Вы здесь: Главная Материалы GPS / GNSS - оборудование Статьи Съемка каньона Хеллс

Съемка каньона Хеллс

Том Руби, PLS, J-U-B ENGINEERS, Inc. выполняет наблюдения в режиме быстрой статики на репере USGS в каньоне Хеллс.

Том Руби (Tom Ruby) идет по петляющей грунтовой дороге, ведущей вниз к стоянке катера с водометным двигателем на участке каньона Хеллс реки Снейк. Это самое глубокое речное ущелье в Северной Америке, и когда Руби, PLS, прибывает туда после семичасовой поездки из своего офиса в Твин-Фоллс в южном Айдахо, он попадает в рай: гигантские пороги, захватывающий дух пейзаж и … съемка.

«Сотовой связи нет, и просто отправить электронное письмо не получится, – говорит он. – Но сама река – прекрасная, чистая и нетронутая. Здесь каждый день видишь представителей дикой природы: гремучих змей, дикую индейку, лосей, оленей, кугуаров, горных козлов и большерогих баранов. Видны скальные основания, где жили старые поселенцы, а в некоторых местах все еще видны их сельскохозяйственные орудия, которые приводились в движение лошадьми. Повсюду можно увидеть индейские наскальные изображения, поразительные вещи».

Руби работает менеджером GNSS-съемки в J-U-B ENGINEERS, Inc., инжиниринговой фирме полного цикла с 14 офисами в 5 штатах. Заказчик J-U-B, компания Idaho Power, заключила с ними контракт на установление опорной сети вдоль участка реки Снейк протяженностью 805 км. Сеть будет облегчать проведение батиметрических исследований, а также научных и природоохранных исследований. Используя сеть J-U-B, инженеры Idaho Power могут наблюдать за рекой и выполнять измерение глубины водохранилища, а также разрабатывать компьютерные гидродинамические модели. Эти модели представляют поведение реки при разных течениях; ученые используют модели для оценки влияния этих течений на рыбу и дикую природу каньона, а также на осадкообразование и эрозию.

В связи с тем, что плотины гидроэлектростанции Idaho Power были возведены в середине 20 века, их ИГД более не поддерживаются NGS, отчасти в связи с несовместимостью с GNSS. Пока коммунальное предприятие годами проводило свои собственные гидрографические исследования для гидродинамического моделирования, научных целей и ГИС, возникла необходимость в создании единообразных ИГД, основанных на NAD83, поддерживаемой NGS. Это обеспечило бы точность и пригодность к повсеместному использованию пространственной информации речных исследований. Это также устранило бы неточное моделирование на основе данных NAD 27.

«Мы хотим собрать наилучшие данные, чтобы сделать нашу пространственную базу данных действительно полезной, – сказал Шон Паркинсон (Shaun Parkinson), РЕ, д-р философии, руководитель речной технической группы Idaho Power. – Нам нужна возможность делать множество различных анализов с помощью разнообразных методов съемки, чтобы определить то, как наши проекты влияют на различные ресурсы».

Сюда относятся контроль качества воды и осадкообразования, топографическая съемка и картографирование участков со значительными культурными ресурсами, контроль разрушения береговой линии и изучение рыб, особенно тех, которым угрожает вымирание, и дикой природы.

«Мы хотим убедиться, что понимаем условия, которые могут быть губительными для этих видов, и определить возможные решения для ограничения отрицательных воздействий», – сказал Паркинсон.

Руби уже связал опорные точки из Була, Айдахо с плотиной каньона Хеллс, более простым участком по сравнению с тем, на котором ему предстоит сейчас работать: речное ущелье протяженностью 193 км, простирающееся от плотины каньона Хеллс вниз до Льюистона, Айдахо. Это каньон Хеллс, который срывается на целых 2,4 км ниже своей западной кромки в Орегоне, а на востоке выдается вверх с аналогичной глубины, на покрытый снегом Пик Дьявола в горах Семи Дьяволов.

Даже на данном этапе развития технологии GNSS каньон Хеллс, по словам Руби, «является очень сложным местом для работы в связи с очень крутыми склонами каньона. На плоских участках можно получить сигнал с 9 спутников, но внизу всего лишь с нескольких».

Также есть и другие сложности: например, летняя жара в 46°C. Это место никогда не было легким для жизни. Ни для коренных американцев в древности, ни для поселенцев, которые попытались разводить здесь скот и овец в конце 19-го века. В те времена правительство США предоставляло пионерам 65 гектаров земли и, если они эффективно ее возделывали, то через три года эта земля становилась их собственностью. Один из ранних поселенцев сказал: «Правительство дает вам 160 акров на спор, что вы не сможете прожить не ней 3 года, не умерев с голода».


Джефф Коннер (Jeff Conner), Idaho Power, выполняет измерения в режиме быстрой статики с помощью GNSS-системы Trimble R8 и контроллера Trimble TSC2 в каньоне Хеллс.
Здесь Руби встречается с командой проекта со стороны Idaho Power, включая менеджера проекта или инженера и водителя водометного катера. Водитель катера вырос на реке, знает ее самые опасные порожистые участки с бурлящей водой и даже знает места расположения нескольких реперов NGS, установленных в 1945 г.

Но тот объем работ, который могла бы выполнить команда из 10 человек в течение года, теперь может быть выполнен и перевыполнен в течение одной – двух недель командой из трех человек с помощью технологии GNSS.

Весной Руби контролировал этап предварительной разведки проекта, осматривая 14 реперов NGS, расположенных вдоль участка протяженностью 193 км для установки основных опорных точек.

На каждом геодезическом знаке Руби и команда Idaho Power устанавливают GPS-приемник Trimble R8 для выполнения статической съемки в течение 24 часов, собирая данные с интервалом 15 с. Данные затем загружаются в ноутбук Руби, и начинается второй 24-часовой сеанс.

NGS затем обработает данные и внедрит точки в Национальную систему пространственных координат (NSRS).

Этим летом Руби начал второй этап: наблюдения в режиме быстрой статики с помощью GNSS-системы Trimble R8. Trimble R8 GNSS поддерживает все GPS-сигналы, включая новый сигнал L2C и будущие модернизированные GPS-сигналы L5, а также все сигналы ГЛОНАСС, что позволяет значительно увеличить объем данных. Данные, собранные в результате наблюдений в режиме быстрой статики, затем будут обработаны с помощью ПО Trimble Business Center. На этом этапе Руби работает с тремя приемниками. Он устанавливает два приемника в качестве базовых станций на смежных точках, установленных на первом этапе. Затем он использует свой подвижный приемник для измерения новых точек, особенно дополнительных реперов NGS, с 5-секундными интервалами в течение 8 – 30 мин, в зависимости от наличия сигнала со спутников. С целью избыточности и контроля качества измерения в каждой точке выполняются дважды.

Но это не имеет большого значения. Руби установит сеть в три этапа, на каждом из которых он будет увеличивать плотность, и каждый из этапов начинается с этой поездки вниз по грунтовой дороге к Питсбургской пристани, единственному месту, откуда можно спустить лодку в каньоне со стороны Айдахо.

Он повторяет этот процесс быстростатической съемки дотех пор, пока сеть не становится достаточно плотной для обеспечения съемки в кинематическом режиме реального времени (RTK) по всему участку реки. На третьем этапе проекта будет использоваться съемка в режиме RTK, чтобы увязать 300 опорных точек, оставшихся на этом участке. Каждая точка будет привязана с избыточными трехминутными наблюдениями.

«Как и в случае с любыми наблюдениями в режиме RTK, радиосвязь является ключевым компонентом. Обычно при отсутствии препятствий радиосигнал проходит около шести миль (10 км), –говорит Руби. –Когда между базовой станцией и подвижным приемником встают большие горы и река, которая извивается, как змея, извиняюсь за каламбур, становится очень тяжело.

Но я уверен, что с небольшим усилием с нашей стороны технология Trimble позволит нам выполнить работу».


GNSS-система Trimble R8 и контроллер Trimble TSC2 собирают данные наблюдений в режиме быстрой статики на вторичных геодезических знаках в каньоне Хеллс.

Тахеометр Trimble S6, установленный для выполнения измерений на вторичных геодезических знаках в каньоне Хеллс.

Источник: журнал для профессионалов в области технических работ и картографии «Technology & more» Выпуск 3-2007