Автоматизация геодезических вычислений на смартфоне
Мобильные приложения DosBox Turbo и DosBox Manager позволяют запускать на смартфонах с операционной системой Android DOS-программы, тексты которых опубликованы в [1-3]. Эти программы разработаны на алгоритмических языках Фортран и Паскаль, апробированы многократно на практических примерах и позволяют:
- уравнивать измеренные на местности горизонтальные углы, вычислять дирекционные углы, приращения координат и уравненные координаты точек теодолитных и полигонометрических ходов;
- выполнять необходимые расчеты при проектировании вертикальной планировки незастроенных участков с обеспечением баланса объемов земляных масс в выемках и насыпях, соблюдением проектных уклонов;
- подготовить разбивочные данные для перенесения осей сооружения на местность способами полярных координат и угловых засечек:
- решать обратные угловые засечки (задача Л. Потенота) по формулам Кнейссля и оформлением результатов вычислений координат в таблице;
- вычислять координаты точек по формулам Юнга (прямая угловая засечка), расстояния и направления между ними с оценкой точности;
- решать линейные засечки с возможностью контроля по измеренным углам;
- решать прямые и обратные геодезические задачи;
- выполнять привязки к стенным знакам посредством линейной и линейно-угловой засечек;
- выполнять привязки к неприступным пунктам;
- решать задачи Ганзена;
- вычислять величины и направления изгибов (кренов) высотных сооружений при геодезических наблюдениях в стесненных условиях с двух изолированных пунктов;
- рассчитывать пространственные координаты контрольных точек при исполнительных съемках и наблюдениях деформации сооружений.
Тексты этих программ после компиляции (создания файлов с расширением ехе) запускаются на выполнение и получаем файл, в котором в табличной форме находятся исходные данные и окончательные результаты геодезических вычислений. Скриншоты, подтверждающие успешное использование смартфона Nexus 5 для геодезических расчетов, приведены на рисунках.
При выполнении работ по реконструкции зданий перед геодезистами обычно ставиться задача: обеспечить проектировщиков необходимыми детальными схемами с указанием линейных размеров и отклонений от плоскости отдельных элементов. Для ее решения в учебных целях выполнена теодолитная съемка четырех оконных проемов реконструируемого учебного корпуса №15 БНТУ на седьмом и восьмом этажах. 
Рис - Определение координат точек бесконтактным методом
С двух базисных пунктов А и В измерены вертикальные (VA и VB), горизонтальные (a и b) углы, определены пространственные координаты 16 недоступных точек, расстояния между ними, отклонения от плоскостности и составлены необходимые схемы с помощью доступных программ и средств компьютерной графики.
Исходные данные
Координаты исходных пунктов А и В, горизонты приборов на них (м):
0.375 0.002 -0.375 65.998 3.801 3.788
Количество точек - 16
Расстояние между точками А и В - 66.000м
┌──────┬───────────────────────────────────────────┐
│ N │ Исходные данные │
│точки ├──────────┬──────────┬──────────┬──────────┤
│ │ a,° ` " │ b,° ` " │ Va,° ` " │ Vb,° ` " │
├──────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤
│ 1 │ 45° 8` 0"│ 50°38` 0"│ 21°11` 0"│ 22°56` 0"│
│ 2 │ 45° 8` 0"│ 50°38` 0"│ 23° 6` 0"│ 24°58` 0"│
│ 3 │ 43°20` 0"│ 52°57` 0"│ 22°25` 0"│ 25°39` 0"│
│ 4 │ 43°20` 0"│ 52°57` 0"│ 20°33` 0"│ 23°34` 0"│
│ 5 │ 42°53` 0"│ 53°35` 0"│ 20°23` 0"│ 23°44` 0"│
│ 6 │ 42°53` 0"│ 53°35` 0"│ 22°16` 0"│ 25°51` 0"│
│ 7 │ 41°14` 0"│ 56° 6` 0"│ 21°36` 0"│ 26°31` 0"│
│ 8 │ 41°14` 0"│ 56° 6` 0"│ 19°47` 0"│ 24°23` 0"│
│ 9 │ 45° 7` 0"│ 50°38` 0"│ 24°38` 0"│ 26°35` 0"│
│ 10 │ 45° 7` 0"│ 50°38` 0"│ 26°26` 0"│ 28°29` 0"│
│ 11 │ 43°20` 0"│ 52°57` 0"│ 25°42` 0"│ 29°15` 0"│
│ 12 │ 43°20` 0"│ 52°58` 0"│ 23°55` 0"│ 27°18` 0"│
│ 13 │ 42°54` 0"│ 53°35` 0"│ 23°44` 0"│ 27°29` 0"│
│ 14 │ 42°54` 0"│ 53°35` 0"│ 25°30` 0"│ 29°26` 0"│
│ 15 │ 41°14` 0"│ 56° 6` 0"│ 24°47` 0"│ 30°11` 0"│
│ 16 │ 41°14` 0"│ 56° 6` 0"│ 23° 3` 0"│ 28°12` 0"│
└──────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┘
Таблица результатов вычислений координат и высот точек,
погрешностей их определения
┌──────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ N │ Результаты вычислений │
│точки ├────────────┬────────────┬───────────┬──────────┬──────────┬─────────┤
│ │ Hs,м │ Y,м │ X,м │ Hb,м │ Ha,м │mР,mH,мм │
├──────┼────────────┼────────────┼───────────┼──────────┼──────────┼─────────┤
1 23.678 36.592 36.309 23.680 23.676 3 3
2 25.677 36.592 36.309 25.678 25.676 3 3
3 25.665 38.959 36.301 25.668 25.662 3 3
4 23.665 38.959 36.301 23.664 23.667 3 3
5 23.662 39.579 36.302 23.661 23.662 3 3
6 25.687 39.579 36.302 25.688 25.687 3 3
7 25.671 41.950 36.306 25.672 25.669 3 3
8 23.668 41.950 36.306 23.669 23.668 3 3
9 27.312 36.601 36.298 27.307 27.316 3 3
10 29.292 36.601 36.298 29.290 29.295 3 4
11 29.306 38.959 36.301 29.306 29.305 3 4
12 27.308 38.969 36.310 27.307 27.309 3 3
13 27.306 39.570 36.315 27.310 27.303 3 3
14 29.299 39.570 36.315 29.301 29.297 3 4
15 29.301 41.950 36.306 29.299 29.303 3 4
16 27.305 41.950 36.306 27.306 27.303 3 3
└──────┴────────────┴────────────┴───────────┴──────────┴──────────┴─────────┘
Литература
1. Позняк А.С. Алгоритмы и программы автоматизированного проектирования вертикальной планировки незастроенных участков. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу инженерной геодезии для студентов строительных специальностей. Минск, БНТУ, 2005, 58 с.
2. Позняк А.С. Алгоритмы и программы для решения типовых геодезических задач. Методическое пособие для студентов строительных специальностей. Минск, БНТУ, 2008, 66 с.
3. Позняк А.С. Методические указания по компьютерной обработке теодолитных ходов для студентов строительных специальностей. Минск, БНТУ, 2005, 22 с.