Содержание:
1. Введение
2. Физико-географическаяхарактеристика района проектирования
3. Принципы, цели иметоды проектирования
4. Составлениепроекта
5. Характеристикаглавной геодезической основы
6. Геометрическиепараметры хода (на основе решения обратных геодезических задач)
7. Критерии вытянутостихода
8. Расчет точностиполигонометрического хода
9. Расчет точностиположения конечной точки хода
10. Расчет точностилинейных измерений
11. Расчет точностиугловых измерений
12. Привязочныеработы в полигонометрии
13. Схемы центровзаложения опорных знаков полигонометрии
14. Заключение
15. Списокиспользованной литературы
16. Приложение
1. Введение
Цельюданной курсовой работы являетсявыполнение проектирования и предварительный расчет точностиопорной межевой сети в виде полигонометрии 4-го класса.
Задачи,решаемые в ходе курсового проектирования: закрепление и расширение специальных знаний,приобретение опыта проектирования, самостоятельного обобщения выводов ирекомендаций на основе выполненных расчетов.
Проектсоставляется на территорию, ограниченную рамкой трапеции карты масштаба 1:50000.Проектирование выполняется в соответствии с требованиями к построениюгосударственных геодезических сетей, изложенных в «Основных положениях опостроении государственных геодезических сетей».
Полигонометрическийход проложен между пунктами триангуляции, имеющимися на карте с учетомтопографии района. Ход запроектирован на местности, наиболее благоприятной дляпроизводства линейных и угловых измерений. Ход запроектирован вытянутой формы,что позволит применить упрощенные формулы для предварительного расчета точностипостроения.
Работасостоит из пояснительной записки и приложения, в котором отражена графическаячасть. В графической части представлены:
— копия топографическойкарты с проектом трассы и используемой геодезической основой;
— схема — выкопировкахода на кальке с карты, с указанием вычисленных углов и длин линий, координатопорных пунктов и запроектированных знаков;
— продольные профилиместности для определения взаимной видимости между пунктами хода;
— решение обратныхгеодезических задач;
— схема хода, выполненнаядля расчета характеристик, устанавливающих форму хода;
— схемы центров заложенияопорных знаков полигонометрии.
В пояснительной запискеизложены расчеты, оценка их точности, выводы.
2. Физико-географическаяхарактеристика района проектирования
Районпроектирования представляет собой волнистую равнину, расчленённую речнымидолинами. Водоразделы слегка округлые и плоские. Присутствует однагосподствующая возвышенность, высотой 128,9 м. Средние высоты районапроектирования – 80-100 метров. Основная форма рельефа – равнинный.
Районпроектирования опорно-межевой сети пересекает две реки. Долины рек врезаны навысоте 70-80 метров.
Растительностьпредставлена лесополосами, сенокосом, порослью и широколиственными деревьями.
Неподалекуот района проектирования расположен г. Эльзен, г. Молезон; населенные пункты –Кляйн-Вольтерсдорф, Зеедорф. Через данный район проходит автодорога на Ланбург.
Районпроектирования представляет собой незастроенную территорию.
3. Принципы,цели и методы проектирования
Основнаязадача проектирования состоит в том, чтобы из всех возможных вариантов выбратьтот вариант полигонометрических ходов и сетей, который по точностисоответствовал бы поставленным задачам, а для осуществления требовал быминимальных трудовых и денежных затрат.
Проектированиеполигонометрических ходов и сетей 4 класса, производят с учетом масштаба иметода предстоящих съемок, требований Инструкции о построении государственныхгеодезических сетей.
Доначала проектирования необходимо определить границы обеспечиваемого района;собрать данные об условиях работ в нем: сведения о путях и средствах сообщения,метеорологические сведения, физико-географические и геоморфологическиеописания, данные гидрологических исследований и т. п.; собрать топографическиекарты масштаба 1: 25 000 и крупнее, схемы ранее исполненных триангуляционных иполигонометрических сетей, чтобы установить наличие и пригодность исходныхпунктов (топографо-геодезическую изученность). Кроме того, до начала работ надовыяснить необходимую густоту обеспечения территории геодезическими пунктами сучетом перспективы развития территорий согласно генеральному плану и плануосвоения земель, а также точность определения положения пунктов, дирекционныхуглов и длин линий.
Полигонометрическиеходы проектируют в виде отдельных разомкнутых ходов, опирающихся на дваисходных пункта. При обеспечении геодезическими пунктами значительных площадейпроектируют полигонометрические сети. При этом следует учитывать, что ходы исети 4 класса должны опираться на пункты триангуляции и полигонометрии высшихклассов.
При составлениипроекта вначале задаются наиболее целесообразной схемой построения сети,точностью измерения углов и линий и рассчитывают ожидаемые ошибки. Еслиожидаемая точность не удовлетворяет предъявляемым требованиям, то изменяютсхему построения и повторяют расчет.
Детальноепроектирование полигонометрических ходов 4 класса, для незастроенной территориипроизводят на топографических картах масштаба 1: 25 000, а для застроеннойтерритории — масштаба 1:10 000. На картах вначале наносят исходные пункты натерриторию объекта и на смежные участки, после чего намечают направленияотдельных ходов в соответствии с принятой схемой развития сети. Ходы намечают втех местах, где они с максимальной эффективностью могут быть использованы,однако при этом учитывают и характер местности, и имеющиеся приборы длялинейных измерений.
Ходыдолжны прокладываться по местности, наиболее благоприятной для производства угловыхи линейных измерений.
Всоответствии с этим ходы намечают вдоль дорог или около них, по долинам рек, посуществующим лесным просекам, избегая заболоченных мест.
Послетого как намечено направление отдельных ходов, переходят к выбору положенияотдельных пунктов с соблюдением максимальной и минимальной длины линий. Следуеттакже помнить, что места, намечаемые для постановки полигонометрических знаков,должны обеспечивать их долговременную сохранность. Не следует предусматриватьпостановку знаков на пашне, болотах, оползнях и т. п.
Послеразработки проекта подсчитывают объем работ, определяют потребности в приборах,материалах, транспорте, техническом персонале и рабочей силе. На основе этогосоставляют смету затрат и план организации работ. Все эти документы затемуточняют на основании данных рекогносцировки.
4. Составлениепроекта
Проектирование и созданиеполигонометрических ходов осуществляются в несколько этапов: составлениепроекта, рекогносцировка трассы, установка знаков и закладка центров, измеренияуглов, измерения линий, привязка к пунктом ГГС, обработка результатов полевыхизмерений, предварительные вычисления и оценка точности полевых измерений,уравнительные вычисления и оценка точности полученных результатов, составлениекаталога и технического отчета.
Проектирование производят с учетом требований«Инструкции по топографической съемке в масштабах 1:5000,1:2000,1:1000,1:500».
При составлении проектапредварительно вычисляется ожидаемая точность хода. С карты снимают [s], замыкающую L, число линий n, число углов n+1, максимальную и минимальнуюстороны, sср.
5. Характеристикаглавной геодезической основы
Учебнаякарта, на которой выполняется проектирование опорной межевой сети в видеполигонометрии 4-го класса, представляет собой топографическую карту масштаба1:50 000. Координаты пунктов полигонометрии находятся в пределах: по осиабсцисс – 6004020.00 — 6004295.00, по оси ординат – 2407695.00 — 2415235.00.
В сетях полигонометрии2-4-го классов должна обеспечиваться взаимная видимость по линии: визирная цель(отражательная установка) – место установки угломерного инструмента илидальномера.
При изыскании вариантапостроения полигонометрического хода следует руководствоваться следующимисоображениями:
- местоположение иконструкция знаков должны обеспечивать их минимальные высоты;
- расположениепунктов должно быть примерно равномерное с использованием для них командныхвысот местности;
- местарасположения пунктов должны обеспечивать долговременную сохранность центров,безопасность и удобство выполнения наблюдений;
- пункты должнывыбираться на устойчивом грунте, в стороне от железных и автогужевых дорог,всякого рода строений, телефонных линий, не ближе, чем на расстоянии двойнойвысоты знака;
- удаленностьпунктов от линии тока высокого напряжения должна быть не менее 120 м.
Высотызнаков могут рассчитываться аналитическим и графическим способами.
Если в створе междупунктами расположено несколько препятствий, то необходимые высоты знаковподсчитывают для каждого препятствия отдельно и из них выбирают те, которыетребуют максимального значения высот знаков.
После расчета высотзнаков по всем направлениям подбирают выгоднейшую их комбинацию по каждой парепунктов. Экономически выгоднейшей высотой пары пунктов считается пара снаименьшей суммой высот.
Определив выгоднейшуювысоту удаленного от препятствия знака, следует откорректировать высоту второгопункта.
Изменение высоты второгознака может быть рассчитано по правилу «коромысла»:
/> ,
где DhA=H¢A-HA – изменение высоты первого пункта или новое значениевысоты минус прежде рассчитанное.
Окончательно:
H¢B=HB+ DhB
Для контроля высоту знакаопределяют графически.
/>
Оптимальная высота длякаждой пары пунктов, обеспечивающая наименьшие затраты на постройку, может бытьрассчитана по формулам
/> , />,
b = HA × Sb + HB× Sa
При проектированииполигонометрии не выше 4-го класса точности рекомендуется строить простыепирамиды общей высотой от 5 до 8 м. Простые пирамиды проектируют в открытых,всхолмленных районах, где видимость на смежные пункты открывается с земли ивизирный луч проходит на установленной высоте над препятствием.
Построениеи анализ продольных профилей местности предусматривает строительство пирамидыпо направлению 7-8 высотой:
b = 97.5 × 350 + 86.7 × 230=54066 м
/>
/>
Следовательнона точке 7 нужно поставить пирамиду высотой 8 м.
6. Геометрическиепараметры хода (на основе решения обратных геодезических задач)
Найдемзначение дирекционного угла и расстояние между пунктами, используя решениеобратных геодезических задач.
Обратнаягеодезическая задача заключается в определении длины линии и ее дирекционногоугла по координатам концов этой линии.
Определимдирекционный угол и длину линии для направления Эльзен – 1.
Δx1-2=x2-x1=6004020.00-6004140.00=-120
Δy1-2=y2-y1=2407695.00-2407105.00=590
/>
II четверть.
α 1-2=180°-78°30'12"=101°29'48"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 1 – 2.
Δx=6004160.00-6004020.00= 140
Δy= 2408155.00-2407695.00= 460
/>
I четверть.
α =73°04'21"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 2 – 3.
Δx =6004095.00-6004160.00= -65
Δy =2408645.00-2408155.00= 490
/>
II четверть.
α=180°- 82°26'37"=97°33'23"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 3 – 4.
Δx =6004130.00-6004095.00= 35
Δy =2409175.00-2408645.00= 530
/>
I четверть.
α =86°13'18"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 4 – 5.
Δx =6004055.00-6004130.00= -75
Δy =2409775.00-2409175.00= 600
/>
II четверть.
α =180°-82°52'30"=97°07'30"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 5 – 6.
Δx =6004190.00-6004055.00= 135
Δy =2410295.00-2409775.00= 520
/>
I четверть.
α =75°26'47"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 6 – 7.
Δx =6004060.00-6004190.00= -130
Δy =2410810.00-2410295.00= 515
/>
II четверть.
α =180°-75°49'59"=104°10'01"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 7 – 8.
Δx =6004205.00-6004060.00= 205
Δy =2411390.00-2410810.00= 580
/>
I четверть.
α =70°32'03"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 8 – 9.
Δx =6004110.00-6004060.00= 50
Δy =2412000.00-2411390.00= 610
/>
I четверть.
α =85°18'51"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 9 – 10.
Δx =6004165.00-6004110.00= 55
Δy =2412600.00-2412000.00= 600
/>
I четверть.
α=84°45'45"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 10 – 11.
Δx =6004285.00-6004165.00= 120
Δy =2413205.00-2412600.00= 605
/>
I четверть.
α =78°46'52"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 11 – 12.
Δx =6004205.00-6004285.00= -80
Δy =2413945.00-2413205.00= 740
/>
II четверть.
α =180°-83°49'47"=96°10'13"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 12 – 13.
Δx =6004295.00-6004205.00= 90
Δy =2414555.00-2413945.00= 610
/>
I четверть.
α=81°36'25"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 13 – 14.
Δx =6004160.00-6004295.00= -135
Δy =2415235.00-2414555.00= 680
/>
II четверть.
α =180°-78°46'16"=101°13'44"
/>
Определимдирекционный угол и длину линии для направления 14 – Кольреп.
Δx =6003925.00-6004160.00= -235
Δy =2416700.00-2415235.00= 1465
/>
II четверть.
α=180°-80°53'13"=99°06'47"
/>
Обобщимполученные данные и представим их в форме таблицы 1.
Таблица1. Номера точек Углы Дирекционные углы Длины линий, м Координаты Х, м У, м Эльзен 274°25'00'' 6004140.00 2407105.00 101°29'48'' 602.08 1 151°34'33'' 6004020.00 2407695.00 73°04'21'' 480.83 2 204°29'02'' 6004160.00 2408155.00 97°33'23'' 494.29 3 168°39'55'' 6004095.00 2408645.00 86°13'18'' 531.15 4 190°54'12'' 6004130.00 2409175.00 97°07'30'' 604.67 5 158°19'17'' 6004055.00 2409775.00 75°26'47'' 537.24 6 208°43'14'' 6004190.00 2410295.00 104° 10'01'' 531.15 7 146°22'02'' 6004060.00 2410810.00 70°32'03" 580.00 8 194°46'48'' 6004205.00 2411390.00 85°18'51'' 612.05 9 179°26'54'' 6004110.00 2412000.00 84°45'45'' 602.52 10 174°01'07'' 6004165.00 2412600.00 78°46'52'' 616.79 11 197°23'21'' 6004285.00 2413205.00 96°10'13'' 744.31 12 165°26'12'' 6004205.00 2413945.00 81°36'25'' 616.60 13 199°37'19'' 6004295.00 2414555.00 101°13'44'' 693.27 14 177°53'03'' 6004160.00 2415235.00 99°06'47'' 1483.73 Кольреп 29°37'30'' 6003925.00 2416700.00 128°44'17'' ∑=9730.68
7. Критериивытянутости хода
Проложитьполигонометрический ход с углами поворота в 180° практически невозможно,поэтому ход может считаться вытянутым с некоторым приближением. Критериистепени изогнутости хода необходимы при расчетах точности ходов при ихпроектировании.
Ход можно считатьдостаточно вытянутым, если точки хода отклоняются в обе стороны от линии,проведенной через центр тяжести параллельно замыкающей хода, в среднем навеличину 1:24 ( в пределе на 1:8) длины самой замыкающей, и линии ходаотклоняются от направления замыкающей в обе стороны на 8°( в пределе на 24°).При этом предельного значения может достигнуть лишь одна из ординат или один изуглов отклонения.
Вкачестве критерия степени изогнутости используется отношение [s]:L. Ход считается вытянутым, если [s]:L/>l,3 (рис.1)
/>
Рис.1.Критерии степени изогнутости хода
Запроектированныйв данной работе ход, является вытянутым, так как [s]/L= 1,02, и величины предельного значения уклонениянаправления сторон хода от направления замыкающей Θ, и расстояния отвершины хода до замыкающей, как следует из чертежа, меньше предельных значений.
8. Расчет точностиполигонометрического хода
Точность ходахарактеризует предельная ошибка Dпред планового положения точки в самом слабом месте после уравнивания.
Учитывая, что средняяквадратическая ошибка mположения точки хода в самом слабом месте (в середине) после уравнивания равнаполовине средней квадратической ошибки M конечной точки до уравнивания, т.е.
/> , получаем Dпред = 2m = M .
Значение M можноопределить из выражения
пред×fS = 2M,
в котором предельнаялинейная невязка пред×fS находится в соотношении
/> ,
где [S] — длина хода;
/> — точностьполигонометрического хода соответствующего класса, устанавливаемая инструкциейпо построению сетей.
/>
пред×fS=0.39 м
Для вычисления отношения[S]:T стороны хода возьмем из решения обратных геодезических задачпо прямоугольным координатам X,Y.
Следовательно,
/> (1)
/>
Самое слабое местозапроектированного полигонометрического хода длиной L характеризуется величиной ошибки, вычисленной по формуле(1).
9. Расчетточности положения конечной точки хода
Вычисленияпроизводят с помощью формулы средней квадратической погрешности положенияконечной точки полигонометрического хода М. Ее величина при вычислениихода по исправленным за угловую невязку углам может быть подсчитана приизмерении сторон светодальномерами и короткобазисным параллактическим методомпо формуле
/>
где тS, тβ— соответственно средниеквадратические погрешности измерения стороны и угла;
Dц, i—расстояние от точки с номером Iдо центра тяжести хода.
Ошибкаположения конечной точки М при исправленных за невязку углах зависит от ошибокизмерений, степени изогнутости хода и количества углов поворота.
Дляходов вытянутой формы с примерно равными сторонами формулу следует заменитьформулой
/>
Применивпринцип равных влияний, т. е. равенство влияний погрешностей угловых и линейныхизмерений на конечный результат, можно записать для хода любой формы
/>
Длявытянутого хода эти соотношения соответственно примут вид
/>
/>
/>
/>
При равныхусловиях, предварительное исправление углов понижает влияние угловых измеренийна поперечную невязку вытянутого хода примерно вдвое и уменьшает общий сдвигконечной точки хода.
10. Расчетточности линейных измерений
В зависимости отприменяемых методов линейных измерений средняя квадратическая ошибка M в положении конечной точки вытянутогохода при предварительно уравненных углах, при измерении линий светодальномером,может быть вычислена по формуле:
/>;
Применяя принцип равныхвлияний, т.е. считая, что угловые и линейные измерения одинаково влияют наточность положения конечной точки хода, среднюю квадратическую ошибку измерениясторон можно вычислить, используя выражения:
/>
Расчет точности линейныхизмерений следует произвести для светодальномеров, применяемых в производстве внастоящее время. При выборе любого из светодальномеров должно соблюдатьсяусловие
/>.
/>
/>
/>
/>
Рекомендуемыйсветодальномер типа Кварц обеспечивает требуемую точность полигонометрическогохода. Основные технические характеристики светодальномеров указаны в табл.2
Таблица 2
Основные техническиехарактеристики светодальномеровХарактеристика Тип дальномера Кварц Рейндж мастер США Гранат Мекометр 3000 ДК-001 2СМ-2 СМ-5 Блеск Диапазон расстояний, км 1-30 0,001-60 0,1-20 0,01-2,5 0,0005-0,5 0,002-2,0 0,002-0,700 0,0002-5,0 Средняя квадратическая погрешность измерения расстояния, мм
10+
2×10-6Д
5+
1×10-6Д
5+
2×10-6Д
0,2+
1×10-6Д
0,8+
1,5×10-6Д 20 20¸30
10+
5×10-6Д Минимальные углы наклона приемопередатчика ±9° ±15° ±20°
+40°
¸
-45°
-40°
¸
90° +25° ±20° ±20° Время измерения расстояния 5" 10" 2-3¢ 10¢ 10¢ 5" 10¢
11. Расчетточности угловых измерений
Среднююквадратическую погрешность измерения угла тβ вычисляютиз соотношения, полученного на основе принципа равных влияний:
/> — для изогнутого хода
/> -длявытянутого хода
Расстоянияот центра тяжести хода до каждого пункта Dц, iполучают графическим путем со схемыхода с учетом масштаба. Координаты центра тяжести хода хци уцили вычисляют по формулам и наносят па схему или получают также графическимпутем.
Найдем /> для вытянутогохода по формуле
/>
/>
/>
По найденной величине тβвыбирают прибор и метод угловых измерений. В запроектированном ходе должнособлюдаться соотношение
/>,
где mβинстр— средняя квадратическая погрешность измерения углатеодолитом (инструментальная точность).
/>=2˝
Следовательно,в середине хода следует запроектировать определение дирекционного угла стороныхода путем проложения короткого угломерного хода к ближайшему твердому пункту.В этом случае расчетные формулы примут следующий вид:
/>
где к— число секций хода. Для случая одного промежуточного твердого азимута илидирекционного угла к= 2.
/>
/>
/>
Расчет величин влиянийотдельных источников погрешностей при угловых измерениях производят исходя изтого, что величина характеризует совместное влияние ряда источниковпогрешностей на результаты измерения, а именно: редукции и центрирования,инструментальных, собственно измерения и внешних условий. Погрешности исходныхданных не учитываются. Следовательно,
/>
откуда, применяя принциправных влияний, получают
/>
/>
На основе данногосоотношения рассчитывают точность установки визирной марки и теодолита надцентрами знаков.
12. Привязочныеработы в полигонометрии
Привязка полигонометрии к пунктам ГГС производится дляопределения координат пунктов полигонометрического хода и для передачинаправления на стороны хода.
Дляпривязки необходимо иметь координаты начала и конца хода и дирекционные углыначальной и конечной сторон хода. Самый простой способ привязки — непосредственное примыкание хода к пунктам триангуляции или полигонометриивысшего класса. В этом случае привязка осуществляется измерением примычныхуглов. Вычислив по координатам пунктов дирекционные углы αн и αк,αк' можно передать дирекционные углы на стороныполигонометрического хода S1..Sn .
Значениеи виды привязок.
Привязкаполигонометрии к пунктам государственной геодезической сети производится дляопределения координат пунктов полигонометрического хода и для передачинаправления на стороны хода.
Привязкуполигонометрии к пунктам геодезической сети можно произвести различнымиспособами в зависимости от расположения этих пунктов по отношению к пунктамполигонометрии.
Дляпривязки хода необходимо иметь координаты начала и конца хода и дирекционныеуглы исходных начальной и конечной сторон хода. Самым простым способом привязкиявляется непосредственное примыкание полигонометрического хода к пунктамтриангуляции или полигонометрии высшего класса. В этом случае привязкаосуществляется измерением примычных углов.
Еслиизвестны координаты пунктов Тни Тк, из которыхвидны пункты государственной геодезической сети Т'н, Т"н,Тк', Т"к, то на пункте Тннеобходимоизмерить примычные углы β1 и β1', а напункте Тк— углы βn+1 и β'n+1. Вычислив по координатам пунктов Тн, Т'н,Т"н, Тк, Т'к, Т''к;дирекционные углы αн, α'н, αк,α'к сторон Т'нТн, Т''нТн,Т'кТк, Т''кТк, можно передатьдирекционные углы на стороны полигонометрического хода s1, и sn. Этот способ привязки дает надежный контроль, так как разность примычныхуглов β1и β'1, βn+1и β'n+1 должна равняться разностидирекционных углов ани а'н, акиа'к.
В рядеслучаев не удается один из концов хода или оба конца привязать к исходнымнаправлениям. Например, когда на исходном пункте отсутствует видимость с землина соседние пункты, наружные знаки пришли в ветхость, а центры на ориентирныхпунктах потеряны. В таких случаях на этом конце хода осуществляют привязку лишьк пункту, а примычный угол между направлением последней линии хода и исходнымнаправлением остается неизмеренным.
Однако впрактике геодезических работ бывают случаи, когда непосредственно привязкуполигонометрии к пунктам государственного геодезического обоснованияосуществить почему-либо невозможно. Тогда применяют особые способы привязки,которые можно разделить на две группы: 1) привязка к близлежащему пункту; 2)привязка к отдаленному пункту.
Используяразличные способы привязки, можно получить также координаты ряда боковыхпунктов.
Привязкак отдаленным пунктам государственной геодезической сети.
Какизвестно, координаты пункта могут быть определены прямой и комбинированнойзасечками с двух исходных пунктов или обратной засечкой по трем исходнымпунктам. В этих случаях координаты пункта будут получены по необходимому числуисходных пунктов и измерений. Засечки, в которых используется необходимоечисло пунктов и измерений, называют однократными. Координаты, определенныеиз однократных засечек, будут бесконтрольными как величины, определенные толькопо необходимому числу измерений.
Для тогочтобы иметь контроль правильности определения координат, найденных из засечек, необходимоиспользовать избыточные пункты и произвести избыточные измерения. Засечки, вкоторых для получения координат пункта используют избыточное число пунктов иизмерений, называют многократными.
Прямоймногократной засечкой называется определение положения пункта путем измеренияуглов или- направлений на определяемый пункт не менее чем с трех пунктов,координаты которых известны.
Обратноймногократной засечкой называется определение положения пункта путем измеренияуглов или направлений на определяемом пункте, не менее чем на четыре пункта,координаты которых известны.
В особыхслучаях привязки полигонометрического хода к отдаленным пунктам государственнойгеодезической сети эту задачу можно решить способом прямой или обратноймногократной засечки.
Наличиеизбыточных измерений в многократных засечках приводит к уравнительнымвычислениям.
Методнаименьших квадратов рассматривает два основных способа уравнивания:параметрический и коррелатный. Уравнивание можно выполнять любым из этихспособов. Оба дают одни и те же значения для уравниваемых величин, но объемвычислительного труда при решении конкретных задач будет разный. Поэтому,прежде чем приступить к уравниванию, следует выбрать тот способ, который прирешении этой задачи потребует меньшего объема вычислений. При наличии ЭВМпредпочтение отдают тому способу, для которого легче и наиболее эффективноможно составить программу вычислений.
Приуравнивании результатов измерений в многократных засечках предпочтение отдаютпараметрическому способу. В этом способе число нормальных уравнений, котороепредстоит решать при любом числе избыточных измерений, будет равно числунеизвестных. В многократных засечках неизвестных всегда два — координаты х иу искомого пункта.
Известно,что в параметрическом способе уравнивания каждое неизвестное (параметр)представляют в виде суммы двух слагаемых: приближенного значения и поправки кнему.
Дляискомых координат х и у пункта Р это будет выражаться так:
/>
Приближенныезначения координат х0и у0получают изрешения однократных засечек, а поправки δх и δу — изуравнивания результатов измерений по методу наименьших квадратовпараметрическим способом с использованием дифференциальных формул дирекционногоугла.
13. Схемыцентров заложения опорных знаков полигонометрии
Наосновании утверждённого проекта производится рекогносцировка геодезическихсетей. При рекогносцировке уточняется проект сети, направление ходов полигонометриии намечаются места установки пунктов.
Полигонометрическиеходы должны прокладываться по местности, наиболее благоприятной дляпроизводства угловых и линейных измерений. Места установки пунктов триангуляциии полигонометрии должны быть легкодоступны, хорошо опознаваться на местности иобеспечивать долговременную сохранность центров и знаков. Пункты на местностидолжны выбираться с учётом возможности использования их в качестве точексъёмочной сети. Между двумя смежными пунктами должна быть, как правило,обеспечена видимость с земли.
Рекогносцировка ходавыполняется вдва этапа. На первом этапе устанавливают изменения на участке с момента изданиятопографических карт, проверяют взаимную видимость. На втором этапе проектпереносят в натуру, выбирая места для постановки пунктов. Центры пунктов имеютразличную конструкцию и подразделяются на типы, которые зависят отфизико-географических условий местности (характера грунта, глубины промерзанияпочвы и т.д.). Центры изготавливают из бетона, металлических труб, заполненныхбетонным раствором; в бетонные блоки и трубы заделывают специальные чугунныемарки с нанесенным отверстием или крестом; последние обозначают точку, координатыкоторой в дальнейшем определяются.
На застроенныхтерриториях для пунктов выбирают фундаменты и стены бетонных и кирпичныхзданий.
Принаблюдении горизонтальных и вертикальных углов и измерении светодальномерамидля обеспечения прямой видимости между пунктами приборы и визирные целиподнимают иногда на соответствующую высоту над поверхностью земли. Для этогосооружают наружные знаки: тур, простую пирамиду, пирамиду-штатив. Пирамидыстроятся на тех пунктах, где наблюдения выполняются с поверхности земли.Визирные цели представляют собой цилиндры, продольная ось симметрии которыхдолжна совпадать или быть параллельной оси знака.
Наружныезнаки должны быть устойчивыми и прочными. Жёсткость наружных знаков должнаобеспечивать возможность измерения углов при ветре средней силы.
Знакидолжны быть симметричными относительно вертикальной оси. Уклонение проекцийцентров визирного цилиндра и столика для прибора от центра пункта должно быть,как правило не более 5 см. На геодезических знаках, установленных на крышахзданий, элементы приведения, как правило, должны быть сведены к нулю. Во всехслучаях пирамида-штатив или внутренняя пирамида простого сигнала, несущаястолик для прибора, не должна соприкасаться с площадкой наблюдателя.
14. Заключение
В даннойкурсовой работе быловыполнено проектирование и предварительный расчет точности опорноймежевой сети в виде полигонометрии 4-го класса.
Былирешены следующие поставленные задачи: закрепление и расширение специальных знаний, приобретениеопыта проектирования, самостоятельного обобщения выводов и рекомендаций наоснове выполненных расчетов.
Проектированиевыполнялось в соответствии с требованиями к построению государственныхгеодезических сетей, изложенных в «Основных положениях о построениигосударственных геодезических сетей».
Полигонометрическийход проложен между пунктами триангуляции, имеющимися на карте с учетомтопографии района. Ход запроектирован на местности, наиболее благоприятной дляпроизводства линейных и угловых измерений, вытянутой формы, что позволилоприменить упрощенные формулы для предварительного расчета точности построения.
Наоснове критериев вытянутости хода было определено, что запроектированный вданной работе полигонометрический ход является вытянутым, также был произведенрасчет точности полигонометрического хода, расчет точности положения конечнойточки хода, расчет точности линейных измерений и расчет точности угловыхизмерений.
15. Списокиспользованной литературы:
1. Основные положения о построениигосударственных геодезических сетей. — М.: Недра, 1974.-180с.
2… Основные положения огосударственной геодезической сети Российской Федерации, М.: ЦНИИГАиК, 2004 г.- 14 с.
3. Инструкция по нивелированию I, II, III, IV классов. — М: Недра, 1974.-160с.
4. Селиханович А.И. Учебник по геодезиидля вузов. — М: Недра, 1982.-300с.
5. Методические указания клабораторной работе «Уравнивание полигонометрических сетей способомпоследовательных приближений»/Сост. И.А.Басова/ТулГУ. — Тула, 1994.-19с.
6. Поклад Г.Г., Гриднев С. П.Геодезия: учебное пособие для вузов, М.: Академический Проект, 2007. — 592 с.
7. Давыдов М. Ф., Прудников Г. Г.Геодезия: учебник для техникумов. — Недра, 1984 — 174 с.
8. Неумывакин Ю. К., Перский М. И.Земельно-кадастровые геодезические работы — М.: Колосс, 2006. — 184 с.
9. Инструкция по развитию съемочногообоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных спутниковыхнавигационных систем ГЛОНАСС и (ЗР5. — М.: ЦНИИГАиК, 2002 г.-54 с.
10. Руководство по созданию иреконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых системГЛОНАСС и 6Р5. — М.: ЦНИИГАиК, 2003 г. — 65 с.