геодезия

Расстояние от нивелира до реек измеряется тонким тросом, просмоленной бечевой или другими способами. Нормальная длина визирного луча составляет 100 м. Неравенство плеч на станциях должно быть не более 5 м, а накопление их по секции — не более 10 м. Высота визирного луча над подстилающей поверхностью должна быть не менее 0,2 м. При работе на станции нивелир необходимо защищать от солнечных лучей с помощью зонта. Рейки устанавливают на костыли или башмаки в отвесное положение по круглому уровню.4 Проектирование съемочной сети4.1 Проектирование и оценка проекта теодолитного ходаСъемочную сеть стереотопографической съемки составляют опознаки. Привязка их к пунктам ГГС осуществляется теодолитными ходами и угловыми засечками. В данной работе привязка опознака ОПВ-10 предусматривается к пунктам полигонометрии путем проложения теодолитного хода, как наиболее оптимальный метод с учетом характера местности и плотности пунктов ГГС.Относительная ошибка в теодолитном ходе задавалась исходя из длины хода (таблица 4.1) согласно требованиям Инструкции: для ходов длиной до 2.0 км - 1/1000, для ходов длиной до 4.0 км - 1/2000 и для ходов длиной до 6.0 км - 1/3000. На количество сторон Инструкция ограничений не накладывает. Длины сторон в теодолитных ходах должны быть не менее 20м и не более 350 м. При использовании светодальномеров группы Т (такой предусматривается данным проектом) предельные длины сторон не устанавливаются, а количество сторон в ходе не должно превышать при съемке 1:5000 50 в открытых районах и 100 в закрытых.Длина хода равна – 2,045 км, число сторон в ходе - 6. Относительная ошибка 1:1000.После того, как были определены способы привязки для каждого опознака, необходимо для наихудшего случая каждого способа предрассчитать точность, с которой должны выполняться измерения для того, чтобы точность определения планового положения опознака находилась в пределах заданной. Инструкция требует, чтобы для планов масштаба 1:5000 с высотой сечения рельефа 2 метра средняя квадратическая ошибка в плановом положении опознака должна быть 0,5 метра на местности.Относительная ошибка задавалась исходя из длины самого хода, таким образом, более длинный ход необходимо прокладывать с большей точностью, чем короткий.Наиболее ненадежным является самый длинный ход. Поэтомупредрасчет точности линейных и угловых измерений необходимо вести именно для него.Самый длинный ход проложен от пункта полигонометрии П1 до пункта полигонометрии П3 для привязки опознака ОПВ-3, его длина составляет 2,1 км.Порядок выполнения предрасчета такой же, как и для полигонометрии 4 класса.Определяем форму хода (данные приведены в таблице 4.1).Таблица 4.1 – Установление формы теодолитного ходаПункты ходаДлина стороны хода,S, мУгол α, градηʹ, мL, мms, ммm2s, ммП1151559150575391011002907439ОПВ-1012255883910275330773910317536541391042502902439П12125[m2Si]=54 ммОпределяем форму хода:- по формуле (3.1):[S] – длина хода = 2045м; L – длина замыкающей хода = 575 мS/L = 2045/575=3,6, что больше 1,3, то есть ход изогнутый.- по формуле (3.2): максимальное фактическое уклонение стороны хода от замыкающей – 880, что больше чем 24°. Условие вытянутости не выполняется;- по формуле (3.3): наибольшее расстояние η=250, а восьмая часть замыкающей 1/8L = 72, т.е. условие не выполняется.Таким образом, теодолитный ход является изогнутым.Предельная ошибка определяется по формуле (3.4) и составляет 1,02 м.Предельная ошибка для хода I равна М=[S]/2T=2045/2000=1,02 мСКО измерений линий для запроектированного хода Известно, что средняя квадратическая ошибка пункта в слабом месте хода после уравнивания в 2 раза меньше предельной ошибки. Таким образом средняя квадратическая ошибка в слабом месте хода после уравнивания, равная 0,5 м, не противоречит Инструкции (требует не больше 0.5 метра). Следовательно, данный ход, проложенный с относительной ошибкой 1/1000, удовлетворяет требованиям Инструкции.Исходя из значения полученной ошибки, стороны в теодолитных ходах можно измерять либо светодальномером, либо ОТД. Для уменьшения количества переносимого оборудования при выполнении полевых работ принимаем для измерения длин линий светодальномер, который будет использоваться при измерении длин линий в полигонометрии, то есть СТ5.СКО измерения горизонтального углаТаблица 4.2 – Определение расстояний от пунктов хода до центра тяжестиПункты ходаDц.т,i, мD2ц.т,i, м2П.1112001440000101950902500ОПВ-106754556251024251806251032004000010430090000П.12425180625[D2ц.т,i]= 3289375Для измерения углов можно использовать теодолит Т30. При этом углы можно измерять 3 приёмами. Так как угловые измерения в полигонометрии предусматривается выполнять теодолитом 3Т2КП, рекомендуется применение именно этого прибора, что облегчит перемещение полевой бригады. Технические характеристики теодолита и порядок измерения углов описаны в предыдущем разделе.4.2 Проектирование и оценка проекта угловых засечекПрямая многократная засечкаВ данном проекте благоприятна ситуация для привязки опознаков методами прямой и обратной многократной засечек в виду доступности знаков и видимости между ними. Применение засечек сокращает время полевых работ по привязке опознаков и поэтому этим способам отдается преимущество.При проектировании засечек следует соблюдать следующие основные требования: углы между направлениями должны быть не меньше 30° и не больше 150°. Для прямой многократной засечки обязательна привязка определяемого пункта не менее чем с трех твердых пунктов.Исходя из этих соображений и ситуации местности запроектированы прямые засечки по привязке пунктов ОПВ-3, ОПВ-4, ОПВ-6, ОПВ-11, ОПВ-13, ОРВ-14.Направления привязки обозначены на карте проекта в приложении.Предрасчет точности выполним для ОПВ-2.Определяем графически дирекционные углы и длины сторон засечки. Данные приведены в таблице 4.3.Таблица 4.3.Наименование направленияαS, кмп.п.5-ОПВ41063,875п.п.7 – ОПВ4563,350п.т. А – ОПВ43152,375Для определения СКП планового положения опознакаМр из прямой многократной засечки воспользуемся формуламиВеличины (a)i и (b)i вычисляются по выражениямВычисления произведены в таблице 4.5.Таблица 4.5.Направ-лениеαi(a)i(b)iSiaibiai2bi2aibiп.п.5-ОПВ-4106-19,83-5,693,885,111,4726,112,167,51п.п.7 – ОПВ456-17,1011,533,355,10-3,4426,0111,83-17,54п.т.А – ОПВ431514,5914,582,38-6,13-6,1337,5837,5837,58Σ89,7051,5727,55Вычисляем mx и my по формуламТаким образом СКП определения планового положения опознака равнаТаким образом, прямая многократная засечка обеспечивает заданную точность планового положения опознака.Обратная многократная засечкаТребования к построению обратных многократных засечек такие же, как и к прямым засечкам. Исходя из ситуации и возможностей применения обратной многократной засечки на определяемом пункте в данном курсовом проекте предусматривается осуществить привязку опознаков таким методом, а именно ОПВ-1, ОПВ-2, ОПВ-5, ОПВ-7, ОПВ-8, ОПВ-9 и ОПВ-12. Преимущество обратной многократной засечки перед прямой заключается в меньшем количестве полевых измерений, а именно, мензула устанавливается только один раз в определяемом пункте.Проект многократной обратной засечки приведен в приложении.Предрасчет точности выполним для ОПВ-7.Определяем графически дирекционные углы и длины сторон засечки. Данные приведены в таблице 4.6.Таблица 4.6.Наименование направленияαS, кмОПВ7 – п.п.1324.050ОПВ7 – п.п.10432,475ОПВ7 – п.п.8761,925ОПВ7 – п.т.В1362,400Для определения СКП планового положения опознакаМр из прямой многократной засечки воспользуемся формуламиВеличины (a)i и (b)i вычисляются по выражениямВычисления произведены в таблице 4.7.Таблица 4.7.Направ-лениеαi(a)i(b)iSiaibiai2bi2aibiОПВ7 – п.п.132-10,9317,494,052,70-4,327,2918,66-11,66ОПВ7 – п.п.1043-14,0715,082,485,67-6,0832,1536,97-34,47ОПВ7 – п.п.876-20,014,991,9210,42-2,60108,586,76-27,09ОПВ7 – п.т.В136-14,33-14,842,405,972,4935,646,2014,87Σ183,6668,59-58,35Вычисляем mx и my по формуламТаким образом СКП определения планового положения опознака равнаТаким образом, обратная многократная засечка обеспечивает заданную точность планового положения опознака.4.3 Оценка проекта определения высот опознаковВ данном проекте высотную привязку опознаков предусматривается производит способом тригонометрического нивелирования.Оценка проекта передачи высот в теодолитном ходеВысотные отметки плановых опознаков, привязка которых осуществлялась теодолитными ходами, для съемки масштаба 1:5000 определяется тригонометрическим нивелированием.Расчет точности передачи высот в теодолитном ходе тригонометрическим нивелированием выполняется по формулегде mν – средняя квадратическая ошибка измерения вертикального угла ν;L – длина хода, м;Sср. – средняя длина стороны хода, мПринимаем mv = 30" (для теодолита 3Т5КП), тогда средняя квадратическая ошибка передачи высот составитПолученная величина меньше предельно допустимой (0,2 м), поэтому метод тригонометрического нивелирования обеспечивает определение высоты опознаков с необходимой точностью.Оценка проекта передачи высот в угловых засечкахСредняя квадратическая ошибка Мн высоты определяемого засечкой опознака определяется по формулегде M - средняя квадратическая ошибка положения опознака по высоте;mν - средняя квадратическая ошибка измерения вертикального угла; S - расстояние от i-того исходного пункта до опознака; n – число направленийОпределяем ошибку передачи высот для ОПВ-4 и ОПВ-7 на основе данных в таблицах 4.4 и 4.6.Таблица 4.7.Направ-лениеS, мS2, мl/S2Направ-лениеS, мS2, мl/S2п.т.5-ОПВ43875150156250,000000066ОПВ7 – п.п.14050164025000,00000006п.п.7 – ОПВ-43350112225000,000000089ОПВ7 – п.п.10247561256250,000000163п.т. А – ОПВ-4237556406250,000000177ОПВ7 – п.п.8192537056250,000000269ОПВ7 – п.т.В240057600000,000000173Σ0,000000332Σ0,000000667- для ОПВ-4- для ОПВ-7Полученные ошибки меньше допустимой (предельной).Таким образом, метод тригонометрического нивелирования обеспечивает требуемую точность определения высоты опознаков.ЗаключениеВ ходе выполнения курсового проекта был создан проект аэрофотосъемочных и наземных геодезических работ для создания карт масштаба 1:5000. В данной курсовой работе рассмотрены вопросы обеспечения стереотопографической съемки необходимой геодезической основой.При выполнении курсовой работы были получены следующие результаты.Определены географические координаты углов и номенклатура листов карт масштаба 1:5000, расположенных в пределах участка съемки карты масштаба 1:25 000 с номенклатурой N-49-69-А-б. Рассчитаны параметры аэрофотосъемки – расположение осей полета самолета; масштаб фотографирования (1:15 000), размеры аэрофотоснимка (18 х 18 см), размеры и расположение зон поперечного перекрытия снимков; принята камера с фокусным расстоянием 70 мм. Для координирования получаемых при аэрофотосъемке снимков запроектировано расположение 10-ти планово-высотных опознаков с расположением их по 2-а в каждой зоне перекрытия. Приняты методы плановой и высотной привязки опознаков, тип их маркировки на местности.Создан проект геодезической сети сгущения проложением полигонометрического хода; и предрасчет его точности. Сеть сгущения запроектирована в виде одиночного полигонометрического хода 4-го класса, который опирается на исходные пункты триангуляции. Для этого запроектированы маршруты аэрофотосъемки, зоны перекрытий, 14 планово-высотных опознаков, 1 полигонометрический ход 4 класса для сгущения геодезической основы в районе съемки; 8 многократные обратные засечки и 6 прямые многократные обратные засечки для привязки опознаков в плане и по высоте, один теодолитный ход.Съемочная сеть в данной работе запроектирована в виде теодолитного хода, обеспечивающего привязку ОПВ-10, прямых (с привязкой ОПВ-3, ОПВ-4, ОПВ-6, ОПВ-11, ОПВ-13, ОПВ-14) и обратных (с привязкой ОПВ-1 и ОПВ-2, ОПВ_5, ОПВ-7, ОПВ_8, ОПВ-9, ОПВ-12) многократных засечек. Высотная привязка опознаков обеспечивается тригонометрическим (для засечек) и геометрическим (для теодолитного хода) нивелированием.Составлен проект и предрасчет точности для проложенияполигонометрических и теодолитных ходов, а также предрасчет и проект производства засечек; даны рекомендации по выполнению этих работ.В работе даны рекомендации по применению измерительного инструмента для производства всех выше перечисленных работ.Все полученные результаты удовлетворяют требованиям, предъявляемым к съемочной основе при стереотопографической съемке, применяемой для получения карт масштаба 1:5000 с высотой сечения рельефа 2 м.Список литературы1. Методические указания к выполнению контрольных работ № 4, 5, 6 по курсу геодезия / Сост. Шлапак В.В. – М.: МИИГАиК, 1990. – 44 с.2. Селиханович В.Г., Козлов В.П., Логинова Г.П. Практикум по геодезии: Учебное пособие / Под ред. В.Г. Селихановича. 2-е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1978 г. – М.: ООО ИД «Альянс», 2006. – 382 с.3. Справочник геодезиста. В 2-х книгах. Кн. 2 / Под ред. В.Д. Большакова и Г.П. Левчука. – 3-е изд., перер. и доп. – М.: Недра, 1985. – 441 с.4. Куштин И.Ф., Куштин В.И. Инженерная геодезия. Учебник. – Ростов на Дону, изд-во Феникс, 2002. – 416 с.5. ГКИНП-02-033-82 «Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500». - Москва: «Недра», 1982.