Проектування і розрахунок полігонометрії згущення
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Київський національний
університет будівництва і
Кафедра інженерної геодезії
Курсовий проект
НА ТЕМУ:
ПРОЕКТУВАННЯ І РОЗРАХУНОК
ПОЛІГОНОМЕТРІЇ ЗГУЩЕННЯ
Виконав: ст. гр. ГД-11с
Урупа М.С.
Керівник: доц. Литвин Г.М.
Київ 2010
- Підбір топографічних матеріалів для проектування полігонометрії……….3
- Фізико-географічна характеристика району робіт…………………….……..9
- Топографо-геодезична вивченість району робіт…………………………….12
- Характеристика полігонометрії…………………………………………
……12 - Характеристика паралельно прокладених ходів полігонометрії…………...12
- Можливі схеми побудови полігонометрії та елементи ходу……………….13
- Умови проектування полігонометричних ходів……………………………..15
- Проект полігонометрії 4 класу, 1 і 2 розрядів……………………………….16
- Визначення центра ваги окремого ходу полігонометрії графічним та аналітичним способами………………………………………………………
.17 - Визначення форми ходу…………………………………………………...…18
- Прямий розрахунок окремого ходу полігонометрії……………………...…18
- Зворотній розрахунок окремого ходу полігонометрії…………………...…19
- Типи центрів пунктів полігонометрії……………………………………….
..20 - Схеми закріплення пунктів полігонометрії стінними знаками…………….22
- Картка закладки геодезичного пункту…………………………………….....26
Список використаної
літератури………………………………………………..
Додатки:
Додаток 1: Учбова карта У-34-37-В-в;
Додаток 2: Проект полігонометрії 4 класу на кальці;
Додаток 3: Визначення центра ваги ходу графічним способом.
- Підбір топографічних матеріалів для проектування полігонометрії.
Визначення номенклатури і координат кутів рамки трапеції масштабу 1:25 000
В основі номенклатури топографічних карт всіх масштабів лежить номенклатура карти масштабу 1:1 000 000, розміри кожного листа якої 4° по широті і 6° по довготі.
Місцезнаходження точки на поверхні Землі визначається її географічними координатами: широтою і довготою. Довгота позначається λ і відраховується від Гринвіцького меридіана на захід і схід. Широта позначається φ і відраховується від екватора на північ і південь.
Поверхню землі, поділяють меридіанами на смуги, які проводяться за довготою через 6°. Ці смуги називають колонами. Початок відліку колон-меридіан з довготою 180° і нумерація їх збільшується з заходу на схід від 1 до 60. Крім цього поверхню Землі поділяють на пояси паралелями через 4° за широтою, починаючи від екватора, в обидві сторони. Кожний ряд позначають великою літерою латинської азбуки від А до V.
Номенклатура окремих аркушів карти масштабу 1:1 000 000 складається з літери поясу і номера колони.
Визначення номенклатури карти М 1:25 000 виконують поділом:
- 1:1000 000 на 144 частини і отримаємо аркуш карти 1:100 000. Номенклатура аркуша карти масштабу 1:100000 складається з номенклатури аркуша масштабу 1:1000000 і номера аркуша карти. Розміри аркуша карти за широтою 20¢ і за довготою 30¢.
- 1:100 000 на 4 частини – одержимо аркуш карти масштабу 1:50 000. Розміри аркуша карти за широтою 10¢ і за довготою 15¢. Позначаються літерами українського алфавіту від А до Г.
- 1:50000 на 4 частини - одержимо аркуш карти масштабу 1:25000. Кожна частина позначається літерами а, б, в, г. Розміри аркуша карти за широтою 5¢ і за довготою 7¢30².
- 1: 100 000 на 256 частин – отримаємо аркуш карти 1:5000 з розмірами по широті 1¢15², по довготі 1¢52,5², які позначаються цифрами від (1) до (256).
Вихідні дані: φ= 51º 25′10″, λ=31º17′05″
51º:4 = 13 = М,
31º:6 = 6(зона) +30=36(колона).
М-36
30° 52°00′ |
00′ |
31° |
00′ 31° |
30′ |
36° |
00′ 52°00′ | ||||||||
51º40′ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
||
51º20′ |
15 |
24 |
||||||||||||
36 |
||||||||||||||
48 |
||||||||||||||
60 |
||||||||||||||
72 |
||||||||||||||
84 |
||||||||||||||
96 |
||||||||||||||
108 |
||||||||||||||
120 |
||||||||||||||
132 |
||||||||||||||
48°00′ |
144 |
48°00′ | ||||||||||||
30° |
00′ |
36° |
00′ | |||||||||||
1:1 000 000
M-36-15
31° 51°40' |
00' 31° |
29°
15' 31° |
30' | |
51°30' |
А |
Б |
51°30' | |
|
51°20' |
В |
а |
б |
51°25' |
в |
г |
51°20' | ||
|
31°
|
00' 31° |
15' 31° |
22,5' 31° |
30' |
M-36-15-Г-а
31° 51°30' |
15' 31° |
22,5' 51°30' |
|
51°25' |
51°25' | |
|
31° |
15' 31° |
22,5' |
1:25 000
Визначення прямокутних координат кутів рамки трапеції М-36-15-Г-а,
М 1:25000
За географічними координатами визначаємо прямокутні координати вершин кутів рамки трапеції 1:25000. Їх виписують з таблиць Гаусса-Крюгера по широті і різниці довгот вершин кутів рамки трапеції і осьового меридіана зони. Довготу осьового меридіана визначають за формулою:
L0 = 6°n - 3°,
n - номер координатної шестиградусної зони,в якій розміщено аркуш карти.
L0 = 6°*6 - 3° = 33°
L L0 B l |
31°00' 00" |
31°22' 30" |
33°00' 00" |
33°00' 00" | |
-1°45' 00" |
-1°37' 30" | |
Абсциси Х(м) | ||
47°25' |
5 709 265,1 |
5 709 065,0 |
47°20' |
5 699 994,5 |
5 699 794,2 |
Ординати у (м) | ||
47°25' |
-121 518,7 |
-112 839,3 |
47°20' |
-121 740,2 |
-113 045,0 |
„Умовні” ординати Y(м) | ||
47°25' |
6 378 481,3 |
6 387 160,7 |
47°20' |
6 378 259,8 |
6 386 955,0 |
Зближення меридіанів γ(пояс М) | ||
47°25' |
1°22'11" |
1°16'19" |
47°20' |
1°22'05" |
1°16'13" |
γ середнє = 1°19'12" | ||
За тими ж даними з таблиць виписуємо значення зближення меридіанів для вершин кутів трапеції і обчислюємо середнє значення зближення меридіанів.
Визначення розмірів рамки та площі трапеції М-36-15-Г-а, М 1:25 000
а північне
51°30'
с
51°25'
а південне
Поправки розмірів рамок за спотворення проекції Гаусса-Крюгера
Δапівн. = 0,00см,
Δапівд. = 0,00см,
Δс = 0,00см,
Δd = 0,00см.
Р = 80,70 км2
c = 37,09 + 0,00= 37,09 см;
d = 50,87 +0,00 = 50,87 см;
а півн. = 34,85 + 0,00 = 34,85 см;
а півд. = 34,78 + 0,00 = 34,78 см.
Визначення номенклатури сусідніх аркушів карти 1:25000
М-36-15-А-г |
М-36-15-Б-в |
М-36-15-Б-г |
М-36-15-В-б |
М-36-15-Г-а |
М-36-15-Г-б |
М-36-15-В-г |
М-36-15-Г-в |
М-36-15-Г-г |
Визначення географічних координат кутів рамки трапеції М 1:5000
М-36-16
31° |
00´ |
31° |
30´ | ||||||||||||||
51°40´ |
|||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||
32 |
|||||||||||||||||
48 |
|||||||||||||||||
64 |
|||||||||||||||||
80 |
|||||||||||||||||
96 |
|||||||||||||||||
112 |
|||||||||||||||||
128 |
|||||||||||||||||
137 |
138 |
139 |
140 |
144 |
|||||||||||||
153 |
154 |
155 |
156 |
160 |
|||||||||||||
169 |
170 |
171 |
172 |
176 |
|||||||||||||
185 |
186 |
187 |
188 |
192 |
|||||||||||||
208 |
|||||||||||||||||
224 |
|||||||||||||||||
240 |
|||||||||||||||||
51°20´ |
256 |
||||||||||||||||
1:100000
М-36-16-186
31° |
16´52,5” |
31° |
18´45” |
51°26´15 |
|||
51°25´ |
|||
1:5000
2.Фізико-географічні
характеристики Чернігівської
Територія – 31,9 тис. кв. км
Населення – 1151,9 тис. осіб
Обласний центр – Чернігів Географічне та адміністративне положення району робіт.
Розташована Чернігівська область у північній частині України на кордоні трьох держав. Межує на півночі – з Брянською областю Росії (199 км держкордону), на північному заході – з Гомельською областю Білорусі (227 км держкордону), на заході і південному заході – з Київською, на півдні – з Полтавською та на сході – із Сумською областями України.
Населені пункти.
Область поділяється на 22 райони, в ній налічується 15 міст, у т. ч. 3 міста обласного підпорядкування (Чернігів, Ніжин, Прилуки), 30 селищ міського типу, 1487 сільських населених пунктів. Обласний центр – Чернігів, розташований на правому березі Десни, в 150 км від Києва. Це найбільше місто області, в ньому проживає 299,4 тис. жителів.
Більша частина території Чернігівської області належить Придніпровській низовині, південно-східна частина відноситься до краю Полтавської рівнини.
Рельєф місцевості.
Рельєф, в основному, – низинна рівнина (поліська частина) та хвилясто-яружна в межах лісостепової частини області. Наддеснянська вододільна рівнина в окремих пунктах досягає висоти 220 м.
За ландшафтними особливостями Чернігівщина поділяється на 4 фізико-географічні провінції:
Чернігівське Полісся охоплює близько 13 тис.км2 у північно-західній частині області і являє собою слабохвилясту піщану рівнину морено-льодовикового походження. Численні пониження (давні річкові та прохідні долини ) досить заболочені.
Новгород-Сіверське Полісся
На півдні області 7,3 тис.км2 займають
ландшафти понижених
Південний схід області являє собою незначно підняту, глибоко розчленовану річковими долинами, ярами та балками лесову рівнину (Полтавське плато).
Гідрографія.
Довжина річкової мережі річок – 7017 км. Усі вони належать до басейну Дніпра. Територією області протікають великі річки: Дніпро (91км в межах області), Десна; Сож (30 км), Судость (17 км). Сейм (56 км), Снов (190 км), Остер (195км), Трубіж (15 км), Супой (25 км). Удай (195 км). Ширина долин змінюється залежно від характеру річки, найчастіше 1-3 км, а на більших річках досягає 6-18 км. Нахил рік незначний, тому їхня течія повільна.
Основними водними артеріями Чернігівщини є Дніпро та Десна з найбільшими притоками Сеймом, Сновом і Остром. Всі вони належать до рівнинних річок.
За своїм режимом річки
В області налічується 26 великих та десятки малих озер. Найчастіше їх ділять за територіями, на яких вони розташовані:
Озера від Велими до Новгород-Сіверського: Демина, Люшино, Мамкінські пруди, Десенка, Осотне, Зване, Красне, Писи, Хости, Роговате і Болоння.
Від Вишеньок до заплави Сейму: Коропська стариця, Остров, Валуй, Лужок, Хавинь.
Від заплави Сейму до Чернігова: Солицьке, Бузимка, Лош, Трубин, Тесняк.
Від Чернігова до Дніпра: Печі, Стара Жавинка, Криве, Колюче, Кручм, Іванівські озера, Попиха, Баграч, Дайниче.
Лісами зайнято 21% загальної території області. Основні лісові масиви знаходяться на півночі області, на правобережжі Десни. У лісах переважають молоді та середньовікові дерева. Серед порід поширені сосна, дуб, ялина, береза, осика, вільха, липа, клен.
Клімат.
Клімат області помірно-континентальний, з досить теплим літом та порівняно м’якою зимою та достатньою зволоженістю. Середня багаторічна температура найбільш теплого місяця (липня) +18,4-19,9°С, найбільш холодного (січня) від -6°С до -8°С. Але в окремі роки температура значно відхиляється від вказаних величин. Абсолютний температурний максимум +38°С, а мінімум -34°С. Безморозний період продовжується 155-170 днів. В окремі роки бувають сильні морози. Тривалість періоду зі стійким сніговим покривом 95-105 днів.
Грунти.
Ґрунтовий покрив області різноманітний.
За типами поширення можна поділити її
на три зональних частини: поліську, перехідну
до лісостепової, що простягається на
південь від означеної межі, і лісостепову.
В поліській зоні переважають бідні безструктурні
малородючі ґрунти. В основному тут поширені
дерново-
Максимальна глибина промерзання ґрунту.
Для Чернігівської області глибина промерзання ґрунту взимку 140-160см.
3.Топографо-геодезична вивченість району
Ділянка робіт забезпечена топографічною картою масштабу 1:25000. На території збереглися 3 пункти тріангуляції.
№п.п |
Назва пункту |
Координати, м |
Відмітка | |
X |
Y | |||
1 |
Стача |
6065,575 |
4307,150 |
214,3 |
2 |
Сосна |
6072,4675 |
4313,835 |
142,8 |
3 |
Михалино |
6067,7625 |
4312,2875 |
201,3 |
Дані пункти тріангуляції можуть бути використані для проектування полігонометрії згущення.
4. Характеристика полігонометрії згущення
ПАРАМЕТРИ |
4 клас |
1 розряд |
2 розряд |
Довжина ходу, км |
|||
а) окремого |
14.0 |
7.0 |
4.0 |
б) між вихідною і вузловою точкою |
9.0 |
5.0 |
3.0 |
в) між вузловими точками |
7.0 |
4.0 |
2.0 |
Периметр полігону, км |
40 |
20 |
12 |
Довжина сторін ходу, км |
|||
максимальна |
3.00 |
0.80 |
0.50 |
оптимальна |
0.25 |
0.12 |
0.08 |
мінімальна |
0.50 |
0.30 |
0.20 |
Відносна похибка вимірювання ліній 1/Т |
1:25000 |
1:10000 |
1:5000 |
Максимальна кількість сторін в ході, n |
15 |
15 |
15 |
Середня квадратична похибка вимірювання кутів, mβ (сек.) |
3 |
5 |
10 |
Кутова нев’язка, fβ (сек.) |
5√n+1 |
10√n+1 |
20√n+1 |
Мінімальна відстань між паралельними ходами, км |
2.5 |
1.5 |
Примітки:
1. При вимірюванні
сторін полігонометрії слід
2. Як виняток, у ходах полігонометрії 1 розряду довжиною до 1 км і в ходах полігонометрії 2 розряду довжиною до 0.5 км допускається абсолютна лінійна нев’язка 10 см.
3. Кількість кутових
і лінійних нев’язок, близьких
до граничних, не повинна
5. Характеристика паралельно прокладених ходів полігонометрії.
При прокладанні паралельних полігонометричних ходів одного класу чи розряду і по довжині близьких до граничних, відстань між пунктами повинна бути не менше ніж 2,5 км в 4 класі і 1,5 км - 1 розряді. При менших відстанях між найближчими пунктами повинен бути прокладений хід відповідної категорії. В такому разі два ходи перетворюються в систему ходів з двома вузловими точками. Ця система обраховується сумісно, підвищується точність.
При прокладенні полігонометричних ходів різної точності, наприклад 1 розряду і 4 класу, які йдуть паралельно, і при наявності відстані між пунктами менше 1,5 км між цими ходами повинен бути прокладений хід 1 розряду.
Схема паралельних ходів
6. Можливі схеми
побудови полігонометрії та
Окремий хід
P – пункти ходу
S – сторони ходу
L – замикальна лінія
α – дирекцій ний напрямок
β – виміряні кути
Хід з однією вузловою точкою
Хід з кількома вузловими точками
Система полігонів
7. Умови проектування полігонометричних ходів
Полігонометричні мережі 4 класу, 1 і 2 розрядів створюють для згущення державних планових геодезичних мереж 1, 2 і 3 класів, яких недостатньо для виконання топографічних знімань.
Щільність геодезичної основи повинна бути в містах, селищах та інших населених пунктах і на промислових майданчиках не менше чотирьох пунктів на 1 кв.км у забудованій частині та одного пункту на 1 кв.км на незабудованих територіях.
Мережі полігонометрії 4 класу, 1 і 2 розрядів створюються у вигляді окремих ходів та систем ходів.
Ходи полігонометрії повинні прокладатися на місцевості, найбільш сприятливій для проведення кутових і лінійних вимірювань.
Окремий хід полігонометрії повинен опиратися на два вихідних пункти. На вихідних пунктах вимірюють прилеглі кути.
Прокладання висячих ходів не допускається.
Ходи полігонометрії повинні прокладатися на місцевості, найбільш сприятливій для проведення кутових і лінійних вимірювань. Місця встановлення пунктів полігонометрії повинні бути легкодоступні, добре розпізнаватися на місцевості і забезпечувати довгочасне збереження центрів і знаків. Не можна вибирати місця на зсувних ділянках, на ріллі, на штучних насипах, на проїжджих частинах доріг, на територіях, які підлягають забудові тощо. Пункти повинні бути закладені так, щоб візирний промінь проходив не ближче ніж за 0,5 м від перешкоди. Для дотримання техніки безпеки пункти полігонометрії не повинні бути дуже близько до колії, лінії електропередач високої напруги тощо.
На забудованих територіях місця закладання пунктів вибирають переважно у фундаментах і стінах капітальних бетонних або цегляних споруд, з метою збереження.
8. Характеристика запроектованої полігонометрії
Запроектовані полігонометричні ходи опираються на 3 пункти тріангуляції.
|
№п.п. |
Основні показники |
Стача - Сосна |
Сосна - Михалино |
Михалино - Стача |
1 |
Довжина ходу, км |
13.890 |
6.525 |
9.725 |
2 |
Периметр полігону, км |
30.14 | ||
3 |
Кількість сторін |
14 |
10 |
14 |
4 |
Довжини сторін, км: |
|
||
|
0.890 |
0.525 |
0.625 | |
- максимальна |
1.075 |
0.750 |
0.800 | |
Висновок: Запроектована полігонометрія 4 класу повністю відповідає інструкції.
9. Визначення центра ваги окремого полігонометричного ходу графічним і аналітичним способами
Для розрахунку точності обираємо хід, який знаходиться в найнесприятливіших умовах.
№№ пунктів |
Координати, м |
Довжини ст., S (м) |
Кути β° |
Do,I, м |
Do,i2, м2 |
Тип центру | |
Х |
Y | ||||||
Стача |
6065,575 |
4307,150 |
5150 |
26522500 |
У15н | ||
997,5 |
82 |
||||||
1 |
6066,372 |
4306,602 |
4675 |
21855625 |
У15н | ||
890 |
4 |
||||||
2 |
6066,972 |
4307,248 |
3850 |
14822500 |
У15 | ||
987,5 |
73,5 |
||||||
3 |
6067,828 |
4306,750 |
3387,5 |
11475156,25 |
У15н | ||
937,5 |
37,5 |
||||||
4 |
6068,245 |
4306,845 |
2650 |
7022500 |
У15н | ||
1000 |
30 |
||||||
5 |
6069,772 |
4307,062 |
1962,5 |
3851406,25 |
У15н | ||
1000 |
40 |
||||||
6 |
6070,774 |
4307,128 |
1812,5 |
3285156,25 |
У15н | ||
980 |
7 |
||||||
7 |
6071,548 |
4307,702 |
1675 |
2805625 |
У15н | ||
972,5 |
3 |
||||||
8 |
6072,222 |
4308,500 |
1900 |
3610000 |
У15н | ||
1000 |
8 |
||||||
9 |
6072,830 |
4309,185 |
2462,5 |
6063906,25 |
У15н | ||
997,5 |
12 |
||||||
10 |
6073,428 |
4310,022 |
3215,5 |
10320156,25 |
У15 | ||
1075 |
56,5 |
||||||
11 |
6073,228 |
4311,108 |
3615,5 |
13050156,25 |
У15н | ||
1050 |
74 |
||||||
12 |
6072,728 |
4312,062 |
3900 |
15210000 |
У15н | ||
1002,5 |
83 |
||||||
13 |
6072,128 |
4312,878 |
4337,5 |
18813906,25 |
У15 | ||
1000 |
67 |
||||||
Сосна |
6072,4675 |
4313,835 |
5325 |
28355625 |
У15н | ||
∑X 91056,1175 |
∑Y 64634,077 |
∑S 13890 |
∑ Do,i2 187064218,75 |
||||
