� de firul cu plumb, ca suprafa�� de nivel zero, se ia drept referin�� în determinarea cotelor (fig.2.1).

18

2.2.1.2.Elipsoidul Figura geometric� de referin��, conven�ional�, în raport cu care se define�te suprafa�a geoidului este elipsoidul de rota�ie. Ca suprafa�� matematic� regulat�, propus� de Helmert, pe care se proiecteaz� punctele de pe teren, elipsoidul permite încadrarea matematic� a problemelor; în acest scop el trebuie s� se apropie cât mai mult, ca Fig. 2.1- Suprafe�e de referin�� form� �i dimensiuni, de geoid (Reference surfaces) spre a nu afecta precizia de determinare. Ca un corp regulat, spre deosebire de geoid, suprafa�a lui permite rezolvarea unor probleme ale geodeziei folosind rela�ii matematice riguroase, dar greoaie. Pe uscat geoidul se g�se�te deasupra elipsoidului, iar pe ap� dedesubt, distan�a maxim� între aceste suprafe�e nedep��ind 100 - 150m (fig. 2.1, 2.2).

2.2.1.3. Sfera de raz� medie Pe anumite suprafe�e elipsoidul de

referin�� poate fi asimilat �i substituit cu o sfer�, având în vedere turtirea mic� a P�mântului (a ~ 1/300) �i faptul Fig.2.2.-Elementele elipsoidului c� pe suprafa�a acesteia calculele (Elements of the reference ellipsoid) sunt evident mai simple (fig.2.3).

Raza medie echivalent� a unei asemenea sfere se deduce cu rela�ia lui Gauss NMR ⋅= unde M reprezint� raza de curbur� a elipsei meridian care trece prin punctul P �i cei doi poli, iar N raza de curbur� a primului vertical VV, sec�iune perpendicular� pe prima (fig. 2.3). Segmentul PP' = N, denumit �i normala mare, d� prin proiec�ie raza de curbur� a paralelei care trece prin P, de expresie:

ϕcos⋅= Nr (2.1)

La latitudinea medie a ��rii noastre, cu rela�ia (2.2) se ob�ine R = 6.379 km. Fig.2.3. - Sfera de raz� medie

Orientativ se poate calcula o raz� medie (The average radius of sphere) pentru întreg globul, prin integrarea rela�iei lui Gauss, ca medie ponderat� a semiaxelor (rela�ia ) respectiv ca raz� a unei sfere de volum cu cel al elipsoidului de referin��. De fiecare dat� se ob�ine Rm = 6.371,2

19

2.2.1.4.Planul de proiec�ie Pe suprafe�e mici, cu anumite

aproxim�ri �i calcule prealabile de centrare �i reducere, pozi�ia punctelor se determin� direct într-un plan de proiec�ie. Este cazul re�elelor geodezice secundare, a celor de îndesire �i a celor de ridicare, ce se calculeaz� direct în planul de proiec�ie al sistemului cartografic adoptat.In consecin��, în acest sistem vor rezulta �i coordonatele tuturor punctelor care definesc detaliile Fig.2.4.-Sistemulcartezian

topografice. (The cartesian geocentric system) În planul orizontal al locului se proiecteaz� direct �i unele ridic�ri

topografice independente, neîncadrate în re�eaua geodezic�, desf��urate pe suprafe�e mici, având în vedere c�, pe por�iuni restrânse, sfera de poate confunda cu planul tangent. In prezent asemenea lucr�ri sunt considerate ca excep�ii, admise doar în cazuri bine justificate ale unor ridic�ri de interes local, sau în lucr�ri inginere�ti, de precizie ridicat� (trasarea unui tunel, construc�ia unui baraj hidrotehnic �. a).

2.2.1.5. Sistemul geodezic de coordonate Pozi�ionarea unui punct presupune, din punct de vedere geometric,

stabilirea pozi�iei lui cu o acurate�e prestabilit�, dat� printr-un set de coordonate care apar�in unui sistem de coordonate legat, la rândul s�u, de un sistem de proiec�ie utilizat pentru reprezentarea suprafe�ei terestre. În sistemul geodezic de coordonate un punct oarecare P este pozi�ionat pe suprafa�a elipsoidului de referin�� prin (fig. 2.4):

� latitudinea geodezic�, BP, nordic� sau sudic�, dat� de unghiul format de normala (perpendiculara) dus� prin punct la suprafa�a elipsoidului �i planul ecuatorului. La noi, latitudinea medie B se consider� 46°; � longitudinea geodezic�, LP, estic� sau vestic�, respectiv unghiul diedru al planelor ce con�in primul meridian, stabilit în 1884 la Greenwich �i pe cel al punctului P. �ara noastr� este cuprins� între meridianele de 20° �i 29°45'; � altitudinea elipsoidal�, HP, respectiv segmentul de normal� cuprins între pozi�ia punctului pe suprafa�a fizic� �i proiec�ia sa pe elipsoid, folosit� uneori în lucr�rile �tiin�ifice, dedus� din suma:

Hp=ZP+h, (2.2) unde ZP - reprezint� cota punctului dat� fa�� de geoid, iar h

diferen�a dintre geoid �i elipsoid.

20

2.2.1.6.Sistemul cartezian geocentric de coordonate rectangulare A�adar sistemul folose�te dou� suprafe�e de referin�� definite

anterior respectiv geoidul, care reprezint� P�mântul din punct de vedere fizic �i elipsoidul, considerat un model geometric al P�mântului �i o aproximare a geoidului (C. Moldoveanu, 2002). Proiec�ia stereografic� '70 folosit� la noi este legat� de elipsoidul Krasovski prin originea �i direc�iile axelor sale (X-pe nord, Y spre est); altitudinile normale sunt date în raport cu geoidul.

2.2.2.Sisteme de referin��. Datum geodezic

2.2.2.1. Sisteme de referin�� Un sistem de referin�� stabile�te leg�tura dintre sistemul de

coordonate �i P�mânt, astfel încât fiecare punct sau obiect, situate pe suprafa�a terestr�, în aer sau pe ap�, este pozi�ionat în mod unic prin coordonatele sale. Evolu�ia dinamic� a tehnologiei GPS a impus introducerea unui Sistem Terestru Interna�ional de Referin�� (ITRS), determinat prin cooperarea interna�ional�, din care s-au dezvoltat unele sisteme conven�ionale de referin��, care sunt utilizate pe teritoriile na�ionale.

Sistemul geodezic mondial WGS-84 (World Geodetic System) a fost realizat de Departamentul de Ap�rare U.S.DoD (Departament of Defense) pentru pozi�ionare GPS, este utilizat în prezent pe mapamond, fiind apropiat de recentul sistem de referin�� ITRF-96 (International Ferrestrial Reference Frames) cu o diferen�� de câ�iva cm, caracterizându-se printr-o serie de parametrii specifici.

Sistemul conven�ional EUREF (European Reference Frames) este bazat de asemenea pe sistemul GPS, fiind proiectat ca o referin�� precis� �i apropiat� de WGS-84, care s� fie utilizat� în Europa continental� în scopuri de pozi�ionare, naviga�ie, geodezice �i geodinamice.

În România sistemul na�ional, conven�ional de referin�� are la baz� elipsoidul Krasovski (1942) �i proiec�ia steregrafic� 1970 pentru pozi�ionarea planimetric� a re�elelor geodezice �i geoidul pentru cote.

Datumul altimetric este referen�iat la geoid �i definit printr-un singur punct, fiind reprezentat printr-un reper de nivelment zero Marea Neagr� “75, amplasat la nivelul m�rii, în func�ie de care se realizeaz� sistemul de altitudini. Transformarea lui presupune ad�ugarea algebric� a unei valori constante la cote cunoscute ale tuturor punctelor în lucru. Dup� cum s-a ar�tat, men�inerea la noi a celor dou� datumuri distincte orizontal (2D) �i vertical (1D) creeaz� unele dificult��i generate de necoresponden�a celor dou� suprafe�e de referin��: elipsoidul în primul caz �i geoidul pentru pozi�ionarea în altitudine.

21

2.2.2.2.Datum geodezic Datumul geodezic este un

set de conven�ii (set de parametrii, deci f�r� erori) care stabile�te rela�ii spa�iale între un sistem de coordonate �i P�mânt (Moldoveanu C., 2005). Acesta este definit efectiv prin 8 parametri, trei pentru loca�ia originii, trei pentru orientarea în spa�iu a axelor de coordonate, unulpentru dimensionarea geometric� a figurii elipsoidului Fig. 2.5- Datumuri geodezice

(axa mare) �i unul pentru forma lui (Bo�, Iacobescu, 2007) (apaltizare). (Bo�, Iacobescu, 2007). (Geodetic datums)

În consecin��, acesta define�te forma �i dimensiunile P�mântului precum �i originea �i orientarea unui sistem de coordonate utilizat la reprezentarea suprafe�ei terestre. De asemenea, poate fi considerat un model matematic al P�mântului utilizat pentru realizarea pozi�ion�rii diverselor detalii. Setul de parametrii ale�i la definirea datumului reprezint� baza calculelor care se realizeaz� în vederea pozi�ion�rii spa�iale sau plane, dup� caz (Moldoveanu C., 2005).

2.2.3.Datumul geodezic global Datumul geodezic global este caracterizat de un elipsoid de

referin��, astfel ales încât s� aproximeze în condi�ii optime geoidul în ansamblul s�u. Originea sistemului de axe este considerat� în centrul de mas� al P�mântului, axa z este dirijat� pe direc�ia polului nord, axa x paralel� cu meridianul zero (Greenwich), iar elipsoidul de referin�� definit prin patru parametri geometrici �i fizici (semiaxa mare, viteza unghiular� a P�mântului �i doi coeficien�i gravita�ionali).

Determin�rile GPS se fac, în lume �i la noi, în acest datum global, definit prin sistemul geocentric de axe amintit mai sus �i elipsoidul WGS84, utilizat pe întreg globul. Pe viitor cercet�rile se vor realiza pe un model nou de gravitate al P�mântului �i va fi asociat cu geoidul. Cadrul de referin�� se va ghida spre mi�carea pl�cilor tectonice �i o nou� sta�ionare a sta�iilor. O cerin�� a utilizatorilor de GPS este introducerea în modelul de calcul a efectului mareei terestre (P�unescu, Mocanu, Dimitriu, 2006).

2.2.4.Datumuri geodezice regionale (locale) 2.2.4.1.Datumul geodezic european Trebuie precizat faptul c� exist� mai multe datumuri care se

utilizeaz� în prezent pe plan mondial, fiecare utilizator fiind liber s� aleag� un datum care s� satisfac� condi�iile de precizie �i s� asigure pozi�ionarea în

22

diferite sisteme de calcul. Dup� zona acoperit� din suprafa�a globului p�mântesc, datumurile pot fi de diverse tipuri.

Datumul european spre exemplu, este definit prin zona continental� pe care o deserve�te, are punctul de origine (turnul Helmert) cu latitudinea 55°22'51"N, componenta pe meridian a devia�iei verticale 3 ",36, longitudinea originii 13°03'58",741E, componenta în primul vertical al devia�iei verticale 1'',78 �i elipsoidul interna�ional de referin�� WGS-84.

În Europa exist� în prezent sisteme na�ionale de altitudine cu datum diferit. Peste 40 de ��ri Europene utilizeaz� 19 sisteme de referin�e a mareei, diferen�ele respectând m�surile de referin�� ale mareei UELN (Amsterdam), variind de la +16 la -231 centimetri. Sta�iile de determinare ale mareei aferente sistemului de altitudini na�ionale în Europa sunt amplasate la oceane �i m�ri interne - Marea Baltic�, Marea Nordului, Marea Mediteran�, Marea Neagr�, Marea Adriatic�, Oceanul Atlantic. Ca urmare, datumul utilizat pentru altitudini este de natur� istoric� �i nu toate punctele zero sunt referite la nivelul mediu al m�rii (din P�unescu C., Mocanu V., Dimitriu S., 2006).

2.2.4.2.Datumul geodezic na�ional În România se lucreaz� înc� în dou� datumuri, unul orizontal

având ca suprafa�� de referin�� elipsoidul Krasovski �i unul vertical definit prin altitudinea punctelor date în raport cu suprafa�a geoidului ca referin�� �i efectiv fa�� de un reper situat la malul m�rii. În viitor se preconizeaz� trecerea în datumul european, caracterizat mai sus sau chiar unul nou propus de câteva decenii.

Originea unui astfel de sistem nu coincide cu centrul de greutate al P�mântului, fiind u�or deplasat� (fig. 2.5).

2.2.5.Sistemul de referin�� na�ional 2.2.5.1.Generalit��i În România sistemul na�ional, respectiv conven�ional, de referin��,

are la baz� elipsoidul Krasovski (1940) �i proiec�ia stereografic� 1970 pentru pozi�ionarea re�elelor geodezice în plan �i geoidul (cvasigeoidul) pentru cote sau altitudini.

În ultimul deceniu a fost introdus �i extins progresiv sistemul european EUREF pe etape, sub forma unor puncte reunite într-o re�ea geodezic� de ordin superior, pozi�ionate cu tehnologia GNSS, cu o precizie ridicat�. Ca urmare au fost determinate 17 sta�ii în cadrul campaniei EUREF RO- 94, fiind astfel realizat� baza aferent� dezvolt�rii în continuare a Re�elei Geodezice Na�ionale GPS.

23

2.2.5.2.Proiec�ia stereografic� 1970 Reprezentarea plan� a suprafe�elor curbe, nedesf��urabile, se realizeaz� prin proiec�ii care se aleg în func�ie de m�rimea �i forma teritoriului na�ional. Sistemul de proiec�ie „Stereografic 70”, oficializat �i introdus la noi de aproape patru decenii, este în prezent generalizat �i obligatoriu.

În principiu, proiec�ia stereografic� este o proiec�ie perspectiv�, conform�, ce p�streaz� nealterate unghiurile �i deformeaz� distan�ele. Un punct P de pe suprafa�a elipsoidului, substituit cu sfera de raz� Gauss, se trece pe planul de proiec�ie T, considerat tangent în centrul regiunii de ridicat, în Pt.

Dreptele proiectante pleac� din punctul S (stereografic), diametral opus celui de tangen��. În varianta actual� „Stereografic 70”, planul de proiec�ie T este coborât cu cantitatea i= 1389,478 m, devenind secant (S), astfel încât punctul P de pe elipsoid este proiectat în Ps.Sistemul axelor de coordonate rectangulare, plane, are urm�toarele caracteristici:

� originea (O) se g�se�te în centrul ��rii, undeva la nord de F�g�ra�, la intersec�ia paralelei de 46o cu meridianul de 25° (fig. 2.6), coordonatele geografice �i plane ale originii devin a�adar B0 = 46°, Lo = 25°, respectiv Xo = 0, Yo = 0; � pozitivarea tuturor coordonatelor, necesar� simplific�rii calculelor, se realizeaz� prin translatarea originii axelor de coordonate spre sud-vest, în zona Belgradului, ad�ugând la toate punctele câte 500000,00 m, atât pe X cât �i pe Y. La noi proiec�ia

stereografic� a fost folosit� în mai multe structuri: prin utilizarea mai multor planuri tangente (Târgu Mure�, Vaslui, Timi�oara), pe un plan tangent unic �i în prezent, din 1970, pe plan secant coborât cu i = 1.389,478m.

Fig. 2.6 - Axelor de coordonate �i cercurile de deforma�ie nul�

(Coordinate axis and null circles deformation)

24

2.5.3.Proiec�ia Universal Transversal Mecator (U.T.M.) Aceast�

proiec�ie a fost adoptat� de Agen�ia Na�ional� de Cartografiere �i Imagistic� a Statelor Unite ale Americii (NIMA) pentru scopuri militare. Proiec�ia UTM reprezint� o variant� a proiec�iei Gauss-Krüger.

Fig. 2.7 - România în proiec�ie U.T.M (România in U.T.M projections)

În principiu proiec�ia Mercator este o proiec�ie cilindric� în cadrul c�reia elipsoidul de referin�� este înf��urat într-un cilindru, iar punctele sunt trecute pe suprafa�a interioar� a acestuia prin proiectante ce pleac� din centru elipsoidului.

Prin decuparea cilindrului pe generatoarea opus� �i desf��urare, se ob�ine reprezentarea plan� a suprafe�ei curbe a elipsoidului, în sistemul de coordonate UTM (fig. 2.7) (Bo�, Iacobescu, 2009).

Preconizat� în 1569 de matematicianul olandez Kremer, proiec�ia cilindric� se prezint� în mai multe variante.

Proiec�ia transversal� Mercator (UTM), a fost adoptat� în 1990 la NATO ca sistem de referin�� pentru întreg globul p�mântesc, asociat� cu sistemul GPS pozi�ionare satelitar�, pe elipsoidul WGS-84, în scopuri militare �i civile (Bo�, Iacobescu, 2009). Nomenclatura foilor de plan este dat� pe trapeze, cu unele diferen�e fa�� de proiec�ia Gauss-Kruger utilizat� la noi. Se porne�te tot de la scara 1: 1 000 000, cu unitatea de 4º-6º, la care nota�ia ar fi NL35-06 interpretat� astfel: N-reprezint� emisfera nordic�, L este zona de 4º pe latitudine cuprins� între paralelele 44º - 48º, 35 este num�rul fusului, al cincilea de la Greenwich, 06 este a �asea foaie de hart� din ceea de la scara 1: 1000 000 (Bo�, Iacobescu, 2009). 2.2.5.4.Datumul altimetric al României Datumul geodezic altimetric al României este definit prin altitudinea punctelor referite la suprafa�a geoidului, fiind deduse efectiv în raport cu un reper,

25

zero fundamental, situat la nivelul m�rii. A�adar altitudinile, respectiv pozi�ia în în�l�ime Z a punctelor, se dau fa�� de geoid, ca suprafa�� de referin�� (de nivel zero) specific�, diferit� de elipsoid. Fig. 2.8 - Transformarea datum-ului

(Datum transformation) Altitudinile punctelor fa�� de geoid se pot exprima în sistemul

cotelor normale, adoptat la noi, dinamice sau ortometrice, în func�ie de valoarea gravita�iei luat� în considerare.

Sistemul GPS furnizeaz� cote referite la elipsoid, suprafa�� ce serve�te ca referin�� �i planimetriei. Altitudinile determinate în sistem GPS pentru a fi transformate în sistemul cotelor normale este nevoie s� se ia în considerare diferen�a de în�l�ime între elipsoid �i geoid sau cvasigeoid, dedus� prin determin�ri combinate geodezice �i gravimetrice. Sistemele de referin�� pentru nivelment, definite practic de locul de amplasare al punctului zero fundamental în raport cu care se calculeaz� altitudinile pentru întreg teritoriul na�ional, au fost la noi diferite în timp, Marea Adriatic� pentru Transilvania �i Banat la începutul secolului trecut �i Marea Neagr� în restul ��rii, Marea Baltic� 1 �i 2 dup� cel de-al doilea r�zboi mondial, în comun cu toate ��rile foste comuniste �i Marea Neagr� 1975 pân� în prezent.

2.2.6.Transformarea datumurilor Transformarea datumului în activitatea curent� geotopografic�

reprezint� trecerea coordonatelor unor puncte dintr-un datum în altul prin a�a numita datum transformation, respectiv printr-o transformare de datum, care este de fapt o transcalculare geodezic�. Cel mai frecvent �i important caz al unei astfel de conversii este reprezentat, la noi, de transformarea datumului global, în datumul na�ional, considerat local. Problema are dou� aspecte distincte, fiecare cu specificul �i dificult��ile lui, a c�ror remediere se a�teapt� în viitor.

Transformarea datumului orizontal ia forma unei transform�ri Helmert cu patru parametri: dou� transla�ii, o rota�ie �i un factor de scar�. În prezent, la noi opera�ia vizeaz� pozi�ionarea 3D în ansamblu, respectiv coordonatele spa�iale ale sistemului geocentric interna�ional �i nu numai pe cele plane. În acest caz, trecerea în datumul geodezic al României a datumului spa�ial urmeaz� aceea�i transformare Helmert bazat� pe �apte parametri ce definesc pozi�ia reciproc� a celor dou� sisteme (fig. 2.8):

26

� trei ransla�ii �x, �y, �z, respectiv relativele în metri calculate prin diferen�a coordonatelor celor dou� origini; � trei rota�ii rx, ry, rz, ca valori unghiulare ce reprezint� r�sucirea, într-un anumit sens, a datumului local în jurul celor trei axe ale sistemului de referin��; � factorul de scar� s, de transformare, a c�rui valoare dat� în ppm (parts per milion - p�r�i din milion), este foarte apropiat� de unitate. Transcalcularea propriu zis� a punctelor noi se realizeaz� automat,

cu softuri specializate, plecând de la coordonatele unui num�r minim (4) de puncte, cunoscute în ambele datumuri, care s� încadreze, pe cât posibil, zona în cauz�.

2.3.Re�ele geodezice 2.3.1.Func�ii.Clasificare În principiu, re�elele de orice gen sunt alc�tuite dintr-un ansamblu

de puncte situate �i marcate durabil pe suprafa�a fizic� a P�mântului, a c�ror pozi�ie este determinat� cu precizie, în cadrul unor sisteme de referin�� �i coordonate (Bo� N., Iacobescu O., 2009). Re�elele geodezice servesc efectiv la determinarea formei �i dimensiunilor P�mântului, asigur� leg�tura cu ��rile vecine �i constituie infrastructura lucr�rilor topo-fotogrammetrice.

Dup� rolul lor, la nivel na�ional, se disting în principiu trei mari categorii:

� re�eaua geodezic� propriu-zis�, de diferite ordine �i importan��, � re�eaua gravimetric�, pe care se sprijin� metodele dinamice de determinare a formei �i dimensiunilor P�mântului

Ca distribu�ie �i pozi�ionare în spa�iu, punctele celor trei re�ele men�ionate nu coincid, sunt diferite.

Fig. 2.9 - Succesiunea realiz�rii re�elelor geodezice (The sequence of geodetic)

27

2.3.2.Re�ele geodezice europene 2.3.2.1.Re�ele planimetrice Re�elele na�ionale se disting prin separarea pozi�iei orizontale de

pozi�ia altimetric�, prin referirea la coordonatele na�ionale plane �i altimetrice, densitatea este de un punct la 2-20 km2, în func�ie de zon�, prin precizia mai slab� comparativ cu cea ob�inut� din date GPS, prin omogenitatea mai slab� a re�elei. În prezent sunt patruzeci �i �ase de ��ri în Europa �i, prin acordul de la Grothenn (1994), sunt utiliza�i cinci elipsoizi diferi�i �i cel pu�in opt proiec�ii cartografice (din P�unescu C., Mocanu V., Dimitriu S., 2006).

2.3.2.2.Re�ele de nivelment Re�eaua de nivelment a ��rii este structurat� pe cinci ordine, fiind

independent� de cea planimetric� �i cuprinde peste 17500 de repere determinate în sistemul de altitudini normale Marea Neagr� 1975, cu punctul zero fundamental în Capela Militar� Constan�a. În ansamblu re�eaua noastr� altimetric� este una considerat� dintre cele mai bine reprezentate din Europa.

2.3.3.Re�ele geodezice din România 2.3.3.1.Generalit��i Re�eaua geodezic� propriu zis�, 3D dezvoltat� pe teritoriul na�ional

a existat �i mai exist� în dou� variante: � re�eaua de triangula�ie geodezic�, denumit� �i de stat, devenit�

clasic�, proiectat� �i pozi�ionat� centralizat dup� 1956, pe patru ordine, de la I la IV, care înc� se mai folose�te �i se completeaz� cu puncte de ordin V determinate de c�tre diver�i utilizatori, în zonele lor de interes;

� re�eaua geodezic� na�ional� GPS, aproape de finalizare, bazat� pe determin�ri în sistemul de pozi�ionare global� GPS, încadrat� în cea european�, care va deveni func�ional� cât de curând.

În ansamblu, re�eua geodezic� na�ional� trebuie s� fie omogen� �i unitar� pe întreg cuprinsul ��rii, care împreun� cu normele tehnice de rigoare s� ofere un suport sigur lucr�rilor topo-fotogrammetrice, indiferent de zona în are se execut� lucr�rile. Realizarea practic� a re�elelor clasice sau moderne, presupune executarea unor lucr�ri complexe, de durat� �i prin colaborare interna�ional�, de c�tre persoane �i institu�ii autorizate la cerin�ele europene.

2.3.3.2.Triangula�ia geodezic� de stat Triangula�ia, ca re�ea geodezic�, presupune legarea punctelor

componente în triunghiuri care, la rândul lor, se reunesc în lan�uri, poligoane cu punct central, patrulatere cu diagonale, sau combina�ii ale acestora. Pozi�ionarea re�elei de ansamblu presupune, conform

28

întemeietorului ei (Snellius 1617) m�surarea tuturor unghiurilor re�elei �i a lungimilor unor laturi (baze), în func�ie de care �i de pozi�ia unui punct cunoscut (sau a unor puncte), se determin� coordonatele întregii re�ele. Triangula�ia geodezic� de stat, dispunea de 374 de puncte de ordinul I , ca re�ea de baz� a fost pozi�ionat� prin m�surarea tuturor ungiurilor, a anumitor laturi prin unde, a unor elemente astronomice �i m�rimi gravimetrice, calculat� �i compensat� în bloc, prin metode riguroase. Re�ele geodezice de ordinul II-IV au rezultat prin îndesirea succesiv� a celei de ordin I, iar în re�eaua de ordinul V s-a ob�inut în continuare, prin îndesiri succesive. De�i în prezent este uzat� moral �i fizic, contribuie activ, cu un num�r de cca. 250 de puncte, la realizarea Re�elei Geodezice Na�ionale Spa�iale GPS.

2.2.3.3.Re�eaua Geodezic� Na�ional� GPS În viziunea modern�, pentru asigurarea unui sistem de referin��

spa�ial, unitar la nivelul teritoriului na�ional sau continental, s-au realizat re�ele geodezice în sistem GNSS.

Fig. 2.10 - Re�eaua Na�ional� de sta�ii GNSSpermanente în anul 2009 (The national network of GNSS permanent stations in 2009)

29

La noi problema realiz�rii �i la noi a unei re�ele geodezice moderne, performante, s-a pus abia dup� 1990, având în vedere c�:

� triangula�ia geodezic� (clasic�) este în prezent dep��it� moral �i fizic, planurile actuale necesit� o re�ea geodezic� na�ional� modern�; � respectarea standardelor europene, inclusiv racordarea la re�eaua geodezic� interna�ional� GPS, este o condi�ie fireasc� pentru integrarea în Uniunea European�; � aparatura electronic� modern� ofer� posibilit��i remarcabile ce pun într-o lumin� nou� desf��urarea lucr�rilor �i atingerea acestor obiective, prin generalizarea folosirii sistemului GPS �i a sta�iilor totale. Ca structur�, noua re�ea geodezic� a României, bazat� pe

tehnologia GPS, are dou� componente de baz�. Re�eaua Geodezic� Na�ional� Spa�ial� activ� este realizat� pe

principiul ierarhic, de la superior la inferior, fiind constituit� din puncte caracterizate de o eroare medie p�tratic� (EMP) de determinare a pozi�iei de pân� la 1 cm, fiind incluse în clasa A0 �i clasa A (fig. 2.10).

Re�eaua Geodezic� Na�ional� Spa�ial� pasiv� realizat� ca �i cea activ�, pe principiul ierarhic de la superior la inferior, re�eaua este constituit� din punctele din clasele B, C �i D, materializate în teren; erorile medii p�tratice de pozi�ionare variaz� între 2 cm �i 5 cm, respectiv mai mic� sau cel mult de ±2 cm, ±3 cm respectiv ±5cm. Extinderea �i modernizarea RN-SGP vizeaz� în acela�i timp asimilarea pân� în 2012 a sistemului de pozi�ionare european GALILEO, similar sistemului GPS (SUA) �i GLONASS (Rusia), disponibil utilizatorilor civili. Serviciile realizate �i furnizate utilizatorilor din sectorul m�sur�torilor terestre sunt numeroase fiind prezentate pe site-ul A.N.C.P.I.

2.3.3.4.Re�eaua geodezic� de nivelment Re�eaua geodezic� de nivelment, denumit� �i re�eaua nivelmentului

de stat, este alc�tuit� dintr-o serie de puncte ale c�ror cote au fost determinate riguros, uniform r�spândite pe teritoriul na�ional, care constituie baza determin�rilor altimetrice.

În concluzie, re�eaua de nivelment geodezic se constituie ca un sistem unic �i complet care asigur� baza altimetric� a ridic�rilor geo-topo-fotogrametrice desf��urate pe întreg teritoriul na�ional, fiind constituit� din puncte diferite de cele ale triangula�iei geodezice.

30

2.4.Tendin�e de viitor 2.4.1.Tendin�e de viitor în ��rile europene comunitare Realizarea unui Sistem de Referin�� �i Coordonte european unitar

�i omogen pentru ��rile europene comunitare �i nu numai se impunea de mult. De�i poten�ialul tehnicilor geodezice spa�iale �i în special al sistemului de pozi�ionare GPS realizat de SUA �i folosit pe mapamond este unanim recunoscut, acesta aplicat în anumite zona prezint� �i unele inconveniente.

Din acest motiv Asocia�ia Interna�ional� de Geodezie IAG (International Association of Geodesy) a constituit Subcomisia Re�eaua European� de Referin�� EUREF (European Reference Frame), care a desf��urat, începând cu anul 1987, o serie de activit��i pentru realizarea unui sistem de referin�� terestru, modern �i precis, de pozi�ionare din zona european�. În acest scop, plecând de la Sistemul de Referin�� Terestru Interna�ional-ITRS, EUREF a definit Sistemul de Referin�� European ETRS-89 (European Terrestrial Reference System 1989); acesta este de fapt ITRS la momentul 1989.0, transpus în practic� printr-un set de puncte de referin�� cu coordonate cunoscute �i acceptate la momentul respectiv. Comisia european� a adoptat la Floren�a în 1990 noul sistem de referin�� ETRS-89 pe care l-a recomandat spre a fi utilizat de c�tre toate statele europene.

2.4.2.Tendin�e de viitor în România 2.4.2.1.Adoptarea Sistemului de Referin�� �i Coordonate (SRC) ETRS89

La noi s-a realizat dup� cum s-a ar�tat, Re�eaua Geodezic� Na�ional� GPS care acoper� întreg teritoriul na�ional, într-o concep�ie modern�, apelând la tehnologia GPS, folosind planul proiec�iei stereografice 70.

În aceste condi�ii re�eaua este pozi�ionat� în sistemul de referin�� S-42 cum este denumit în limbj european, deci într-un datum local în raport cu cel geocentric global realizat pe elipsoidul WGS-84. În acela�i timp ��rile vest europene foloseau la rândul lor tot un datum local, european.

Din acest motiv în prezent a ap�rut necesitatea cooper�rii la nivel european �i global în domeniul geodeziei �i cartografiei, având în vedere dezavantajele actualului sistem S-42, drept urmare s-a impus adoptarea �i în �ara noastr�, a Sistemului de Referin�� �i Coordonate (SRC) ETRS-89.

2.4.2.2.Introducerea proiec�iei stereografice 2010 Proiec�ia cvasi-stereografic� 2010, care ar urma s� fie introdus�

la noi, presupune unele modific�ri, respectiv determinarea coeficien�ilor constan�i pentru trecerea de la elipsoidul Krasovski la cel european GRS-

31

S80, coeficien�i care intr� în formulele de calcul ale coordonatelor rectangulare plane, rela�iile care au stat la baza determin�rii acestora se g�sesc pe site-ul ANCPI.

Pentru compararea calit��ii proiec�iilor stereografice analizate, respectiv a influen�ei schimb�rii elipsoidului Krasovski, s-a f�cut un studiu al deforma�iilor liniare �i areolare. Au rezultat astfel prin reprezentare cu ajutorul izoliniilor, deforma�iile liniare relative, exprimate în [cm/km] �i deforma�iile areolare relative exprimate în [mp/ha] în proiec�ia cvasi-stereografic�, în cazul utiliz�rii elipsoidului GRS-80.

În plus, s-au calculat m�rimile �i orient�rile vectorilor determina�i de imaginea punctului în proiec�ia cvasi-stereografic� pentru cazul în care se utilizeaz� elipsoidul Krasovski 1940 �i elipsoidul GRS-80. Împ�r�irea h�r�ii în foi rezult� dintr-o re�ea de linii paralele cu axele de coordonate, ON �i OE care definesc un cadru geometric �i nu unul geografic ca cel vechi, din teritoriul României rezultând patru cadrane, NE, NV, SE, SV, (fig. 2.11). La scara de baz� 1:100 000 foile de hart� rezult� din linii �i coloane duse la 50 km numerotate spre nord �i spre sud cu cifre arabe de la 1 la 6, respectiv numerotate cu cifre romane de la I la VIII spre est �i spre vest. Adoptarea noii proiec�ii cartografice în sistemul de referin�� ETRS-89 va facilita p�strarea preciziei de determinare cu tehnologia GNSS a coordonatelor punctelor care definesc imobilele. Prin adoptarea noii proiec�ii cartografice definit� în sistemul de referin�� ETRS-89, se respect� normele europene cu privire la definirea, crearea, accesul �i schimbul de date spa�iale. Fig. 2.11 - Împ�r�irea h�r�ii în foi la scara 1:100 000 �i 1:250 000

(Dividing the map in sheets, scale 1:100 000 �i 1:250 000)

2.5.Sistemul de pozi�ionare global� NAVSTAR GPS 2.5.1.Introducere. Structur�. Proiectul sistemului NAVSTAR GPS (Navigation System with Time And Ranging Global Positioning System) a fost demarat de c�tre guvernul Statelor Unite la începutul anilor 70 în scopul determin�rii cu

32

precizie a pozi�iei unui mobil sta�ionar sau în mi�care în orice punct de pe suprafa�a p�mântului, la un moment dat indiferent de starea vremii. Fig. 2.12 - Sta�iile de control ale sistemului (GPS)

(System control stations (GPS)) Ini�ial sistemul GPS a fost proiectat pentru aplica�ii militare, dar �i-

a g�sit rapid o larg� aplicabilitate în sectorul civil �i cu prec�dere domeniul geodeziei �i geodinamicii prin aceast� tehnologie s-au realizat re�elele geodezice moderne, la nivel global sau na�ional, contribuind la determinarea formei �i dimensiunilor P�mântului �i a câmpului s�u gravita�ional, la determinarea deplas�rilor pl�cilor tectonice, etc., fiind structurat pe trei segmente.

A)Segmentul spa�ial este construit dintr-o constela�ie de 24 de sateli�i (în prezent 30 sateli�i), amplasa�i câte 4 pe 6 orbite aproximativ circulare înclinate la 55° fa�� de planul ecuatorial terestru. Sateli�ii evoluez� la o altitudine de cca. 20 200 km �i fac fiecare câte o rota�ie complet� în 12 ore siderale, respectiv în 11 ore �i 56 de minute locale �i au o durat� de func�ionare estimat� la cca. 7 ani, dup� care sunt înlociu�i.

B)Segmentul de control cuprinde 5 sta�ii specializate de la sol dispuse aproximativ uniform în jurul P�mântului, în zona ecuatorial� (2.12).

C)Segmentul utilizatori este constituit din totalitatea de�in�torilor de receptoare GPS cu anten�, indiferent de calit��ile acestora.

2.5.2.Alte sisteme GNSS europene Sistemul GLONASS de pozi�ionare spa�ial� a fost realizat de c�tre

Rusia în scopuri militare, �i pentru sprijinirea lucr�rilor geodezice �i pentru sprijinirea lucr�rilor meteorologice, circula�iei, etc. Ca structur� sistemul este asem�n�tor cu NAVSTAR GPS, cu o costela�ie de 24 de sateli�i dispu�i câte opt în trei planuri de evolu�ie cu o înclina�ie de 64,8o, 8 fa�� de ecuator. În�l�imea sateli�ilor deasupra suprafe�ei P�mântului este de 19100 km, fiecare având o perioad� de rota�ie de 11 ore �i 15 minute.

Sistemul GALILEO EGNOS a fost propus de Agen�ia Spa�ial� European� (European Space Agency,) care s� fie pentru scopuri exclusiv civile, fiind elaborat împreun� cu cele dou� structuri, având ca scop demontarea rolului de monopol al sistemului american militar NAVSTAR GPS.

33

Ca avantaje mai re�inem faptul c� interferen�ele perturbatoare a semnalelor Galileo �i GPS se reduc �i totodat� se u�ureaz� �i se face mai ieftin� utilizarea unor receptoare combinate care va deschide drumul c�tre utiliz�ri noi. De re�inut c�, între pozi�ionarea cu sistemul Galileo �i GPS poate exista o abatere de cel mult 1-2 centimetri.

Fig. 2.13 - Reprezentarea vectorial� a pozi�ion�rii (Vector representation of positioning)

2.5.3.Pozi�ionarea în sistemul GNSS

2.5.3.1.Principii �i moduri de pozi�ionare Ca problem� practic�, pozi�ionarea cu ajutorul tehnologiei GPS se

realizeaz� prin determinarea distan�elor dintre punctul de sta�ie �i sateli�ii GPS vizibili, matematic fiind necesare m�sur�tori la minimum 4 sateli�i.

Pozi�ia spa�ial� a unui punct, în sistemul geocentric tridimensional WGS-84 se ob�ine în principiu, printr-o retrointersec�ie liniar� spa�ial�, în fuc�ie de distan�ele m�surate de la sateli�i la receptor �i a coordonatelor acestora în momntul emisiei, date de efemeride, în sistemul de referin�� interna�ional.

Practic plecând de la rela�ia de baz�, cunoscut� din fizic� tvd ⋅= �i întrucât ceasul receptorului nu este perfect sincronizat cu cele

ale sateli�ilor, din cauza erorii �t se ob�in de fapt ni�te pseudodistan�e în loc de cele reale.

Distan�a geometric� poate fi exprimat� de rela�ia: ( ) ( )( ) ( )( ) ( )( )ZtZYtYXtX ijijijt

j

i−−− ++=

222

ρ (2.3)

Principial pozi�ia unui punct, oriunde s-ar afla pe p�mânt, pe ap� sau în aer, sta�ionar sau în mi�care, se poate realiza în dou� moduri diferite, apelând la metode �i procedee de lucru diferite.

Pozi�ionarea se poate rezolva �i în reprezentare vectorial� prin determinarea vectorului de pozi�ie R (fig. 2.13):

→→→

+= ρRr , →→→

= ρ-rR (2.4)

unde: r - vectorul de pozi�ie a satelitului observat la momentul t, ρ -

respectiv vectorul distan�� de la punctul considerat la satelit, R - vectorul de pozi�ie a punctului P.

34

Pozi�ionarea absolut� a unui punct din spa�iu, respectiv în sistemul WGS84 (point positioning) se realizeaz� prin utilizarea unui singur receptor care s� înregistreze semnalele de la cel pu�in patru sateli�i. Acest mod de lucru poate fi considerat doar ca “solu�ie de navigare”, având în vedere c� datorit� numeroaselor surse de erori, precizia de determinare este limitat� la zeci sau chiar sute de metri. Pentru determin�ri geodezice o astfel de pozi�ionare nu poate fi luat� în considerare.

Pozi�ionarea relativ� sau diferen�ial� a unui punct este poibil� doar cu dou� receptoare dintre care unul în punctul nou �i înregistrarea simultan� a semnalelor provenite de la cel pu�in patru sateli�i.

2.5.3.2.Metode �i procedee de lucru

Pozi�ion�rile GPS, din lucr�rile de geodezie �i topografie, se pot executa prin metode consacrate, care în func�ie de situa�ia din teren �i de logistica din dotare, se pot prezenta ca variante sau procedee de lucru (Bo� N., Iacobescu O., 2007). Ca urmare, prin pozi�ionare se în�elege determinarea pozi�iei obiectelor sta�ionare sau aflate în mi�care (mobile) prin una din cele dou� metode prezentate (din Moldoveanu C., 2002).

A)Metoda static� presupune în principiu m�sur�tori cu dou� sau mai multe receptoare GPS, amplasate în punctele care urmeaz� s� fie determinate �i care sunt sta�ionate, simultan, de mai multe ori, câte o perioad� mai mare de timp, denumit� sesiune de observa�ii. Durata acesteia este stabilit� în func�ie de lungimea laturilor, num�rul de sateli�i utilizabili, de geometria segmentului spa�ial observabil, evaluat� de PDOP (Position Dilution of Precision), precum �i de precizia de determinare a punctelor noi. În cadrul metodei se disting mai multe procedee sau variante de lucru.

a)Varianta static� conven�ional� de pozi�ionare static� conven�ional� este o metod� de pozi�ionare relativ�, în care dou� sau mai multe receptoare GPS înregistreaz� date simultan de la aceia�i sateli�i timp de cel pu�in jum�tate de or� sau, mai frecvent întâlnit, o or�. Pozi�ionarea static� conven�ional� este metoda de pozi�ionare GPS prin intermediul purt�toarelor, cu poten�ialul cel mai ridicat de precizie (Neuner J., 2000).

b)Varianta static-rapid (fast static, rapid static) reprezint� o form� a pozi�ion�rii statice GPS, la care perioada de observa�ie este de ordinul minutelor în loc de ore, datorit� tehnicilor speciale de rezolvare a ambiguit��ilor, care folosesc informa�ii suplimentare cum ar fi codul P sau sateli�ii redundan�i ( Neuner J., 2000).

Din experien�a acumulat� în mai mul�i ani de m�sur�tori GPS, se poate enun�a, empiric, o „Regul� de aur" în baza c�reia se poate stabili durata unei sesiuni de m�sur�tori, în condi�ii optime, în func�ie de lungimea bazei m�surate cu un receptor GPS cu dubl� frecven�� atunci când se utilizeaz� varianta static-rapid cu înregistrare la 5 secunde, respectiv durata

35

este egal� cu 1 min. pentru fiecare km, din lungimea bazei m�surate, dar nu mai pu�in de 5 min (P�unescu C., �i al., 2006).

c)Varianta cu reocupare (reoccupation, intermittent static, pseudokinematic) presupune ca receptorul din sta�ia de referin�� s� r�mân� fix, iar cel mobil sta�ioneaz� în punctele noi doar 3-5 minute. Precizia este echivalent� cu cea de la procedeul rapid-static.

B)Metoda cinematic� presupune m�sur�tori cu dou� sau mai multe receptoare, din care unul amplasat într-un punct de coordonate cunoscute (base) �i restul receptoarelor (rover) sunt în mi�care continu� sau cu sta�ion�ri foarte scurte. În acest context pozi�ia receptorului (receptoarelor) aflat în punctul nou se va determina func�ie de coordonatele cunoscute ale receptorului fix, prin însumarea cre�terilor respectiv a coordonatelor relative aferente vectorului format de baz� �i rover.

a)Varianta semicinematic� (STOP and GO, PPK) este utilizat� la determinarea rapid� a coordonatelor, dar cu o precizie mai mare, timpul de sta�ionare fiind minim.

Varianta Stop and Go se recomand� pentru ridicarea detaliilor, la distan�e de 5-6 km de la baz�, pe suprafe�e mai mici având avantajul rapidit��ii pozi�ion�rii, iar dezavantajul fa�� de metodele statice este c� e necesar� captarea permanent� de semnal între dou� puncte m�surabile.

b)Varianta cinematic� cu deplasare continu� (true kinematic) presupune înregistrarea continu� a datelor în timp real.

Varianta este utilizat� la m�surarea unei suprafe�e deluroase, la m�sur�tori hidrografice, la m�surarea albiei, etc., asigurând o precizie de cca. 1-5 cm + 1 mm/ km, avantajul constând în faptul c� este scutit� de interven�ii externe, înregistreaz� automat traseul receptorului mobil, dar necesit� capacitate mare de memorie pentru stocare �i asigur� o precizie relativ inferioar� variantelor prezentate anterior.

c)Varianta cinematic� în timp real RTK presupune utilizarea unor receptoare care sunt conectate la o sta�ie permanent� GPS sau sunt în leg�tur� cu unele puncte cunoscute. Deasemenea este necesar� existen�a unor leg�turi radio, GSM între baz� �i rover, prin care se transmit date �i corec�iile de aplicat, �i coordonatele relative.

2.5.3.3.Erori în pozi�ionarea GPS Precizia m�sur�torilor de pozi�ionare sau de naviga�ie, efectuate cu

ajutorul tehnologici GPS, este dependent� de precizia cu care se determin� distan�a (range) de la satelit la receptor. Erorile care se pot comite în acest gen de m�sur�tori sunt de dou� tipuri: erori accidentale �i erori sistematice. Erorile sistematice (bias), sunt datorate ceasurilor de pe satelit �i receptor, refrac�iei cauzate de troposfer� �i ionosfer� �i orbitelor satelitare, fiind permanent prezente în cadrul pozi�ion�rilor satelitare.

36

Erorile accidentale în cadrul pozi�ion�rilor satelitare sunt datorate unor condi�ii specifice de lucru, putând influien�a considerabil rezultatele ob�inute, fiind reprezentate de eroarea de multiparcurs (multipath), erorile datorate excentricit��ii centrului de faz� al antenei �i erorile datorate electronicii receptorului.

Precizia de pozi�ionare cu tehnologia GNSS depinde de precizia m�sur�torilor (�r) �i de configura�ia sau geometria sateli�ilor din constela�ie �i respectiv de abaterea standard corespunz�toare pozi�iei punctului (�*), descris� printr-o m�rime care în literatura de naviga�ie este denumit� DOP (Dilution of Precision) (Neuner, 2000).

( ) ( )22 TDOPPDOPGDOP += (2.5)

2.6.Sta�ia total�, ca instrument electronic modern 2.6.1.Principii constructive. Componente Sta�iile totale fac parte din genera�ia nou� a instrumentelor

topografice electronice, având în principiu func�ionalitatea unui tahimetru clasic. Prin structura lor aceste instrumente electronice sunt capabile s� m�soare, s� afi�eze �i s� înregistreze elementele topografice respectiv unghiuri, distan�e, diferen�e de nivel. În acela�i timp pot s� efectueze prin intermediul unor softuri integrate numeroase calcule topografice.

În structura unei sta�ii totale sunt incluse acelea�i axe, elemente constructive �i mi�c�ri corespunz�toare instrumentelor clasice cunoscute; în plus a fost implementat� partea electronic� încorporat� în aceea�i carcas�.

Componenta mecanic�, asem�n�toare cu cea clasic�, cuprinde ambaza, cu �uruburile de calare �i alidada, ca infrastructur� a construc�iei superioare.

Componenta optic� include luneta cu structura cunoscut� �i performant� ca putere de m�rire �i unghi de câmp. Sistemul optic de centrare clasic este înlocuit la tipurile din ultima genera�ie cu un dispozitiv laser, superior ca randament �i precizie.

Componenta electronic�, cea mai important�, are în structura sa microprocesorul ca unitate central�, care asigur� rezolvarea unor opera�ii matematice pe baza programelor încorporate în memorie, monitorizarea st�rii generale �i determinarea corec�iilor de adus citirilor la cercul vertical �i orizontal, prin intermediul compensatoarelor electronice.

Dispozitivul EDM (Electronic Distance Measurement) instalat în sau pe lunet� emite �i recep�ioneaz� radia�ii din spectrul electromagnetic. Modelele mai noi au montate ambele dispozitive EDM, existând

37

posibilitatea de selectare a unuia dintre ele folosind dup� caz prisma reflectoare sau suprafa�a vizat�.

Memoria electronic� asigur� depozitarea datelor rezultate din m�sur�tori sau prelucrate în timp real �i desc�rcarea lor în calculator, loca�ia unor programe de calcul �i a meniurilor de func�ii �i de Fig. 2.14 - Echivalen�a erorilor de m�surare coduri, înc�rcarea în memorie cu sta�ia total�(Bo� N., Iacobescu O., 2007)

a unor date �i programe (Equivalence of measurement errorswith total station)

necesare lucr�rilor din teren. (Bo�, Iacobescu, 2009). Panoul de afi�aj �i comand� grupeaz� elementele care constituie

baza comunic�rii bilaterale operator – sta�ie, respectiv tastatura �i displayul sau ecranul de afi�are.

Compensatorul biaxial este un dispozitiv care corecteaz� o eventual� eroare de calare definit� prin neverticalitatea axului principal în limitele a 4-5 minute.

2.6.2.Precizie. Tipuri constructive Sta�ia total� asigur� determin�ri riguroase care au la baz�

m�sur�tori ale unghiurilor �i distan�elor de o precizie ridicat�, �i echivalent�. În expresie matematic�, eroarea unghiular� ma produce la distan�a d o abatere linear� e care, în cazul unor precizii echivalente ar trebui s� fie egal� cu eroarea de distan�� e ce se manifest� longitudinal (fig.2.14). Drept urmare, la sta�ia total� eroarea e, de precizia de m�surare a distan�elor este asigurat�, are o valoare corespondent� cu cea de m�surare a unghiurilor (ma).

Echivalen�a erorilor de m�surare cu sta�ia total� (Equivalence of measurement errors with total station)

Tabel 2.1 Eroarea Valori corespondente

Eroarea unghiular�, ± m� (gon)

±1c

±(0,01) ±50cc

±(0,005)

±5cc

±(0,0005)

±2cc

±(0,0002)

±1cc

±(0,0001)

Eroarea relativ� a distan�ei ± (mm/km; ppm)

160 80 8 4 2

În principiu pentru o pozi�ionare corect�, echilibrat�, efectul liniar

transversal e al erorii unghiulare m� trebuie s� fie aproximativ egal cu acela al erorii de distan�� md, ce se manifest� longitudinal - fig. 2.14). În aceste

38

condi�ii, pozi�ia corect� a punctului M se afl� în centrul p�tratului 2e � 2md �i ca efect. Preciziile echivalente, ce trebuie asigurate la m�surarea unei distan�e de 1000 m, corespunz�toare unor valori date pentru cele unghiulare m� se pot deduce prin calcul (tab. 2.1).

d

emtg =α

�i αmtgde ⋅= (2.6)

Din calcule rezult� c�, pentru erori unghiulare de ±1" pân� la ±10", DEM-ul trebuie s� se asigure e precizie de ordinul ±(5mm +2ppm) condi�ie îndeplinit� de to�i constructorii de sta�ii totale.

2.6.3.Mod de lucru 2.6.3.1.Meniul cu postprocesare În principiu, sta�ia total� are multiple utiliz�ri la pozi�ionarea

punctelor de intersec�ie înainte, înapoi, la determinarea re�elelor de ridicare �i la efectuarea radierilor. În cadrul acestora se pot folosi diverse procedee de lucru apelând la meniurile respectiv programele disponibile în memoria fiec�rui aparat ce pot fi utilizate apelând meniul respectiv programul corespunz�tor. Se disting astfel dou� modalit��i de operare, pentru ob�inerea produsului finit.

2.6.3.2.Modul de lucru în timp real Posibilitatea de ob�inere a rezultatelor în timp real este unul dintre

avantajele majore ale tehnologiilor moderne utilizate în prezent. În cazul sta�iei totale, pentru realizarea diverselor aplica�ii

topografice în pozi�ionarea punctelor, se poate utiliza meniul „Coordonate” care permite verificarea lucr�rilor direct pe teren.

Verific�rile �i controalele posibile, ce se pot face pe teren, prin modul de lucru în timp real, sunt specifice �i suprim� practic propagarea unor gre�eli.

2.7.Alte tipuri de instrumente moderne 2.7.1.Generalit��i

Inventarul aparatelor de concep�ie modern� este completat cu realiz�ri noi, în acelea�i scopuri �i cu aceea�i component� electronic� mai mult sau mai pu�in reprezentativ�, dublat� de programe de lucru pe teren. De re�inut c�, în categoria instrumentelor moderne se reg�sesc unele ap�rute anterior, dar care nu î�i mai g�sesc utilizare decât în mic� m�sur�, precum �i altele, complexe, lansate recent, deosebit de eficiente, unele folosite cu prec�dere în domeniul topografiei inginere�ti.

39

2.7.2.Sta�ia inteligent� Smart Station Domeniul instrumentelor electronice pentru m�sur�tori geotopografice s-a completat cu un sistem integrat, produs revolu�ionar al firmei Leica, bazat pe cele mai moderne tehnologii. Constructiv, sistemul Leica „Smart Station” este format dintr-o sta�ie total� la care s-a ata�at coaxial cu axa ei principal� Fig. 2.15 - Sta�ia inteligent� SMART STATIO N (fig. 2.15). Acesta este de fapt (Smart Station)a)SmartAntenna; b)SmartPole un receptor GPS RTK cu dubl� frecven�� L1 �i L2, fiecare cu 12 canale, semnal puternic �i leg�tur� direct� cu sta�ia total�. Toate set�rile, comenzile, afi�ajul �i calculele specifice unui receptor GPS sunt incluse în procesor, fiind legate cu tastatura �i afi�ajul sta�iei totale. Ca urmare, sistemul mixt sta�ie total� - GPS este o realizare modern�, performant�, care încorporeaz� tehnologii de vârf.

Sunt reunite astfel, în cadrul unei singure unit��i portabile, dou� instrumente distincte perfect integrate ce asigur�, din aceea�i sta�ionare, pozi�ionarea receptorului în timp real, pe teren, în sistem GPS �i continuarea lucr�rilor pentru ridicarea detaliilor cu sta�ia total�.

2.7.3.Instrumente topografice 3D cu laser 2.7.3.1.Scanerele 3D cu laser Scanerele 3D cu laser sunt instrumente topografice capabile s�

emit� spre o anumit� zon� radia�ii laser, s� le recep�ioneze �i s� reconstituie punct cu punct detaliile de pe suprafa�a vizat�, datorit� unei tehnici speciale de înalt� rezolu�ie HDS (High-Definition Surveying). Fa�� de modul clasic de m�surare, unde detaliile se descompun în puncte caracteristice, imaginea terenului cu detaliile existente este definit� de un „nor de puncte” pe baza c�rora se pot reconstitui obiectele �i peisajele din natur� �i nu numai. Constructiv, instrumentele sunt prev�zute cu o surs� de radia�ii laser, o camer� digital� de mare rezolu�ie pentru formarea rapid� a imaginii �i selectarea zonei de lucru, un servomotor ce asigur� mi�carea necesar� scan�rii acesteia, precum �i componente comune cu ale sta�iilor totale: sistem de prindere �i calare, compensator biaxial, tastatur�, sistem ATR etc. Precizia de pozi�ionare a punctelor imagine, definite în sistemul de referin�� al sta�iei prin coordonate spa�iale x, y, z, este acreditat� la ± 6mm/50m, având în vedere faptul c� la aceast� distan�� spotul laser, coerent

40

prin defini�ie, î�i men�ine diametrul punctiform de 6mm (http://www.trimble.com/locator/sales.asp).

2.7.3.2.Sta�ii spa�iale Sistemul Trimble VISION™ permite transmisia imaginii

capturata de camera video din instrument la unitatea de control aflata la operator. Selec�ia punctelor, cat �i declan�area efectiva a m�sur�torii se realizeaz� prin simpla atingere a ecranului unit��ii de control.

Sta�ia spa�ial� Trimble VX este un instrument care integreaz� caracteristicele unei sta�ii totale, unui scaner �i unei camere video calibrate.

Trimble VISION permite urm�rirea în timp real al imaginii pe displayul unit��ii de control �i prin simpla atingere a ecranului putem declan�a m�sur�toarea �i captura imaginii video. Pentru modele 3D instrumentul are inclus �i func�ia de scanare.

2.8.Servicii auxiliare

2.8.1.Serviciul ROMPOS Pozi�ionarea �i monitorizarea re�elelor geodezice s-a realizat �i se

realizeaz� prin intermediul unor servicii na�ionale, europene �i/sau globale, specializate, bazate pe tehnologiile GNSS respectiv GPS. La nivel european astfel de servicii sunt în curs de realizare, România fiind participant� la un proiect european denumit EUPOS (European Posilioning Service). Pe baza adopt�rii unor standarde identice sau similare cu cele care vor fi utilizate în cadrul EUPOS, s-a realizat �i la noi în �ar� un sistem integrat EUPOS, denumit ROMPOS (Romanian Positioning Service).

Sta�iile permanente GPS, realizate la noi aproape în întregime (69 din 73) sunt de tip multifunc�ional, integrate �i interconectate inclusiv cu cele din statele vecine, joac� un rol de baz�. În cadrul acestui sistem ele permit utilizatorilor s� fac� determin�ri cu vectori de cel mult 35 km �i s� ob�in� u�or datele �i corec�iile necesare pozi�ion�rii GPS.

În ansamblu, ROMPOS va utiliza cele trei sisteme de pozi�ionare GNSS, GPS, GLONASS �i GALILLEO, furnizând trei categorii de servicii utilizabile.

ROMPOS DGNSS ca serviciu pentru naviga�ie �i pozi�ionare în timp real, diseminând datele de corec�ii DGNSS prin internet (faza ini�ial�), internet �i GPRS (General Packet Radio Service)/GSM (Global System for Mobile Communications) ca standarde de baz� �i comunica�ii radio (banda de 2 - 4 m) ca standard op�ional de rezerv�. Datele sunt transmise în format RTCM - Radio Technical Commission for Maritime Services.

ROMPOS RTK realizeaz� transferul datelor prin GPRS (General Packet Radio Service)/GSM (Global System for Mobile Communications) ca standarde de baz� �i comunica�ii radio (banda de 2 - 4m) ca standard

41

op�ional de rezerv�. Formatul datelor transmise va fi - RTCM - „Radio Technical Commission for Maritime Services, Special Committee 104" (RTCM SC 104 - vs.2.5).

ROMPOS Geodezic în acest caz transferul datelor se va realiza prin internet - format de date standardizat GNSS -"Receiver Independent Exchange Format" (RINEX). In cadrul lucr�rilor de cadastru, posesorii de tehnolgii satelitare, pot realiza cu sistemul ROMPOS o serie de aplica�ii. Pe baza serviciilor ROMPOS, se pot determina coordonatele punctelor re�elelor de ridicare utilizând ROMPOS-GEO - serviciul de pozi�ionare static� postprocesare.

Utilizatorii acestui serviciu pot prelua datele colectate de la sta�iile GNSS de referin�� �i pot s�-�i încadreze re�eaua de ridicare în Sistemul de Referin�� �i Coordonate (SRC) ETRS89. Odat� cu datele satelitare la intervalul de înregistrare dorit (suficient 5s,10s, 15s, 30s) sunt transmise �i coordonatele acestor sta�ii (Dragomir, �i al.).

2.8.2.Soft-uri �i programe Modernizarea tehnologiilor de lucru din cadrul sectorului

m�sur�torilor terestre presupune perfec�ionrea sistemelor de achizi�ionare, transfer �i de procesare a datelor din teren. Fiecare produc�tor de tehnologie modern� a dezvoltat �i sisteme de calcul proprii, care s� deserveasc� aparatura promovat�, Cele mai reprezentative sisteme de calcul existente în prezent sunt prezentate sintetic pe categorii de competen�e, în continuare:

� Soft-urile pentru achizi�ionarea datelor (Programul Trimble Survey Controller (T.S.C.), Programul Trimble Access, Programul Trimble® Digital Fieldbook™ );

� Soft-urile pentru transfer �i desc�rcarea datelor (Programul Trimble Data Transfer);

� Soft-urile pentru procesarea datelor (Programul Trimble Total Control –TTC, Programul Trimble Geomatics Office TGO, Programul Trimble Business Center,Programul TopoSys);

� Soft-uri pentru transform�ri de coordonate (Programul Trimble Access, u Programul Trimble Total Control (TTC), Programul TopoSys, Aplica�ia TransDatRo);

� Soft-urile complexe (Programul TERRAMODEL); � Soft-uri pentru raportarea rezultatelor (Programul MapSys 8,

Programul Surfer). 2.9.Reprezent�ri cartografice �i imagistice moderne 2.9.1.Planul în format digital Planul digital sau numeric, ca produs final al unei ridic�ri

topografice sau fotogrametrice reprezint� conform normelor tehnice actuale, formatul obligatoriu de redactare. În principiu acesta este o

42

reprezentare într-un program specific, prin func�ii de construc�ii pentru puncte, linii, texte �i simboluri, în straturi tematice, cu posibilit��i de setare individual� a parametrilor de reprezentare. Realizarea lui este posibil� numai dac� se cunosc coordonatele plane (x,y), eventual �i cota (z), pentru punctele caracteristice care definesc detaliile topografice, condi�ie necesar� automatiz�rii procesului de raportare.

2.9.2.Conversia planului analogic Transformarea planurilor existente, care corespund ca precizie �i

con�inut cu cerin�ele cadastrului, presupune aducerea lor la cerin�ele planului cadastral, cerut de normele de lucru respectiv în format digital, cu coordonate date în stereografic 70 �i cu un con�inut corespunz�tor. Conversia presupune, a�adar, aducerea planurilor existente la un numitor comun, necesar� în vederea actualiz�rii prin m�sur�tori sau transfer de date �i preg�tire pentru asamblarea lor în vederea realiz�rii planului cadastral de baz� al UAT.

Digitizarea presupune transformarea unui plan grafic, analogic, într-unui numeric, respectiv în format digital folosind un digitizor �i cele patru puncte comune celor doua planuri

Scanarea, ca procedeu electronic, de mare randament, permite transformarea unor documente �i imagini grafice, redate pe suport analogic (hârtie, fotografie) în format digital raster, accesibil tehnicii informa�ionale.

Vectorizarea presupune transformarea imaginii raster, ob�inut� prin scanarea unui plan analogic, sau prin înregistrare cu o camer� aerian� digital� în sistem vector prin folosirea unui soft corespunz�tor (raster to vector) �i a datelor vectoriale care genereaz� linii, suprafe�e sau poligoane.

Georeferen�ierea const� în pozi�ionarea, respectiv încadrarea, unei înregistr�ri (fotoaeriene, satelitare) sau a unui plan nou într-un anumit sistem de referin��, într-o anumit� loca�ie.

2.9.3.Ortofotoplanul

Conceptual, ortofotoplanul este o pies� de mare valoare �i utilitate practic�, dar în condi�iile actuale poate servi la întocmirea unui plan cadastral provizoriu, pentru o inventariere primar�, la nivelul întregii ��ri cu unele m�suri suplimentare. În aceste condi�ii, cu siguran�� c� noile înregistr�ri digitale aeriene �i ortofotoplanurile preconizate dup� câ�iva ani, când �i re�eaua geodezic� na�ional� va fi gata, vor fi comandate în scopuri cartografice �i realizate în alte condi�ii vor conduce la planuri cadastrale de nivelul unei eviden�e sigure pentru întreg fondul funciar.

43

2.10.Concluzii privind realiz�ri �i perspective din sectorul geotopografic A).Eviden�a fondului na�ional forestier, amenajistic� în special,

este o condi�ie de baz� a gestion�rii durabile a p�durilor pentru a cunoa�te structura �i starea lor ca �i suprafa�a pentru men�inerea integrit��ii �i extinderii ei. Din p�cate la noi o astfel de eviden�� lipse�te �i urmeaz� a fi realizat� în termen scurt, având la dispozi�ie tehnologiile moderne, geomatice de ridicare în plan. În acest spirit s-au trecut în revist� unele nout��i la zi din sector, care ar putea fi luate în considerare la strategia realiz�rii bazei cartografice a fondului forestier ce ocup� aproape 30% din suprafa�a ��rii.

B).Privitor la sistemele de referin�� �i de coordonate (S.R.C.) care definesc datumul geodezic na�ional sunt unele tendin�e care trebuie re�inute.

1.Men�inerea �i în viitorul apropiat al datumului na�ional geodezic planimetric definit de elipsoidul Krasovski �i proiec�ia stereografic� 1970 �i al celui nivelitic, Marea Neagr� 1975.

2.Implementarea sistemului de referin�� planimetric european, bazat pe elipsoidul GRS-80 la care au aderat majoritatea ��rilor din vestul pân� în estul Europei, inclusiv România (cu excep�ia Rusiei �i Ucrainei).

3.Datumul altimetric na�ional, s-a mai folosit deasemenea un timp ceva mai îndelungat, trecerea la cel preconizat european, ridicând probleme legate de adoptarea unui cvasigeoid pentru eliminarea diferen�ei dintre geoid �i elipsoid în zona european�.

4.În final, se tinde spre spre realizarea unui datum european global, în care toate cele trei coorodnate ale punctelor vor fi raportate la aceia�i suprafa�� de referin��, al elipsoidului GRS-80, datum ce urmeaz� a fi implementat �i în România.

5.Proiec�ia cartografic� utilizat� în prezent la noi, cunoscut� �i recomandat� pentru forma �i m�rimea ��rii noastre, se va men�ine urm�rind a se trece la varianta stereografic� 2010, legat� de elipsoidul european �i cu o nou� împ�r�ire a h�r�ii în foi, ca dimensiuni, form� �i nomenclatur�.

6.Prin încadrarea ��rii noastre în sistemul de referin�� �i de coordonate european, se simplific� toate calculele de pozi�ionare a re�elelor geodezice efectuate în prezent în sistemul GPS �i trecute în viitorul apropiat la sistemul Galilleo.

C).Privitor la Re�eaua Geodezic� Na�ional� GPS se constat� c� a fost realizat� aproape în întregime pe teritoriul na�ional sub ambele componente.

1.Re�eaua activ� de sta�ii permanente GPS proiectat� pentru 73 de loca�ii a fost realizat� aproape în întregime (69) urmând s� acopere suprafa�a ��rii cu o distan�� medie între sta�ii de 70 km, urtilizatorii dispunând de asemenea referin�e la distan�e mai mici de 35 km.

44

2.Re�eaua pasiv�, a punctelor bornate la sol din clasele B,C a fost realizat� integral �i cea din D par�ial, r�spândite judicios �i amplasate cu grij� în teritoriu.

3.Încadrarea în re�eaua geodezic� european� EUREF a fost asigurat� prin extinderea ei în �ara noastr� �i includerea în aceasta a unor puncte din clasa A0 �i A pozi�ionate corespunz�tor.

4.Re�elele de sprijin, corespunz�toare diverselor categorii de lucr�ri, vor putea fi astfel dezvoltate cu u�urin�� din RGN-GPS accesibile cu prec�dere din forma sa activ�.

5.Lucr�rile de îndesire a re�elei geodezice na�ionale se realizeaz�, în prezent, cu o propor�ie covâr�itoare în sistem GPS, cu ajutorul sta�iilor permanente conectate la ANCPI Bucure�ti, a serviciilor ROMPOS �i programelor TransDatRO.

6.În fondul forestier, acoperit cu vegeta�ie arborescent� �i cu prec�dere în terenurile accidentate, utilizarea tehnologiei GPS întâmpin� unele dificult��i având în vedere versan�ii abrup�i �i coronamentul arboretului care împiedic� recep�ionarea semnalelor.

D) Tehnologiile GNSS �i cu prec�dere sistemul GPS de pozi�ionare a punctelor �i re�elelor geodezice merit�, prin volumul �i importan�a lucr�rilor o aten�ie deosebit�.

1.Logistica necesar� de hard �i soft, este în prezent �i la noi, bine cunoscut� �i reprezentat� în dotare fiind implementat� în lucr�rile curente �i va fi folosit� în continuare în exclusivitate la rezolvarea problemelor geotopografice.

2.Receptoarele �i procedeele de lucru sunt numeroase, se perfec�ioneaz� în permanen�� �i se diferen�iaz� între ele ca performan�e �i ca pre�, devenind astfel din ce în ce mai accesibile.

3.Alegerea unui mod de lucru corespunz�tor dot�rii disponibile �i cerin�elor impuse de beneficiari presupune îns� cuno�tin�e temeinice �i documentare sus�inut� pentru a fi la curent cu nout��ile frecvente care apar.

E) Alte sisteme �i instrumente geotopografice consacrate sau ap�rute mai recent, completeaz� logistica în domeniu.

1.Sta�iile inteligente (Smart Station) structurate prin integrarea în aceia�i carcas� a unui receptor GPS �i a unei sta�ii totale, r�mân ca o dorin�� în dotare, având în vedere performan�ele �i câmpul larg, complex de aplicabilitate dar �i costul foarte ridicat.

2.Sta�ile totale se prezint� de ani buni în diverse variante constructive dintre care re�ine aten�ia cele cu dublu dispozitiv DEM obi�nuit �i cu laser ce lucreaz� cu �i f�r� prism� având �i programe variate încorporate în memorie, cu o larg� aplicabilitate în sectorul forestier, unde vizibilit��ile sunt reduse din cauza vegeta�iei.

45

3.Scanerul 3D cu laser, folosit ini�ial doar în cercetarea �tiin�ific� din sector, merit�, prin oportunit��ile oferite, o aten�ie deosebit�, reprezentând viitorul �i în lucr�rile curente.

F) Planurile �i h�r�ile ca reprezent�ri cartografice dar �i în format imagine, componente ale sistemului cartografic forestier se realizeaz� în prezent prin tehnologii moderne.

1.Planul de baz�, 3D, se cere în prezent în format digital (numeric) care permite raportarea automat�, depozitarea lui în calculator, studierea pe por�iuni �i în ansamblu, listarea la orice scar� �i actualizarea lui comod� �i rapid�. H�r�ile derivate ca straturi tematice (layere) se ob�in de asemenea rapid, ca produse derivate utile activit��ilor practice.

2.Superioritatea planului numeric ob�inut prin fotogrametria modern� digital�, este evident� ca precizie de pozi�ionare, con�inut, mod de depozitare �i de folosire �i inclusiv sub raportul eficien�ei economice.

3.Ortofotoplanul, ca reprezentare modern� a terenului, în format imagine, ob�inut din înregistr�rile aeriene, ca pies� metric�, în cadrul c�reia fiecare punct este pozi�ionat prin coordonate, este o pies� deosebit de valoroas�, furnizând în acela�i timp �i unele informa�ii calitative, asupra con�inutului inclusiv referitoare la p�duri.

G) Caracteristica de baz�, de ansamblu, a tuturor tehnologiilor integrate în geomatica modern�, reprezint� gradul ridicat de automatizare cu interven�ii minime din partea operatorului. Culegerea datelor, depozitarea lor, prelucrarea par�ial� pe teren, în timp real, transferul în calculator �i procesarea lor se realizeaz� la comand�, pe baza unor programe de calcul, în parte generale �i mai ales specializate, care se diversific� în continuare �i devin tot mai accesibile.

În acela�i spirit se înscriu serviciile furnizate de Agen�ia Na�ional� de Cadastru �i Publicitate Imobiliar� (A.N.C.P.I.) la care sunt conectate toate sta�iile permanente G.P.S. �i oficiile jude�ene de cadastru, servicii reunite în programul ROMPOS, TransDatRO, s.a.

În concluzie, nout��ile din domeniul m�sur�torilor terestre sunt numeroase, dezvoltate în ritm sus�inut, odat� cu remarcabilele realiz�ri din domeniul informaticii.

Sectorul forestier care, administreaz� aproape o treime din fondul funciar na�ional este obligat s� le cunoasc� �i s� beneficieze de ele în spiritul gestion�rii durabile a p�durii.

H)Cerin�ele de realizare a unui sistem unificat de pozi�ionare, localizare �i naviga�ie în România sunt asigurate prin produsele serviciilor geodezice na�ionale (actuala ANCPI Agen�ia Na�ional� de Cadastru �i Publicitate Imobiliar�) �i jude�ene (OCPI - Oficii de Cadastru �i Publicitate Imobiliar�). Din acest motiv, ele furnizeaz� informa�ii importante pentru activit��i de planificare în administra�ie, economie �i activit��i de cercetare.

În final re�inem c�:

46

a)Se remarc� încerc�rile sectorului geo-topografic de a recupera r�mânerea în urm� privind realizarea bazei cartografice a teritoriului natural, respectiv a planului topografic de baz� 1: 5 000 inclusiv în fondul forestier.

b)Alte probleme, de perspectiv�, pentru viitor evident nu lipsesc �i amintim doar necesitatea încadr�rii depline în datumul european definit prin sistemul de referin�� ETRS-89, cu trecerea la proiec�ii stereografice 2010, precum �i trecerea la varianta european� a sistemului de pozi�ionare.

c)Sectorul forestier este �i el în suferin�� din cauza lipsei unei baze cartografice corespunz�toare, care afecteaz� grav multe activit��i vitale privind gestionarea durabil� a p�durilor.

d)În speran�a c� momentul demar�rii ridic�rii în plan va veni cât mai curând, prin tez� încerc�m s� aducem o contribu�ie modest� la cunoa�terea oportunit��ilor oferite de tehnologiile geomatice moderne.

III. CONDI�IILE DE DESF��URARE A CERCET�RILOR 3.1.Necesitatea �i justificarea cerect�rilor Desf��urarea corespunz�toare a activit��ilor din cadrul sectorului

forestier presupune existen�a unei infrastructuri corespunz�toare, care include �i baza de date geo-topografice aferent�. În prezent baza cartografic� a sectorului silvic necesit� a fi revizuit� �i completat� corespunz�tor, având în vedere necesit��ile curente �i posibilit��ile logistice.

Prin strategiile de dezvoltare ale fondului forestier, s-au stabilit o serie de obiective pe plan na�ional, referitoare la gestionarea �i gospod�rirea durabil� a p�durilor, men�inerea integrit��ii fondului forestier �i m�rirea suprafe�ei acestuia pâna la cca 40% prin împ�durirea terenuriloe degradate sau neutilizate (Doni��, 2006), realizarea unor structuri corespunz�toare func�iilor de protec�ie �i produc�ie a arboretelor, aplicarea codului silvic în toate p�durilor indiferent de proprietari.

O serie de activit��i curente din sectorul forestier, cum ar fi amenajarea p�durilor, corectarea toren�ilor, amenajarea fondurilor de vân�toare, priectarea instala�iilor de transport reclam� necesitatea de planuri �i h�r�i, pe U.P. �i ocoale silvice, care constituie baza tuturor proiectelor �i obiectivelor de gospod�rire durabil�.

Cerin�ele actuale, prin care „terenul este adus la birou” pentru studiu �i proiectare sunt preten�ioase sub raportul: preciziei de redare a detaliilor, hotare �.a., a con�inutul cât mai corespunz�tor ca detalii, a formatului de prezentare, a sc�rii, a specificului con�inutului 3D, a actualit��ii, etc.

Aceste cerin�e nu pot fi îndeplinite decât de un sistem cartografic modern care s� cuprind� plan de baz� la scara 1/5000 3D în format digital a fondului forestier, planuri �i h�r�i derivate, ortofotoplanuri, imagini aeriene �i satelitare. Asemenea piese se ob�in în toat� lumea prin tehnologiile

47

moderne ale geomaticii, respectiv a fotogrammetriei digitale (cu aparatur� de restitu�ie performant�), utilizând softuri corespunz�toare.

Din p�cate noi nu avem o eviden�� cadastral� clar� a fondului forestier �i nici planuri �i h�r�i corespunz�toare. Cu toate c� am dispus de o baz� cartografic� complex�, bine pus� la punct a fondului forestier, în prezent aceasta nu mai este actual�, planurile �i h�r�ile sunt dep��ite moral.

Situa�ia nu mai poate dura deoarece, cu foarte mare întârziere vor începe lucr�rile de înlocuire a amenajamentelor pe U.P. �i introducerea cadastrului, ambele categorii de lucr�ri obligatorii de realizat prin legea Codului Silvic �i a Legii 18/91 care propun existen�a planului topografic de baz� la scara 1/5000, 3D în format digital.

Având în vedere posibilit��ile tehnologiilor geo-topografice moderne folosite la ridic�rile în plan a p�durilor �i respectiv lipsa total� ale unor planuri unitare pe �ar� ale fondului forestier, consider c� se impune cunoa�terea posibilit��ilor tehnice geodezice �i topografice moderne, în condi�iile noastre.

Realizarea acestui obiectiv în condi�ii de eficien�� maxim� presupune cunoa�terea deplin� a tehnologiilor topografice moderne, privind precizia �i randamentul lor.

3.2.Obiective �i metoda de cercetare Obiectivele cercet�rilor s-au desprins din necesitatea stabilirii

unor procedee de lucru geotopografice folosite la realizarea planurilor �i h�r�ilor fondului forestier. În raport cu lipsa cvasitotal� a bazei cartografice a p�durilor �i necesitatea realiz�rii ei, am considerat ca oportun� desf��urarea unor cercet�ri privind utilizarea tehnologiilor moderne în acest scop.

�inem s� preciz�m c� este vorba de unele aspecte de modernizare a lucr�rilor topografice, desf��urate în perioada de tranzi�ie pe care o travers�m, dar �i de activitatea desf��urat� în viitor în ac�iunea de ridicare în plan a p�durilor. Se are în vedere faptul c� tehnologiile moderne de pozi�ionare în sistemul GPS, cu sta�ia total� �.a. sunt cunoscute în general, de�i multe aspecte merit� a fi comentate. Avem în vedere îns� c� în fondul forestier acoperit cu vegeta�ie arborescent� �i cu prec�dere în terenuri accidentate condi�iile de lucru normale se înr�ut��esc, împiedic� desf��urarea opera�iilor prin multe aspecte limitative, specifice. Având în vedere c� aceste situa�ii specifice sectorului forestier au fost mai pu�in studiate ele s-au urm�rit cu prioritate.

În raport cu aceste preciz�ri, cercet�rile noastre au urm�rit în linii mari 5 obiective:

1.Redeterminarea punctelor din triangula�ia geodezic� de stat în sistem GPS, în vederea stabilirii oportuni���ilor de utilizare a acestora în diversele lucr�ri topo-geodezice.

48

2.Îndesirea re�elelor geodezice din fondul forestier cu sistemul GPS, ca problem� curent� în realizarea unor re�ele de sprijin necesare lucr�rilor geotopogrametrice. S-au avut în vedere trei etape de lucru succesive, desf��urate în diferite variante de lucru, definite de modul de lucru, aparatura �i softurile disponibile folosite, cu sau f�r� leg�tur� cu sta�iile permanente GPS �i cu prec�dere modalit��ile de trecere a coordonatelor din sistemul global de referin�� WGS84 în cel na�ional S24.

3.Îndesirea re�elelor geodezice din fondul forestier cu sta�ia total�, în condi�ii specifice fondului forestier, unde utilizarea sistemului GPS este limitat�.

4.Proiectarea �i determinarea re�elelor de ridicare în terenuri forestiere cu sta�ia total�, necesare ridic�rilor în plan terestre �i în reperajul aerofotogrametric, prin diferite tipuri de drumuiri specifice condi�iilor din zone de p�dure.

5.Încerc�ri de ridicare a unor detalii din fondul forestier cu tehnologia GPS prin procedeele uzuale de lucru, în timp real RTK, Stop&Go �i rapid static.

În fiecare caz s-au folosit metode �i procedee de lucru, logistica diferen�iat� de harduri �i softuri folosit� la achizi�ionarea, stocarea �i procesarea datelor cu aprecierile corespunz�toare de precizie �i randament.

De re�inut c� aceste obiective mari cu unele aspecte derivate din ele, reprezint� cercet�ri care sunt în acela�i timp de interes general pentru lucr�rile desf��urate pe întreg fondul funciar, dar �i de inters pentru sectorul forestier în condi�iile unor lucr�ri geotopografice de ridicare în plan a p�durilor.

Metoda de cercetare de baz� la care s-a apelat în decursul cercet�rilor este metoda compara�iei. S-a avut în vedere c� în toate cele cinci obiective mari urm�rite s-au folosit metode �i procedee de lucru variate �i în cadrul acestora logistica diferen�iat� de hard �i soft disponibil� pentru achizi�ionarea, stocarea �i procesarea datelor.

Analiza diverselor metode de lucru �i implicit a rezultatelor ob�inute prin intermediul compara�iei reprezint� modalitatea de ierarhizare a posibilit��ilor de modernizare �i respectiv eficientizare a activit��ilor analizate.

În egal� m�sur� s-a trecut la analiza �i interpretarea rezultatelor privind precizia de pozi�ionare �i oportunitatea variantelor studiate în diferite condi�ii �i unele aprecieri privind randamentul �i comoditatea aplic�rii variantelor de studii.

Observa�ia direct� în desf��urarea lucr�rilor a servit deasemenea la unele concluzii practice privind sursele de erori, influen�a lor asupra determin�rilor �i recomand�rile ce se desprind pentru activit��ile viitoare.

49

Ca metode de baz� folosite în cercet�rile noastre mai amintim experimentul realizat direct în unele situa�ii apelând la procedee variate de lucru, definite de unii factori de baz� (logistica, ipotezele de lucru).

Simularea, la rândul s�u, folosind mijloacele informatice moderne a permis realizarea cu efort minim a diverselor scenarii sau variante de lucru pentru stabilirea unor solu�ii pertinente �i eficiente de modernizare a lucr�rilor geotopografice. Posibilit��ile logistice actuale permit realizarea cu efort minim a diverselor scenarii sau variante de lucru, respectiv pentru înregistrarea datelor �i procesarea acestora. În vederea optimiz�rii �i eficientiz�rii procesului tehnologic aferent sectorului m�sur�torilor terestre se pot simula o serie de variante de lucru care s� ofere în final solu�ii eficiente, care s� conduc� la modernizarea activit��ilor respective.

3.3.Localizarea lucr�rilor Alegerea zonei de lucru s-a studiat cu aten�ie cu îndeplinirea unor

condi�ii de baz� pentru eficientizarea cercet�rilor. Existen�a unor puncte geodezice atât din re�eaua nou� GPS cât �i

din triangula�ia geodezic� de stat, r�spândite în mod relativ uniform în teritoriu, ale c�ror coorodnate �i descrieri topografice s� poat� fi achizi�ionate.

Zona aleas� s� cuprind� cu prec�dere �i fond forestier, cât mai variat din punct de vedere al reliefului, a compozi�iei, vârstei �i a consisten�ei, pentru a putea urm�ri toate aspectele ce deriv� din obiectivele fixate anterior. Terenul s� fie cât mai accesibil cu mijloacele auto, �i amplasat în apropierea ora�ului Oradea, re�edin�a doctorandului, din motive lesne de în�eles.

Dup� mai multe taton�ri, zona de lucru a fost aleas� în partea de nord vest a jude�ului Bihor, la grani�a cu Ungaria, extins� 1180 ha repartizat� pe teritoriile administrative ale comunelor Ciuhoi (684 ha), S�cuieni (556 ha), S�lard (288 ha) �i Diosig (253 ha). Fondul forestier în care s-a lucrat apar�ine de unitatea de produc�ie I Sâniob, Ocolul Silvic S�cuieni din cadrul Direc�iei Silvice Bihor, iar drumurile comunale �i de exploatare sunt în general accesibile cu mijloace auto în cea mai mare parte a lor.

Din punct de vedere forestier mai facem urm�toarele preciz�ri asupra loca�iei alese:

� ca relief terenul se încadreaz� în zona dealurilor (înalte) mijlocii cu altitudine medie 150-200 (300) m. � fondul forestier este f�râmi�at sub forma unor trupuri de p�dure cu suprafe�e variabile, de la 300 ha (Sîniob) �i 150 - 170 ha (Blair, Sîntimreu) pân� la 10 ha �i mai mici; � tipurile de p�dure frecvente sunt ceretele �i stej�retele.

50

� ca structur� specifice în zon� sunt arboretele de foioase, amestecuri de stajari, cu vârste între 5-75 ani �i consisten�� 0.8-0.9.

3.4.Baza material� disponibil� 3.4.1. Baza de date geotopografice

Pentru realizarea obiectivelor stabilite am utilizat o serie de date geotopografice, în format analogic �i digital, care au fost procurate de la OJCPI Bihor �i de la ANCPI Bucure�ti.

Inventarul de coordonate pentru punctelor geodezice studiate, în datumul global �i în cel na�ional se va utiliza pentru verificarea punctelor din triangula�ia geodezic� de stat �i pentru realizarea re�elelor de sprijin (tab. 3.1). Planurile topografice la scara 1:25000 se folosesc pentru identificarea punctelor geodezice pe teren �i pentru proiectarea cercet�rilor care se vor realiza. H�r�ile amenajistice sunt utilizate pentru stabilirea pe teren a loca�iei cerecet�rilor în suprafe�ele cu vegeta�ie forestier� �i pentru amplasarea punctelor noi care vor fi pozi�ionate. Ortofotoplanul serve�te în principal pentru localizarea cercet�rilor �i pentru proiectarea punctelor noi care se vor pozi�iona cu tehnologiile moderne.

Puncte geodezice din zon� utilizate (proiec�ie STEREO-70, sistem de cote Marea Neagr� 1975)

(Geodetic points of the area used) (STEREO-70 projection, the Black Sea height system, 1975)

Tabel 3.1 Punct Nr.

crt. Indicativ Ordinul Toponimie X (m) Y(m) Z(m) Observa�ii

1 7 IV S�lard 641143.150 275370.096 109.517 2 41 IV Diosig 648959.326 274488.095 111.925

3 16401 II Sînicolaul de Munte

648424.902 285780.343 218.360

4 42401 I O�orhei 623315.749 273944.933 294.259 5 43101 I Le� 613159.578 258199.448 132.740

6 52401 IV Valea lui

Mihai 674298.698 284124.563 145.516

Starea tehnic� foarte bun�

7 11 IV S�rsig 641359.879 287730.401 138.411 Deteriorat 20 %

8 0011 A ORAD 622250.022 267841.534 155.829 9 0012 A SATU 701204.599 340485.797 148.558

Sta�ii func�ionale

3.4.2.Logistica disponibil� În general pentru efectuarea lucr�rilor necesare atingerii obiectivelor fixate am dispus de o dotare corespunz�toare de foarte bun� calitate. Instrumentele de baz� folosite au fost receptoare geodezice GPS

51

Tip

uri d

e re

cept

oare

fol

osit

e. C

arac

teri

stic

i T

ypes

of

rece

iver

s us

ed. F

eatu

res

Tab

elul

3.2

52

marca Trimble, de diferite tipuri �i categorii s-au executat m�sur�tori statice, ratid statice, semicinematice (PPK) (tab. 3.2).

S-a dispus de asemenea de receptoare Topcon Hiper Pro ca sistem integrat RTK-GPS cu und� radio VHF de raz� mare de peste 6 km.

Sta�ia Total� Trimble seria 3605 este una din cele mai performante având precizia de m�surare a distan�elor cu o prism� de la 1,5-3000 m de ± (2mm+2ppm) iar cea de înregistrare a unghiurilor de ± 5”; iar masa aparatului este de 6,7 kg.

Pentru optimizarea lucr�rilor de teren s-au utilizat sta�ii de emisie-recep�ie.

Receptorul GPS de naviga�ie, tip Pocket Loox N 520 Fujitsu Siemens, s-a folosit pentru „naviga�ie”, respectiv pentru direc�ionarea deplas�rilor �i c�utarea unei loca�ii, sau a unor puncte a c�ror pozi�ie este cunoscut�. Procesarea datelor s-a realizat cu ajutorul laptop-urilor Toshiba �i Benq.

Programele de calcul utilizate la realizarea cercet�rilor noastre sunt numeroase �i variate fiind utilizate dup� func�ionalitatea lor prezentat� anterior (�� 2.8.2). Sistemele utilizate în cercet�rile nostre sunt: Trimble Digital Fieldbook, Trimble Total Control, Trimble Business, Topcon Tools, Terramodel 10.4, TopoSys7.0, MapSys8.0, MapSysPDA2.0, TransDatRO4.01 �i serviciul ROMPOS. În concluzie, se constat� c� s-a dispus de o dotare corespunz�toare, performant� pentru realizarea obiectivelor propuse.

IV. VERIFICAREA RE�ELEI DE TRIANGULA�IE GEODEZIC� DE STAT 4.1.Introducere 4.1.1.Necesitatea �i obiectivele cercet�rilor

Re�elele geodezice, ca o sum� de puncte r�spândite omogen în suprafa��, cu o densitate necesar�, pozi�ionate cu precizie într-un sistem de referin�� �i marcate durabil la sol reprezint� infrastructura tuturor ridic�rilor terestre în plan �i/sau aerofotogrametrice inclusiv pentru georeferen�ierea imaginilor satelitare. În consecin��, asigurarea unui num�r suficient de puncte �i aten�ia cu care se desf��oar� lucr�rile de determinare a coordonatelor acestora sunt condi�ii de baz� care trebuie respectate în vederea realiz�rii infrastructurii aferente sectorului m�sur�torilor terestre. Triangula�ia geodezic� de stat reprezentat� prin puncte de ordinul I-IV a fost pozi�ionat� în sistemele na�ionale reprezentate de proiec�ia stereografic�-1970 �i sistemul de cote Marea Neagr�-1975. Acest sistem a fost utilizat �i pentru realizarea re�elei geodezice na�ionale cu tehnologiile satelitare, servind ca puncte de leg�tur� pentru pozi�ionarea cu sistemul GPS.

53

În consecin��, re�elele de sprijin realizate în perioada de tranzi�ie sunt alc�tuite din puncte care apar�in triangula�iei geodezice de stat �i re�elei GPS.

Practic, uneori �i cu deosebire în fondul forestier situat în terenuri accidentate, greu accesibile, s-au întâlnit pân� acum �i se întâlnesc, dou� situa�ii specifice legate de existen�a �i posibilit��ile de realizare a re�elelor geodezice, densitatea insuficient� în zona de lucru, când re�eaua existent� trebuie îndesit� cu noi puncte �i existen�a în loca�ia de interes, a unor puncte din vechea re�ea - Triangula�ia geodezic� de stat - care au fost �i înc� mai sunt folosite.

Ca urmare, lucr�rile desf��urate au urm�rit s� stabileasc� dac�: � punctele din triangula�ia geodezic�, r�mase intacte pe teren, pot fi folosite cu încredere în lucr�rile desf��urate azi cu tehnologia GPS; � care sunt procedeele de lucru, ale acestei tehnologii inclusiv logistica indicat� de hard �i soft ce se recomand� la îndesirea re�elei moderne RNG. În acest scop s-au ales o serie de puncte din re�eaua de triangula�ie

clasic�, la distan�e variabile de fondul forestier, care au fost repozi�ionate în sistemul GPS în diverse variante de lucru pe teren �i de calcul, care s-au comparat între ele stabilind concluziile la care s-a ajuns din interpretarea rezultatelor.

Cerecet�rile au urm�rit stabilirea oportuni��ilor de utilizare a acestor puncte în prezent, respectiv stabilirea preciziei acestora în raport cu mijloacele moderne de pozi�ionare.

Cercet�rile au urm�rit în principiu posibilit��ile de folosire a punctelor din triangula�ia geodezic� de stat, în cadrul pozi�ion�rii re�elelor de sprijin cu sistemul GPS. În acest scop punctele urm�rite în cercetare vor fi pozi�ionate în condi�ii diferite privind culegerea datelor de baz� definite de metod� �i receptoarele utilizate precum �i de procedeele de procesare a datelor, în special de transformare a coordonatelor din sistemul global în cele na�ionale.

În subsidiar, pentru realizarea obiectivelor s-a lucrat în condi�ii efectiv diferite, num�r de puncte de leg�tur� cu re�eaua clasic�, procedee de lucru diferite, etc.

4.1.2.Baza de date �i logistica disponibil� Punctele din triangula�ia geodezic� studiate sunt în num�r de 7 la

care se adaug� �i dou� sta�ii permanente GPS func�ie de care s-au f�cut pozi�ion�rile (tab.3.1).

Men�ion�m c� ini�ial s-au avut în vedere 16 puncte din zon� din care o parte au disp�rut r�mânând 7 dintre care unul are borna deteriorat� (punctul 11), dar este nemi�cat� �i cu punctul matematic intact. De

54

asemenea s-a marcat utilizarea �i a patru sta�ii permanente GPS ORADEA, SATU-MARE, BEIU� �i ZAL�U-dar doar prima a fost folosit� integral �i a doua doar par�ial, ultimele dou� nefiind utilizate. Aceste puncte au fost identificate pe plan �i verificate pe teren, în vederea utiliz�rii lor.

4.2.Lucr�ri de teren 4.2.1.Identificarea �i controlul punctelor geodezice din zon� Verificarea existen�ei celor 7 puncte de triangula�ie geodezic�, urm�rite prin cercet�ri, cuprinse în inventarul primit de la OJCPI Oradea, a început cu identificarea lor pe teren �i controlul st�rii tehnice a bornelor. Ini�ial au fost vizate 16 puncte din triangula�ia clasic�, dar am re�inut doar �apte, de diferite ordine care au fost �i sunt utilizate frecvent, restul sunt fie disp�rute, mi�cate din loc sau nu prezint� încredere. Men�ion�m c� în cele 7 puncte vechi ce urmau s� fie redeterminate în sistemul GPS s-a verificat �i îndeplinirea condi�iilor minime de pozi�ionare GNSS, respectiv orizontul liber de 15º, lipsa unor influen�e de energie electric�, etc. În toate cazurile aceste restric�ii sunt îndeplinite, în cea mai mare parte fiind asigurate de pozi�ionarea prin intersec�ii ce presupune existen�a unor vizibilit��i în tur de orizont �i în consecin�� amplasarea punctelor pe locuri ridicate, mameloane, culmi, etc. 4.2.2.Acizi�ionarea datelor satelitare Observa�iile în teren s-au efectuat prin metoda static�. În cazul receptoarelor cu o singur� frecven�� L1 acestea au avut o durat� de sta�ionare de aproximativ cinci ore, la epoci de înregistrare de 15 secunde, având la baz� programul Trimble Digital Fieldbook. În cazul celor cu dubl� frecven�� (L1L2 ) datele înregistr�rilor s-au cules cu o durat� mai scurt�, respectiv dou� secunde în cazul utiliz�rii serviciului ROMPOS, cu receptoare TrimbleR8 �i TrimbleR4.

Datele de teren au fost înregistrate în fi�iere de tip RINEX indiferent de tipul receptorului, iar cele de la sta�iile permanente GPS cele mai apropiate �i limitrofe cu zona de lucru, s-au primit de la ANCPI prin intermediul OJCPI - Bihor, în format digital prin po�ta electronic�. S-au extras, evident, datele pentru aceia�i perioad� �i aceia�i epoc�, corespondente observa�iilor din teren.

4.3.Pepozi�ionarea punctelor în sistemul global GPS 4.3.1.Transferul �i verificarea observa�iilor În principiu, pozi�ionarea punctelor în sistemul GNSS respectiv GPS utilizat la noi, se poate realiza prin metode �i procedee variate de achizi�ionare �i procesare a datelor, fiecare cu multe particularit��i legate de aparatura �i algoritmii de calcul folosi�i. În acest context s-a încercat, prin luarea în considerare a unor condi�ii specifice sectorului forestier frecvent

55

întâlnite s� se analizeze, prin compara�ie, oportunit��ile oferite de procedeele variate de lucru ale tehnologiei GNSS. Numai în aceste condi�ii se pot face propuneri specifice terenurilor forestiere care s� conduc� în final la asigurarea unei precizii corespunz�toare, a unui randament superior �i în final la eficientizarea lucr�rilor de îndesire a re�elei geodezice na�ionale. 4.3.2.Calculul coordonatelor primare

Lucr�rile preliminare specifice tuturor variantelor de calcul, indiferent de receptor sau metod� de procesare a datelor, sunt acelea�i, cu unele aspecte specifice. În cazul nostru s-a folosit programul Trimble Total Control, cu un grad ridicat de personalizare care, pentru ob�inerea coordonatelor primare, în sistemul global, presupune parcurgerea, în ansamblu, a mai mulor etape cu softuri corespunz�toare:

� ini�ializarea programului �i deschiderea unui proiect de lucru nou; � setarea parametrilor de procesare corespunz�tori; � transferul înregistr�rilor în cadrul sistemului de calcul; � procesarea primar� �i verificarea datelor înregistrate; � verificarea neînchiderilor în triunghiuri �i tipul de solu�ie adoptat�; � recalcularea datelor verificate �i ob�inerea coordonatelor spa�iale (3D) provizorii; � compensarea riguroas� a coordonatelor spa�iale provizorii �i ob�inerea coordonatelor spa�iale definitive.

În cadrul acestor opera�ii se asigur� posibilitatea verific�rii datelor înregistrate inclusiv eliminarea unora necorespunz�toare, afectate de factorii perturbatori, prin dezactivarea unor por�iuni sau chiar a satelitului în cauz�. 4.3.3.Verificarea neânchiderilor în triunghiuri. Adoptarea solu�iei fixed Astfel, în cazul înregistr�rilor din punctele ce urmeaz� a fi repozi�ionate �i din sta�iile permanente limitrofe, în urma proces�rii s-au ob�inut solu�ii necorespunz�toare, de tip FLOAT. La aceast� situa�ie au contribuit �i distan�ele mari între punctele urm�rite în cercetare �i sta�iile GPS riverane, conducând la vectori de peste 30 km (fig. 4.1). În consecin��, în urma analizei situa�iei, s-a renun�at la înregistr�rile din sta�iile BEIU�, SATU-MARE �i ZAL�U, s-au dezactivat vectorii care au condus la solu�ii de procesare de tip FLOAT �i s-au men�inut doar 16 vectori care au furnizat solu�ii de tip FIXED, asigurând �i condi�ia ca fiecare punct nou s� poat� fi redeterminat din cel pu�in trei vectori.

56

a) b)

c) d) Fig. 4.1 - Schi�a vectorilor procesa�i în vederea compens�rii

a)procesarea primar�, b)compensarea riguroas� - varianta cu trei puncte comune c)procesarea primar�,d) compensarea riguroas� - varianta cu patru puncte comune

The draft of the precesed vectors in order to compensate a)primary processing b) thorough compensation - variant with three common points) c)primary processing d) thorough compensation - variant with four common points)

57

Pentru redeterminarea punctelor din triangula�ia geodezic� prin metoda static�, utilizând parametrii de transformare regionali, am propus dou� variante de calcul, cu utilizarea a trei �i respectiv a patru puncte comune de transformare. Dup� realizarea închiderilor în triunghiuri �i adoptarea solu�iei FIXED, elipsa erorilor rezultat� din procesarea primar� nu dep��e�te 1,8 mm în plan �i 7,4 mm pe altitudine, iar cele pentru compensarea riguroas� sunt de cel mult 39,6 mm în plan �i respectiv 111,7 mm pe cote (fig. 4.1). 4.3.4.Calculul coordonatelor finale geocentrice

Procesarea primar� a datelor GPS achizi�ionate, verificarea acestora �i a neînchiderilor în triunghiuri, inclusiv stabilirea solu�iei adoptate permite continuarea lucr�rilor de pozi�ionare a punctelor, în sistemul GPS. Pe baza aceluia�i program amintit, T.T.C., s-au ob�inut mai întâi coordonatele 3D provizorii �i prin compensarea lor riguroas� cele definitive. Coordonatele spa�iale 3D, rezultate în sistemul de referin��, geocentric global WGS-84 au rezultat în finalul etapei de procesare a datelor. �i în acest caz indicatorii de precizie calcula�i pentru fiecare coordonat� demonstreaz� calitatea m�sur�torilor �i acurate�ea rezultatelor.

4.4.Transformarea coordonatelor în datumul na�ional 4.4.1.Generalit��i Sistemul GPS furnizeaz� coordonatele în sistemul global geocentric, ob�inându-se coordonate spa�iale X,Y,Z pe elipsoidul WGS-84. În raport cu sistemul global, exist� sisteme locale de pozi�ionare, cel na�ional având dou� componente, sistemul de referin�� planimetric reprezentat de proiec�ia stereografic� 1970 �i cel altitudinal, reprezentat de Marea Neagr�-1975. Trecerea de la un sistem de referin�� la altul se poate realiza prin procedee diferite, cu precizie �i randament diferen�iat. Etapa final� a pozi�ion�rii punctelor din re�eaua geodezic� o constituie transformarea coordonatelor punctelor din datumul global al sistemului GPS în cel na�ional. Dup� cum s-a mai ar�tat datumul geodezic global este definit de sistemul geocentric al axelor de coordonate �i elipsoidul WGS-84. Cel na�ional, de planimetrie, este structurat de proiec�ia stereografic�’70 �i elipsoidul Krasovski-42, iar cel altimetric asigurat prin cote normale Marea Neagr�’75 referite la geoid.

A�adar pentru a deveni opera�ionale, utilizabile, coordonatele din primul sistem de referin�� al pozi�ion�rii GPS trebuie trecute, transferate respectiv transcalculate, în sistemele na�ionale de referin��.

În principiu, aceast� transformare este posibil� prin rela�ii riguroase de calcul pe baza cunoa�terii pozi�iei, respectiv a coordonatelor, a cel pu�in patru puncte în ambele sisteme de referin��, dispuse, pe cât posibil, astfel

58

încât s� încadreze cât mai bine zona de interes. Pe aceast� baz� se cunosc mai multe metode de transcalcul dintre care cea mai r�spândit� este cea preconizat� de Helmert cu cei 7 parametrii de transformare, utilizat� �i în cercet�rile noastre.

Efectiv pentru trecerea coordonatelor din datumul geodezic global în cel na�ional se impune calculul acestor coeficien�i de transformare ce se pot stabili la nivel na�ional, valabili pentru întreg teritoriul ��rii, mai eficien�i sunt coeficien�ii regionali, dedu�i din puncte comune apropiate, care substituie mai corect suprafa�a elipsoidului cu cea a geoidului din zon�.

Modul de realizare a transform�rii, respectiv algoritmul ce st� la baza ob�inerii parametrilor de transformare, este diferen�iat, în func�ie de programele de procesare ce se pot utiliza, în diverse variante de lucru propuse. Pentru a surprinde cât mai multe aspecte, de precizie, randament, de cost �i de manevrabilitate, în demersul cercet�rilor s-au folosit diferite metode, procedee �i soft-uri pentru a putea face recomand�ri cât mai utile pentru practica geodezic�, aspecte care se g�sesc grupate sub forma unor variante de calcul (tab. 4.1).

Variantele de calcul propuse

(Proposed variants of calculation) Tabelul 4.1

Varianta de lucru Alte caracteristici

Clasa Tip Nr. de puncte

cunoscute

Puncte utilizate

Tip receptor/ timp de

sta�ionare

Coeficien�i de

transformare

Sistemul de calcul

Metoda static�

A1 3 42401,

43101, 52401 Regionali

T.T.C.- procesare -

transformare

A2 3 42401,

43101, 52401 Regionali

T.T.C.-procesare TopoSys

transformare

A3 4 16401, 42401,

43101, 52401 Regionali

T.T.C.- procesare -

transformare

A

A4 4 16401, 42401,

43101, 52401

Trimble R3, L1, 5 ore

Regionali

T.T.C., procesare TopoSys

transformare

B 1 ORAD Trimble R3, L1, 5

ore ORAD L1L2

Na�ionali

T.T.C.- procesare

TransDatRO4.01 -transformare

C 1 ORAD

Trimble R3, L1,5 ore

TrimbleR4 L1L2

0,5 ore, ORAD L1L2

Na�ionali

T.T.C.- procesare

TransDatRO4.01 -transformare

D 1 ORAD TrimbleR8 L1L2 TrimbleR4 L1L2

ORAD L1L2 Na�ionali

TBC ROMPOS

59

4.4.2.Transformarea coordonatelor cu parametrii regionali 4.4.2.1.Transcalcularea coordonatelor cu programul TTC Sistemul de calcul TTC permite pe lâng� procesarea primar� a

datelor �i transformarea coordonatelor din sistemul global de referin�� WGS-84 în cel na�ional- planimetric �i altimetric.

În principiu acest lucru se realizeaz� în func�ie de condi�iile impuse de algoritmii specifici de lucru, etapele de calcul fiind urm�toarele:

� stabilirea punctelor comune pe care se va realiza transformarea; � implementarea coordonatelor punctelor comune în sistemul na�ional de referin�� la op�iunea Coordonate de control; � selectarea tipului de transformare (plan� sau spa�ial�); � procesarea transform�rii selectate �i ob�inerea parametrilor de

transformare; � analiza indicatorilor de precizie a transform�rii realizate; � implementarea parametrilor de transformare în baza de date a sistemului de calcul (Coordinate Sistem Manager) aferent� datumului na�ional, pentru zona de lucru, în vederea p�str�rii �i utiliz�rii acestora, func�ie de necesit��i.

Efectiv, ca puncte comune, de coordonate cunoscute în ambele sisteme de referin��, pentru calculul coeficien�ilor de transformare, s-au folosit trei �i respectiv patru din cele �apte puncte luate în considerare respectiv 16401, 42401, 43101, 52401.

În urma realiz�rii transform�rii spa�iale pe puncte comune am ob�inut dou� seturi de parametri de transformare, care au fost implementa�i în baza de date a sistemului de calcul Coordinate System Manager. Datum-urile determinate cu sistemul de calcul Trimble Total Control, se pot utiliza, prin setare, în vederea configur�rii foii de lucru, pentru un proiect nou, fiind utilizate pentru ob�inerea coordonatelor definitive, compensate riguros în sistemele na�ionale de referin��. Ca urmare, pentru variantele A1 �i A3 de redeterminare a punctelor din re�eaua geodezic� au fost utilizate cele dou� seturi de parametrii de transformare regionali pentru ob�inerea coordonatelor compensate riguros în datumurile na�ionale (tab.4.2). Se constat� c� indicatorii de precizie a coordonatelor în cele dou� variante de lucru nu dep��esc 7 cm în plan �i 12,1 cm pe cote.

Inventarul coordonatelor punctelor redeterminate în varianta A1

(Inventory of redetermination coordinated points in A1 variant )

Tabelul 4.2

Punct X

(m) �x

(mm)

Y (m)

�y

(mm) �xy

(mm)

He (m)

Z (m)

�z

(m)

N (m)

7 641143.105 47 275370.168 41 62 122.491 109.594 116 12.897 11 641359.884 51 287730.383 44 68 152.249 138.606 113 13.644 41 648959.255 49 274488.131 42 65 124.718 111.959 120 12.759

16401 648424.768 51 285780.323 44 68 232.240 218.873 121 13.368

60

Pentru varianta A1 constat� c� abaterea standard planimetric� variaz� între 62-68 mm, iar pentru cote este cuprins� în intervalul 78 - 121 mm (tab. 4.2).

Inventarul coordonatelor punctelor redeterminate în varianta A3

(Inventory of redetermination coordinated points in A3 variant ) Tabelul 4.3

Punct X

(m) �x

(mm)

Y (m)

�y

(mm) �xy

(mm)

He (m)

Z (m)

�z

(m)

N (m)

7 641143.200 37 275370.173 33 50 121.901 109.202 86 12.699 11 641359.990 40 287730.395 35 53 151.103 138.188 68 12.916 41 648959.360 37 274488.137 32 49 124.257 111.554 90 12.703

16401 648424.902 0 285780.343 0 0 231.178 218.360 0 12.818

Se constat� c� pentru varianta A3 abaterea standard planimetric�

variaz� între 49-53 mm, iar pentru cote abaterea standard este cuprins� în intervalul 68-90 mm (tab. 4.3).

Utilizarea programului TTC în procesul de prelucrare a datelor satelitare prezint� o serie de avantaje, inclusiv în ceea ce prive�te ob�inerea parametrilor de transformare. Este cunoscut faptul c� pentru realizarea transform�rilor de coordonate este nevoie de un num�r minim de puncte comune în ambele sisteme de referin��. Pentru realizarea unei transform�ri în spa�iu 2D sunt necesare minim trei puncte, iar pentru o transformare spa�ial� este nevoie de cel pu�in patru puncte.

În cazul cercet�rilor noastre, au fost realizate dou� variante de calcul, varianta A1 cu trei puncte comune �i varianta A3 cu patru puncte comune (tab.4.1). Coorodnatele ob�inute în cele dou� variante de procesare au fost comparate cu cele din triangula�ia geodezic� de stat, ob�inându-se o serie de diferen�e de coordonate (tab. 4.4).

Compararea procedeelor de transcalculare pentru variantele realizate cu programul TTC

(Comparison of processes of trans calculation for achieved variants made with the TTC program)

Tabel 4.4 Diferen�e raportate la triangula�ia geodezic� de stat

dx(cm) dy(cm) 22yxxy ddd +=

(cm) dz(cm)

Varianta Pun

ct

A1 A3 A1 A3 A1 A3 A1 A3

7 0.045 -0.050 -0.072 -0.077 0.085 0.092 -0.077 0.315 11 -0.005 -0.111 0.018 0.006 0.019 0.111 -0.195 0.223 41 0.071 -0.034 -0.036 -0.042 0.080 0.054 -0.034 0.371

16401 0.134 0 0.020 0 0.135 0 -0.513 0

Se constat� c� difene�ele de coordonate în valoare absolut� în cazul

variantei A1, în plan sunt cuprinse între 1.9 �i 13.5 cm iar pe cote sunt incluse în intervalul 3.4-51.3 cm. Pentru varianta A3 diferen�ele de

61

coordonate în plan variaz� între 5.4 �i 11.1 cm, iar pentru cote în intervalul 22.3-37.1 cm (tab. 4.4).

Diferen�ele de coorodnate în cazul variantei A3 sunt sensibil mai reduse, datorit� faptului c� parametrii de transformare au fost ob�inu�i din patru ouncte comune.

4.4.2.2.Transcalcularea coordonatelor cu programul TopoSys Trecerea în sistemul na�ional de referin�� a coordonatelor ob�inute

în urma proces�rii datelor cu softul T.T.C., se poate face �i cu programul TopoSys. În cazul nostru am luat în considerare dou� variante de calcul (A2 �i A4), înregistr�ri cu receptoare L1 �i coeficien�i na�ionali de transformare calcula�i din trei �i respectiv patru puncte comune. Etapele de calcul a coordonatelor în datumurile geodezice na�ionale cu sistemul TopoSys au fost urm�toarele:

� deschiderea unui proiect nou de lucru, setarea �i ini�ializarea programului de calcul; � importul coordonatelor geocentrice globale WGS-84 aferente punctelor de determinat; � ob�inerea coordonatelor geodezice pe elipsoidul WGS-84; � ob�inerea coordonatelor rectangulare în proiec�ie STEREO-70 pe elipsoidul WGS-84; � implementarea punctelor comune (punctelor surs� �i destina�ie); � selectarea tipului de transformare; � calculul �i analiza elementelor de transformare; � transformarea coordonatelor rectangulare STEREO-70 pe elipsoidul WGS-84 în coordonate rectangulare STEREO-70 pe elipsoidul Krasovski �i sistem de cote MN-75; � ob�inerea rezultatelor, verificarea �i salvarea lor într-o loca�ie dorit�.

Efectiv, în cazul tezei s-au calculat ini�ial cu programul TopoSys, elementele transform�rii respectiv parametrii de transformare, �i în continuare coordonatele rectangulare în proiec�ie Stereografic� 70 (X,Y) �i cotele (Z) în sistemul MN-1975 (tab. 4.5).

Pentru varianta A4 erorile medii de transformare a coordonatelor pe axa X sunt 5.0 cm, pe axa Y 4.0 cm iar pe axa Z de 0.5 cm.

Coordonatele în sistemul na�ional de referin�� pentru varianta A4

(The coordinates in the national system for A4 variant) Tabelul 4.5

Punct X(m) Y(m) Z(m) 7 641143.191 275370.089 109.232 11 641359.957 287730.416 138.116 41 648959.393 274488.039 111.735

16401 648424.871 285780.329 218.359

62

Folosirea programului TopoSys pentru ob�inerea parametrilor de transformare pe puncte comune, presupune dup� cum s-a mai ar�tat existen�a coordonatelor globale compensate riguros �i respectiv a celor în sistemul na�ional de referin��. Similar cu situa�ia din cadrul variantelor de transformare realizate cu programul TTC, num�rul punctelor comune influien�eaz� ob�inerea unor rezultate pozitive. De�i, la prima vedere se pare c� doar num�rul punctelor comune este criteriul de baz� pentru ob�inerea unor rezultate precise, din analiza elementelor transform�rii, se constat� c� �i precizia de determinare a punctelor comune, are o influen�� h�t�rîtoare asupra rezultatelor finale. Se constat� astfel c� în procesul de determinare a parametrilor de transformare cu sistemul de calcul TopoSys, esist� posibilitatea de a elimina punctele comune destina�ie a c�ror precizie de determinare nu satisfac cerin�ele impuse de algoritmul de lucru al programului. Aceste puncte sunt marcate atât în cadrul proiectului în derulare cât �i în raportul de procesare a datelor, de obicei cu un asterisc (*42401). Parametrii de transformare au fost determina�i în dou� variante de calcul, în varianta A2 utilizând trei puncte de transformare �i respectiv în varianta A4 cu patru puncte de transformare. Ca urmare, s-au calculat diferen�ele de coordonate raportate la punctele din triangula�ia geodezic� de stat, pentru cele dou� variante de calcul. Pentru varianta de calcul A2 diferen�ele de coordonate în plan sunt cuprinse în intervalul 5.0-14.0 cm, iar cele pe cote între 2.2-77.1 cm. În cazul variantei A4, în plan diferen�ele de coordonate se încadreaz� în intervalul 3.4-8.7 cm, iar pe altitudini între 0.1-29.5 cm (tabel. 4.6). Se constat� c� diferen�ele de coordonate înregistrate pentru varianta A4 sunt relativ mai reduse comparativ cu cele aferente variantei A3

Compararea procedeelor de transcalculare pentru variantele realizate cu programul TopoSys (Comparison of trans calculation processes for variants made with the TopSys program)

Tabel 4.6 Diferen�e raportate la triangula�ia geodezic� de stat

dx(cm) dy(cm) 22yxxy ddd +=

(cm) dz(cm)

Varianta Punct

A2 A4 A2 A4 A2 A4 A2 A4

7 -0.083 -0.041 -0.034 0.007 0.090 0.042 0.022 0.285 11 -0.127 -0.078 -0.058 -0.015 0.140 0.079 -0.771 0.295 41 -0.111 -0.067 0.014 0.056 0.112 0.087 0.202 0.190

16401 -0.033 0.031 -0.037 0.014 0.050 0.034 -0.723 0.001

Este evident faptul c� �i în cazul utiliz�rii programului TopoSys, parametrii de transformare ob�inu�i din patru puncte comune au condus la ob�inerea unor rezultate finale relativ mai precise, aspect care trebuie avut în

63

vedere la proiectarea lucr�rilor topo-geodezice care utilizeaz� parametrii regionali (locali) de transformare. 4.4.2.3.Interpretarea rezultatelor Din analiza rezultatelor ob�inute se constat� c� utilizarea parametrilor zonali (locali) nu trebuie abandonat�, evident algoritmii de ob�inere a acestora depind de sistemele de calcul disponibile. Indiferent de programul utilizat, dac� datele de intrare sunt corespunz�toare �i se respect� etapele de lucru, rezultatele ob�inute sunt precise. Un aspect deosebit, referitor la precizia de determinare a parametrilor de transformare �i implicit la transformarea coordonatelor în sistemul na�ional de referin�� îl reprezint� precizia de pozi�ionare a punctelor comune, utilizate în transformare. Utilizarea unor puncte care au fost determinate cu o precizie �i o acurate�e sc�zut�, determin� ob�inerea unor parametrii de transformare mai pu�in preci�i, aspect care este pus în eviden�� prin intermediul indicatorilor de precizie oferi�i de algoritmii de lucru a sistemului de calcul. Se constat� c� în cazul variantei de calcul A4 eroarea medie de determinare a coordonatelor în plan nu dep��e�te 6.0 cm, pe cote fiind 0.5 cm, iar diferen�ele de coordonate în plan, raportate la puntele din triangula�ia geodezic� nu dep��esc 9.0 cm. Ca urmare, coordonatele determinate în aceast� variant� de calcul prezint� precizia de repozi�ionare cea mai ridicat�. Având în vedere c� s-au utilizat receptoare geodezice cu o singur� frecven��, lungimea vectorilor pozi�iona�i fiind mai mare de 20-25 km, precizia de repozi�ionare poate fi considerat� satisf�c�toare.

4.4.3.Transformarea coordonatelor cu parametrii na�ionali 4.4.3.1.Transcalcularea cu aplica�ia TransDatRO Trecerea coordonatelor geodezice referen�iate în datumul ETRS-89

pe elipsoidul GRS-80 în coordonate rectangulare ale sistemelor na�ionale de referin��, este posibil� în prezent, prin implicarea ANCPI în vederea determin�rii unor parametrii de transformare na�ionali, care sunt oferi�i gratuit celor interesa�i. În consecin��, pentru cercet�rile noastre am folosit aplica�ia TransDatRO care poate fi accesat� pe site-ul ANCPI �i poate fi deci utilizat� gratuit. Datele de intrare (fi�ierul intrare) în sistemul de calcul sunt reprezentate de coordonatele B, L �i H referen�iate la datumul ETRS-89 pe elipsoidul GRS-80, în fi�ier cu extensia txt. În varianta de calcul B au fost procesate datele înregistrate cu receptoare geodezice Trimble R3 cu o singur� frecven�� �i cele provenite de la sta�ia permanent� GPS Oradea. Schi�ele de amplasare a vectorilor dup�

64

realizarea închiderilor în triunghiuri �i dup� adoptarea solu�iei de tip Fixed, cuprind �i indicatorii de precizie ai coordonatelor ob�inute în urma proces�rii primare a datelor (fig. 4.2). Se observ� c� în final elipsa erorilor are valori reduse de 1.8 mm în plan �i 4.7 mm pe cote.

În continuare, în urma compens�rii riguroase se ob�in coordonatele finale în sistem global, cu indicatorii de precizie aferen�i. Din analiza acestor elemente se constat� c� în aceast� variant� de lucru au fost redeterminate patru puncte din triangula�ia geodezic�, coordonatele geocentrice globale compensate fiind caracterizate de o abatere standard planimetric� cu valoarea 3.7 mm �i de 9.5 mm pentru cote (fig.4.2). Fig. 4.2 - Schi�a de amplasare a celor

4 punctere determinate cu aplica�ia TransDatRO4.01 (The draft location of the four

redeterminated points with TransDatRO4.01)

Coordonatele punctelor geodezice verificate în varianta B (Verified geodetic coordinates in B variant)

Tabel 4.7 Coordonatele definitive în sistemul na�ional de referin��

Punct X(m) Y(m) Z(m) 7 641143.184 275370.256 109.553

11 641360.136 287730.438 138.622 41 648959.442 274488.227 111.899

16401 648425.130 285780.382 218.822

Pentru varianta C au fost utilizate receptoare geodezice Trimble

R3 cu simpl� frecven��, Trimble R4 cu dubl� frecven�� �i respectiv înregistr�rile de la sta�ia permanent� GNSS Oradea.

Procesarea primar� a datelor s-a realizat cu programul TTC, coordonatele ini�iale, ob�inute în urma închiderilor în triunghiuri �i adoplt�rii solu�iilor de tip fixed, sunt caracterizate de o precizie ridicat�. Elipsa erorilor are valori reduse de 3.9 mm în plan �i 4.7 mm pe cote. Coordonatele finale, în sistem global s-au ob�inu în urma compens�rii riguroare cu programul TTC. �i în aceast� variant� de calcul s-au ob�inut rezultate precise, elipsele erorilor au valori reduse, de 15 mm în plan �i 19 mm pe cote.

În continuare, folosind programul TransDatRO4.01, coordonatele primare au fost transformate, trecute în datum-urile noastre na�ionale,

65

respectiv proiec�ia Stereografic� 70 pe elipsoidul Krasovski �i cote normale Marea Neagr� 1975. 4.4.3.2.Transcalcularea cu serviciul ROMPOS

În urm� cu doi ani ANCPI a lansat programul de calcul ROMPOS care cuprinde o serie de servicii utilizate în realizarea lucr�rilor din cadrul sectorului m�sur�torilor terestre.

Cercet�rile au urm�rit utilizarea serviciului ROMPOS pentru pozi�ionarea punctelor din re�elele geodezice, la dup� cca. doi ani de la lansare.

Ca urmare repozi�ionarea punctelor s-a desf��urat în urm�toarele condi�ii:

� înregistr�rile s-au realizat în perioada 12 02 2010; � receptoare de tip TRIMBLE cu dou� frecven�e de tip R8 �i R4, leg�tura telefonic� Orange cu sta�ia permanent� GPS Oradea; � înregistr�ri de date satelitare în sesiuni de lucru cu 3 epoci de înregistrare de 2 secunde; � punctele 7, 11 �i 41 au fost pozi�ionate cu receptorul R4; � în punctul 16401 nu a existat semnal GSM, ca urmare pozi�ionarea spa�ial� nu s-a putut realiza. Dup� realizarea ini�ializ�rii, în cadrul procesului de pozi�ionare s-a

accesat sta�ia permanent� Oradea, rezultatele s-au ob�inut în timp real, la teren, cu programul Trimble Busines Center (tab. 4.8).

Coordonatele definitive în sistemele na�ionale de referin�� pentru varianta D

(The final coordinates in national reference systems for D variant) Tabelul 4.8

Punct X(m) Y(m) Z(m) mx(m) my (m) my(m) Observa�ii

7 641143.029 275370.217 109.512 0.012 0.016 0.020 11 641360.067 287730.367 138.494 0.007 0.011 0.013

41 648959.330 274488.203 111.875 0.011 0.015 0.019

Înregistr�ri realizate

cu receptor TRIBLE

R4

16401 - - - - - - Lips�

semnal GSM

De�i serviciul ROMPOS este eficient, prin facilit��ile pe care la

prezint�, totu�i, are unele limit�ri, în situa�ia lipsei semnalului GSM, devenind nefunc�ional.

66

Compararea procedeelor de transcalculare pentru variantele realizate (Comparison of transcalculation processes for variants made)

Tabel 4.9 Diferen�e raportate la triangula�ia geodezic� de stat

dx(cm) dy(cm) 22yxxy ddd +=

(cm) dz(cm)

Variante Pun

ctu

l

B C D B C D B C D B C D 7 -3,4 20,8 12,1 -16.0 -7,9 -12,1 16,4 22,2 17,1 -3,6 79,4 0,5 11 -25,7 -6,9 -18,8 -3,7 0.9 3,4 26,0 7,0 19,1 -21,1 60,2 -8,3 41 -11,6 7,7 -40 -13,2 -7,7 -10,8 17,6 10,9 10,8 2,6 86,3 5,0

16401 -22,8 -4,1 - -3,9 0.9 - 23,1 4,2 - -46,2 35,8 -

4.4.3.3.Interpretarea rezultatelor Coorodnatele finale ob�inute prin utilizarea parametrilor na�ionali de transformare, în cele trei variante de calcul sunt comparate cu cele din triangula�ia geodezic� de stat, ob�inându-se diferen�ele de coorodnate pentru fiecare variant�. Se constat� c� pentru varianta B, diferen�ele de coordonate în valoare absolut�, în plan sunt cuprinse între 16,4 �i 26 cm, iar pe cote în intervalul 2,6-46,2 cm. În cazul variantei C, diferen�ele de coordonate sunt sensibil mai reduse, în plan în intervalul 4,2-22,2 cm iar pe cote între 35,8 �i 86,3 cm. În final, pentru varianta D, diferen�ele de coordonate sunt relativ mai reduse, fiind cuprinse între 10,8 �i 19,1 cm în plan �i 0.5 � 8,3 cm pe cote. Utilizarea parametrilor na�ionali de transformare a condus la ob�inerea unor diferen�e de coordonate planimetrice �i pe cote în domeniu decimetric, cu unele excep�ii. În cazul variantei de pozi�inare D, cu utilizarea sistemului ROMPOS se constat� c� diferen�ele de coordonate sunt relativ mai reduse, pe cote nedep��ind 8,3 cm. Este evident faptul c� pentru pozi�ionarea unor vectori mai mari de 15(20) -25 km este necesar� utilizarea receptoarelor cu dou� frecven�e. Deasemenea, se constat� c� realizarea transform�rilor de coordonate utilizând parametrii na�ionali, în cadrul aplica�iei TransDatRO �i a sistemului ROMPOS, nu asigur� tot timpul �i peste tot precizii satisf�c�toare, datorit� num�rului relativ redus de puncte comune, pe care s-a realizat transformarea, în unele zone.

4.4.4.Compara�ie privind pozi�ionarea punctelor GPS cu parametrii na�ionali �i regionali

4.4.4.1.Provenien�a datelor Compara�ia final� a diverselor metode de pozi�ionare GPS conduc la stabilirea celei mai avantajoase metode de pozi�ionare din punct de vedere a preciziei �i randamentului.

67

Utilizarea parametrilor regionali de transformare a fost unica metod� de transformare a coordonatelor globale în datumul na�ional, pân� în momentul oficializ�rii parametrilor na�ionali de transformare. Ca urmare, primul rând de coordonatele s-au ob�inut pe baza parametrilor regionali de transformare, utilizând programele TTC �i TopoSys, în variante cu trei respectiv patru puncte comune. Parametrii na�ionali de transformare s-au achizi�ionat de la ANCPI, iar coordonatele finale s-au ob�inut cu aplica�ia TransDatRO. Pentru studiul variantelor de pozi�ionare am propus analiza coordonatelor ob�inute cu parametrii na�ionali de transformare, utilizând patru puncte comune cu programul TopoSys �i a celor ob�inute folosind parametrii na�ionali, în cadrul aplica�iei TransDatRO4.01. 4.4.4.2.Analiza rezultatelor

Compararea procedeelor de transcalculare pentru variantele cu parametrii regionali (Comparison of processes of transcalculation for variants with regional parameters)

Tabel 4.10 Diferen�e raportate la triangula�ia geodezic� de stat

dx(cm) dy(cm) 22yxxy ddd +=

(cm) dz(cm)

Varianta Punct

2 4 2 4 2 4 2 4 7 -5,0 -4,1 -7,7 0,7 9,2 4,2 31,5 28,5

11 -11,1 -7,8 0,6 -1,5 11,1 7,9 22,3 29,5 41 -3,4 -6,7 -4,2 5,6 5,4 8,7 37,1 19,0

16401 0 3,1 0 1,4 0 3,4 0 0,1

Compararea procedeelor de transcalculare pentru variantele cu parametrii na�ionali (Comparison of processes of transcalculation for variants with national parameters)

Tabel 4.11 Diferen�e raportate la triangula�ia geodezic� de stat

dx(cm) dy(cm) 22yxxy ddd +=

(cm) dz(cm)

Varianta Punct

B C D B C D B C D B C D 7 -3,4 20,8 12,1 -16.0 -7,9 -12,1 16,4 22,2 17,1 -3,6 79,4 0,5 11 -25,7 -6,9 -18,8 -3,7 0.9 3,4 26,0 7,0 19,1 -21,1 60,2 -8,3 41 -11,6 7,7 -40 -13,2 -7,7 -10,8 17,6 10,9 10,8 2,6 86,3 5,0

16401 -22,8 -4,1 - -3,9 0.9 - 23,1 4,2 - -46,2 35,8 -

4.5.Concluzii

Pentru verificarea oportunit��ilor de folosire a punctelor din triangula�ia de stat, coordonatele unui grup din 4 puncte din re�ea au fost redeterminate prin diferite procedee de lucru ale sistemului GPS. În acest context s-au folosit punctele de leg�tur� în cadrul unor condi�ii diferite a adatelor de baz� �i în special cele privind transferul din

68

sistemul geocentric global în datumurile na�ionale, aspectele specifice fiec�rui procedeu fiind men�ionate în tez�. Din analiza coordonatelor ob�inute s-au desprins o serie de constat�ri cu caractergeneral. 1.Obiectivele urm�rite sunt justificate având în vedere c� punctele din triangula�ia geodezic� de stat au fost �i sunt folosite în realizarea re�elei geodezice de sprijin, motiv pentru care trebuie cunoscut� precizia lor de pozi�ionare raportat� la pozi�ionarea GPS. 2.Pozi�ionarea punctelor noi s-a f�cut cu receptoare profesionale utilizate în prezent �i la noi în �ar� în practica curent�, în cadrul metodei statice �i RTK. 3.Inventarul coordonatelor din re�eaua geodezic� existent� în zon� a fost achizi�ionat de la OJCPI Bihor, coeficien�ii de transformare na�ionali de la ANCPI Bucure�ti. 4.Coordonatele finale în sistem WGS84 furnizate de sistemul GPS s-au ob�inut parcurgând algoritmul de lucru specific. 5.Coordonatele în sistemele na�ionale de referin�� s-au ob�inut prin transformarea coordonatelor WGS84, în acest scop s-a apelat la procedee moderne, folosite în mod curent în practica geodezic� care s-au comparat între ele sub raportul preciziei �i accesibilit��ii lor sub raport economic. 6.Calculul coordonatelor în sistemele na�ionale folosind coeficien�ii na�ionali de transformare s-au realizat în dou� variante utilizând aplica�ia TransDAT Ro �i serviciul ROMPOS. Se constat� c�, de�i baza de date respectiv coeficien�ii sunt aceea�i în ambele cazuri, aplica�ia TransDAT.RO ofer� în general rezultate mai bune. 7.Aplica�ia TransDAT.RO se dovede�te în acela�i timp mai accesibil� întrucât poate fi accesat� gratuit în raport cu serviciul ROMPOS care percepe cheltuieli suplimentare legate de abonamentul GSM. În plus sistemul ROMPOS presupune existen�a semnalului telefonic în zona de lucru care se asigur� relativ diferit în zonele accidentate. 8.Modul de transformare a coordonatelor folosind coeficien�i regionali (zonali) s-a urm�rit în dou� variante, cu programele TTC �i TOPOSYS. Se constat� c� ambele programe ofer� rezultate comparabile ca precizie f�r� s� apar� diferen�e semnificative. 9.Sub aspect lucrativ programul TTC se dovede�te a fi mai eficient având în vedere c� asigur� un grad de automatizare mai ridicat decât TopoSys. 10.În schimb programul TopoSys permite eliminarea punctelor destina�ie, inferioare ca precizie, utilizate în procesul de transformare. 11.Se confirm� faptul c� pozi�ionarea func�ie de un num�r mai mare de puncte comune de leg�tur� în cadrul transform�rii conduce la rezultate mai bune în raport cu un num�r inferior. În cazul nostru, concret

69

rezultatele ob�inute în varianta cu 4 puncte sunt mai precise decât în cazul celei cu 3 puncte.

12.Calculul coordonatelor în sistemul de referin�� na�ional folosind coeficien�ii de referin�� na�ionali conduce la rezultate mai pu�in satisf�c�toare comparativ cu procedeul de pozi�ionare care utilizeaz� parametrii regionali. Aspectul este cunoscut în general �i se confirm� �i în cadrul cercet�rilor noastre din compararea variantelor de calcul cu programul TOPOSYS �i aplica�ia TransDAT.RO cu 4 puncte de leg�tur�.

V. REALIZAREA UNEI RE�ELE DE SPRIJIN ÎN FONDUL FORESTIER 5.1.Generalit��i. Obiective urm�rite În prezent, îndesirea re�elei geodezice cu noi puncte se realizeaz�

în sistemul GPS cunoscut �i introdus �i la noi în �ar�, care asigur� o precizie ridicat� �i un randament superior asigurat prin gradul ridicat de automatizare, atât a culegerii datelor din teren cât �i prelucr�rii lor ulterioare. În consecin��, prin performa�ele sale, sistemul se aplic� azi în exclusivitate pentru pozi�ionarea punctelor geodezice din re�eaua de sprijin.

Efectiv, metodele �i procedeele de lucru cu tehnologis GNSS �i implicit cu sistemul GPS sunt variate �i numeroase, diversificarea lor este determinat� de tipurile diferite de receptoare GPS existente, de metoda de achizi�ionare a datelor din teren precum �i de procesarea acestora în general �i de transformare a coordonatelor din datumul geodezic global WGS-84 în cele na�ionale, Stereografic �70 �i Marea Neagr� 1975. În fondul forestier apar, în plus, unele aspecte specifice legate de vegeta�ia arborescent�.

5.2.Determinarea re�elei de sprijin în sistem GPS 5.2.1.Proiectarea lucr�rilor

5.2.1.1.Alegerea punctelor. Programarea observa�iilor Pentru alegerea punctelor s-a folosit o hart�, la o scar� mic�, pe care se raporteaz� punctele de ordin superior, în continuare pe ea se traseaz� un caroiaj de suprafa�� elementar� egal� cu cea atribuit� unui punct de îndesire, �i se încearc� dotarea fiec�rui carou cu un punct amplasat pe cât posibil în centrul lui.

În cazul studiului de fa��, punctele de îndesire proiectate au fost amplasate în strâns� corela�ie cu natura terenului având în vedere c� în fondul forestier condi�iile reclamate de tehnologia GNSS sunt uneori limitate. Cu toate dificult��ile întâmpinate, amplasamentul efectiv al punctelor noi, se stabile�te pe teren prin verificarea fiec�ruia în parte, dac� se respect� condi�iile minime cerute de sistemul GPS.

În fondul forestier condi�ia general� privind respectarea unghiului de 15º pentru asigurarea orizontului liber, se asigur� dificil din cauza vegeta�iei arborescente. Distan�a minim� de la marginea p�durii la care s-ar

70

putea sta�iona cu receptorul GPS se poate calcula utilizând rela�iile metrice în triunghiul dreptunghic.

Fig. 5.1- Etapa I de îndesire. Dispunerea punctelor �i vectorilor GPS (I stage of density. Arrangement of GPS points and vectors)

Fig. 5.2 - Etapa a-II-a de îndesire. Dispunerea punctelor �i vectorilor GPS

(II stage of density. Arrangement of GPS points and vectors)

71

Pentru determinarea distan�ei limit� de amplasare a receptorului GPS fa�� de liziera p�durii, f�r� ca s� fie obstruc�ionat orizontul liber de 15º prev�zut în normele tehnice se utilizeaz� rela�ii trigonometrice cunoscute

Ca urmare, din punct de vedere teoretic distan�a optim� de amplasare a receptorului GPS fa�� de liziera p�durii (eliminând obstruc�ia orizontului la un unghi mai mic de 15o) este de 87,7 m.

În baza unor experiment�ri proprii, în cadrul unui dispozitiv de 16 puncte, dispuse din 10 în 10 metri de la marginea p�durii, se constat� c�, practic, distan�a conteaz� mai pu�in. Astfel primul punct de pe lizier� are o abatere standard total� de pozi�ionare în plan de 71 mm, cel de la 10 metri o abatere de 29 mm, care devine de 16 mm la 20 de metri. În continuare la peste 20 de metri distan�� abaterea standard s-a men�inut constant� de 12-13 mm, adic� normal�.

A�adar, de�i apropierea sta�iei GPS de marginea p�durii este d�un�toare ea afecteaz� efectiv geometria sateli�ilor respectiv indicatorul PDOP expresie a calit��ii pozi�ion�rii.

Analizând datele oferite de almanahul de evolu�ie pentru zona de lucru în data de 24 01 2009 se observ� faptul c� pentru unele perioade de timp constela�ia sateli�ilor indic� valori reduse ale preciziei de pozi�ionare respectiv un PDOP cu valori cuprinse între 2 �i 3, iar pentru alte perioade valoarea indicatorilor de precizie ajunge chiar la 9. 5.2.1.2.Logistica disponibil�

Receptoarele GPS ca aparatur� de baz� folosit� precum �i soft-urile de procesare a datelor utilizate �i diferite variante sunt cele prezentate anterior în cadrul bazei logisticei disponibile (� 3.4.2). 5.2.1.3.Etapele de îndesire

Pentru atingerea scopului propus, am urm�rit îndesirea re�elei geodezice existente din zona de studiu amplasat�, definit� prin patru puncte, de coordonate cunoscute (tab.3.1).

Plecând de la acest� situa�ie s-a trecut la îndesirea acestor puncte cu unele noi realizate succesiv:

� în etapa I cu �ase puncte noi, dispuse în trei perechi pentru asigurarea vizelor de orientare; � în etapa a-II-a cu 11 puncte care se vor pozi�iona pe baza celor realizate în etapa I; � în etapa a-III-a cu 11 puncte care se vor pozi�iona pe baza celor realizate în etapa I;

Punctele noi, necesare lucrului au fost alese în pereche, pentru asigurarea vizelor de orientare. Re�elele au fost realizate succesiv, prin îndesire, de la ordin superior la ordin inferior (fig.5.1).

72

5.2.2.Culegerea �i procesarea datelor în etapa I de îndesire 5.2.2.1.Observa�ii Înregistrarea datelor s-a realizat cu receptoare cu o frecven�� de tip

Trimble R3, informa�ia înregistrat� a fost stocat� în fi�iere de tip OBS sau RINEX.

Din experien�a acumulat� cu ocazia realiz�rii diverselor aplica�ii de pozi�ionare cu tehnologia GNSS rezult� faptul c� pentru realizarea unor observa�ii de lung� durat� este recomandabil proiectarea unor epoci de înregistrare de 15” (30”) pentru a nu se ocupa memoria receptoarelor cu informa�ie redundant�.

5.2.2.2.Procesarea primar� Postprocesarea datelor cu programul T.T.C. în vederea ob�inerii

coordonatelor compensate în sistemul na�ional de referin�� comport� dou� etape distincte, determinarea coordonatelor compensate prin metode riguroase în sistem geocentric �i transformarea coordonatelor în sistemele na�ionale de referin��.

Procesarea primar� a datelor se realizeaz� similar cu cea prezentat� la repozi�ionarea punctelor din triangula�ia geodezic� de stat (�������)

Inventarul parametrilor de transformare regionali ob�inu�i cu programul TTC

(Inventory of regional transformation parameters obtained with TTC program) Tabel 5.1

Nr. crt. Parametru de transformare Valoare 1 Coeficient de scar� 1.000001188 2 Rota�ie în jurul axei X 5.1199'' 3 Rota�ie în jurul axei Y 2.6856'' 4 Rota�ie în jurul axei Z -5.8577'' 5 Transla�ie pe axa X 86.3100m 6 Transla�ie pe axa Y -105.3489m 7 Transla�ie pe axa Z 62.9740m

5.2.2.3.Transformarea datumului Parametrii de transformare s-au ob�inut cu programul TTC �i s-au

implementat în baza de date a programului de calcul, sub forma unui datum regional (tabel 5.1). În continuare, s-au ob�inut coordonatele definitive �n sistemul na�ional de referin��.

5.2.2.4.Variante de procesare a datelor Pentru realizarea etapei I de îndesire a re�elei de sprijin a jude�ului

Bihor în zona de lucru s-a utilizat metoda static� static� conven�ional�, deoarece distan�a dintre punctele geodezice �i respectiv punctele proiectate se încadreaz� între 0,20 km �i respectiv 15.200 km (fig 5.2).

Modul de lucru din cadrul procedeului static conven�ional se caracterizeaz� prin faptul c� înregistr�rile datelor se realizeaz� pe o perioad�

73

de cel pu�in o or�, în func�ie de lungimea vectorilor care se pozi�ioneaz� (Neuner J., 2000). Pe teren s-au utilizat un num�r de �apte receptoare geodezice GPS modelul Trimble R3 cu o singur� frecven�� (L1).

Având în vedere recomand�rile din tratatele de specialitate �i respectiv o serie de rezultate ob�inute cu ocazia utiliz�rii tehnologiei GNSS în cadrul diverselor aplica�ii, am realizat sesiuni de lucru cu perioad� de înregistrare cuprins� între o or� �i respectiv dou� ore pentru punctele de îndesire, func�ie de particularit��ile terenului, iar epoca de înregistrare de 15 secunde.

Pozi�ionarea re�elei de sprijin în vederea determin�rii unor noi puncte de îndesire comport� o serie de particularit��i care sunt corelate direct cu performan�ele tehnice ale tehnologiilor de lucru GNSS, cu prevederile normelor tehnice �i nu în ultimul rând cu particularit��ile fizico-geografice ale terenurilor ocupate cu vegeta�ie forestier� unde se realizeaz� lucr�rile.

Variantele de calcul propuse pentru etapa I de îndesire a re�elei de sprijin

(Proposed variants of calculation for stage I of trigonometrical control network) Tabelul 5.2

Varianta de lurcu Alte caracteristici

Clasa Tip Nr.

puncte de leg�tur�

Puncte utilizate

Frecven�a receptoarelor/

timp de sta�ionare

Coeficien�i de transformare

Sistemul de calcul

A1 4 7,11, 41, 16401 T.T.C. A2 4 7,11, 41, 16401 T.T.C., TopoSys A A3 4 7,11, 41, 16401

T.T.C., TopoSys trilatera�ie

B1 7, 11, 41 B2 7, 11, 16401 B3 7, 41, 16401

B

B4

3

11, 41, 16401 C1 7, 11 C2 7, 41 C3 11, 41 C4 7, 16401 C5 11, 16401

C

C6

2

41, 16401 D1 7 D2 11 D3 41

D

D4

1

16401

Receptoare Trimble R3, frecve�a -L1, dou�

ore înregistr�ri

Regionali

T.T.C.

Cele �ase puncte noi sunt amplasate în trei cupluri a câte dou�,

pentru a se putea aplica ulterior o serie de metode de lucru consacrate (drumuiri poligonometrice sprijinite pe puncte de coordonate cunoscute, drumuiri închise cu viz� de orientare pe puncte de coordonate cunoscute, transform�ri de coordonate, etc.), aferente sectorului m�sur�torilor terestre, utilizând tehnologii moderne diferite.

Ca urmare, s-au realizat mai multe variante de calcul, func�ie de logistica disponibil� (tab. 5.2). Cele patru clase de variante de calcul propuse presupun utilizarea logisticii disponibile în momentul cercet�rilor, particularizând astfel o serie de aspecte tehnice întâlnite.

74

A).Procesarea datelor cu programul TTC este similar� cu cea realizat� la verificarea re�elei de triangula�ie. Datele au fost înregistrate cu receptoare GPS TRIMBLE R3 cu programul Trimble Digital Fieldbook, iar procesrea primar� �i transferul coordonatelor în datum-urile na�ionale s-a realizat cu programul TTC, utilizând datum-ul determinat pe baza parametrilor de transformare locali, ob�inu�i prin transformare Helmert pe patru puncte comune �i care au fost depozita�i în baza de date a sistemului de calcul (fig.5.3, tab.5.3).

Fig. 5.3- Schi�a vectorilor compensa�i �i indicatorii de precizie

(Outline vectors compensated and precision indicators)

75

Coordonatele punctelor �i indicatorii de precizie corespunz�tori, în sistemul na�ional de referin�� pentru variantele de procesare aferente punctului 100

(The coordinates and the appropriate indicators of accuracy in the national system for the following processing for point 100)

Tabel 5.3 6Puncte de

legatura X(m) Y(m) �xy(mm) h(m) Z(m) �z(mm) N(m)

Varianta A1 7-11-41-16401 644977.220 281606.988 47 127.639 114.929 52 12.710

Varianta B 7-11-41 644977.209 281606.990 27 127.733 115.023 31 12.710

7-11-16401 644977.226 281606.980 43 127.590 114.879 48 12.711 11-41-16401 644977.206 281606.986 41 127.610 114.900 46 12.710 7-41-16401 644977.253 281607.003 45 127.63 114.92 51 12.710

Varianta C 7-11 644977.215 281606.976 26 127.705 114.995 29 12.710 7-41 644977.248 281607.014 13 127.795 115.084 15 12.711

7-16401 644977.271 281606.991 40 127.552 114.842 46 12.710 11-41 644977.186 281606.989 20 127.724 115.013 23 12.711

11-16401 644977.206 281606.972 29 127.514 114.803 33 12.711 41-16401 644977.236 281607.004 41 127.575 114.865 47 12.710

Varianta D 7 644977.285 281607.001 4 127.776 115.066 4 12.710 11 644977.165 281606.961 3 127.655 114.945 4 12.710 41 644977.214 281607.026 3 127.812 115.102 4 12.710

16401 644977.256 281606.985 3 127.337 114.626 4 12.711

B).Procesarea datelor cu programele Trimble Total Control �i

TopoSys se realizeaz� similar ca �i în cazul redetermin�rii punctelor din triangula�ia geodezic� (tab.5.4). Elementele ob�inute în urma proces�rii datelor sunt prezentate în continuare (tab.5.5).

Coordonatele punctelor folosite pentru transform�rile în istemul TopoSys (The coordinates of the points used for carrying out the common spatial

transformation calculation system TopoSys) Tabelul 5.4

Sursa Destinatie Datumul

Elipsoid WGS 84 Sitem de proiec�ie Stereografic� 70

Elipsoid Krasovski 42 Sitem de proiec�ie Stereografic� 70

Pun

ctu

l

X(m) Y(m) Z(m) X(m) Y(m) Z(m) 7 641117.497 275249.718 137.706 641143.150 275370.096 109.517 11 641334.216 287609.966 166.693 641359.879 287730.401 138.411 41 648933.638 274367.730 139.919 648959.326 274488.095 111.925

16401 648399.171 285659.912 246.761 648424.902 285780.343 218.360

76

Elementele transform�rii pe puncte comune pentru varianta de calcul A2

(Common elements for transforming points of computing A2 Variant) Tabelul 5.5

Diferen�e de coordonate în punctele comune Punct dX(m) dY(m) dZ(m)

7 0.001 -0.001 0.075 11 0.012 0.011 -0.083 41 0.008 -0.005 -0.084

16401 -0.021 -0.006 0.092 Eroarea medie a coordonatelor

mX(cm) mY(cm) mZ(cm) 1.5 0.08 9.7

Parametrii de transformare X0 21.705 Y0 119.902 Z0 -23.999 rX -0.000020442 rY -0.000002357 rZ -0.000001610 k 1.000005468

C).Calculul re�elei de îndesire ca trilatera�ie (varianta A3), ar putea oferi o serie de avantaje. În primcipiu, trilatera�ia presupune determinarea cu precizie a lungimii laturilor lan�urilor de triunghiuri, aspect care se poate realiza cu precizie ridicat� odat� cu apari�ia aparatelor care m�soar� distan�a prin unde (Sab�u, 2010).

Punctul de plecare pentru calcularea re�elei ca trilatera�ie au constituit-o vectorii pozi�iona�i în sistemul GPS. Ca urmare, vectorii GPS care au fost procesa�i primar cu sistemul de calcul TTC au fost exporta�i într-un fi�ier special de tipul DXYZ.txt de unde au fost importa�i în sistemul de calcul TopoSys în vederea determin�rii coordonatelor definitive(fig.5.4).

În urma transferului vectorilor procesa�i cu sistemul de calcul TTC în programul TopoSys �i a calculului elementelor aferente acestora, s-au ob�inut o serie de rezultate care sunt prezentate în raportul de procesare a datelor in extenso �i sub form� de extras în tabelele ce urmeaz�. Ca urmare, se constat� c� pentru axa X corec�iile de coordonate variaz� între -37,9 �i -16,7 mm toate fiind cu semn negativ, pe axa Y între 16,3 �i 28,7 mm fiind toate cu semn pozitiv, iar pe axa Z între 39,1 �i 60,2 mm, fiind toate cu semn pozitiv (tab. 5.6).

Coordonatele ini�iale în sistem geocentric �i corec�iile aferente pentru punctele pozi�ionate

(The initial coordinates in geocentric system and afferent corrections system for points positioned)

Tabelul 5.6 Nrp X0 dX[mm] Y0 dY[mm] Z0 dZ[mm] 100 4017031.085 -33.1 1632105.475 20.5 4662152.5 60.2 101 4016569.946 -37.9 1632245.101 21.2 4662500.2 58.5 102 4017539.066 -26.7 1628700.057 18.9 4662918.8 40.8 103 4017424.421 -23.6 1628625.164 16.3 4663067.1 39.4 106 4018930.832 -16.7 1629108.512 23.7 4661655.3 43.2 107 4018652.598 -21.5 1629468.044 28.7 4661772.5 39.1

77

În urma compens�rii re�elei în sistem geocentric, se observ� c� abaterile standard pentru axa X variaz� între 13,2 �i 19,9 mm, pentru axa Y între 12,9 �i 17,8 mm iar pentru axa Z între 12,7 �i 20,1 mm (5.7).

Coordonatele compensate în sistem geocentric �i erorile aferente pentru punctele pozi�ionate

(The initial coordinates in geocentric system and afferent corrections system for points positioned)

Tabelul 5.7 Nrp X mX[mm] Y mY[mm] Z mZ[mm] 100 4017031.052 15.2 1632105.496 16.5 4662152.570 20.1 101 4016569.908 14.6 1632245.122 15.9 4662500.251 19.6 102 4017539.039 14.9 1628700.076 12.9 4662918.802 12.8 103 4017424.397 14.8 1628625.180 13.0 4663067.184 12.7 106 4018930.815 13.2 1629108.536 15.1 4661655.361 13.3 107 4018652.576 19.9 1629468.073 17.8 4661772.597 19.6

Coordonatele compensate �i erorile medii, în sistem topocentric local, pe elipsoidul WGS-84

(Conpenset coordinates in geocentric system and afferent errors for positioned points) Tabelul 5.8

Nrp X mX[mm] Y mY[mm] He mH[mm] 100 144929.774 0.9 218480.761 8.5 5243.212 28.9 101 145429.485 0.8 218159.328 8.3 5242.445 27.9 102 146166.132 4.7 221781.804 5.4 5371.962 22.4 103 146366.716 4.7 221801.232 5.6 5359.388 22.2 106 144256.939 3.9 221999.803 8.2 5284.665 22.3 107 144410.473 4.8 221556.363 7.7 5269.953 31.9

Se constat� c� în urma compens�rii re�elei, în sistem topocntric

local, pe elipsoidul WGS-84 pentru axa X abaterile standard variaz� între 0,8 �i 4,8 mm, pe axa Y între 5,4 �i 8,5 mm, iar pe axa Z între 22,2 �i 31,9 mm (5.8).

Coordonatele finale în sistemele na�ionale de referin�� pentru varianta A2 de calcul

(The coordinates of the final national reference systems for the calculation of the A2 Variant of calculation)

Tabelul 5.9 Nr. pct. X(m) Y(m) Z(m) N(m)

100 644977.237 281606.996 114.909 28.232 101 645477.005 281928.511 116.077 28.237 102 646215.108 278303.434 128.310 28.162 103 646415.375 278284.530 146.154 28.161 106 644304.030 278087.811 179.580 28.161 107 644457.390 278531.623 182.358 28.170

Re�eaua de trilatera�ie este compensat� riguros în cadrul sistemului

de calcul TopoSys pe patru puncte de coordonate cunoscute (tab. 5.9).

78

5.2.3.Realizarea re�elei în etapa a-II-a �i a-III-a de îndesire 5.2.3.1.Programarea observa�iilor �i culegerea datelor Îndesirii re�elei

de sprijin în etapele a-II-a �ia a-III-a s-a realizat conform principiilor teoretice care presupun determinarea din punctele nou pozi�ionate care devin în condi�ii tehnice corespunz�toare Fig. 5.4 - Schi�a vectorilor procesa�i puncte cunoscute, a unor ca trilatera�ie cu programul TopoSys

puncte noi, cu respectarea (The draft of precesed vectors as trilateration

condi�iilor de precizie impuse with TopoSys program) de normele tehnice. Pentru pozi�ionarea punctelor din cele trei etape de lucru, calculele s-au desf��urat în mai multe variante, în func�ie de num�rul punctelor de leg�tur� cu re�eaua de sprijin (tab. 5.10).

Variantele de calcul pentru etapa a-II-a de îndesire (The following calculation for stage-II of density )

Tabelul 5.10 Varianta de lucru Alte caracteristici

Clasa Tip Nr.

puncte de leg�tur�

Puncte utilizate

Tip receptoare/ Frecven��/

Timp de sta�ionare

Metota de pozi�ionare/

Coeficien�i de transformare

Sistemul de calcul

Etapa a-II-a de îndesire

E E1 4 100,101, 103,106 F1 100, 101, 103 F2 101, 103, 106 F3 100, 103, 106

F

F4

3

100, 101, 106 G1 100, 101 G2 103, 106 G3 100, 106 G4 101, 103 GI5 100, 103

G

G6

2

101, 106 H1 100 H2 101 H3 103

H

H4

1

106

Receptoare geodezice Trimble R3, freven�a-L1, 30 de minute

Static� rapid�, Regionali

T.T.C.

Etapa a-III-a de îndesire I I 2 101, 103

J1 1 101 J

J2 1 103

Receptoare geodezice Trimble R3, freven�a -L1, 30 de minute

Static� rapid�, Regionali

T.T.C.

5.2.3.2.Procesarea datelor. Ob�inerea coordonatelor finale În vederea ob�inerii coordonatelor finale în sistemul na�ional de

referin��, am configurat corespunz�tor proiectul de lucru în care se proceseaz� observa�iile înregistrate, în acest sens fiind utiliza�i parametrii de transformare determina�i în etapa I, �i respectiv datum-ul aferent (Sîniob 4),

79

etapele de calcul fiind similare cu cele prezentate la procesarea datelor din etapa I de îndesire (tab. 5.11).

Coordonatele �i indicatorii de precizie corespunz�tori unui punct (170) în diferite variante (Coordinates and the appropriate indicators of accuracy of item 170 to variants E, F, G, H)

Tabelul 5.11 Puncte de leg�tur�

X(m) Y(m) �xy(mm) h(m) Z(m) �z(mm) N(m)

Varianta E 100-101-103-106 646282.698 281348.314 12 177.296 164.610 13 12.686

Varianta F 100-101-103 646282.697 281348.319 10 177.280 164.594 11 12.686 101-103-106 646282.703 281348.310 11 177.308 164.622 12 12.686 100-103-106 646282.695 281348.317 10 177.305 164.620 10 12.685 100-101-106 646282.699 281348.311 11 177.290 164.605 10 12.685

Varianta G 100-101 646282.697 281348.316 6 177.270 164.584 6 12.686 103-106 646282.700 281348.313 7 177.324 164.638 7 12.686 100-106 646282.688 281348.314 11 177.303 164.618 10 12.685 101-103 646282.706 281348.318 12 177.285 164.600 13 12.685 100-103 646282.694 281348.324 8 177.290 164.605 8 12.685 101-106 646282.703 281348.306 9 177.300 164.615 9 12.685

Varianta H 100 646282.684 281348.323 5 177.279 164.593 4 12.686 101 646282.702 281348.312 5 177.261 164.576 5 12.685 103 646282.713 281348.327 5 177.319 164.633 5 12.686 106 646282.692 281348.304 5 177.330 164.644 4 12.686

În etapa a-III-a de îndesire, s-au pozi�ionat 11 puncte noi, în

acelea�i condi�ii ca la etapa a-II-a, folosind doar varianta cu dou� puncte de leg�tur�, respectiv un punct de leg�tur� (tab. 5.10).

Coordonatele finale ob�inute în urma procesului de calcul cu programul TTC, în cele dou� etape succesive de îndesire, în toate variantele de procesare sunt caracterizate de o precizie �i acurate�e ridicat�, aspect confirmat �i de indicatorii de precizie aferen�i .

5.2.4.Analiza rezultatelor 5.2.4.1.Generalit��i Primul obiectiv al cercet�rilor realizate în cadrul tezei de doctorat a

urm�rit stabilirea oportunit��ilor de pozi�ionare în sistemul GPS a punctelor din re�elele geodezice amplasate în condi�iile fondului forestier.

Efectiv în cadrul acestei problematici generale am avut în vedere: � redeterminarea în sistemul GPS, a unor puncte din triangula�ia geodezic� de stat prin procedee de achizi�ionare �i procesare a datelor, inclusiv transformarea lor în datumurile nationale �i compararea coordonatelor; � stabilirea condi�iilor �i a procedeelor optime de lucru cu sistemul GPS la îndesirea re�elelor de sprijin dezvoltate în fondul forestier.

80

Tabel centralizator cu erorile de pozi�ionare în etapa I de îndesire (Summary table with positioning errors in stage I of density)

Tabel 5.12 Varianta dup� num�rul punctelor de leg�tur�

A1 B C D Punct �xy(mm) �z(mm) �xy(mm) �z(mm) �xy(mm) �z(mm) �xy(mm) �z(mm)

100 47 52

27 43 41 45

31 48 46 51

26 13 40 20 29 41

29 15 46 23 33 47

4 3 3 3

4 4 4 4

101 49 54

28 44 43 46

32 50 48 52

27 13 41 21 30 41

31 16 47 24 34 47

4 4 4 4

4 4 4 4

102 51 69

30 47 45 47

40 64 61 63

28 14 42 22 32 42

39 18 58 30 44 57

4 4 4 4

5 5 5 5

103 49 68

29 46 44 45

39 64 60 63

28 13 41 21 32 41

39 18 58 29 45 56

4 4 3 4

5 5 5 5

106 43 50

25 40 40 40

29 46 47 46

24 12 36 20 28 38

28 13 41 24 34 46

3 3 3 3

4 4 4 4

107 41 47

24 38 38 38

28 43 45 44

23 11 34 19 27 36

27 13 40 23 33 44

3 3 3 3

4 4 4 4

Concluziile �i

preciz�rile necesare se deduc, în general, prin compararea coordonatelor ob�inute cu sistemul GPS date în sistemul de proiec�ie Stereografic-70 �i Marea Neagr�-75 pe cote, cu cele ale triagula�iei geodezice de stat, pentru un num�r de 6 puncte Fig. 5.5 - Distribu�ia erorilor de pozi�ionare sau/�i compararea spa�ial� a punctului 100 pentru variantele de procesare propuse procedeelor de lucru, (Distribution of spatial positioning errors of the variate ca num�r ale point 100 for processing proposed variants)

47

27

4341

45

26

13

40

20

29

41

4 3 3 3

52

31

48 4651

29

15

46

23

33

47

4 4 4 4

0

10

20

30

40

50

60

7-11

-41-

1640

1

7-11

-41.

7-11

-164

01

11-

41-1

6401

7-4

1-16

401

7-1

1

7-4

1

7-1

6401

11-

41

11-

1640

1

41-

1640

1 7 11 41

1640

1Varianta

� (m

m)

�xy

81

sistemului GPS între ele ca precizie, responsabilitatea soft-urilor, al aparatului �i sub anumite aspecte ca randament �i eficient� economic�.

5.2.4.2.Analiza rezultatelor din etapa I de îndesire În cazul punctului 100, se constat� c� pentru toate variantele de

procesare abaterea standard planimetric� este inferioar� toleran�ei recomandate de norma tehnic� pentru lucr�rile de îndesire a re�elei de sprijin. Pentru cote, în 13 variante de calcul abaterea standard se încadreaz� în toleran��, iar în dou� variante de calcul, abaterea standard dep��e�te toleran�a admisibil� cu 2 mm în cazul variantei de calcul 7-41-16401 �i respectiv cu 4 mm pentru varianta de calcul 7-11-41-16401, diferen�e care pot fi considerate nesemnificative (tab. 5.3, fig. 5.5).

Pentru punctul 101, se observ� c� indicatorii de precizie corespunz�tori coordonatelor planimetrice pentru toate variantele de calcul se încadreaz� în toleran�ele propuse de normele tehnice în vigoare aferente lucr�rilor de îndesire a re�elei de sprijin. În cazul cotelor, 60% din indicatorii de precizie se încadreaz� în ecartul propus de norma tehnic�, 40% din indicatorii de precizie nu se încadreaz� în toleran�ele impuse de normele tehnice pentru lucr�rile de îndesire a re�elei de sprijin.

Se observ� c� în cazul punctului 102 abaterile standard corespunz�toare coordonatelor planimetrice pentru toate variantele de calcul se încadreaz� în toleran�ele propuse de normele tehnice în vigoare aferente lucr�rilor de îndesire a re�elei de sprijin. În cazul cotelor, 60% din indicatorii de precizie se încadreaz� în ecartul propus de norma tehnic�, 40% din indicatorii de precizie nu se încadreaz� în toleran�ele impuse de normele tehnice pentru lucr�rile de îndesire a re�elei de sprijin.

Pentru punctul 103 abaterile standard corespunz�toare coordonatelor planimetrice �i altimetrice pentru toate variantele de calcul se încadreaz� în toleran�ele propuse de normele tehnice în vigoare aferente lucr�rilor de îndesire a re�elei de sprijin.

În cazul punctelor 106 �i 107 se observ� faptul c� abaterile standard corespunz�toare coordonatelor planimetrice �i altimetrice pentru toate variantele de calcul se încadreaz� în toleran�ele propuse de normele tehnice în vigoare aferente lucr�rilor de îndesire a re�elei de sprijin.

5.2.4.3.Analiza rezultatelor din etapa a-II-a �i a-III-a de îndesire Pentru punctul 170 se constat� c� abaterile standard

corespunz�toare coordonatelor planimetrice �i altimetrice pentru toate variantele de calcul nu dep��esc valoarea de 1,3 cm (tab. 5.13).

82

Tabel centralizator cu erorile de pozi�ionare în etapa a-II-a de îndesire (Summary table with positioning errors in stage-II of density)

Tabel 5.13 Varianta dup� num�rul punctelor de leg�tur�

E (4 puncte de leg�tur�)

F (3 puncte de leg�tur�)

G (2 puncte de leg�tur�)

H (1 puncte de leg�tur�)

Punct

�xy(mm) �z(mm) �xy(mm) �z(mm) �xy(mm) �z(mm) �xy(mm) �z(mm)

180 20 20

16 18 16 16

16 18 16 16

9 11 15 17 12 14

9 11 15 17 12 14

6 6 6 6

6 6 7 6

181 17 18

14 15 14 14

14 16 14 15

8 9 13 15 10 12

8 10 14 15 11 13

6 6 6 6

6 6 6 6

104 31 35

23 23 26 26

26 27 30 29

8 12 34 23 12 11

10 13 39 26 13 13

2 1 2 2

2 2 2 2

105 16 17

12 12 13 13

13 13 14 14

5 6 18 18 6 6

5 7 17 25 6 6

1 1 1 1

1 2 2 1

170 12 13

10 11 10 11

11 12 10 10

6 7 11 12 8 9

6 7 10 13 8 9

5 5 5 5

4 5 5 4

171 12 13

10 11 11 10

11 12 11 11

5 7 12 11 8 9

6 8 11 12 8 9

5 4 5 5

5 5 5 5

108 18 20

14 14 16 16

15 16 18 18

8 9 18 22 8 10

9 10 20 29 9 11

7 10 10 7

8 13 13 8

109 18 20

14 14 16 16

15 16 18 18

8 9 18 22 8 10

9 10 21 29 9 11

7 10 10 7

8 13 13 8

111 19 23

17 17 16 16

20 21 19 20

7 8 22 31 10 4

9 10 30 34 13 5

1 2 2 1

2 2 2 2

125 16 17

14 14 14 12

15 15 15 13

4 4 14 22 7 7

4 4 17 21 7 8

1 1 1 2

1 1 1 1

83

Tabel centralizator cu erorile de pozi�ionare în etapa a-II-a de îndesire (Summary table with positioning errors in stage-II of density)

Tabel 5.14 Varianta dup� num�rul punctelor de leg�tur�

E (4 puncte de leg�tur�)

F (3 puncte de leg�tur�)

G (2 puncte de leg�tur�)

H (1 puncte de leg�tur�)

Punct

�xy(mm) �z(mm) �xy(mm) �z(mm) �xy(mm) �z(mm) �xy(mm) �z(mm)

314 28 34

23 24 24 21

29 29 29 26

6 4 23 29 11 12

8 8 30 32 14 15

2 2 2 2

2 2 2 2

5.3.Îndesirea re�elei de sprijin din fondul forestier cu sta�ia total� 5.3.1.Introducere În fondul forestier, re�eaua de sprijin nu este reprezentat�

corespunz�tor, iar condi�iile de lucru sunt influen�ate de relieful accidentat �i de vegeta�ia arborescent�. În aceste condi�ii, utilizarea sistemului GPS pentru realizarea re�elei de sprijin este limitat�, pentru aceast� problem� se recomand� sta�ia total�. Pentru a analiza toate aspectele referitoare la realizarea acestui obiectiv, am realizat un studiu de caz pentru îndesirea unei re�ele de sprijin în zona de destina�ie a lucr�rilor. S-au parcurs toate etapele necesare dezvolt�rii unei re�ele de drumuire, de la proiectarea, la m�sur�tori în teren �i calcule, drumuirile fiind încadrate pe puncte de sprijin determinate în cadrul cercet�rilor, cu sistemul GPS.

Au fost urm�rite unele aspecte de precizie, de eficien�� economic�, inclusiv avantajele �i dezavantajele acestor modalit��i de lucru.

5.3.2.Îndesirea re�elei de sprijin prin drumuiri cu puncte nodale 5.3.2.1.Aspecte teoretice Drumuirile cu laturi lungi, denumite �i poligonometrice, se

înscriu, principal vorbind, în cazul general fiind încadrate între puncte cunoscute �i urm�rind determin�ri în sistemul 3D, respectiv coordonatele spa�iale ale vârfurilor. Ca elemente definitorii retinem totu�i:

� traseele sunt lungi, desf��urate pe mai mul�i kilometri, având laturi de sute de metri, care se m�soar� cu sta�ii totale; � se folosesc la îndesirea re�elelor de sprijin precum �i/sau la realizarea re�elelor de ridicare dezvoltate pe suprafe�e mari de teren; � precizia ridicat�, cerut� de asemenea lucr�ri, se realizeaz� prin m�sur�tori atente, combinate cu o compensare corespunz�toare. În acest scop, punctele comune mai multor trasee pot fi calculate cu puncte nodale.

84

Drumuirile ca puncte nodale apar în cadrul unor re�ele complexe, de îndesire sau de ridicare, în care doua sau mai multe trasee se intersecteaz� într-o sta�ie comun�. Prin natura lor aceste puncte pot fi determinate cu precizie superioar�, servind apoi ca sprijin la închiderea propriilor drumuiri sau a unora realizate ulterior.

5.3.2.2.Stabilirea traseelor de drumuire �i a punctelor nodale

Punctele nodale care se vor determina din drumuirile poligonometrice sprijinite vor fi incluse în re�eaua de sprijin dac� întrunesc condi�iile de precizie impuse de normele tehnice în vigoare.

Realizarea drumuirilor cu sta�ia total� prezint� avantajul c� distan�ele care se m�soar� între punctele de sta�ie pot varia de la zeci la sute de metrii, func�ie de configura�ia terenului �i implicit de vizibilitatea dintre acestea, precizia de determinare a distan�elor fiind echivalent� cu cea de determinare a unghiurilor (fig.5.6). Ca urmare, având în vedere aceste aspecte, drumuirile realizate cu tehnologia conven�ional�, datorit� distan�elor relativ mari dintre punctele de sta�ie se numesc generic drumuiri poligonometrice.

Conform algoritmului clasic de calcul al drumuirilor sprijinite cu punct nodal, precizia de determinare a punctului nodal este superioar� comparativ cu precizia aceluia�i punct calculat doar dintr-o drumuire sprijinit� la capete.

Fig. 5.6 - Shi�a de realizare a drumuirilor poligonometrice sprijinite,

cu punct nodal în cadrul sectorului forestier (Sketch realization of poligonometrical traverse with focal point,

supported within the forestry sector)

85

5.3.2.3.M�sur�tori în teren Datele din teren s-au cules cu sta�ia total� 3605, cu dou� prisme trei sta�ii de emisie-recep�ie (�. 3.6). Efectiv m�sur�torile s-au desf��urat în programul M�sur�tori, înregistrându-se elemente geometrice ale drumuirii, unghiuri orizontale, unghiuri verticale, distan�e înclinate �i reduse, diferen�e de nivel.

5.3.2.4.Transferul datelor. Calculul coordonatelor punctelor nodale Datele înregistrate au fost transferate pe calculator cu aplica�ia

DataTransfer, fiind verificate în vederea proces�rii, parcurgând toate etapele cerute de programul de calcul.

5.3.2.5.Rezultate ob�inute Din calculele efectuate cu programul TopoSys au rezultat

coordonatele punctelor nodale, m�sutare cu sta�ia total� �i compensate riguros. Pentru stabilirea preciziei de pozi�ionare a acestor puncte s-au calculat indicii de precizie, erorile medii mx, my, mxy �i mz (fig.5.15).

Din analiza acestora rezult� c�: erorile de pozi�ionare în plan nu dep��esc 0.7cm, la drumuirile mai lungi precizia este relativ mai sc�zut�, num�rul de sta�ii infuen�eaz� precizia de pozi�ionare.

Coordonatele punctelor nodale �i abaterile standard corespunz�toare, determinate din variante

diferite de drumuiri sprijinite (Nodal coordinates and the appropriate standard deviations determined from different variants

of supported traverse) Tabel 5.15

Drumuire Neînchideri Punct nodal De la La

Lungime (m)

Sta�ii mx(cm) my(cm) mxy(cm) mz(cm)

100 200 1697 11 170 200 1640 15 200 180 200 1059 6

0.2 0.3 0.4 1.5

100 303 796 2 170 303 1572 14 303 180 303 1960 15

0.4 0.3 0.4 1.5

100 305 965 4 180 305 1664 12 305 314 305 1251 9

0.4 0.2 0.4 1.6

108 316 692 4 800 316 654 3 106 316 1769 5

316

103 316 1791 15

0.5 0.5 0.7 1.3

104 320 278 3 150 320 908 4 320 102 320 1535 11

0.5 0.5 0.7 1.6

86

5.3.3.Îndesirea re�elei geodezice prin retrointersec�ie combinat� cu sta�ia total�

5.3.3.1.Prezentare general� Îndesirea re�elei geodezice existente într-o loca�ie oarecare, de lucru, se realizeaz� în mod frecvent cu tehnologiile GNSS respectiv sistemul GPS fiind cel mai folosit. În fondul forestier lucr�rile se realizeaz� dup� cum s-a ar�tat cu dificultate din cauza reliefului accidentat �i al vegeta�iei arborescente care împiedic� “orizontul liber” de 15º necesar recep�ion�rii semnalelor satelitare. Din acest motiv re�eaua geodezic� se poate îndesi uneori cu “puncte nodale” situate la intersec�ia unor trasee de drumuire, efectuate cu sta�ia total�, asigurându-se astfel “precizie pe deplin satisf�c�toare”. Unele puncte noi, de îndesire a re�elei geodezice pot fi pozi�ionate ca sta�ii libere (Free station), aceast� aplica�ie, specific� sta�iei totale, este de fapt o retrointersec�ie combinat� la limit�, rezultat� din cea clasic�, unghiular� �i cea linear�, bazat� fiecare pe m�surarea unghiurilor sau/ �i a distan�elor dintre punctul nou, de determinat, �i cele cunoscute,vizibile (fig.5.7). Pe baza unor programe specializate (Terramodel) datele de baz� se proceseaz� rezultând coordonatele sta�iei libere, furnizate, fie la teren, fie prin postprocesare, compensate riguros, cu indicatorii de precizie aferen�i.

5.3.3.2.Achizi�ia datelor Pentru îndesirea re�elei de sprijin prin metoda retrointersec�iei

combinate, am utilizat sta�ia total� Trimble 3605 cu dou� prisme simple �i trei sta�ii de emisie recep�ie. Punctele cunoscute apar�in re�elei de sprijin, �i au fost pozi�ionate cu sistemul GPS prin metoda static�, în cadrul etapelor de îndesire, prezentate anterior.

Punctele care au fost determinate ca sta�ii libere, în num�r de nou�, au fost amplasate în afara masivului forestier, pe liziera �i respectiv în interiorul arboretelor, astfel încât s� fie asigurat� vizibilitatea spre unele puncte de coordonate cunoscute (fig. 5.7). Ele au fost materializate prin borne de lemn, punctul matematic al bornei fiind marcat cu un bulon metalic.

Fig.5.7 - Schema de principiu a retrointersec�iei combinate (Flow control valve combined retro-intersection)

Datele din teren au fost M�sur�tori al sat�iei totale, fiind procesate cu programul Terramodel 10.43.

87

Sta�iile libere au fost pozi�ionate �i în sistem GPS, cu receptoare geodezice de tipul TrimbleR3 cu o frecven��, prin metoda static�, pentru a se putea realiza o compara�ie a rezultatelor ob�inute prin cele dou� modalit��i distincte.

a) b) Fig. 5.8 - Schi�a de amplasare a sta�iilor libere

a)sta�ia liber� 101, b) sta�ia liber� 171 (Outline drawing of the free stations a) free station 101, b )free station 171 )

5.3.3.3.Calculul coordonatelor Datele înregistrate în sta�iile considerate libere au fost transferate

cu utilitarul Data Transfer în cadrul sistemului de calcul TERAMODEL 10.43, într-un proiect nou de lucru, care a fost în prealabil configurat corespunz�tor pentru realizarea calculului. Dup� verificarea „datelor brute” (raw data) importate în sistemul de calcul, au fost determinate coordonatele primare ale sta�iilor libere, ulterior prin trei itera�ii succesive ob�inându-se coordonatele compensate riguros, �i indicatorii de precizie corespunz�tori (tab. 5.16 ).

88

Coordonatele punctelor �i indicatorii de precizie aferen�i (The coordinates and their precision indicators)

Tabelul 5.16 Coordonate puncte Erori de pozi�ionare a coordonatelor Num�r

punct X(m) Y(m) Z(m) mX(m) mY(m) mXY(m) mZ(m) 100 644977.238 281606.971 114.903 0.030 0.025 0.039 0.051 101 645476.986 281928.562 116.222 0.020 0.028 0.034 0.055 110 644565.901 278802.406 181.960 0.069 0.030 0.075 0.030 112 644564.879 279764.429 183.917 0.013 0.017 0.021 0.006 171 646230.401 281399.185 163.164 0.013 0.013 0.018 0.008 314 645399.933 279494.697 182.318 0.016 0.037 0.040 0.011 803 645014.267 279630.941 178.667 0.016 0.020 0.026 0.020

1121 644727.419 278789.688 186.958 0.015 0.018 0.023 0.017 1203 644919.133 278450.712 161.908 0.048 0.031 0.057 0.012

Se constat� c� pentru punctele de îndesire 100, 101, 112, 171, 314,

803, 1121 �i 1203 abaterile standard planimetrice �i respectiv altimetrice se încadreaz� în toleran�a de 5 cm prev�zut� de normele tehnice pentru lucr�rile de îndesire a re�elei de sprijin (Ordinul MAP nr. 534/01. 10. 2001). Pentru punctul 110 eroarea de pozi�ionare în plan dep��e�te cu 2.5 cm toleran�a, iar în cazul punctului 1203 eroarea de pozi�ionare planumetric� dep��e�te toleran�a cu 0.7 mm (tab. 5.16).

Coordonatele determinate prin retrointersec�ie liniar� combinat� au fost comparate cu cele ob�inute prin pozi�ionare cu tehnologia GNSS, ob�inându-se o serie de diferen�e de coordonate.

Diferen�e de coordonate între pozi�ionarea punctelor ca sta�ie liber� �i în sistem GPS (Coordinate differences between free station position and points as in GPS system)

Tabel 5.17 Caracteristica vizelor Diferen�e de coordonate

Nr. pct. Num�r

Lungime (m)

Dx(cm) Dy(cm) Dxy(cm) Dz(cm) Observa�ii

101 549 100 190 758

-1.8 1.7 2.5 2.6

100 549 101

171 921 0.5 -6.1 6.1 -12.4

111 70 112

113 76 -2.7 2.9 4.0 -2.2

101 921 171

170 73 -0.5 -1.3 1.4 -0.6

125 120 314

800 205 -2.2 -0.1 2.2 -0.5

Pozi�ionare GPS cu receptoare cu o

singur� frecven��

Se constat� c� pentru punctele 100, 171 �i 314 diferen�ele de

coordonate, în valoare absolut�, pe toate cele trei axe, nu dep��esc 2,6 cm. În cazul punctului 112, diferen�a de coordonate în plan este de 4.0 cm �i pe cote de 2.2cm, iar pentru punctul punctul 101, diferen�a în plan are valoarea de 6.1 cm iar pe altitudini de 12,4 cm (tab. 5.17).

89

5.4.Analiza rezultatelor. Concluzii Îndesirea re�elei geodezice pentru realizarea celei de sprijin, în suprafe�ele ocupate cu vegeta�ie forestier�, prezint� o serie de particularit��i, având în vedere dificult��ile de recep�ionare a semnalelor satelitare, provocate de versan�ii abrup�i �i zonele cu teren accidentat, frecvente în fondul forestier, �i de existen�a vegeta�iei arborescente. În raport cu aceste condi�ii cercet�rile noastre au urm�rit stabilirea unor procedee adecvate de lucru, bazate pe tehnologiile disponibile, respectiv sistemul GPS �i sta�ia total�, care pot fi utilizate în sectorul forestier. A)Îndesirea re�elei geodezice �i implicit realizarea celei de sprijin cu sistemul GPS se poate realiza �i în sectorul forestier dac� sunt respectate condi�iile tehnice referitoare la semnalul satelitar �i orizontul liber. 1) Pozi�ionarea punctelor de îndesire cu tehnologia GNSS se poate realiza în condi�ii optime, aplicând metode consacrate pentru acest tip de lucrare, ce sunt recomandate �i de normele tehnice în vigoare, metoda static� relativ�, cu cele dou� variante de lucru, static� conven�ional� �i static� rapid� reprezentând principalele posibilit��i de pozi�ionare a punctelor din re�eaua de sprijin. 2) Variantele de pozi�ionare cu sistemul GPS ale metodei statice conven�ionale au condus la ob�inerea unor rezultate fire�ti, ai c�ror indicatori de precizie în plan �i în spa�iu se încadreaz� în toleran�ele oficiale.

3) Variantele de pozi�ionare cu receptoare geodezice GPS cu frecven�a L1, în cadrul metodei statice rapide, pentru vectorii care au o lungime mai mic� de cca. 5 km se pot realiza cu sesiuni de lucru relativ scurte 5(10)-15 minute. 4) Utilizarea unor programe de calcul profesioniste, specializate, care se caracterizeaz� printr-un ridicat grad de personalizare (TTC, TGO, TopoSys, etc.), ofer� posibilitatea verific�rii �i analizei datelor înregistrate cu diversele tipuri de receptoare, în cadrul etapei de postprocesare, fiind posibil� eliminarea de la calcul a datelor afectate de erori. 5) Se constat� faptul c� num�rul minim al punctelor comune utilizate pentru realizarea transform�rii spa�iale cu �apte parametrii în condi�ii optime, cu programele TTC �i TopoSys este de cel pu�in patru. 6) Parametrii regionali de transformare a coordonatelor globale WGS-84 în sistemul na�ional de referin�� se recomand�, întrucât se ob�in rezultate superioare ca precizie. Parametrii na�ionali de transformare recomanda�i de ANCPI nu ofer� întotdeauna �i în toate zonele ��rii precizia corespunz�toare din motive cunoscute, respectiv num�rul redus de puncte comune utilizate la transformare. 7) În cazul în care se cunosc parametrii de transformare regionali, pentru procesarea datelor înregistrate cu sistemul GNSS în diverse sesiuni

90

de lucru pentru respectiva zon�, este suficient un punct de coordonate cunoscute, pozi�ionat cu parametrii respectivi, pentru ob�inerea coordonatelor compensate riguros în sistemul na�ional de referin��.

8) Calculul vectorilor GPS ca re�ea de trilatera�ie cu programul TopoSys a condus la ob�inerea unor rezultate superioare ca precizie. Diferen�ele dintre coordonatele ob�inute în urma proces�rii datelor ca re�ea de trilatera�ie cu sistemul de calcul TopoSys �i cele calculate cu programul TTC sunt reduse. 9) Procesarea datelor în diferite variante de calcul, în unele situa�ii dezactivând bazele care sunt afectate de erori, conduce la ob�inerea unor rezultate a c�ror abateri standard au valori mai reduse, valorile coordonatelor r�mânând acelea�i. Ca urmare, dezactivarea unor baze modific� condi�iile de calcul, num�rul ecua�iilor de erori �i implicit valorile abaterilor standard. B) Îndesirea re�elei de sprijin cu sta�ia total� este oportun� în situa�iile când nu sunt îndeplinite condi�iile de recep�ionare a semnalului satelitar �i de asigurare a orizontului liber, necesare func�ion�rii sistemului GPS. 1) Cu sta�ia total� se pot ob�ine rezultate superioare având în vedere faptul c� direc�iile �i implicit unghiurile cât �i distan�ele se m�soar� cu precizii echivalente. 2) În cazul dezvolt�rii unor trasee de drumuiri poligonometrice în condi�iile de lucru particulare din fondul forestier, cu sta�ia total� se poate viza prisma pe culuoare foarte înguste, avantaj incontestabil, pe care alt� tehnologie nu-l prezint�. 3)Folosirea unui dispozitiv special care asigur� verticalitatea suportului de prism� pe borna din punctul de sta�ie în timpul înregistr�rii elementelor liniare �i unghiulare din teren, reprezint� o posibilitate de optimizare a procesului de culegere a datelor, cu implica�ii directe asupra preciziei de determinare a coordonatelor finale. 4) Automatizarea etapelor de culegere �i procesare a datelor în cadrul lucrului cu sta�ia total� asigur� un randament superior ca precizie �i timp. 5) Utilizarea programelor performante de procesare a datelor culese cu sta�ia total�, de exemplu TopoSys, datorit� utiliz�rii unor algoritmi complec�i de calcul, în special la compensarea riguroas� a rezultatelor, permite realizarea unor itera�ii succesive, în urma c�rora se ob�in rezultate superioare ca precizie. 6) În func�ie de condi�iile de lucru cu sta�ia total�, datele înregistrate pot fi prelucrate în timp real, ob�inându-se rezultatele la teren sau postprocesare, la birou.

7) Drumuirile poligonometrice cu punct nodal ofer� posibilitatea de pozi�ionare spa�ial� a unor puncte inaccesibile tehnologiei GNSS,

91

asigurând astfel omogenizarea re�elei de sprijin �i în cadrul unor masive forestiere relativ compacte.

8) Coordonatele punctelor nodale sunt caracterizate de o precizie superioar� comparativ cu cele ale acelora�i puncte dar procesate doar ca drumuire poligonometric� sprijinit�. 9) Procedeul de pozi�ionare ca sta�ie liber� (free station) poate fi utilizat cu succes în condi�iile particulare de lucru din fondul forestier, având în vedere lipsa re�elei de sprijin în zonele cu vegeta�ie arborescent�. 10) Utilizarea tehnologiilor moderne complementare, respectiv realizarea unor metode de lucru în care se reg�se�te aportul mai multor tehnologii (tehnologia GNSS �i cea conven�ional�, etc.) �i a sistemelor de calcul în timp real sau postprocesare specializate, poate oferi solu�ii tehnice eficiente, în condi�ii de lucru particulare, cum este �i cazul suprafe�elor ocupate cu vegeta�ie forestier�.

Calculul coordonatelor punctelor din re�eaua de sprijin cu programe diferite a condus la ob�inerea unor rezultate relativ identice, micile diferen�e fiind puse pe seama rotunjirilor diverselor valori utilizate în calcule.

VI. DETERMINAREA RE�ELELOR DE RIDICARE ÎN TERENURI FORESTIERE 6.1.Introducere 6.1.1. Obiective urm�rite Re�eaua de ridicare are o func�ie bine precizat� în cadrul

m�sur�torilor topografice servind ca suport la pozi�ionarea detaliilor din teren prin metoda radierii. În principiu, teoretic �i practic ea este alc�tuit� din punctele drumuirilor alese judicios, pe trasee stabilite anterior astfel încât s� poat� fi determinate �i din ele s� poat� fi radiate toate detaliile din zon�. Sta�ia total�, care a preluat definitiv pozi�ia de�inut� de tahimetre �i busol�, reprezint� o solu�ie pentru rezolvarea problemelor legate de realizarea re�elelor de ridicare din fondul forestier. În raport cu condi�iile de lucru particulare, men�ionate, folosirea ei �i a prismelor reflectoare devine avantajoas� in raport cu tehnologiile clasice prin precizia deosebit� �i randamentul net superior asigurat de gradul ridicat de atomatizare; folosirea prismei reduce substan�ial preten�iile legate de dimensiunile culoarului de vizare în raport cu cele ale sta�iei.

6.1.2. Tipuri de drumuiri urm�rite �i procedee de m�surare - procesare

În cercet�rile efectuate s-au luat în studiu drumuirile 3D cu pozi�ionarea punctelor în plan �i în în�l�ime prin nivelment trigonometric, în cadrul c�rora s-au urm�rit cele dou� tipuri frecvente întâlnite în practic�

92

respectiv : drumuiri încadrate (sprijinite) între puncte cunoscute, drumuiri închise pe punctul de plecare.

Drumuirile f�r�, una sau ambele, vize de orientare reprezentative pentru fondul forestier reprezint� variante ale primelor dou�.

Pentru calculul coordonatelor punctelor de drumuire se �tie c� pe teren se m�soar�, în general unghiurile orizontale �i verticale precum �i lungimile laturilor. Procesarea presupune la rândul ei reducerea distan�elor la orizont, transmiterea �i compensarea orient�rilor, calculul �i compensarea coordonatelor relative �i în final a celor absolute.

Legarea traseelor de drumuire de puncte cunoscute ale re�elelor geotopografice conduce automat la furnizarea coordonatelor în sistemele de referin�� na�ionale-Stereo '70 �i Marea Neagra 1975.

În cercet�rile noastre s-au avut în vedere toate tipurile de drumuiri amintite, grupate în trei categorii:

A) drumuiri încadrate cuprinzând 16 trasee de diferite lungimi; B) drumuiri închise efectuate pe 5 trasee; C) drumuiri f�r� vize de orientare care au urm�rit 7 trasee doar sub

aspectul calculelor. Pentru primele dou� categorii s-au executat lucr�rile integral, în

ansamblul lor folosind ca puncte cunoscute cele determinate în acest scop în sistemul GPS prin metoda static� cu receptoare Trimble R3. Pentru categoria C s-au utilizat trasee cunoscute din clasa A, abstrac�ie f�când de vizele de orientare.

6.2. Privitor la drumuirile încadrate 6.2.1.Proiectarea traseelor �i alegerea punctelor În scopul obiectivelor fixate s-a trecut la stabilirea traseelor de

drumuire încadrat�, din categoria A, sprijinit� pe puncte cunoscute �i cu vize de orientare la ambele capete care fac parte din re�eaua de îndesire în sistemul GPS (tab. 6.1). Reamintim c� acestea au fost determinate prin metoda static�, cu receptoare TrimbleR3.

Astfel s-au ales 16 trasee dezvoltate atât în fondul forestier cu p�dure, cât �i în alte suprafe�e aferente având forme alungite dar �i cu frânturi accentuate, conforme cu situa�iile din teren. În acest scop s-au folosit �i ortofotoplanurile care ofer� o imagine sugestiv� a locului.

Punctele de sta�ie s-au fixat respectând doar condi�ia de vizibilitate reciproc� înapoi �i înainte, rezultând astfel trasee de lungimi totale între 1. 000 �i 3.500 m (tab. 6.1).

93

Inventarul drumuirilor încadrate cu vize de orientare (de tipul A) (Traverse inventory within the aim guidance (A type))

Tabel 6.1 Elementele drumuirilor

Indicativ Între punctele Vize de orientare Lungime (m) Nr. sta�ii

A1 170-180 171, 181 1.021 10 A2 106-150 107, 151 1.802 9 A3 106-111 107, 112 2.210 8 A4 100-314 101, 800 2.216 14 A5 106-314 107, 800 2.217 8 A6 100-113 101, 312 2.307 15 A7 104-314 105, 800 2.404 17 A8 100-180 101, 181 2.414 14 A9 100-111 101, 112 2.494 28 A10 113-800 112, 314 2.588 20 A11 103-150 102, 151 2.651 14 A12 104-106 105, 107 2.668 18 A13 100-180 101, 181 2.808 18 A14 180-314 181, 800 3.042 23 A15 100-170 101, 171 3.357 27 A16 170-180 171, 181 3.541 30

6.2.2. M�sur�tori în teren. Calcule Elementele geometrice ale drumuirilor încadrate au fost m�surate

cu o sta�ie total� Trimble 3605 �i auxiliarele din dotare respectiv dou� prisme (simple) �i sta�ii de comunicare între operatori. Datele s-au cules în meniul „m�sur�tori” care presupune m�surarea �i înregistrarea unghiurilor �i distan�elor în fi�iere speciale denumite generic Joburi în format ASCII cu extensia DAT. Lucr�rile s-au desf��urat în condi�ii normale de produc�ie, aten�ia noastr� concentrându-se asupra opera�iilor ce pot afecta precizia m�sur�torilor respectiv centrarea riguroas� pe punctul matematic cu dispozitivul optic �i verticalizarea atent� a suportului cu prisma în momentul înregistr�rii datelor, folosind dup� caz un dispozitiv auxiliar.

Procesarea datelor a demarat prin transferul datelor în sistemul de calcul cu aplica�ia DataTransfer �i a continuat cu utilizarea programului Toposys-7.0. Algoritmul 2D + 1D, corespunz�tor sistemului de calcul presupune determinarea coordonatelor planimetrice independent de cote.

6.2.3. Rezultatele ob�inute. Comentarii. Prin rularea programului folosit TopoSys 7.0 pe fiecare din cele 16

trasee, dezvoltate între puncte cunoscute GPS ale re�elei de sprijin, cu vize de orientare la ambele capete, s-au ob�inut elementele:

� coordonatele X, Y, Z, compensate riguros, date în sistemul de referin�� na�ional;

94

� erorile de neînchidere în plan, eX, eY; � abaterile standard mX, mY, �i mZ a coordonatelor, compensate riguros; � lungimea traseului �i num�rul sta�iilor.

Erorile de neînchidere planimetrice pe cele trei axe ca �i cea total� în plan au fost centralizate de la toate cele 16 drumuiri, încadrate cu vize de orientare de tip A (tab. 6.3). La acestea s-au ad�ugat �i cele executate anterior, datele de baz� s-au cules în toate cazurile în acelea�i condi�ii, �i au fost procesate cu acela�i program, astfel încât sunt comparabile �i pot fi luate în considerare.

Rezultatele finale ale drumuirii încadrate A 15 (Final results of the traverse placed A 15)

Tabelul 6.2 Coordonate finale Abateri standard Nr.

punct X(m) Y(m) Z(m) mX[cm] mY[cm] mXY[cm] mZ[cm] 200 645980.178 280468.638 183.149 0.9 0.7 1.1 2.2 202 645897.270 280459.096 181.309 0.8 0.6 1.0 2.1 203 645768.017 280487.720 170.157 0.8 0.6 0.9 2.1 204 645631.644 280533.019 156.450 0.8 0.6 1.0 2.1 205 645705.454 280509.750 163.605 0.6 0.5 0.8 2.1 250 645434.031 280652.894 140.694 0.9 0.6 1.1 2.0 251 645512.322 280614.473 141.875 0.8 0.7 1.1 2.1 302 645206.617 280965.470 133.384 0.7 1.4 1.6 1.7 303 645249.509 280858.980 135.915 0.6 1.0 1.1 1.8 304 645292.868 280748.041 141.102 0.6 0.6 0.8 1.9 305 645301.668 280698.815 144.492 0.7 0.5 0.9 1.9 405 645686.330 280858.826 172.725 1.0 0.7 1.2 2.0 406 645836.966 280860.074 167.076 1.4 0.6 1.5 2.0 407 646024.740 280863.763 150.107 1.4 0.5 1.5 1.8 408 646159.295 280864.461 166.320 0.9 0.5 1.0 1.7 409 646237.624 280865.381 174.491 0.7 0.6 0.9 1.6 410 646338.263 280867.130 174.195 0.7 0.7 1.0 1.5 411 646331.756 280994.259 171.657 0.6 1.3 1.4 1.3 412 646326.688 281214.725 166.237 0.5 0.7 0.9 0.9 413 646325.038 281267.075 164.913 0.5 0.3 0.6 0.7 414 646319.686 281286.510 164.325 0.5 0.3 0.6 0.6 424 645868.688 280594.389 178.602 0.6 0.6 0.8 2.1 425 645888.561 280618.885 178.165 0.6 0.5 0.8 2.1 426 645821.033 280702.063 175.792 0.6 0.7 1.0 2.1 427 645757.760 280751.204 173.696 0.7 0.7 1.0 2.1

Alte date ale drumuirii

Lungimea totala 3357.091 m Eroare de neinchidere pe X ex = - 196 mm Eroare de neinchidere pe Y ey = 185 mm

Eroarea total� 22yxT eee +=

= 270 mm

În raport cu cele prezentate �i cu datele centralizate se pot constata

unele aspecte definitorii privind determinarea re�elelor de ridicare din fondul forestier (tab.6.3).

95

1) Condi�iile de lucru, pentru dezvoltarea traseelor de drumuire sunt dificile întrucât vizibilit��ile necesare înainte �i înapoi, sunt împiedicate de vegeta�ia evident� respectiv tuf�ri�uri, arboretul tân�r �i etajul inferior.

2) În aceste condi�ii se impune deschiderea unor linii, a unor culoare mult mai pu�in deschise decât cele pentru citirea pe stadie în cazul tahimetrelor, întrucât r�spunsul la sta�ie sose�te imediat.

3) Cele 16 trasee de drumuiri încadrate, cu vize de orientare �i lungimi între 1 �i 3 km, str�bat zone din fondul forestier cu p�dure dar �i f�r�, pe trasee specifice, impuse de teren �i au fost m�surate cu sta�ia total�, în condi�ii de produc�ie curent�.

4) Datele din teren au fost înregistrate în meniul M�sur�tori a programului rulat de sta�ia total�, calculele s-au realizat postprocesare, cu programul TopoSys care a furnizat coordonatele absolute compensate riguros cu erorile de pozi�ionare a punctelor �i cele de neînchidere pe coordonatele finale.

5) Erorile de pozi�ionare a punctelor de drumuire sunr reduse, nu dep��esc 5 cm ceea ce denot� c� re�eaua GPS în care sunt încadrate a fost corect determinat� �i m�surarea elementelor drumuirii cu sta�ia total� se realizeaz� cu precizie ridicat�, la nivelul celor teoretice (±20mm ±2ppm).

6) Neînchiderile pe coordonatele punctului final sunt deasemenea rezonabile, evident mult mai mici decât în cazul tahimetrelor, ele nedep��ind 27 cm chiar pentru trasee de peste 3,5 km.

7) Aceste erori totale sunt variabile, crescând lejer, conform teoriei erorilor, în func�ie de lungimea traseului men�ionându-se, ca valori, de 14 cm pân� la 1,8 km, 17 cm la 2,5 km, 21 cm la 3,0 km �i 27 cm la 3,5 km.

8) În linii mari eroarea total� de neînchidere cre�te în acela�i spirit teoretic, propor�ional �i cu num�rul sta�iilor dispuse pe aceea�i lungime de traseu.

9) Corela�ia dintre eroarea total� �i lungimea traseului este ilustrat� elocvent de reprezentarea grafic� �i de ecua�iile de regresie stabilite, ale c�ror coeficient R2 au valorile 0,7630- 0.7384 (fig.6.1).

10) Datele respective sunt elocvente �i ar putea fi folosite, într-o oarecare m�sur�, la stabilirea toleran�elor cu sporirea evident� a num�rului de determin�ri.

11) Rezultatele ob�inute reflect� în mare m�sur� posibilit��ile remarcabile ale sta�iei totale de m�surare cu precizie ridicat�, echivalent�, atât a unghiurilor cât �i a distan�elor, practic indiferent de m�rimea lor.

12) Re�inem în acela�i timp gradul ridicat de automatizare a lucr�rilor privind m�surarea �i prelucrarea datelor �i mai ales posibilitatea viz�rii pe spa�ii mult mai înguste decât pentru stadie, avantaj hot�râtor în cazul fondului forestier unde în mod frecvent sunt necesare deschideri de linii pentru asigurarea vizibilit��ilor.

96

Elemente de baz� ale traseelor de drumuire sprijinit� (Basics elements of paths for supported traverse)

Tabelul 6.3 Drumuiri - trasee Erori de neînchidere (cm)

Tip Între

punctele Lungime

Nr. sta�ii

eX(cm) eY(cm) eXY(cm)

A1 170-180 1,022 10 -2.5 3.5 4.3 A2 106-150 1,802 9 12.5 6 13.9 A3 106-111 2,211 8 -1.7 -7.8 8.0 A4 100-314 2,217 14 15.7 6.7 17.1 A5 106-314 2,217 8 -14.8 2.4 15.0 A6 100-113 2,308 15 15.4 4.8 16.1 A7 104-314 2,404 17 0.5 14.1 14.1 A8 100-180 2,414 14 -9.2 -5.7 10.8 A9 100-111 2,494 28 12.9 4.0 13.5 A10 113-800 2,589 20 -12.5 16.9 21.0 A11 103-150 2,651 14 12.7 10.1 16.2 A12 104-106 2,668 18 -20 1.6 20.1 A13 100-180 2,808 18 -7.6 -12.6 14.7 A14 180-314 3,042 23 16.5 13.2 21.1 A15 100-170 3,357 27 -19.6 18.5 27.0 A16 170-180 3,541 30 4.9 -21.2 21.8

a) b) Fig. 6.1- Erorile de neînchidere în plan a drumuirilor corelate cu

a) lungimea traseului, b) num�rul de sta�ii (Analysis of not closed errors of traverse the correlation between the length of the

path) a) and the of not closed error in the plan,b) correlation between the number of stops

and the not closed error in the plan

97

6.3. Drumuirea închis� 6.3.1. Lucr�ri executate

În fondul forestier re�eaua de sprijin are o densitate insuficient� din cauza condi�iilor de îndesire. În consecin��, uneori, operatorul nu poate executa drumuiri clasice, încadrate între puncte cunoscute �i recurge la varianta drumuirii închise pe punctul de plecare (fig.6.2).

În principiu, o astfel de drumuire închis� este asem�n�toare cu cea încadrat�, revenirea pe punctul Fig. 6.2 - Schi�a drumuirii închise B1 de plecare fiind necesar� pentru (Sketch of B1 closed traverse)

controlul determin�rilor.

Inventarul drumuirilor închise (tip B) (Closed traverse inventory (type B))

Tabelul 6.4

Tip Punctul de plecare �i

închidere Viz� de

orientare Lungime Nr. sta�ii

B1 100 101, 250 1105 13 B2 106 107, 150 1309 16 B3 316 900 1755 9 B4 106 107, 1201 1840 10 B5 314 107, 111 2210 26

Rezultatele finale ale unei drumuiri închise (B1)

(Final results of a closed traverse (B1)) Tabel 6.5

Coordonate Erorile coordonatelor Nr. punct X (m) Y(m) Z(m) mx(cm) my(cm) mxy(cm) mz(cm) 302 645206.657 280965.467 133.378 0.3 0.3 0.4 1.3 303 645249.559 280858.967 135.908 0.3 0.2 0.4 1.2 304 645292.926 280748.02 141.094 0.3 0.1 0.3 1.0 305 645301.727 280698.797 144.483 0.3 0.1 0.3 0.9 501 645342.422 280585.526 150.885 0.3 0.2 0.4 1.2 502 645294.38 280456.702 172.383 0.3 0.2 0.4 1.4 503 645240.588 280298.689 179.814 0.3 0.4 0.5 1.6 504 645170.252 280494.176 173.3 0.3 0.3 0.4 1.8 505 645118.873 280636.73 162.281 0.3 0.3 0.4 1.8 506 645069.134 280775.746 153.768 0.3 0.1 0.3 1.8 507 645061.104 280815.132 152.174 0.3 0.1 0.3 1.8 508 645031.674 280892.766 148.036 0.3 0.2 0.4 1.7

Alte date ale drumuirii Lungimea totala: 1105.339 m

Eroare de neinchidere pe X ex = 3.2 cm

Eroare de neinchidere pe Y ey = -1.4 cm Eroarea total� 22

yxT eee +== 3.5 cm

98

Au fost parcurse acelea�i etape cunoscute, cu deosebirea c� pentru control s-a revenit pe punctul de plecare, calculele s-au realizat cu programul TopoSys, în final s-au ob�inut coordonatele �i indicatorii de precizie aferen�i (tab.6.4, 6.5). 6.3.2. Calcule. Analiza rezultatelor

Din analiza rezultatelor ob�inute se constat� faptul c� drumuirile închise pe punctul de plecare dezvoltate, se caractrizeaz� printr-o precizie planimetric� relativ ridicat�, erorile de neînchidere în plan exy variind de la 0.8 cm în cazul drumuirii B2 la 5.1 cm pentru drumuirea B5. rezultatele sunt explicabile având în vedere c� neînchiderile reprezint� doar erorile de m�surare, cele de pozi�ionare a punctului cunoscut neinfluien�ând rezultatele (tab.6.6).

Elemente de baz� ale traseelor de drumuire închis� (Basics elements of paths for closed traverse)

Tabelul 6.6 Drumuiri tipul B Erori de neînchidere

Tip ex(cm) ey(cm) exy(cm)

B1 3.2 -1.4 3.5 B2 0.2 0.8 0.8 B3 0.7 1.0 1.2 B4 0.9 0.4 1.0 B5 4.0 3.1 5.1

Având în vedere aspectele prezentate anterior �i rezultatele ob�inute se pot concluziona o serie de aspecte referitor la realizarea drumuirilor închise în fondul forestier.

1) Cele 5 trasee de drumuiri închise au lungimi între 1.1 �i 2.2 km, cu un um�r de 9-26 sta�ii, care au fost impuse de condi�iile specifice suprafe�elor ocupate cu vegeta�ie arborescent�. 2) Trebuie avut totu�i în vedere faptul c�, aceste drumuiri se pot roti, ca urmare este recomandabil vizarea cel pu�in a unui punct de coordonate cunoscute pentru a se putea elimina acest impediment.

3) Erorile de pozi�ionare a punctelor de drumuire sunr reduse, nu dep��esc 5,0 cm ceea ce denot� c� punctele cunoscute utilizate au fost determinate precis, iar elementele liniare �i unghiulare au fost m�surate cu precizie ridicat�, la nivelul celor teoretice (± 2 mm ± 2ppm).

4) Neînchiderile pe coordonatele punctului de sta�ie sunt relativ reduse, ele nedep��ind 6 cm chiar pentru trasee de peste 2,2 km.

5) Erori totale sunt relativ variabile, crescând lejer în func�ie de lungimea traseului, cu valori de 0.8 cm pe un traseu de 1,3 km �i respectiv 5,1 cm la 2,2 km.

99

6) Precizia ridicat� a drumuirilor închise pe punctul de pornire se poate explica prin faptul c� utilizând sta�ia de pornire �i ca punt de închidere a drumuirii se elimin� astfel erorile de pozi�ionare a altor puncte cunoscute.

7) Preciziile superioare cu care au fost determiate coordonatele punctelor din drumuirile închise confirm� performa�ele tehnice ale sta�iei totale, �i oprtunitatea utiliz�rii acesteia pentru realizarea diverselor lucr�ri topogeodezice, în condi�iile particulare de lucru din fondul forestier.

6.4.Drumuiri f�r� vize de orientare 6.4.1.Generalit��i. Aspecte teoretice În fondul forestier dezvoltarea re�elelor de ridicare se realizeaz�

dup� cum s-a mai ar�tat în condi�ii nefavorabile, în raport cu alte terenuri din cauza vegeta�iei arborescente de la semin�i� pân� la arboretele b�trâne. Dezvoltarea traseelor �i stabilirea sta�iilor de drumuire, presupune deschideri de culoare în lungul acestora pentru asigurarea vizibilit��ilor necesare. În egal� m�sur� �i din acelea�i motive, uneori lipsesc vizele de orientare necesare spre alte puncte cunoscute.

În practic� se cunosc de mult unele rezolv�ri a pozi�ion�rii unei drumuiri, încadrate sau închis�, f�r� vize de orientare, care se deosebesc doar prin modul de calcul, m�sur�torile efectuate fiind asem�n�toare cu cele ale cazului general de drumuire (încadrat�). Cercet�rile noastre au urm�rit ca, pe cale experimental�, s� se deduc� cele mai practice procedee de calcul a drumuirilor f�r� vize de orientare sub raportul randamentului, a comodit�tii de lucru �i chiar a preciziei. Am avut în vedere c� problema este specific� �i frecvent� în terenurilor forestiere �i în acela�i timp relativ pu�in studiat�. Suportul teoretic, al procesului de lucru cel mai utilizat, este relativ simplu. Presupunem o drumuire dezvoltat� între dou� puncte cunoscute A �i B, ale c�rei unghiuri orizontale, verticale �i distan�e au fost m�surate pe teren cu o sta�ie total�. Neavând vize de orientare în capete se întelege c� ele nu vor mai fi sta�ionate. Dup� reducerea distan�elor la orizont �i ob�inerea valorilor medii dus - întors se trece de calculele propriu - zise desf��urate în mai multe etape.

6.4.2. Lucr�ri executate. Rezultate. Pentru realizarea obiectivelor propuse s-au folosit �apte trasee din

categoria celor de tip A. Aceasta s-au tratat ca drumuiri f�r� vize de orientare (tab. 6.7, 6.8). Cu datele din teren existente acestea au fost calculate �i în aceast� ipotez�, iar coordonatele ob�inute s-au comparat cu drumuiri încadrate.

100

Rezultatele finale ale unei drumuiri f�r� vize de orientare (C4) (Final results of a traverse without aim guidance (C4))

Tabel 6.7 Punct X(m) Y(m) Z(m) mx(cm) my(cm) mxy(cm) mz(cm)

505 645118.960 280636.719 162.296 0.2 0.3 0.3 2.3 506 645069.207 280775.737 153.78 0.2 0.1 0.2 2.2 507 645061.172 280815.13 152.186 0.2 0.1 0.2 2.2 508 645031.731 280892.768 148.046 0.2 0.3 0.4 2.2 510 645083.017 280626.231 167.926 0.1 0.2 0.2 2.3 511 645028.373 280602.609 167.008 0.2 0.2 0.3 2.3 512 644917.882 280551.312 160.696 0.1 0.2 0.2 2.3 513 644878.064 280533.681 156.088 0.1 0.2 0.3 2.3 819 644638.672 280426.418 129.633 0.1 0.2 0.2 2.2 820 644729.942 280465.415 140.64 0.3 0.2 0.3 2.3 822 644608.541 280409.168 128.794 0.1 0.2 0.2 2.2 823 644388.932 280304.649 148.561 0.3 0.2 0.4 1.9 824 644451.351 280260.404 149.649 0.2 0.3 0.3 1.8

Inventarul drumuirilor sprijinite f�r� vize de orientare (tip C)

(Supported traverse without aim orientation (type C)) Tabelul 6.8

Tip Puncte de sprijin Lungime (m) Nr. sta�ii C1 106, 150 1,802 9 C2 106, 111 2,210 8 C3 106, 314 2,217 8 C4 100, 113 2,307 15 C5 104, 314 2,404 17 C6 113, 800 2,588 20 C7 100, 170 3,357 25

Procesarea datelor din teren, preluate de la variantele A �i considerate f�r� vize de orientare s-a realizt cu programul TopoSys7.0. Dup� ini�ializarea programului de calcul au fost importate doar punctele de sprijin sta�ionate, lipsind în acest caz punctele cunoscute necesare vizelor de orientare. Ca urmare, calculul coordonatelor ini�iale s-a realizat, urmând toate etapele cunoscute, rulate de programul TopoSys. Coordonatele finale, în sistemul na�ional de referin�� au fost ob�inute prin compensare riguroas�, în urma unor itera�ii succesive, respectând algoritmul de calcul al programului. Se constat� faptul c� rezultatele sunt caracterizate de o precizie absolut� superioar�, erorile de pozi�ionare planimetric� �i altimetric� sunt relativ reduse, inferioare valorii de 5 cm. Coordonatele punctelor noi calculate a drumuirilor de tip C au fost comparate cu cele determinate din drumuiri de tipul A, rezultând o serie de diferen�e relativ reduse, care nu dep��esc 6 cm.

Din analiza aspectelor prezentate anterior �i a rezultatelor ob�inute rezult� o serie de observa�ii referitoare la realizarea drumuirilor f�r� viz� de orientare.

101

1) Procesarea datelor se efectueaz� tot cu programul TopoSys, urmând etapele cerute de algoritmul de lucru al acestuia. 2) Precizia de determinare a coordonatelor, în valoare absolut�, este superioar�, similar� cu cea de la drumuirea sprijinit� cu vize de orientare. 3) Diferen�ele dintre coordonatele punctelor determinate din cele dou� tipuri de drumuiri, sunt reduse. În final, se poate concluziona c� drumuirile f�r� vize de orientare pot solu�iona cu succes problema realiz�rii re�elelor de ridicare, în condi�iile unui num�r insuficient de puncte de sprijin, aspect întâlnit frecvent în fondul forestier.

6.5.Concluzii 1) Pozi�ionarea re�elelor de ridicare a detaliilor în cadrul fondului forestier cu sta�ia total� se poate realiza în condi�ii avantajoase de precizie �i randament, având în vedere posibilit��ile tehnice ale acestora �i a programelor specializate de culegere �i procesare a datelor. 2) Dezvoltarea în cadrul fondului forestier a unor drumuiri sprijinite, cu �i f�r� vize de orientare, închise pe punctul de plecare, cu sta�ia total�, asigur� ob�inerea unor rezultate de o acurate�e ridicat�. 3) Punctele de sprijin utilizate sunt pozi�ionate cu sistemul GPS, cu precizie �i acurate�e ridicat�, fapt ce asigur� ob�inerea unor coordonate precise pentru punctele re�elelor de ridicare, care se dezvolt� din acestea. 4) Utilizarea sta�iei totale pentru realizarea re�elelor de sprijin în condi�iile de lucru particulare din suprefe�ele cu vegeta�ie arborescent� este oportun�, întrucât performa�ele tehnice ale acesteia, comparativ cu aparatura clasic� utilizat� pân� nu de mult, sunt indiscutabile. 5) M�surarea unghiurilor �i a distan�elor cu precizii echivalente, realizarea unor vize pe culuoare extrem de înguste, automatizarea înregistr�rii �i trecerii în memorie a datelor din teren sunt doar câteva din performan�ele tehnice ale sta�iei totale, care o recomand� pentru realizarea pozi�ion�rilor în fondul forestier. 6) Procesarea datelor cu programul TopoSys se realizeaz� în condi�ii superioare de lucru, putându-se opta pentru diverse variante de calcul, corelate direct cu metodele de culegere a datelor, care conduc la ob�inerea unor produse finale corespunz�toare, prezentate sub forma unor rapoarte de procesare complexe. 7) Precizia de pozi�ionare a punctelor din re�eaua de ridicare, în suprafe�ele ocupate de vegeta�ia forestier�, este superioar�, încadrându-se în normele tehnice, indiferent de tipul de drumuire dezvoltat� în acest scop. 8) Întrucât condi�iile de lucru din cadrul fondului forestier sunt particulare, pozi�ionarea re�elelor de ridicare se poate realiza în diverse variante de lucru, func�ie de logistica disponibil� �i respectiv de teren.

102

9) Ca urmare, se poate conchide c� utilizarea sta�iilor totale în cadrul fondului forestier, pentru realizarea diverselor lucr�ri topo-geodezice �i cadastrale, corelat� cu utilizarea sistemului GPS, vor constitui pe viitor, solu�ii de baz� pentru asigurarea infrastructurii necesare diverselor activit��i din cadrul gospod�riei silvice.

VII. ÎNCERC�RI DE UTILIZARE A TEHNOLOGIILOR GNSS ÎN RIDICAREA UNOR DETALII DIN FONDUL FORESTIER

7.1.Introducere Întocmirea unui plan topografic presupune parcurgerea unor etape care în general au fost respectate �i în cadrul tezei de doctorat (fig. 2.1).

� s-au parcurs toate etapele: îndesirea re�elei geodezice na�ionale �i realizarea re�elei de sprijin cu sistemul GPS; � realizarea re�elei de ridcare utilizând sta�ia total� (�i nu numai) prin mai multe procedee; � ridicarea detaliilor apelând în principiu la sta�ia total�. În cazul ridic�rilor fotogrammetrice, furnizoare de planuri digitale,

detaliile topografice se ob�in în procesul de restitu�ie, dar nu în totalitatea lor.

Detaliile, în fondul forestier, care trebuie s� apar� pe planurile topografice de bz� specifice sectorului silvic sunt:

� hotarele fondului forestier redate prin liziera p�durii în raport cu alte categorii de folosin��; � orografia terenului definit� de pâraiele, culmile precum �i drumuri-poteci, liniile somiere; � limitele subparcelelor care definesc efectiv arboretele; � pepiniere, terenuri de cultur� �i cele destinate administra�iei silvice, p�str�v�rii, etc. Prin fotogrammetrie digital�, ca tehnologie folosit� în mod

frecvent la ridicarea fondului forestier, aceste detalii nu pot fi redate în totalitatea lor, având în vedere perspectiva de sus (Corcodel, �i al. 2002) unde sunt mascate de coronamentul arboretului sau de ramurile marginale, care se întind peste drumuri, pâraie, inclusiv hotarele fondului forestier.

Ridic�rile terestre permit urm�rirea �i reprezentarea pe plan a tuturor detaliilor din fondul forestier, indiferent de natura lor, mai greu sau mai u�or.

Ca metod� �i aparatur� de lucru se apeleaz� în mod firesc la drumuirile cu radieri, efectuate cu sta�ia total�, traseele drumuire se dezvolt� a�a cum s-a mai ar�tat în apropierea detaliilor urm�rite, iar sta�iile în mod convenabil, ca între ele s� fie vizibilit��i �i din ele s� poat� fi radiate toate detaliile din teren.

103

Avantajele utiliz�rii sta�iei totale în ridicarea detaliilor sunt de necontestat, întrucât:

� asigur� o precizie superioar� pe deplin acoperitoare pozi�ion�rii detaliilor având în vedere c� elementele de baz� (unghiuri, distan�e) sunt ob�inute cu siguran��; � pentru vizare în fondul forestier sunt necesare în general deschideri de linii care în cazul sta�iei totale pot fi realizate prin culoare înguste, evident mult mai mici decât în cazul tahimetrelor �i stadiei; � randament superior definit de m�surarea, afi�area �i trecerea în memorie a elementelor geometrice (unghiuri, distan�e) precum �i procesarea datelor, opera�ii care se desf��oar� automat, folosind programe specializate. Logistica existent� în prezent se poate utiliza pe categorii de lucr�ri

într-o manier� consacrat� dup� cum urmeaz�: � sistemul GPS pentru realizarea re�elelor geodezice; � sta�ia total� pentru realizarea re�elei de ridicare �i respectiv ridicarea detaliilor. Aceast� repartizare în principiu, nu este strict delimitat�, existând o

zon� de interferen�� între cele dou� tehnologii: unele puncte din re�eaua de sprijin se pot pozi�iona �i cu sta�ia total�, iar unele detalii se pot ridica direct, cu sitemul GPS f�r� a mai necesita existen�a re�elei de ridicare.

Legat de ultimul caz, exist� unele informa�ii din literatura de specialitate, ale lui Adam s.a. (2004), referitoare la utilizarea sistemului GPS pentru pozi�ionarea unor detalii în situa�iile în care re�eaua de sprijin nu are densitatea corespunz�toare, iar re�eaua de ridicare lipse�te cu des�vâr�ire.

Pe baza acestor constat�ri, am considerat oportun� analiza posibilit��ilor de pozi�ionare a unor detalii din fondul forestier cu sistemul GPS �i clarificarea unor aspecte legate de condi�iile uneori limitative de culegere a datelor �i nu în ultimul rând pozi�ia receptoarelor fa�� de liziera p�durii sau de diverse obstacole care pot fi întâlnite în fondul forestier.

7.2.Posibilit��i de ridicare a detaliilor cu sistemul GPS 7.2.1.Condi�ii specifice terenurilor forestiere În principiu, la pozi�ionarea detaliilor în sistemul GPS, trebuie

îndeplinite dou� condi�ii de baz�: � posibilitatea instal�rii roverului în punctul respectiv, inclusiv folosind suportul simplu; � posibilitatea recep�ion�rii semnalului satelitar, respectiv asigurarea orizontului liber pân� la 15º f�r� obstacole; � existen�a semnalelor GSM care s� permit� leg�tura cu sta�iile permanente GPS.

104

În terenuri libere, suprafe�e agricole �i uneori chiar în centrele populate sunt îndeplinite condi�iile de lucru, o parte din detalii pot fi pozi�ionate în sistem GPS, dac� procedeul devine avantajos. Astfel, în fondul agricol unele sectoare precum �i parcele sau corpuri de proprietate pot fi pozi�ionate apelând la sistemul GPS.

Când punctele caracteristice pot fi sta�ionate, acela�i lucru se poate întâmpla �i cu sta�iile de drumuire care pot fi sta�ionate mult mai confortabil ca randament �i precizie în raport cu modul de lucru cu sta�ia total�.

În fondul forestier, condi�iile de pozi�ionare GPS sunt îndeplinite foarte greu în ansamblu lor, cu prec�dere în terenurile accidentate din cauza versan�ilor abrup�i �i a vegeta�iei arborescente, care împiedic� recep�ionarea semnalelor satelitare.

7.2.2.Lucr�ri realizate 7.2.2.1.Generalit��i Lucr�rile realizate în cadrul acestui capitol au urm�rit s�

stabileasc� în ce m�sur� sistemul GPS poate fi folosit la ridicarea detaliilor forestiere amintite. La stabilirea obiectivelor de urm�rit s-au avut în vedere unele aspecte cunoscute:

� precizia oferit� este asigurat� indiferent de metoda sau logistica GPS folosit�, întrucât toleran�a de 30 cm este asigurat� de orice condi�ii de lucru;

� posibilit��ile efective de lucru se diferen�iaz� în func�ie de aparatura utilizat� �i metoda respectiv procedeul folosit efectiv. Lucr�rile �i cercet�rile sunt grupate dup� metoda respectiv

procedeul GPS de lucru. 7.2.2.2.Privitor la pozi�ionarea RTK Receptoarele utilizate sunt de tipul Topcon, cu dou� frecven�e, cu

anten� de tipul HiperPro, leg�tura dintre baz� �i rover s-a realizat prin intermediul undelor radio �i Hiper+ caz în care leg�tura cu sta�ia permanent� GPS Oradea s-a realizat cu ajutorul serviciului Vodafone.

Pentru realizarea pozi�ion�rii s-a folosit ca baze puncte din re�eaua de sprijin, determinate cu sistemul GPS, în etape succesive de îndesire, amplasate la distan�e diferite de liziera p�durii �i respectiv sta�ia permanent� GPS Oradea (tab.7.1).

Datele au fost colectate în mod RTK utilizând programul TopSurv iar procesarea �i respectiv ob�inerea coordonatelor definitive, în sistemul na�ional de referin�� s-a realizat cu programul Topcon Tools, direct la tren.

Detaliile urm�rite în cercetare se g�sesc amplasate în interiorul masivului forestier �i pe hotar.

105

Coordonatele punctelor utilizate ca baze pentru metoda RTK (The coordinates used as bases for RTK method)

Tabelul 7.1 Baz� utilizat�

Punct X(m) Y(m) Z(m) Observa�ii

105 644834.466 278625.106 180.939 106 644304.050 278087.824 179.553 113 644581.814 279838.558 179.999 150 645371.150 277801.933 145.728

Puncte determinat cu tehnologia GNSS - metoda static�, din patru vectori

Pozi�ionarea punctelor de detaliu în condi�ii diferite de amplasare

(interiorul masivului, lizier�) nu se deosebe�te ca mod de lucru �i precizie, în sezonul de repaos vegetativ.

Desf��urarea eficient� a procesului de pozi�ionare în cadrul medodei RTK, în suprafe�ele cu vegeta�ie forestier�, în arboretele formate din specii de foioase se realizeaz� în sezon de repaos vegetativ, pentru a se putea reduce considerabil efectul coronamentului masivului asupra informa�iilor transmise de sateli�i �i care sunt recep�ionate la nivelul suprafe�ei fizice a terenului.

Pentru a eficientiza procesul de pozi�ionare în cazul metodei RTK pentru lucr�rile realizate pe suprafe�ele cu vegeta�ie forestier�, trebuie avut în vedere ca bazele s� fie amplasate în pozi�ii care s� respecte condi�iile impuse de tehnologia de lucru, respectiv s� elimin�m pe cât posibil influen�a reflec�iilor laterale �i s� existe un unghi de eleva�ie corespunz�tor asupra orizontului.

7.2.2.3. Pozi�ionarea detaliilor în varianta Stop&Go Dup� cum se �tie este consacrat� pentru ridicarea detaliilor, unde

condi�iile tehnice sunt satisf�cute pe deplin �i presupune existen�a unor puncte determinate în zona de lucru, puncte care vor fi utilizate ca baze GPS �i în unele situa�ii ca puncte de control pentru realizarea ini�ializ�rii procesului de lucru. Receptoarele utilizate pentru ridicarea detaliilor în modul Stop&Go sunt modelul TrimbleR3, cu anten� A3, care recep�ioneaz� informa�ii pe frecven�a L1 (tab.3.3). Culegerea datelor s-a realizatcu programul Trimble Digital Felbok, iar pentru procesare am utilizat sistemul de calcul Trimble Total Control (tab.3.3).

Ridicarea puctelor caracteristice de detaliu în modul Stop&Go s-a realizat în trei situa�ii diferite, în lungul unui drum forestier din interiorul masivului forestier, la marginea masivului forestier spre teren deschis �i respectiv perimetral unui arboret izolat de salcâm de cca 4-7 ani, cu o în�l�ime medie de cca 4.5 m �i consisten�a k = 0.8 (0.9), înainte �i dup� înfrunzire.

Pentru situa�ia în care detaliile care urmeaz� s� fie pozi�ionate sunt amplasate pe terenuri acoperite cu vegeta�ie forestier�, aplicarea metodei de

106

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.0 - 5.0 5.1 - 10.0 10.1 - 15.0 15.1 - 20.0 20.1 - 25.0

sxy(cm)

Num�r

de

punc

te

pozi�ionare Stop&Go devine dificil� sau imposibil de realizat, din cauza coronamentului arboretului, care influen�eaz� direct recep�ionarea semnalului emis de sateli�i. O particularitate a acestei metode de pozi�ionare este faptul c� pe parcursul procesului de lucru sunt necesare informa�ii de la cel pu�in 5 sateli�i, în caz contrar fiind nevoie de efectuarea unei noi ini�ializ�ri, respectiv o reini�ializare, aspect care presupune leg�tura cu cel pu�in 5 sateli�i �i o perioad� de timp de cca 3 - 4 minute pentru realizarea ini�ializ�rii.

În concluzie, în interiorul masivelor forestiere aplicarea metodei de pozi�ionare Stop&Go nu se poate realiza în condi�ii optime.

7.2.2.4. Pozi�ionarea detaliilor cu metoda static� rapid�

O situa�ie particular� de lucru cu tehnologia GNSS este �i cea aferent� terenurilor ocupate cu vegeta�ie forestier�, unde relieful este deseori accidentat, iar coronamentul arboretelor reprezint� un mediu perturbator pentru semnalul emis de sateli�i �i ajuns la receptoare. În prezent exist� totu�i modele constructive de receptoare GPS care permit efectuarea m�sur�torilor �i în condi�ii ostile m�sur�rilor satelitare (în apropierea cl�dirilor, sub arbori, etc.), beneficiind de noua functie Signal Prediction™ , facilitând efectuarea m�sur�rilor în timp real, chiar �i atunci când,corec�iile diferen�iale RTK sunt recep�ionate cu întreruperi.

Ca urmare am încercat ridicarea unor detalii cu metoda static� rapid�, utilizând ca baze punctele de îndesire a re�elei de sprijin situate în afara masivelor forestiere sau chiar în interiorul masivelor forestiere, dup� caz. Având în vedere faptul c� în aceast� situa�ie lungimea vectorilor forma�i este relativ mic� cca. 2 - 5 km, timpul de sta�ionare în punctele de determinat este relativ scurt, de cca 5(10)-15 minute. Lucr�rile s-au realizat în sezon de repaos vegetativ.

Fig. 7.1 Distribu�ia abaterilor standard planimetrice,

pe intervale de m�rime pentru punctele din interiorul masivului

(Planimetric distribution of standard deviations, the size ranges for points inside the masiff)

107

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.0 - 5.0 5.1 - 10.0 10.1 - 15.0 15.1 - 20.0 20.1 - 25.0 25.1 - 30.0 30.1-50.0

sxy(cm)

Num�r

de

punc

te

De�i normele tehnice în vigoare nu fac referiri la condi�iile geometrice ale re�elelor de ridicare cu tehnologia GNSS, respectiv la num�rul minim de vectori necesari pentru Fig. 7.2- Distribu�ia abaterilor standard a altitudinilor, determinarea pe intervale de m�rime pentru punctele din interiorul masivului

unui punct de ridicare, (Altitudes distribution of standard deviations,

pozi�ionarea punctului nou the size ranges for points inside the masiff)

se va realiza din cel pu�in un triungi, pentru a asigura condi�ii superioare de precizie.

Abaterile standard planimetrice ale coordonatelor punctelor de detaliu situate pe lizier� nu dep��esc 25 cm. Frecven�a maxim� a acestora fiind atins� în intervalul 5,1 - 10,0 cm (fig. 7.1). Se constat� faptul c� abaterile standard aferente cotelor punctelor de detaliu situate pe lizier� �i pozi�ionate prin metoda static� rapid dep��esc sensibil valoarea de 30 cm, frecven�a maxim� a acestora fiind atins� în intervalul 5,1 - 10,0 cm (fig. 7.2).

Coordonatele planimetrice ale punctelor de detaliu situate pe lizier� �i pozi�ionate prin metoda static� rapid în propor�ie de 100% prezint� abateri standard inferioare limitei de 30 cm. Pentru cote, doar pentru un procent de cca 1% din abaterea standard dep��e�te 30 cm.

Se constat� c� abaterile standard planimetrice aferente coordonatelor punctelor din interiorul masivului sunt distribuite dup� o curb� relativ aplatizat� pe intervalul 10,1 - 15,0 cm (7.3).

Se observ� faptul c� distribu�ia abaterilor standard corespunz�toare cotelor punctelor de detaliu din interiorul masivului, se prezint� sub forma unei distribu�ii normale, frecven�ele maxime fiind atinse în intervalul 10,1 - 15,0 cm, pentru un num�r relativ redus de punccte (cca 3%) abaterile standard dep��ind valoarea de 30 cm (fig. 7.4). Ca urmare, pentru punctele de detaliu situate în interiorul masivului forestier �i pozi�ionate prin metoda static� rapid, coordonatele planimetrice prezint� indicatori de precizie în procent de 100% care sunt inferiori valorii de 30 cm.

108

0

10

20

30

40

50

60

0.0 - 5.0 5.1 - 10.0 10.1 - 15.0 15.1 - 20.0 20.1 - 25.0 25.1 - 30.0

sxy(cm)

Num�r

de

punc

te

0

10

20

30

40

50

60

0.0 - 5.0 5.1 - 10.0 10.1 - 15.0 15.1 - 20.0 20.1 - 25.0 25.1 - 30.0 30.1-50.0

sxy(cm)

Num�r

de

punc

te

Pentru cote doar un procent de 3% din indicatorii de precizie dep��esc valoarea de 30 cm.Se constat� faptul c� pozi�ionarea punctelor caracteristice ale Fig. 7.3 - Distribu�ia abaterilor standard planimetrice, detaliilor situate în pe intervale de m�rime, pentru punctele din interiorul masivului suprafe�ele ocupate (Planimetric distribution of standard deviations, cu vegeta�ie forestier�, the size ranges for points inside the masiff) cu tehnologia GNSS, prin metoda static� rapid� se poate realiza cu succes.

7.3.Concluzii Detaliile topografice din fondul forestier se pozi�ioneaz� în

mod normal �i firesc prin ridic�ri aerofotogrammetrice, care nu pot cuprinde tot ansamblu acestor detalii.

1) Ca atare, ridicarea detaliilor se completeaz� prin metode terestre, sau se ridic� integral în cadrul unor ridic�ri clasice terestre.

2) Prin cercet�rile noastre am încercat în ce m�sur� �i în ce situa�ii utilizarea pozi�ion�rii GPS poate deveni avantajoas�.

3) De la început se �tie c� o astfel de pozi�ionare este condi�ionat� de existen�a semnalului GPS �i de posibilit��ile instal�rii receptorului mobil în punctele caracteristice.

4) Aceste condi�ii sunt greu de îndeplinit din cauza terenului frecvent accidentat �i a vegeta�iei forestiere.

Fig. 7.4 - Distribu�ia abaterilor standard aferente cotelor, pe intervale de m�rime, pentru punctele din interiorul masivului

(Standard deviation distribution on the interval size for specified points within the masiff with fast static method)

109

5) Toate încerc�rile noastre s-au f�cut din motivele de mai sus, în sezon de repaos vegetativ, f�r� frunze �i f�r� z�pad�, în intervalul octombrie-decembrie �i martie-aprilie.

6) Punctele urm�rite sunt incluse în detalii din interiorul p�durii, situate pe hotarul fondului forestier �i în afara lui.

Metoda Stop&Go se poate utiliza în general în culturi silvice tinere în afara sezonului de vegeta�ie, deoarece este predispus� la întreruperea ini�ializ�rii, aspect care face imposibil� realizarea pozi�ion�rii în condi�ii optime de precizie �i timp de lucru.

1) Pentru pozi�ionarea cu metoda Stop&Go nu este o condi�ie obligatorie ini�ializarea de pe puncte de coordonate cunoscute, cercet�rile executate confirmând acest aspect.

2) Apropierea unilateral� de liziera p�durii, pân� chiar pe limit� (dinspre terenul agricol) nu condi�ioneaz� univoc pierderea ini�ializ�rii, în cadrul metodei Stop&Go.

Metoda RTK de pozi�ionarea detaliilor din sectorul forestier reprezint� o solu�ie corespunz�toare având în vedere precizia de pozi�ionare, pozi�ia acestora nu influen�eaz� considerabil acurate�ea �i precizia coordonatelor, dac� bazele utilizate au fost pozi�ionate foarte precis.

1)Ridicarea detaliilor din suprafe�ele cu vgeta�ie arborescent� prin metoda RTK trebuie s� aib� în vedere distan�a optim� dintre baz� �i rover, pentru a se putea ob�ine solu�ii corespunz�toare, sau repozi�iona unele puncte cu probleme.

Pozi�ionarea detaliilor din fondul forestier prin metoda static� rapid� asigur� ob�inerea unor rezultate caracterizate de o precizie mul�umitoare, având în vedere condi�ile de lucru din teren �i posibilit��ile tehnice ale tehnologiei utilizate.

1) Pozi�ionarea detaliilor din interiorul masivului forestier �i de la lizier� se caracterizeaz� printr-un randament ridicat, în acest caz aceast� metod� atrage serios aten�ia în vederea acord�rii unei aten�ii cuvenite din partea normelor tehnice în vigoare.

2) Ridicarea detaliilor din fondul forestier cu sistemul GPS sau din afara acestuia nu necesit� re�ea de ridicare, aspect care trebuie avut în vedere la stabilirea logisticii �i la proiectarea lurc�rilor.

3) Utilizarea unor puncte cunoscute limitrofe cu zona de lucru asigur� ob�inerea unor vectori de m�rimi relativ mici, cu impact pozitiv asupra timpului de pozi�ionare.

4) În cadrul re�elelor de vectori care sunt procesate în datum-ul local sau regional, num�rul punctelor de coordonate cunoscute poate fi redus la minim, lucru confirmat de cercet�rile noastre.

5) Se reconfirm� faptul c� utilizarea parametrilor de transformare regionali �i locali reprezint� o posibilitate cert� de ob�inere a unor coordonate precise caracterizate de o acurate�e ridicat�.

110

6) Procesarea datelor în sistem GPS utilizând programul TTC se caracterizeaz� printr-o flexibilitate �i interactivitate ridicat�, ca urmare putându-se procesa informa�ii separat pe sesiuni de lucru, zile de lucru sau unitar (în bloc), cu condi�ia existen�ei unui num�r suficient de puncte de leg�tur�.

7) Ridicarea detaliilor devine avantajoas� dac� se dispune de o sta�ie inteligent�, care permite func�ionarea în sistem GPS sau ca sta�ie total�.

8) În concluzie, am urm�rit în mod deosebit utilizarea sistemului GPS în perioada de repaos vegetativ, constat�rile fiind pozitive, semnalul satelitar a fost recep�ionat corespunz�tor, observa�iile fiind condi�ionate evident de starea vremii.

VIII. ASPECTE FINALE 8.1.Concluzii generale Tematica abordat� în cadrul tezei de doctorat are o problematic�

bogat� �i complex� ca structur� dar în acela�i timp actual�, de un interes sporit având în vedere lucr�rile de anvergur�, prev�zute pentru realizarea bazei cartografice a fondului forestier. Cercet�rile au urm�rit o serie de aspecte legate de introducerea tehnologiei de pozi�ionare GPS �i particularit��ile ce apar în sectorul forestier care au necesitat un volum apreciabil de m�sur�tori în teren �i calcule în cadrul unor variante de execu�ie.

Rezultatele cele mai importante se sintetizeaz� pe categoriile de lucr�ri realizate.

1).Punctele din triangula�ia geodezic� de stat pot fi utilizate cu încredere, f�r� rezerve dac� starea lor fizic� este bun�. Coordonatele celor 6 puncte repozi�ionate în sistemul GPS, privite în raport cu cele din inventarul re�elei clasice prezint� unele diferen�e practic nesemnificative, eroarea total� de pozi�ii fiind inferioar� a 10 - 12 cm. Ca atare aceste puncte pot fi folosite în toate lucr�rile atât de îndesire a re�elei geodezice existente cât �i la calculul coeficien�ilor de transformare Helmert.

2).Variante de lucru GPS, realizate în condi�ii specifice de culegere a datelor �i prelucrarea lor se diferen�iaz� lejer între ele ca precizie, randament �i comoditate în exploatare. În toate cazurile determin�rile s-au f�cut în leg�tur� cu sta�ia permanent� GPS Oradea (�i într-un singur caz cu sta�ia Satu Mare) în procesarea datelor pân� la coordonatele WGS-84 cu programe TTC (Trimble Total Control).

3).Rezultatele cele mai bune se ob�in în cadrul utiliz�rii receptoarelor cu dou� frecven�e �i observa�ii în cadrul metodei statice cu o durat� de cel pu�in dou� ore (pân� la �ase ore) �i înregistr�ri (perioade) de 15 secunde. Procedeul rapid - static conduce de asemeni la rezultate foarte

111

bune, confirmate de abateri standard, ca indicator al preciziei, ce se înscriu în 2-5 cm.

4).Transformarea coordonatelor spa�iale din sistemul global WGS-84 în sistemele de referin�� na�ionale, ca problem� de calcul specific�, local� de la noi, se asigur�, cu cea mai mare încredere, folosind coeficien�ii regionali dedu�i pe baza punctelor comune care încadreaz� zona de lucru. Ca precizie, aplica�ia TTC �i sistemul Toposys bazate pe ace�ti coeficien�i conduc la acelea�i rezultate, definite de indicatorii de precizie furniza�i automat de soft-urile proprii.

5).Coeficien�ii de transformare na�ionali, gata calcula�i �i furniza�i de ANCPI, utiliza�i în cadrul serviciilor ROMPOS �i TransData conduc la coordonate cu o precizie mai sc�zut� având în vedere c� la nivelul teritoriului na�ional elipsoidul de referin�� nu poate substitui în mod cert geoidului fiind necesar un cvasigeoid a�teptat de mult.

6).Cele dou� posibilit��i amintite, TransData �i ROMPOS mai sufer� practic, sub anumite aspecte, de multe inconveniente, în curs de rezolvare, pentru a se asigura implementarea lor definitiv�, func�ional� în spiritul lor teoretic.

7).Îndesirea re�elei geodezice existente din zona de studiu, cu noi puncte, ca problem� curent� a fost experimentat� în trei etape.

8.2.Contribu�ii personale 1).Prezentarea la zi, actualizat�, a tehnologiilor moderne geo-

topografice �i a realiz�rilor din domeniul tehnologiilor geomatice. 2).Precizarea pozi�iei �i a posibilit��ilor de utilizare în continuare a

punctelor r�mase în trinagula�ia geodezic� de stat. 3).Analiza sistemelor �i procedeelor de îndesire a re�elei geodezice

în zonele acoperite cu vegeta�ie forestier� pe suprafe�e întinse �i compacte. 4).Lucr�ri dovedite de utilizare a sistemului GPS, accesibil în mare

m�sur� în sezonul de repaos vegetativ în p�durile de foioase, când este posibil� recep�ionarea semnalelor.

5).Stabilirea oportunit��ilor de utilizare a sta�iei totale la îndesirea re�elei geodezice prin lucr�ri cu puncte nodale �i pozi�ionarea ca sta�ie liber� (free station).

6).Studiul comparativ al tipurilor de receptoare cu o singur� �i cu dou� frecven�e privind oportunit��ile de precizie �i mod de lucru.

7).Eviden�ierea superiorit��ii coeficien�ilor de transformare regionali fa�� de cei na�ionali, în trecerea coordonatelor din sistemele WGS – 84 în referin�ele na�ionale.

8).Calcularea unei re�ele de îndesire GPS ca re�ea de trilatera�ie prin eliminarea vectorilor inutili, �i compararea rezultatelor care confirm� oportunitatea ultimului procedeu pentru practic�.

112

9).Încercarea de ridicare a detaliilor din fondul forestier cu sistemul GPS prin metode statice �i cinematice.

10).Analiza procedeelor de calcul a drumuirilor f�r� vize de orientare din fondul forestier.

11).Utilizarea ca puncte de referin�� �i de leg�tur� a sta�iilor permanente GPS cu preciz�rile de rigoare, care furnizeaz� informa�iile necesare pozi�ion�rii.

12).Folosirea serviciilor ROMPOS �i TransData cu precizarea condi�iilor de lucru �i a preciziei asigurate.

13)Determinarea parametrilor zonali �i locali în zona de studiu. 14)Identificarea unor sateli�i care transmit informa�ii eronate. 8.3. Recomand�ri pentru produc�ie 1).Utilizarea în continuare, cu verific�rile respective, a punctelor

din re�eaua tringula�iei de stat dac� sunt în bun� stare fizic�. 2).Utiliarea ca puncte de referin�� �i de leg�tur� în pozi�ionare a

sta�iilor permanente GPS apropiate. 3).Folosirea în egal� m�sur� a receptoarelor cu una �i mai sigur cu

dou� frecven�e pentru pozi�ionarea punctelor noi. 4).Utilizarea metodei statice conven�ionale �i a celei statice rapide

pentru pozi�ionarea cu precizie ridicat� a punctelor din re�eaua de sprijin. 5).Procesarea datelor cu programe complexe, care se caracterizeaz�

printr-un grad ridicat de personalizare �i interactivitate. 6).Procesarea datelor înregistrate în sistemul GPS prin cel pu�in

dou� variante diferite de calcul pentru a avea un control. 7).Utilizarea parametrilor de transformare regionali �i locali pentru

transformarea în datum-urile na�ionale. 8).Folosirea cu predilec�ie a transform�rii Helmert �i a

coeficien�ilor regionali la trecerea coordonatelor în referin�ele na�ionale. 9).Apelarea, în cazurile de necesitate, la completarea re�elei de

sprijin, prin punctele nodale. 10).Utilizarea cu încredere �i a pozi�ion�rii punctelor de îndesire ca

sta�ii libere în cazul când exist� condi�iile cerute de metod� �i sistemul GPS nu este accesibil.

11).Ridicarea unor detalii din fondul forestier cu sisteml GPS utilizând metodele RTK, Stop and Go �i static� rapid�, care devin mai avantajoase în raport cu sta�ia total� în unele condi�ii de lucru definite de existen�a punctelor cunoscute, dotarea cu aparatur� �i soft etc.

12.Utilizarea ortofotoplanului în lucr�rile de proiectare a diverselor re�ele geotopografice dezvoltate în fond forestier.

13.Utilizarea sistemului GPS combinat cu sta�ia total� în condi�iile în care acestea devin complementare.

113

14.Folosirea receptoarelor de naviga�ie pentru identificarea punctelor de sprijin necunoscute.

15.Utilizarea cu predilec�ie a programelor de calcul na�ionale. 16.Utilarea Direc�iilor Silvice cu logistic� performant� de

culegerea datelor �i prelucrarea lor în vederea form�rii unor colective specializate în problema ridic�rilor terestre din cadrul fondului forestier �i respectiv de refacere a bazei cartografice.

114

Bibliografie selectiv� Ádám J., Bányai L., Borza T., Busics G., Kenyeres A., Krauter A., Takács B., 2004, Müholdas helymeghatározás, Müegyetemi Kiadó, Ungaria, 458 pag.; Albot� M.G., Atudorei M., N�stase A., Neam�u M., Ulea E., Zecheru N., 2009, Dic�ionar enciclopedic de geodezie, topografie, fotogrametrie, teledetec�ie, cartografie, cadastru, Editura Nemira, Bucure�ti, 421 pag.; Badea G., 2005, Cadastru general, Editura Conspress, Bucure�ti, 241 pag.; B�du� M., Fond de hart� raster, O.J.C.G.C. Vâlcea, 284 – 289 pag.;

Belc F., 1999, C�i de comunicare terestre, Elemente de proiectare, Editura Orizonturi Universitare, Timi�oara, 254 pag.;

Berar T., Tudor D., Mali�a I., 2006, Construc�ii �i elemente de drumuri forestiere, Editura Orizonturi Universitare Timi�oara, 259 pag.; Bo� N., 1993, Topografie, Editura Didactic� �i Pedagogic�, Bucure�ti, 398 pag.;

Bo� N., 2003, Cadastru general, Editura All Beck, Bucure�ti, 362 pag.;

Bo� N., 2003, Cartea funciar� �i expertiza tehnic� topo-cadastral�, Editura All Beck, Bucure�ti, 233 pag.; Bo� N., Iacobescu O., 2007, Topografie modern�, Editura C.H. Beck, Bucure�ti, 542 pag.; Bo� N., Iacobescu O., 2009, Cadastru �i cartea funciar�, Editura C.H. Beck, Bucure�ti, 401 pag.;

Brebu Floarea Maria, 2009, Teoria prelucr�rii m�sur�torilor topogeodezice, Îndrum�tor de lucr�ri practice, Editura Solness, Timi�oara, 95 pag.;

Brebu Lavinia, Brebu P., 2008, Lucr�ri topogeodezice la frontiera României, Editura Mirton, Timi�oara, 340 pag.; Casaca J., Matos J., Baio M., Topografia General, 2005, 5.a Ediçáo, GPS, Fotogrametria, Detecçáo Remota, Modelaçáo Numérica do Relevo, Lidel ediçáo técnicas, Lisboa- Porto, 388 pag.; C�lineanu M., Costineanu C., Dragomir P. I., Grigorescu V., Helvei V., Planul cadastral index solu�ie eficient� pentru lucr�rile de cadastru general, Oficiul Na�ional de Cadastru, Geodezie �i Cartografie; Echipa de consultan�� a firmei Kampsax Geoplan Danemarca pentru poiectul B�ncii Mondiale de Introducere a Cadastrului General �i Pubilicit��ii Imobiliare în România; Universitatea Tehnic� de Construc�ii Bucure�ti, 290 – 300 pag.;

115

Chezan M., Popescu C., Pentanec D., Fazakas P., 2006, Sisteme informatice geografice, Editura Eurobit Timi�oara;

Chi�ea G., Iordache E., Chi�ea C.G., 2009, Tehnologii geodezice spa�iale, Partea I, Sisteme de pozi�ionare global� (GPS), Editura Lux Libris, 199 pag.;

Chi�ea G., Kiss A., 2001, Cadastru general �i forestier, Editura Universit��ii Transilvania, Bra�ov, 242 pag.;

Chi�ea G., Vorovenci I., Mih�il� M., Chi�ea C.G., 2011, Topografie. Metode de ridicare în plan, Editura Lux Libris, 346 pag.;

Corcodel G., Corcodel �.C., Danci I.M., Crainic G.C., 2004, Fotogrametrie Analogic�, Volumul I, Editura Universit��ii din Oradea, 354 pag.; Co�arc� C., 2003, Topografie inginereasc�, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, I9-VII316 pag.; Danciu V., Rus T., Model de integrare a observa�iilor clasice �i satelitare, Universitatea Tehnic� de Construc�ii Bucure�ti, 217 – 229 pag.; Danciu V., Rus T., Model func�ional-stochastic îmbun�t��it în transform�rile de coordonate, Universitatea Tehnic� de Construc�ii Bucure�ti, 300 – 308 pag.; Didulescu C., Calculul automat al suprafe�elor din fi�iere externe de coordonate de tip text, folosind programul Autolisp, Universitatea Tehnic� de Construc�ii Bucure�ti, 195 – 202 pag.; Dinescu A., 1980, Introducerea în Geodezia geometric� spa�ial�, Editura Tehnic�, Bucure�ti, 224 pag.;

Dragomir V., Ghi��u D., Mih�ilescu M., Rotaru M., 1977, Teoria figurii p�mântului, Editura Tehnic�, Bucure�ti, 664 pag.; Dr�gan P., Proiect pentru realizarea planului cadastral digital (index map) pe baza materialelor cartografice analogice existente, scanate �i georeferen�iate, precum �i prin integrarea materialelor cartografice ob�inute în activitatea de aplicare a legilor propriet��ii, Oficiul Jude�ean de Cadastru Geodezie �i Cartografie Br�ila, 22 – 28 pag.; Duarte Fonseca A., Cordeiro Fernandes J., 2004, Deteçâo remota, Lidel ediçáo técnicas, Lisboa - Porto – Coimbra, 224 pag.;

Filimon E., Rosenaur I., 1979, Topografie, Institutul Politehnic Traian Vuia, Facultatea de Construc�ii, Timi�oara, 300 pag.;

Hofmann-Wellenhof B., Lichtenegger H., Collins J., 1997, Global Positioning System, Theory and Practice, Springer Wien New York, Austria, 389 pag.; Ilie� A., Vasilca D., Erori la m�surarea distan�elor cu instrumente electrooptice, Facultatea de Geodezie- U.T.C.B., 243 – 252 pag.; Ionescu I., 2005, Fotogrametrie inginereasc�, Modelarea digital� altimetric� a terenului, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, 211 pag.;

116

Marton G., Albot� M., Filotti D., Molea O., �alariu I., 1976, Dic�ionar poliglot de geodezie, fotogrametrie �i cartografie, Editura Tehnic�, Bucure�ti, 325 pag.;

Marton G., Zecheru N., 1972, Fotogrametrie, Editura Ceres, Bucure�ti, 347 pag.; Mih�ila M., Corcodel Gh., Chirilov I., 1995, Cadastru general �i Publicitatea imobiliar�, Bazele �i lucr�rile componente, Editura Ceres, Bucure�ti, 194 pag.; Moldoveanu C., 2002, Geodezie. No�iuni de geodezie fizic� �i elipsoidal�, pozi�ionare, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, 534 pag.; Moldoveanu C., Fotescu N., Estimarea preciziilor în transform�rile ortogonale de coordonate în spa�iul cu dou� dimensiuni, Universitatea Tehnic� de Construc�ii Bucure�ti, 229 – 242 pag.; Munteanu Gh. C., 2003, Cartografie matematic�, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, 214 pag.; Neuner J., 2000, Sisteme de pozi�ionare global�, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, 235 pag.; Neuner J., Onose D., Co�arc� C., Precizia de pozi�ionare în re�ele de sta�ii permanente de densitate redus�, Universitatea Tehnic� de Construc�ii Bucure�ti, Facultatea de Geodezie, 160 – 171 pag.; Neuner J., S�vulescu C., Moldoveanu C., Studiu privind posibilitatea de determinare a coordonatelor în proiec�ia stereografic� 1970 utilizând tehnologia GPS, Universitatea Tehnic� de Construc�ii Bucure�ti, 130 – 143 pag.; Nicolaescu G., Gagea L., 1966, Calcule Topografice. Manul pentru �colile Tehnice, Anul I, Editura Didactic� �i Pedagogic�, Bucure�ti, 191 pag.; Nistor G., 1996, Teoria prelucr�rii m�sur�torilor geodezice. Curs pentru studen�ii sec�iei de cadastru, Editura Universit��ii Tehnice ,,Gh.Asachi’’ Ia�i, Facultatea de Hidrotehnic�, 466 pag.; Novac Ghe., 2007, Cadastru, Editura Mirton, Timi�oara, 551 pag.; Olteanu-Tite D., Automatizarea lucr�rilor de cadastru imobiliar-edilitar, Geomatics Enterprise, 202 – 217 pag.; Ortelecan, M, 2006, Geodezie, Editura AcademicPres, Cluj-Napoca, 359 pag:

P�dure I., Palamariu M., Crearea re�elelor de ridicare cadastral� în cadastrul intravilan, simultan cu verificarea pozi�iei punctelor de sprijin G.P.S., Universitatea "1 Decembrie 1918", Alba Iulia, 117 – 130 pag.; P�unescu C., Mocanu V., Dimitriu S.G., 2006, Sistemul global de pozi�ionare G.P.S., Editura Universit��ii din Bucure�ti, 120 pag.; P�unescu C., Paicu G. Utilizarea teledetec�iei în cadastre de specialitate: cadastrul p�durilor, Universitatea Bucure�ti, Facultatea de Geologie �i Geofizic�, 272 – 284 pag.;

117

P�unescu C., Realizarea re�elei geodezice de sprijin pentru ora�ul Târgu C�rbune�ti, Jude�ul Gorj, Universitatea Bucure�ti, Facultatea de Geologie �i Geofizic�, 111 – 117 pag.; P�unescu C., Spiroiu I., Dina C., Realizarea re�elelor de sprijin utilizând tehnologia GPS, Universitatea Bucure�ti, Facultatea de Geologie �i Geofizic�, Oficiul de Cadastru, Geodezie �i Cartografic Gorj, S C . CORNEL&CORNEL TOPOEXIM SRL, 253 – 260 pag.; Popescu C.A., 2007, Teledetec�ie �i sisteme informatice geografice în agricultur�, Editura Eurobit, ;

Porojan D., Cioc�nel B., 2006, Bazele sondajului, Institutul Irexon. Colec�ia Cariere, Bucure�ti, 411 pag.; Purnu� A., 2008, Sisteme informatice de managementul proiectelor, Editura Conspress, Bucure�ti, 196 pag.;

R�dulescu M. �t., 2006, Metodologia cercet�rii �tiin�ifice. Elaborarea lucr�rilor de licen��, masterat, doctorat, Editura Didactic� �i Pedagogic�, Bucure�ti, 184 pag.;

Roman O., Studiu privind unele metode de integrare a m�sur�torilor GPS în re�eaua geodezic� de sprijin, OJCGC Br�ila; Rotaru M., Anculete G., Ghica I., Soare A., 1994, Topografie militar� modern�, vol.II, Mijloace moderne de ob�inere �i folosire a documentelor �i datelor despre teren, Bucure�ti, 240 pag.; Rus T., Aplica�ii ale observa�iilor GPS cinematice, Universitatea Tehnic� de Construc�ii Bucure�ti, 182 – 194 pag.; Rusu A., 1973, Topografie forestier�, Editura Didactic� �i Pedagogic�, Bucure�ti, 246 pag.; Sab�u N.C., 2010, M�sur�tori Terestre, Editura Universit��ii din Oradea, 382 pag.; Sab�u N.C., Crainic G.C., 2006, Aplica�ii ale teledetec�iei în cadastru, Editura Universit��ii din Oradea, 156 pag.; Sab�u N.C., Crainic G.C., 2006, Teledetec�ie �i cadastru forestier, Editura Universit��ii din Oradea, 318 pag.;

S�r�cin A., 2008, Ridic�ri topografice speciale, Editura Conpress, Bucure�ti, 91 pag.;

Serrada R., Montero G., Reque J.A., 2008, Compedio de selvicultura aplicada en Espana, Edita: Instituto National de Investigacion y tecnologia agraria y alimentaria, Ministerio de Educacion y Ciencia, Madrid, 1178 pag. T�mâioag� G., T�mâioag� D., 2005, Cadastru general �i Cadastrele de specialitate, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, 407 pag.; T�mâioag� G., T�mâioag� D., 2007, Automatizarea lucr�rilor de cadastru, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, 186 pag.;

Tundeanu L., Pop Georgeta, 2009, Bazele geometrice ale fotogrametriei, Editura Conspress, Bucure�ti, 135 pag.;

118

Turdeanu L., 1997, Fotogrametrie Analitic�, Editura Academiei Române, Bucure�ti, 227 pag.;

Ursea V., 1974, Topografie general�, Editura Didactic� �i Pedagogic�, Bucure�ti, 254 pag.;

Ursea V., Hannig E., Bro�teanu D., 1978, Topografie, Editura Didactic� �i Pedagogic�, Bucure�ti, 280 pag.;

Vorovencii I., 2006, Topografie, Editura Universit��ii Transilvania din Bra�ov, 364 pag., Bra�ov.

***Analele Universit��ii din Oradea, 1997, Fascicula Cadastru, Ministerul Educa�iei Na�ionale;

***Analele Universit��ii din Oradea, 2000, Fascicula Cadastru, Ministerul Educa�iei �i Cercet�rii; ***Analele Universit��ii din Oradea, 2001, Fascicula Cadastru, Ministerul Educa�iei �i Cercet�rii; ***Cadastru-Tehnologii moderne de determinare, înregistrare �i eviden��, 2002, Revista de Geodezie, Cartografie �i Cadastru, Editura Matrix Rom, Bucure�ti; ***Catalog de pre�uri pe articole de deviz pentru lucr�ri de m�sur�ri terestre (geodezie, topografie, fotogrametrie, cartografie), 1970, Redac�ia revistelor agricole, Ministerul Agriculturii, Industriei Alimentare, Silviculturii �i Apelor; ***Legisla�ie privind cadastrul �i publicitatea imobiliar�, 2009, vol. 1, Cadrul normativ general privind cadastrul, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, I1-350 pag.; ***Legisla�ie privind cadastrul �i publicitatea imobiliar�, 2009, vol. 2, Norme metodologice pentru executarea lucr�rilor de cadastru pe domenii, Editura Matrix Rom, Bucure�ti II1-280 pag.; ***Legisla�ie privind cadastrul �i publicitatea imobiliar�, 2009, vol. 3, Publicitatea imobiliar�, Editura Matrix Rom, Bucure�ti III1-IV90 pag.; ***Lucr�ri Geodezice, Topografie, Fotometrice �i Cadastrale, 2007, Normative privind proiectarea �i executarea Lucr�rilor Geodezice, Topografice, Fotogrametrice �i Cadastrale. Colec�ia Reglement�ri tehnice pentru proiectarea �i execu�ia lucr�rilor de construc�ii, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, 220 pag.; ***M�sur�tori Terestre – Fundamente, 2001, vol.I, Utilizarea Calculatoarelor Electronice, Instrumente �i Metode de M�surare, Topografie, Note de curs pentru specializarea în Cadastru, Geodezie �i Cartografie, Edi�ie îngrijit� de Consiliul Facult��ii de Geodezie Bucure�ti, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, A1-C173 pag.; ***M�sur�tori Terestre – Fundamente, 2002, vol.II, Topografie Inginereasc�, Cadastru, Bazele Prelucr�rii M�sur�torilor Geodezice, Note de curs pentru specializarea în Cadastru, Geodezie �i Cartografie, Edi�ie

119

îngrijit� de Consiliul Facult��ii de Geodezie Bucure�ti, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, D1-F85 pag.; ***M�sur�tori Terestre – Fundamente, 2002, vol.III, Geodezie, Fotogrametrie, Cartografie, Drept �i legisla�ie funciar-cadastral�, Organizarea lucr�rilor de Cadastru �i Geodezie, Note de curs pentru specializarea în Cadastru, Geodezie �i Cartografie, Edi�ie îngrijit� de Consiliul Facult��ii de Geodezie Bucure�ti, Editura Matrix Rom, Bucure�ti, G1-K69 pag.; ***Norme tehnice pentru întocmirea planului topographic de baz� la sc�rile 1:2000, 1:5000 �i 1:10000, 1981, partea I – Lucr�ri de teren �i calcule, Ministerul Agriculturii Alimentare, Direc�ia de fond funciar �i cadastru; ***Particularit��i ale m�sur�torilor GPS pentru realizarea de re�ele mari SC Intergis SRL, Bucure�ti;

***Revista de Geodezie Cartografie �i Cadastru, 2002, Vol. 11, numerele 1, 2, Uniunea Geodezilor din România

***Revista de Geodezie Cartografie �i Cadastru, 2005, Vol. 14, numerele 1, 2, Uniunea Geodezilor din România;

***Revista de Geodezie Cartografie �i Cadastru, 2007, Vol. 16, numerele 1, 2, Uniunea Geodezilor din România; ***Revista de Geodezie Cartografie �i Cadastru, 2008, Vol. 17, numerele 1, 2, Uniunea Geodezilor din România, 95 pag.;

***www.trimble.com ***www.giscad.ro

120

LISTA DE LUCR�RI 1.Crainic G. C., Damian V. L., 2011, Issues Related to the Use of

The Points in Geodetic Triangulation of State in Positionig With Static Relative GNSS Method, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula: Protec�ia Mediului, Vol. 17(16), ISSN - 1224-6255, pg. 450-459;

2.Crainic G. C., Damian V. L., 2011, Positioning Opportunities of Details from the Forest Fund With GNSS of Hill-Growing Technology with the Method "Fast Static", Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula: Protec�ia Mediului, Vol. 17(16), ISSN - 1224-6255, pg. 468-477;

3.Crainic G. C., Damian V. L., Spîlca M., 2011, Posibilities of Realisation of the Minor Control Network with GNSS Tehnology in the Occupyed Areas with Forest Vegetation in Mountain Areas, Research Journal of Agricultural Science, University of Agricultural Science and Veterinar Medicine of the Banat Timi�oara, Vol. 43 No. 3, ISSN – 2066-1843, pg. 283-291;

4.Crainic G. C., Damian V. L., Spîlca M., 2011, Issues Relating to the Processing of GPS Vector as a Network Trilateration Using Computer Systems Trimble Total Control and Toposys, Research Journal of Agricultural Science, University of Agricultural Science and Veterinar Medicine of the Banat Timi�oara, Vol. 43 No. 3, ISSN – 2066-1843, pg. 292-300; 5.Crainic G. C., Damian V. L., 2010, Aspects of the Use of Technology Combined Thickening Network of Support in the Forestry Sector, in Hardwoods Forest Stands, Research Journal of Agricultural Science, University of Agricultural Science and Veterinar Medicine of the Banat Timi�oara, Vol. 42 No. 3, ISSN – 2066-1843, pg. 497-503;

6.Crainic G. C., Damian V. L., 2010, Traverse with Independent Stations - A Method for Lifting Details on Conditions of Work in the Forestry Sector, Research Journal of Agricultural Science, University of Agricultural Science and Veterinar Medicine of the Banat Timi�oara, Vol. 42 No. 3, ISSN – 2066-1843, pg. 504-510; 7.Damian V. L., Crainic G. C., 2010, Ways to Achieving a Spatial Information System (Sis) for the Forestry Sector by Using of Mapsys 8.0 Programme, Research Journal of Agricultural Science, University of Agricultural Science and Veterinar Medicine of the Banat Timi�oara, Vol. 42 No. 3, ISSN – 2066-1843, pg. 524-530; 8.Crainic G. C., 2010, Coordonate Determination Possibilities for Topographic Networks in Forestry by Means of Coordinate Transformations, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula: Protec�ia Mediului, Vol. XV, Anul 15, ISSN - 1224-6255, pg. 363-374;

121

9.Damian V. L., Crainic G. C., 2010, Issues Relating to the Realisation of Geographic Information System GIS in the Forestry Fund from the U.P. II Zîmbru, O.S. Gurahon�, D.S. Arad, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula: Protec�ia Mediului, Vol. XV, Anul 15, ISSN - 1224-6255, pg. 392-398;

10.Crainic G. C., 2009, Opportunities to Work Topography Based GNSS Technology in the Forestry Sector, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula: Protec�ia Mediului, Vol. XIV, Anul 14, ISSN - 1224-6255, pg. 456-465;

11.Crainic G. C., 2009, Some Aspects Raising Details of the Forestry Sector Vector Using High Tech Data Collection, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula: Protec�ia Mediului, Vol. XIV, Anul 14, ISSN - 1224-6255, pg. 466-472;

12.Crainic G. C., 2009, Particular Realization Cases of Topographical Details Network Solved Using GNSS Technology, in Forestry, Revista Lucr�ri �tiin�ifice - Seria Agronomie, Universitatea de �tiin�e Agricole �i Medicin� Veterinar� Ia�i, Vol. 52 (1), ISSN - 2069 - 7627, pg. 329-335;

13.Iovan C., Crainic G. C., 2009, Some Aspects with Regard to the Design of Transport Instalations in Forestry Fund Using Modern Technologies, Revista Lucr�ri �tiin�ifice - Seria Agronomie, Universitatea de �tiin�e Agricole �i Medicin� Veterinar� Ia�i, Vol. 52 (1), ISSN - 2069 – 7627, pg. 351-358;

14.Marinca� I. B., Crainic G. C., �te�co I., 2009, Studies on the Possibility of Realization of the Geographic Information System for Forest Private Owners, Revista Lucr�ri �tiin�ifice - Seria Agronomie, Universitatea de �tiin�e Agricole �i Medicin� Veterinar� Ia�i, Vol. 52 (1), ISSN - 2069 – 7627, pg. 374-382; 15.Crainic G. C., 2008, Modernization of Geotopophotogrammetric Works from the Forestry Cadastre – a Major Issue of the Forestry, Scientific Papers Faculty of Agriculture, University of Agricultural Science and Veterinar Medicine of the Banat Timi�oara, Vol. 40 No. 2, ISSN – 1221-5279, pg. 275-282; 16.Crainic G. C., 2007, Aspects Regarding the Achievement of the Works of Elevation of Details Using Conventional Technology (ST) Combined with GNSS Technology Within the Forestry Cadaster, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula: Silvicultur�, Vol. XII, Anul 12, ISSN - 1453-9489, pg. 79-94; 17.Crainic G. C., 2007, Aspects Regarding the Works for Densing the Supporting Network with the Help of GNSS Technology in the Forestry Cadastre, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula: Silvicultur�, Vol. XII, Anul 12, ISSN - 1453-9489, pg. 95-120;

122

18.Vorovencii I., Crainic G. C., 2005, Cercet�ri Privind Diferen�iere Arboretelor Înregistrate pe Imagini Satelitare Landsat 5 TM �i Landsat 7 ETM+, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula: Silvicultur�, Vol. X, Anul 10, ISSN - 1453-9489, pg. 237-243; 19.Crainic Gh.C., 2002, The Determination of a Few Structural Features of the Trees by the Modern Metods Usung the Fotogrammetrical Materials, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula Silvicultur�, Editura Universit��ii din Oradea,Vol. VII, Anul 7, ISSN - 1453-9489, pg. 99-110; 20.Crainic Gh.C., 2002, Development Possibilities for the Evaluation of Work Surfaces from the Forestry Sector Using Fotogrammetrical Materials, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula Silvicultur�, Editura Universit��ii din Oradea,Vol. VII, Anul 7, ISSN - 1453-9489, pg. 111-120;

21.Crainic G. C., 2001, The Determination of Some Biometric Characteristics of Trus (The Height) Using Topographical Tools, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula: Cadastru, TOM. IV, ISSN - 1453-9497, pg. 161-166;

22.Crainic G. C., 2001, The Determination of Some Biometric Characteristics of Trus (The Diameter) Using Topographical Tools, Analele Universit��ii din Oradea, Fascicula: Cadastru, TOM. IV, ISSN - 1453-9497, pg. 167-172;

123

Rezumat Obiectivele cercet�rilor au urm�rit analiza posibilit��ilor oferite de tehnologiile

moderne de pozi�ionare a punctelor în sistemul GPS �i cu sta�ia total� în principalele etape ale ridic�rilor geotopografice. S-au avut în vedere în special condi�iile de lucru specifice fondului forestier, de multe ori neprielnice, din cauza reliefului accidentat �i cu vegeta�ie arborescent�, care reduc vizibilitatea la sol �i recep�ionarea semnalelor GPS si GSM. Într-o prim� etap� s-au redeterminat prin sistemul GPS, în condi�ii diferite de hard si soft, o serie de puncte din re�eaua clasic� a triangula�iei de stat folosite frecvent, în paralel cu cele din re�eaua nou�, fiind astfel confirmate �i validate în toate cazurile, ca precizie, pentru utilizarea lor în continuare. Într-un studiu de caz s-a proiectat �i realizat o re�ea de sprijin cu patru puncte, procesat� în diverse variante, în special privind trecerea din referin�a WGS-84 în stereografic ”70 �i inclusiv ca o re�ea de trilatera�ie, rezultatele finale fiind aseman�toare. Îndesirea re�elei geodezice s-a urm�rit atât prin sistemul GPS în acelea�i condi�ii diferite, dar �i prin drumuiri cu puncte nodale, ca solu�ie specific� sectorului forestier. Posibilitatea de realizare a re�elelor de ridicare cu sta�ia total� s-a verificat prin dezvoltarea unor numeroase drumuiri, încadrate între puncte cunoscute sau/�i închise, de lungimi diferite, încheiate cu erori mai mult decât rezonabile, ce pot servi ca baz� pentru stabilirea toleran�elor care, în prezent, lipsesc. O aten�ie deosebit� s-a acordat modului de calcul a drumuirilor f�r� vize de orientare, întâlnite frecvent în zonele cu p�duri. În final s-au f�cut �i unele încerc�ri de ridicare a detaliilor cu tehnologia GPS, aspect mai pu�in util fondului forestier, la care se apeleaz� mai ales în afara lui cu prec�dere în terenuri agricole.

Sau parcurs astfel toate etapele ridic�rilor topo-geodezice prin diferite procedee de lucru �i cu mai multe variate de hard �i soft, disponibile, în cadrul c�rora s-au f�cut numeroase observa�ii �i recomand�ri pentru practica silvic�.

Abstract

The objectives of the research have been analyzing the possibilities offered by modern technologies of the positioning system GPS and total station with main stages of land surveyings. Were kept in mind in particular the conditions of work specific forestry Fund, often severe, due to the rugged landscape, and tree vegetation, which reduced visibility on the ground and the reception of GPS signals and GSM. In a first stage were redetermined by the GPS system in different conditions of hard and soft, a number of points in the state network triangulation, has frequently used, in parallel with those of the new network, and are thus confirmed and validated in all cases, like precision, for their further use. In a case study was designed and developed a support network with four points, processed in different variants, in particular as regards the passage from the WGS-84 in the 70s and including like a network of triangulation, the final results being similar . Geodetic control network thickening has pursued both by the GPS system under the same diferent conditions, but also through the traverse with nodal points, as the solution specifies the forestry sector. The possibility of realisation the framework of minor control points with total station has been checked through the development of numerous traverse, which is between known points or/and closed, of different lengths, concluded with more than reasonable errors, which can serve as a basis for establishing tolerances which are missing at present. Special attention has been given to the method for traverse calculating without a bearing aim, encountered frequently in forested areas. In the end were made some attempts to surveying of details with GPS technology, look less useful for forestry fund, to which use is made of especially outside his mainly agricultural land.Were made so stages of the topo-geodetic land surveying through different processes, and with more variety of hard and soft, available, in which they did numerous observations and recommendations for the practice of forestry.

124

CURRICULUM VITAE DATE PERSONALE Nume �i prenume: Crainic Ghi�� Cristian Adresa: Oradea, Str. One�tilor Nr. 8 Bl. D30 ap. 16 Telefon: 0761-695189 e-mail:gccrainic@yahoo.com Na�ionalitatea: român� Data �i locul na�terii: 26 08 1968, Loc. Gurahon�, jud. Arad ACTIVITATE PROFESIONALA

2006- prezent-�ef lucr�ri-Universitatea din Oradea, Facultatea de Protec�ia Mediului, Departamentul de Silvicultru� �i Inginerie forestier�;

-cadru didactic asociat la-Universitatea Tehnic� din Cluj-Napoca, Facultatea de Construc�ii, Departamentul Infrastructuri; 2002-2006-asistent universitar-Universitatea din Oradea, Facultatea de Protec�ia Mediului; 2000-2002-preparator universitar-Universitatea din Oradea, Facultatea de Protec�ia Mediului; 1995-tehnicean silvic-O.S. Baia de Cri�, Filiala Silvic� Deva-Hunedoara; 1990-1993-p�durar-O.S. Brad, Filiala Silvic� Deva-Hunedoara; 1988-1990-practicant-O.S. H�lmagiu, I.S.J. Arad; 1986-1988-muncitor forestier-SEFT Vîrfurile, IFET Arad; STUDII �I SPECIALIZ�RI

1997-2002-Universitatea din Oradea, Facultatea de Protec�ia Mediului, Specialtatea Cadastru; 1995-2000-Universitatea din Oradea, Facultatea de Protec�ia Mediului, Specialtatea Silvicultur�; 1993-1995-Gprup �colar Silvic Timi�oara, �coala Tehnic� Postliceal� Silvic�-P�durea Verde; 1982-1986-Liceul industrial Sebi�, Profilul Silvicultur� �i exploat�ri forestiere; ACTIVITATE �TIIN�IFIC� C�r�i publicate în �ar�:3 Comunic�ri �tiin�ifice în �ar�: 60 Comunic�ri �tiin�ifice în str�in�tate:1 Particip�ri la contracte de cercetare na�ionale:3 Particip�ri la contracte de cercetare interna�ionale:1 Mobilit��i interna�ionale cu predare:-patru-Escola Superior Agraria Coimbra- Portugalia, dou�-Universitatea din Valladolid, Facultatea din Palencia, una- Johensu North Karelia-Finlanda; LIMBI STR�INE CUNOSCUTE: -rus�-bine; -englez�-satisf�c�tor; -francez�-satisf�c�or; -spaniol�-satif�c�tor. INFORMA�II SUPLIMENTARE -stagiul militar-satisf�cut; -stare civil�-nec�s�torit; -competen�e-autorizat ANCPI categoria de lucr�ri B.

125

CURRICULUM VITAE PERSONAL DATA Name: Crainic Ghi�� Cristian Adress: Oradea, Str. One�tilor Nr. 8 Bl. D30 ap. 16 Telephone: 0761-695189 e-mail: gccrainic@yahoo.com Nationality: Romanian Data and place of birth: 26 08 1968, Gurahon�, Arad PROFESSIONAL ACTIVITY 2006- present- Chief works - University of Oradea, Faculty of Environmental Protection, Department of forestry and forest Engineering; teaching associate at the Technical University of Cluj-Napoca, Faculty of Engineering, Department of infrastructures; 2002-2006- Assistant Professor-University of Oradea, Faculty of environmental protection; 2000-2002- Preparer Professor-University of Oradea, Faculty of environmental protection; 1995- Forest technician-O.S. Baia de Cri� Forestry Branch Deva-Hunedoara; 1990-1993- Forest ranger-O.S. Brad, Hunedoara-Deva Forestry Branch; 1988-1990- Practitioner-O.S. H�lmagiu, Arad; I.S.J. 1986-1988- Qualified forest worker, IFET Arad SEFT Vîrfurile; STUDIES AND SPECIALIZATIONS 1997-2002- University of Oradea, Faculty of environmental protection, Cadastre Speciality; 1995-2000- University of Oradea, Faculty of environmental protection, Speciality Of Forestry; 1993-1995- School Forest Timisoara, technical school post-high Forestry-Green Forest; 1982-1986- Sebi� industrial forestry high school, forest exploitation profile; SCIENTIFIC ACTIVITY Works published in the country: Works published abroad: 1 Scientific communication in the country: 60 Scientific communications abroad: 1 Participation in national research contracts: 2 Participation in international research contracts: 1 International mobility teaching:-four-Higher Escola Superior Agraria Coimbra- Portugal, two-the University of Valladolid, Palencia Faculty, one-Johensu North Karelia Finland; LANGUAGES KNOWN: Russian-good; English-satisfactory; French-satisfactory; Spanish-satisfactory; ADDITIONAL INFORMATION: Military stage-satisfied; Marital status-unmarried; Competent-autorized ANCPI category B of works