Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Геодезические сети. 4

Содержание

стр.

Введение 4

1. Устройство геодезических сетей при съёмке больших территорий 6

1.1. Государственные геодезические сети 6

1.2. Геодезические сети сгущения 9

1.3. Съемочные сети 13

1.4. Система координат 1995 г 17

2. Измерения в геодезических сетях 19

2.1. Устройство и измерение углов теодолитом 3Т2КП 19

2.2. Устройство светодальномера СТ5 («Блеск») и измерение им

расстояний 19

2.3. Устройство электронного тахеометра 2Та5. Измерение им

горизонтальных и вертикальных углов, расстояний, координат

X, Y, H точек местности 21

3. Погрешности геодезических измерений (теория и практическое

решение задач) 27

3.1. Геодезическое измерение, результат измерения, методы и условия

измерений. Равноточные и неравноточные измерения 27

3.2. Классификация погрешностей геодезических измерений.

Средняя квадратическая погрешность.

Формулы Гаусса и Бесселя для её вычисления 28

3.3. Веса измерений 32

3.4. Функции по результатам измерений и оценка их точности 35

3.5. Оценка точности по разностям двойных измерений и по невязкам

в полигонах и ходах 39

4. Определение дополнительных пунктов 42

4.1. Цель и методы определения дополнительных пунктов 42

4.2. Передача координат с вершины знака на землю.

(Решение численного примера) 42

4.3. Решение прямой и обратной засечки по варианту задания 44

5. Уравнивание системы ходов съемочной сети 48

5.1. Общее понятие о системах ходов и их управлении 48

5.2. Упрощенное уравнивание системы теодолитных ходов по варианту

задания 50

6. Тахеометрическая съёмка (вариант обработки на компьютере) 52

6.1. Нанесение съемочных точек в Геодезическом Автокаде 53

6.2. Нанесение реечных точек и их отметок 55

6.3. Интерполирование отметок пикетов и вычерчивание горизонталей 55

6.4. Нанесение ситуации в условных знаках 55

6.5. Оформление плана тахеометрической съёмки 55

Заключение 56

Список литературы 57

Приложение 58

Введение

Для выполнения геодезических съёмок на больших территориях поверхности Земли создаются опорные геодезические сети – это точки, закреплённые соответствующими сооружениями, центрами и знаками, расположенные в определённом порядке на территории страны с точно выполненными координатами. Геодезические сети делятся:

Плановые;
Высотные;
Планово-высотные.

Существование таких сетей позволяет одновременно вести независимые съёмки в разных районах страны, сводить результаты съёмок путём создания карт на большие территории или всю страну, а так же контролировать погрешности в ходе геодезических съёмок. Геодезические сети служат основой для производства топографических съемок при изысканиях; для выполнения различных работ на территории городов и населенных мест; при составлении исполнительной документации; для выполнения различных работ при строительстве зданий и сооружений. Такое широкое использование опорных геодезических сетей определяет различные схемы и методы их построения.

Инженерно-геодезические плановые и высотные опорные сети представляют собой систему геометрических фигур, вершины которых закреплены на местности специальными знаками. Плановые и высотные опорные сети создают в соответствии с заранее разработанным проектом производства геодезических работ (ППГР). При составлении проекта собирают сведения, относящиеся к опорным геодезическим сетям во всех организациях, производящих работы на территории города или поселка в районе строительства; территориальных инспекциях Федеральной службы геодезии и картографии при Совете Министров РФ, в управлениях (отделах) по делам строительства и архитектуры; краевых, областных и городских администрациях; в изыскательских и проектно-изыскательских организациях. По собранным материалам составляют схему расположения пунктов ранее выполненных опорных геодезических сетей всех классов и разрядов в пределах территории предстоящих работ. В инженерно-геодезической практике встречаются случаи, когда сеть создается заново, даже при наличии близко расположенных пунктов ранее созданных сетей. Это делается с целью обеспечения повышенной точность определения взаимного положения пунктов.

Геодезические сети строят по принципу перехода от общего к частному, от более крупных и точных построений к более мелким и менее точным. На больших территориях строится редкая сеть пунктов, затем сеть сгущается по ступеням пунктами меньшей и меньшей точности. Постепенное сгущение с таким расчётом, чтобы в конечном итоге получить сеть пунктов достаточной плотности и точности для непосредственной съёмки территорий.

Плановые геодезические сети строят методами:

триангуляции;
полигонометрии;
трилатерации;
измерениями с помощью спутников (GPS-измерения).

Иногда применяют сочетание методов.

Плановые геодезические сети делятся:

Государственные;
Сгущения 1 и 2 разрядов;
Съёмочные.

Высотные геодезические сети создаются, в основном, геометрическим и тригонометрическим нивелированием.

Геометрическое нивелирование:

Государственная нивелирная сеть;
Сеть технического нивелирования.

Необходимо отметить особенности, связанные и целевым назначением сети. Такие особенности свойственны сетям создаваемым гидротехнического строительства, строительства мостов, тоннелей различного назначения, прецизионных сооружений. Например, при строительстве плотин значительной высоты в узких речных долинах возникает необходимость в построении многоярусной сети, позволяющей осуществлять поярусную разбивку строящегося объекта. А при построении сети для строительства мостового перехода затруднительно проводить измерения вдоль берегов.

Существует большое разнообразие опорных сетей, как по конфигурации, так и по точности их создания. Выбор вида построения зависит от многих причин:

типа объекта, его формы и занимаемой площади;
назначение сети;
физико-географических условий;
требуемой точности;
наличие измерительных средств у исполнителя работ.

Например,

триангуляцию применяют в качестве исходного построения на значительных по площади или протяженности объектах в открытой местности;

полигонометрию – на закрытой местности или застроенной территории (полигонометрия – наиболее маневренный вид построения);

линейно-угловые построения – при необходимости создания сетей повышенной точности;

трилатерацию – обычно на небольших объектах, где требуется высокая точность;

строительные сетки – на промышленных площадках.

Подробнее устройство геодезических сетей при съёмке больших территорий и измерения в геодезических сетях я рассмотрю в курсовой работе.

1. Устройство геодезических сетей при съемке

больших территорий

1.1. Государственные геодезические сети

Геодезические сети РФ подразделяются на: государственную геодезическую сеть, геодезические сети сгущения, съемочные сети и специальные геодезические сети.

Государственные геодезические сети являются главной геодезической основой для развития детальных геодезических сетей, выполнения топографических съемок всех масштабов, производства инженерно-геодезических работ. Они должны отвечать требованиям решения научных задач геодезии.

Таблица 1

Сети, применяемые в зависимости от площади съемки

Территория предполагаемой съемки, км²	Класс государственной геодезической сети	Разряд сети сгущения	Съемочные сети	Класс высотного обоснования
200 и более	2, 3, 4	1,2	-	II, III, IV
50-200	3, 4	1,2	-	II, III, IV
10-50	4	1,2	-	III, IV
5-10	4	1,2	-	IV
2,5-5	-	1,2	-	IV
1-2,5	-	2	Теодолитные ходы	IV
До 1	-	-	Теодолитные ходы	-

Государственные геодезические сети подразделяются на плановые и высотные.

Плановые сети создаются методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации, измерениями с помощью спутников (GPS-измерения) или их сочетаниями.

Высотные сети создаются методами геометрического и тригонометрического нивелирования.

Государственные геодезические сети (плановые и высотные) подразделяются на четыре класса, которые различаются по точности измерений углов, линий и очерёдности построения. Эти сети строят по принципу перехода от общего к частному (от высшего класса – I к низшему – IV).

Основное назначение государственной геодезической сети первого класса заключается в следующем:

служить основой для развития геодезических сетей низших классов и вычисления координат их пунктов в единой системе;
доставлять фактические данные для решения научных задач геодезии.

Развитие государственной геодезической сети второго класса и ниже имеет своей целью создания сети геодезических пунктов на территории всего государства, с густотой необходимой для выполнения последующих геодезических и топографических работ и удовлетворения других требований хозяйства и обороны страны.

Государственная геодезическая сеть первого класса имеет наивысшую точность, и ее построение охватывает всю территорию бывшего СССР, как единое целое.

Геодезические сети последующих классов развиваются на основе сетей высших классов.

Плановые геодезические сети

Сначала строят триангуляцию I класса в виде рядов треугольников, близких к равносторонним, которые располагаются по возможности вдоль меридианов и параллелей. Ряды треугольников образуют полигоны. Длина каждого звена полигона (ряд треугольников) не должна превышать 200 км. В каждом углу полигона измеряют или базис в базисной сети для определения длины выходной стороны или длину базисной стороны.

Базисы выбирают длиной не менее 6 км и измеряют с точностью 1/1000000. На обоих концах базисных и выходных сторон определяют широту, долготу и азимут.

Если территория государства небольшая, то взамен полигонам триангуляции могут быть построены сплошные сети триангуляции 1 класса. Взамен звеньям в триангуляции, по условию местности, могут быть построены звенья полигонометрии 1 класса. Сеть 1 класса служит базой при решении задач по определению формы и размера Земли и других задач.

Триангуляция II класса строится в виде сети треугольников сплошь заполняющих полигон 1 класса. Внутри этой сети примерно в середине измеряют базисную сторону, на концах которой определяют широту, долготу и азимут.

Сеть I и II класса сгущается пунктами III класса, а затем IV. Там, где экономически выгодно заменяют полигонометрией или трилатерацией того же класса.

Таблица 2

Основные характеристики государственной геодезической сети

Класс	Триангуляция				Полигонометрия		Трилатерация
Класс	S, км	m_ß	f_доп	m_S/s	m_ß	m_S/s	m_S/s
I	>20	0,7"	3"	1/400000	0,4"	1/400000	----------
II	7-20	1,0"	4"	1/300000	0,1"	1/200000	----------
III	5-8	1,5"	6"	1/200000	1,5"	1/100000	1/100000
IV	2-5	2,0"	8"	1/200000	2,0"	1/40000	1/40000

Где S – длина стороны,

m_ß – средняя квадратическая погрешность измеренного угла,

f_доп – допустимая невязка в сумме углов треугольника,

m_S/s – относительная средняя квадратическая погрешность измерения базисной стороны в полигонометрическом ходе и трилатерации.

Высотные геодезические сети

Сначала прокладывают нивелирные линии I класса вдоль железных и шоссейных дорог и вдоль крупных рек по направлениям, связывающих уровни всех морей и океанов.

Нивелирная сеть II класса опирается на пункты I класса.

Сети I и II класса являются главной высотной основой для всей территории страны. Кроме того, они используются для научной цели: определение разности морей, вековых движений суши и др.

Нивелирная сетьIII класса опирается на пункты I и II класса и образует полигоны с P = 150 км.

Нивелирные ходы IV класса прокладываются в одном направлении между старшими классами. Длина этих ходов не более 50 м. Пункты IV класса являются непосредственным высотным обоснованием для топографической съёмки.

При проложении нивелирных ходов необходимо, чтобы все пункты триангуляции и полигонометрии получили высоты из нивелирования III и IV класса.

Пункты нивелирования всех классов закрепляются реперами и марками.

Точность государственного нивелирования характеризуется:

класс	f_{h доп}
I	3√L
II	5√L
III	10√L
IV	20√L

Где L – длина хода в км в формулах допустимых невязок

1.2. Геодезические сети сгущения

На основе государственных геодезических сетей строят сети сгущения, которые используют затем в качестве исходных при создании съёмочного обоснования топографических съёмок. Разделяются на плановые и высотные сети.

Плановые сети сгущения служат для определения плановых координат Х и У в системе координат Гаусса-Крюгера, а высотные для определения высот пунктов Н.

Плановые сети сгущения создаются методами:

триангуляции;
трилатерации;
полигонометрии;
или их сочетаниями;
методами спутниковой геодезии.

Сети сгущения делятся на 1 и 2 разряды.

Триангуляция 1 и 2 разрядов развивается в виде сетей и отдельных пунктов, каждый пункт должен быть определён из треугольника, в котором измерены все углы, или прямой засечкой с числом измеренных направлений (не менее 3).

Примерные схемы триангуляции:

1) Геодезический четырёхугольник 2) Центральная система

3) Цепочка треугольников

Минимальная величина угла в сплошной сети 20˚, в цепочке треугольников 30˚, углы при засечках должны быть не менее 30˚ и не более 150˚.

Пункты сети сгущения закрепляются на местности подземными центрами. На пунктах устанавливаются специальные знаки: пирамиды или вехи. Веха ставится рядом с центром с северной стороны.

Таблица 3

Характеристики плановых геодезической сетей сгущения

Разряд	Триангуляция				Полигонометрия
Разряд	S, км	m_ß	f_ß_доп	m_S/s	∑S, км	m_ß	f_ß_доп	f_S/s
1	≤5	5"	20"	1/50000	≤5	5"	10"√n	1/10000
2	≤3	10"	40"	1/20000	≤3	10"	20"√n	1/5000

Высотная сеть сгущения создаётся проложением ходов технического нивелирования между пунктами государственного нивелирования. Точность характеризуется формулой:

f h _доп = 50√L, где L – длина хода, км.

Государственная геодезическая сеть РФ I-IV классов создается методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации, в высотном отношении нивелированными ходами I-IV классов. Геодезические сети сгущения – основа для выполнения топографических съемок масштабов 1:5000 – 1:500 и инженерных работ, проводимых в городах, в рабочих поселках, на площадках промышленного и гидроэнергетического строительства, при строительстве подземных коммуникаций и т.п. Они создаются развитием триангуляционных и полигонометрических сетей первого и второго разрядов (таблица 4,5).

Таблица 4

Основные требования, предъявляемые к государственной

геодезической сети и сети сгущения

Класс (разряд) триан-гуляции	Допускаемая относительная ошибка выходных сторон	Средние длины сторон, км.	Средние квадратические ошибки измерения углов, сек.	Максимальная угловая невязка в треугольниках, сек.	Минимальная величина угла в треуголь-никах, град.	Примечание
Государственная геодезическая сеть
I	1:400000	20-25	0,7	2,5	40	Цель не > 25 треугольников
II	1:300000	7-20	1,0	3,5	30
III	1:200000	5-8	1,5	5	25
IV	1:200000	2-5	2,0	7	30
Сети сгущения
4^*	1:100000	1-5	2	8	30-20	Цель не > 10 треугольников
1	1:50000	0,5-5	5	20	30-20
2	1:20000	0,25-5	10	40	30-20

* - триангуляция IV класса для крупномасштабных съемок, выполняется с пониженной точностью.

Таблица 5

Требования, предъявляемые к основной, государственной

полигонометрии и полигонометрии сети сгущения

Класс (разряд) полигонометрии	Предельный периметр хода, км.	Наибольшая сторона, км	Средние квадратичские ошибки углов, сек.	Относительная ошибка длин измеренных сторон хода	Угловая невязка хода (n-число углов в ходе)
Государственная геодезическая сеть
I	800	20-25	0,4	1:300000
II	200	15,0	1,0	1:250000
III	60	3,0	1,5	1:200000
IV	35	2,0	2,0	1:150000
Сети сгущения
4*	30	2,0	3,0	1:25000	5Öн
1	15	0,8	5,0	1:10000	10Öн
2	9	0,35	10,	1:5000	20Öн

* - полигонометрия IV класса для крупномасштабных съемок выполняется с пониженной точностью.

Высотной основой при этом является ходы нивелирования IV класса и технического нивелирования.

Планово-высотные съемочные сети служат непосредственно основой для производства топографических съемок всех масштабов.

Создавая геодезическую сеть и съемочное обоснование, следует, чтобы сети триангуляции и нивелирование всех классов, а также полигонометрии и триангуляции первого и второго разряда строились с учетом возможности их сгущения для съемок в масштабе 1:500 и выполнения разбивочных работ. Сгущение до необходимой плотности пунктов существующей государственной геодезической сети осуществляется триангуляцией (или полигонометрией) IV класса путем вставки жестких систем или отдельных пунктов. Все пункты пути сгущения первого и второго разряда должны иметь линейные координаты на плоскости и отметки центров, определяемые техническим нивелированием. При создании опорных сетей сгущения на большой площади составляется предварительный проект построения и рекогносцировки сети. Содержанием проекта являются следующие вопросы:

изложение целей и задач создания опоры для съемки заданных масштабов;
сведения о наличии опорных пунктов государственной сети высших классов с их координатами, высотами и территориальное размещение их на заданной площади;
мелкомасштабный план со схематически внесенными границами трапеций съемочных планшетов и намеченным положением пунктов аналитической сети. При этом показываются плановые фигуры цепи треугольников, центральных схем, четырехугольников и т.д. В закрытой местности целесообразно проектировать полигонометрические ходы. Схема размещения пунктов должна обеспечивать опору каждого планшета для развития съемочного обоснования;
сведения о характере закладки центров и знаков.

После составления проекта исполнитель выезжает в поле для осуществления проекта путем рекогносцировки местности. Основная задача рекогносцировки состоит в уточнении проекта размещения опорных пунктов и окончательном выборе местоположения пунктов. Пункты выбираются на командных высотах местности с учетом построения съемочной сети. При рекогносцировке иногда производятся небольшие изменения в проекте в соответствии с местными условиями. После рекогносцировки производится построение центров и знаков, а затем измерения углов и линий.

При отсутствии в пределах снимаемой территории или в непосредственной близости от пунктов государственной сети создается самостоятельная опорная геодезическая сеть триангуляции четвертого класса, которая в дальнейшем включается в государственную геодезическую сеть. Прокладывая самостоятельные сети четвертого класса, их строят в виде типовых фигур (центральная система, геодезический четырехугольник, цепь треугольников между двумя базисами и т.д.), что упрощает последующее их уравнивание. Точно также при вставке одиночных пунктов существующую сеть следует создавать типовые фигуры (вставка пункта в треугольник, между углами и т.д.).

Триангуляционная сеть на местности создается в соответствии с проектом, который включает: схему ранее исполненной и проектируемой сети; характеристику ранее выполненных исходных данных; техническое обоснование количества запроектированных пунктов; расчеты ожидаемых ошибок; сметную стоимость работ по проекту.

Направление на пунктах триангуляции IV класса в зависимости от применяемых приборов измеряют в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 6.

Таблица 6

Количество приемов при измерении углов в зависимости от класса (разряда) полигонометрии и применяемого прибора

Геодезические сети. 4 📙 Курсовая → 🆔 60111