Αξιολόγηση της χρήσης επίγειων και δορυφορικών μετρήσεων για την παρακολούθηση μετακινήσεων τεχνικών έργων σε αστική περιοχή. Εφαρμογή στο νέο γήπεδο Καραϊσκάκη

Abstract

Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας είναι η αξιολόγηση της χρήσης επίγειων και δορυφορικών μετρήσεων για την παρακολούθηση μετακινήσεων τεχνικών έργων σε αστική περιοχή. Έγινε εφαρμογή στο νέο γήπεδο Καραϊσκάκη. Η εργασία αποτελείται από τα παρακάτω κεφάλαια : Στο πρώτο κεφάλαιο παρουσιάζονται ορισμένα ιστορικά στοιχεία σχετικά με το γήπεδο. Περιγράφεται ακόμα και το ήδη εγκατεστημένο γεωδαιτικό δίκτυο και ειδικότερα τα σημεία από τα οποία αποτελείται. Στο δεύτερο κεφάλαιο της εργασίας παρουσιάζονται αναλυτικά οι μετρήσεις που έγιναν. Έγιναν μετρήσεις με το δορυφορικό σύστημα GPS καθώς επίσης και με ολοκληρωμένους γεωδαιτικούς σταθμούς. Αναλύονται με λεπτομέρειες όλες οι διαδικασίες που έλαβαν χώρα για την πραγματοποίηση των μετρήσεων, καθώς και οι υπολογισμοί του ύψους κεραίας (για τα GPS) και του ύψους οργάνου – σκόπευσης (για τους γεωδαιτικούς σταθμούς) που έγιναν. Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η επεξεργασία των μετρήσεων με δέκτες του δορυφορικού συστήματος GPS. Το κεφάλαιο αυτό περιλαμβάνει ακόμα και στοιχεία του λογισμικού TGOffice με το οποίο έγινε η επεξεργασία αυτών των μετρήσεων. Στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύεται λεπτομερώς η διαδικασία της επεξεργασίας των μετρήσεων με ολοκληρωμένους γεωδαιτικούς σταθμούς. Αναφέρονται όλες οι επιλύσεις που έγιναν με τη βοήθεια λογισμικού. Επίσης περιλαμβάνεται και ο έλεγχος μετακινήσεων, τόσο απόλυτων όσο και σχετικών, για την επίλυση που ήταν αντίστοιχη με επίλυση προηγούμενης εργασίας. Στο πέμπτο κεφάλαιο αναφέρονται ορισμένες συγκρίσεις συντεταγμένων που έγιναν όπως αυτές προέκυπταν από τις διαφορετικές επιλύσεις. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συμπεράσματα από την εκτέλεση και μελέτη της εργασίας, και δίνονται οι προτάσεις για αντίστοιχες εργασίες καθώς και για μελλοντικές μελέτες. Επιπλέον στο παράρτημα της εργασίας περιλαμβάνονται τα στοιχεία του σχεδιασμού των μετρήσεων με δέκτες του δορυφορικού συστήματος GPS. Παρουσιάζονται σε μορφή διαγράμματος ροής ορισμένες διαδικασίες της επίλυσης των δικτύων του GPS. Επίσης, δίνονται οι μετρήσεις των στοιχείων του τριδιάστατου δικτύου (οριζόντιες γωνίες, κατακόρυφες γωνίες, κεκλιμένα μήκη), καθώς και η επίλυση του δικτύου με τη βοήθεια της οποίας έγινε μελέτη μετακινήσεων όπως δίνεται από το πρόγραμμα επίλυσης. Τέλος παρουσιάζονται οι δύο πίνακες μεταβλητότητας – συμμεταβλητότητας, μέσω των οποίων έγινε ο έλεγχος μετακινήσεων.

This diploma thesis deals with the valuation of using earthly and satellite measurements for the monitoring of the displacements and the deformations of technical constructions in a rural area. For the needs of this diploma thesis, an application took place in the new football stadium Georgios Karaiskakis. The work consist of the following chapters : In the first chapter, some historical elements of the old stage are given. At the same time is presented the 3D control network. The marking of the network points was made using special constructed implement as it is fully analyzed. In the second chapter there are two sections. In the first section, the measurement methodology with GPS is analyzed. In the second section of this chapter, the measurement methodology with total station is included. In the third chapter, all the calculations in measurements with the system of GPS that took place in this diploma thesis are presented. In addition, in this chapter there is also the adjust of the network from the gps’s measurements. In the fourth chapter, all the calculations in measurements with the total station are given. The measurements of the network were carried out and adjusted. Finally the displacements of the control points were calculated for the absolute and relative positions. In the fifth chapter, some comparisons in co-ordinates are given. The co-ordinates came from different processes of the network. In the sixth chapter, the conclusions are presented, and some proposals are given for future studies. Also in the appendice of the thesis, there are some statistics that are given from the program of the GPS analyses. Furthermore, there are all the notes of the measurements that took place in the stadium. Besides this, the process and the calculations that were realized are analytically presented, such as the result of the measurement of the 3D control network (horizontal angles, vertical angles, distances). Finally, the elements of the adjustment are presented in the appendice of the thesis, as they carried out from the corresponding programs that are used for the adjustment of the network. The conclusions of the thesis are presented as following : - The measurements with the GPS took place quite difficult becayse of the obstacles that there were near or above of some points of the network. In addition the results of these measurements were not so good for the purpose of this diploma thesis. In other words, the GPS system is not so useful for this kind of measurements. - The measurements from the GPS do not enforce the adjustment of the 3D network. There is not an enforcement of the solution because the accuracy of the measurements of the GPS was not as good as the measurements of the total station. - The S6 point of the network could not be sighted from the S1 point. The visibility between these two points was blocked by one tree, that was between them. This tree had probably grown up since the last time measurements were taken in the Karaiskaki stadium. So, in future studies, this problem must be solved. In this diploma thesis the solution was given from the GPS. The length S1 – S6 from the measurement of the GPS was used for the adjustment of the 3D network. - The instruments used in such type of work, must be regularly checked, adjusted and acceditate, in order to avoid systematic errors. - The use of the special implement, instead of a tripod, for the marking of the accessible points of the 3D network proved to be very effective, giving the result intended. - Particular attention was given before the measurements because of the frequent quartering of various vehicles, on or near the base points. Having the control points cover the completion of the measurements is impossible. - To avoid problems and enable measurement of the 3D control network, essential care must be taken in preceding days (agreement with the person in charge of ground, guarantee of place and visibility of points). - In the 3D control network, vertical absolute displacement is observed in the S5 point. Vertical relative displacement is also observed between the points S1 – S5, S5 – S7, S5 – S8, S5 – S12. At the horizontal direction the points S6 and S11 of the network have an absolute displacement. Between the points S2 – S6, S2 – S11, S7 – S12, S11 – S12 relative displacements are observed for a level of confidence 95% (figure 6.1).