Проектирование геодезической сети сгущения и съемочной сети в равнинно-пересеченных и всхолмленных районах при стереотопографической съемке

Элевационным винтом приводится пузырек цилиндрического уровня в нуль-пункт и берутся отсчеты по среднему и дальномерным штрихам. При работе нивелиром с компенсатором наблюдения выполняют сразу после визирования на рейку.Визируется нивелир на черную сторону рейки и, выполнив те же действия, берутся отсчеты по дальномерным и средней нитям.По сигналу наблюдателя реечники поворачивают рейки красной стороной, после чего наблюдатель производит отсчеты сначала по передней, а затем по задней рейке, но только по среднему штрихуРезультаты измерений заносятся в журнал установленной формы. По мере прокладки нивелирных ходов составляют их схему, на которой показывают все реперы и марки, местные предметы, на которые переданы отметки, превышения по основным и привязочным ходам, длины ходов и число станций.Обработка результатов нивелирования включает проверку вычислений в полевых журналах, выполнение постраничного контроля, составление ведомости превышений, исправленных за длину среднего метра пары реек, определение высотной невязки, увязку превышений и вычисление отметок точек хода.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 триангуляции и 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.Таблица 4.1 – Характеристика теодолитного хода по привязке опознакаОпознакОпора на пунктыДлина, кмЧисло сторонОтносительная ошибкаОПВ-10пп12 и пп115160111/3000После 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.Порядок выполнения предрасчета такой же, как и для полигонометрии 4 класса. Очевидно, что ход изогнутый.Предельная ошибка определяется по формуле (3.4) и составляет 1,05 м.Предельная ошибка для хода I равна М=[S]/2T=5160/2∙3000=0,86 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 углаДля измерения углов можно использовать теодолит Т30. При этом углы можно измерять 3 приёмами.Таблица 4.2 – Определение расстояний от пунктов хода до центра тяжестиПункты ходаDц.т,i, мD2ц.т,i, м2пп.1112501562500101838702244ОПВ-105252756251023651332251037756006251041300169000010510151030225106800640000107450202500108500250000109800640000Пп1211251265625[D2ц.т,i]= 8992569Так 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-2, ОПВ-5, ОПВ-7, ОПВ-8, ОПВ-9, ОПВ-11, ОРВ-12, ОПВ-13 и ОПВ-14.Направления привязки обозначены на карте проекта в приложении.Предрасчет точности выполним для ОПВ-11.Определяем графически дирекционные углы и длины сторон засечки. Данные приведены в таблице 4.4.Таблица 4.4.Наименование направленияαS, кмп.п.С-ОПВ112484,895п.п.10 – ОПВ112784,300п.т. В – ОПВ113182,000Для 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.8-ОПВ-524819,12-7,734,895-3,911,5815,262,49-6,17п.п.10 – ОПВ527820,432,874,3-4,75-0,6722,560,453,17п.т.С – ОПВ531813,8015,332-6,90-7,6647,6258,7452,89      85,4561,6849,89Вычисляем 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 двух опознаков таким методом, а именно ОПВ-1,ОПВ-3, ОПВ-4 и ОПВ-6. Преимущество обратной многократной засечки перед прямой заключается в меньшем количестве полевых измерений, а именно, прибор устанавливается только один раз в определяемом пункте.Проект многократной обратной засечки приведен в приложении.Предрасчет точности выполним для ОПВ-4.Определяем графически дирекционные углы и длины сторон засечки. Данные приведены в таблице 4.6.Таблица 4.6.Наименование направленияαS, кмОПВ4 – п.т.B1402,865ОПВ4 – п.п.121914,395ОПВ4 – п.п.72271,250ОПВ4 – п.т.A3014,395Для определения СКП планового положения опознакаМр из прямой многократной засечки воспользуемся формуламиАi = ai – a1Bi = bi – b1Величины (a)i и (b)i вычисляются по выражениямВычисления произведены в таблице 4.7.Таблица 4.7.αi(a)i(b)iSiaibiAiBiAi2Bi2AiBiОПВ4 – п.тВ140-13,26-15,802,8654,635,520,000,000,000,000,00ОПВ4 – п.п.121913,94-20,254,395-0,904,61-5,52-0,910,8021,225,02ОПВ4 – п.п.722715,09-14,071,25-12,0711,25-16,705,74145,64126,65-95,81ОПВ2 – п.А30117,6810,624,395-4,02-2,42-8,65-7,9316,185,8468,62         162,63153,71-22,18Вычисляем 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 опознаковВысотная привязка опознаков производится геометрическим нивелированием и тригонометрическим нивелированием. Первое используется в основном совместно с проложением ходов разрядной полигонометрии и, иногда, при засечках. Второе, как правило, применяют вместе с проложением теодолитных ходов и при засечках (при засечках тригонометрическое нивелирование экономически более выгодно, чем геометрическое).В данном проекте высотную привязку опознаков предусматривается производит способом тригонометрического нивелирования.После проектирования способов высотной привязки, осуществляется предрасчет точности измерения вертикальных углов для тригонометрического нивелирования. Расчет ведется для наиболее неблагоприятного случая. Ниже приводится расчеты для каждого способа привязки.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-5 и ОПВ6 на основе данных в таблицах 4.4 и 4.6.Таблица 4.7.Направ-лениеS, мS2, мl/S2Направ-лениеS, мS2, мl/S2п.п.С-ОПВ114,89523,9610250,042ОПВ4 – п.тВ2,8658,2082250,122п.п.10 – ОПВ114,30018,490,054ОПВ4 – п.п.124,39519,3160250,052п.т. В – ОПВ112,00040,250ОПВ4 – п.п.71,2501,56250,640   ОПВ4 – п.т.А4,39519,3160250,052   0,346   0,865- для ОПВ-11- для ОПВ-4Полученные 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 О-50-60-Б-в. 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 14-ти планово-высотных опознаков с расположением их по 3-и 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. Съемочная сеть в данной работе запроектирована в виде теодолитного хода, обеспечивающего привязку ОПВ-10, прямых (с привязкой ОПВ-2, ОПВ-5, ОПВ-7, ОПВ-8, ОПВ-9, ОПВ-11, ОПВ-12, ОПВ-13 и ОПВ-14) и обратных (с привязкой ОПВ-1, ОПВ-3 и ОПВ-4, ОПВ-6) многократных засечек. Высотная привязка опознаков обеспечивается тригонометрическим (для засечек) и геометрическим (для теодолитного хода) нивелированием.Для этого запроектированы маршруты аэрофотосъемки, зоны перекрытий, 14 планово-высотных опознаков, 1 полигонометрический ход 4 класса для сгущения геодезической основы в районе съемки; 4 многократные обратные засечки и 9 прямых многократных засечки для привязки опознаков в плане и по высоте, одинтеодолитный ход.Составлен проект и предрасчет точности для проложения полигонометрических 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.