Назначение и методы построения государственных геодезических сетей (ГГС) и сетей сгущения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Построение геодезических сетей для топографических съемок на большой территории

1.1 Государственная геодезическая сеть

1.2 Геодезические сети сгущения

2. Измерения в геодезических сетях

2.1 Назначение, устройство и характеристики точного теодолита 3Т5КП

Методика измерения горизонтальных и вертикальных углов

2.2 Технические характеристики GPSприёмника TrimbleR 8 GNSS.

2.3 Назначение, устройство и характеристики электронного тахеометра 3Та5Р. Методика измерение углов, расстояний, координат и высот точек местности

3. Общие сведения о тахеометрической съемке местности

3.1 Съемочное обоснование тахеометрической съемки

3.2 Съемка ситуации и рельефа местности

3.3 Обработка результатов тахеометрической съемки

4. Проектирование геодезических сетей

4.1 Технология производства и определение объемов проектируемых работ по созданию ОМС на землях Новоспасского района

4.1.1 Физикогеографическая характеристика

4.1.2 Топографогеодезическая обеспеченность

4.1.3 Заявка для получения топографических карт масштабов 1:2000 1:1000000 на район работ

4.2 Технический проект создания ОМС на Новоспасский район

4.2.1 Выбор типа центра и составление карточки закладки пункта ОМС

4.2.2 Акт сдачи пункта наблюдение за сохранностью

4.2.3 Технический проект создания ОМС (фрагмент).Каталог координат пунктов ОМС

4.2.4 Продольный профиль

Заключение по курсовой работе

Литература

Приложение



Введение

Геодезия наука, изучающая форму и размеры поверхности Земли или отдельных ее участков путем измерения, их вычислительной обработки, поверхности карт, планов, профилей, которые используют при решении инженерных, экономических и других задач.

В задачу геодезии входит изучение методов:

измерений линий и углов поверхности Земли, под землей (в шахтах, тоннелях), над землей (при аэрофотосъемке, использовании искусственных спутников Земли, ракетнокосмической техники) с помощью специальных геодезических приборов;

вычислительной обработки результатов измерений и создания цифровых моделей местности с использованием электронновычислительной техники;

графических построений и оформлением карт, планов и профилей с использованием машинной графики (графопостроителей, принтеров).

Науку о методах получения и преобразования аэроснимков земной поверхности в планы и карты называют аэрофотогеодезией, а использование космических снимков для составления карт земной поверхности - задача космической геодезии, использования результатов измерений и графических построений при решении задач промышленного, сельскохозяйственного, транспортного, культурного строительства, научных исследований, землеустройства, земельного и других кадастров.

Большое значение имеет геодезия в проведении государственного земельного кадастра, предназначенного для обеспечения заинтересованных предприятий, учреждений, организаций и граждан сведениями о земле в целях организации ее рационального использования и охраны, регулирования земельных отношений, землеустройства, обоснования размеров платы за землю, оценки хозяйственной деятельности.

Выполнение курсового проекта имеет цель научить студента создавать качественное геодезическое обеспечение работ по проведению земельного кадастра, мониторинга, планирования и осуществления строительства, а также других научных и хозяйственных работ, привить навыки самостоятельной работы с научнотехнической литературой и умения принимать элементы инженернотехнических решений, инициативу и творчество в работе.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи: геодезический топографический съемка местность

ознакомиться с общими сведениями о назначении и методах построения государственных геодезических сетей (ГГС) и сетей сгущения;

углубленно изучить требования руководящих документов, регламентирующих построение геодезических сетей сгущения;

изучить устройство и принцип работы современных приборов, применяемых при измерениях в геодезических сетях;

изучить содержание работ при выполнении тахеометрической съемки с использованием современных приборов;

приобрести навыки по проектированию геодезических сетей сгущения, определению дополнительных пунктов при сгущении геодезической сети.



1. Построение геодезических сетей для топографических съемок на большой территории

1.1 Государственная геодезическая сеть (ГГС)

Государственная геодезическая сеть (далее ГГС) представляет собой совокупность геодезических пунктов, расположенных равномерно по всей территории и закрепленных на местности специальными центрами, обеспечивающими их сохранность и устойчивость в плане и по высоте в течение длительного времени.

ГГС включает в себя также пункты с постоянно действующими наземными станциями спутникового автономного определения координат на основе использования спутниковых навигационных систем с целью обеспечения возможностей определения координат потребителями в режиме, близкому к реальному времени.

ГГС предназначена для решения следующих основных задач, имеющих хозяйственное, научное и оборонное значение:

* установление и распространение единой государственной системы геодезических координат на всей территории страны и поддержание ее на уровне современных и перспективных требований;

* геодезическое обеспечение картографирования территории России и акваторий окружающих ее морей;

* геодезическое обеспечение изучения земельных ресурсов и землепользования, кадастра, строительства, разведки и освоения природных ресурсов;

* обеспечение исходными геодезическими данными средств наземной, морской и аэрокосмической навигации, аэрокосмического мониторинга природной и техногенной сред;

* изучение поверхности и гравитационного поля Земли и их изменений во времени;

* изучение геодинамических явлений;

* метрологическое обеспечение высокоточных технических средств определения местоположения и ориентирования.

Наряду с ГГС созданы государственные нивелирная и гравиметрическая сети, а также геодезические сети специального назначения. Государственные геодезическая, нивелирная и гравиметрическая сети, созданные за счет средств федерального бюджета, относятся к федеральной собственности и находятся под охраной государства (ст. 16 Федерального закона «О геодезии и картографии» от 26 декабря 1995 г. № 209ФЗ (с изменениями).

По территориальному признаку геодезические сети бывают:

общеземными, т.е. покрывающими весь земной шар;

государственными, т.е. создаваемыми в пределах территории каждой отдельной страны в единой системе координат и высот, принятой в данной стране, сетями сгущениями и местными сетями.

По геометрии различают: плановые, высотные и пространственные сети.

Построение геодезических сетей, как правило, производится по принципу от общего к частному, согласно которому сети делятся на классы, разряды и строятся поэтапно. При этом сначала создается сеть более редких пунктов высшего класса, служащих основой для дальнейшего поэтапного сгущения сети низшими классами (т.е. вначале создается 1 класс, который затем сгущается 2, 3, 4 классами и т.д.). Развитие сети высшего класса позволяет в относительно сжатые сроки распространить избранную систему координат на всю территорию государства и создать возможность развития сетей низших классов в отдельных районах, согласуя очередность работ с потребностями народного хозяйства страны.

Общеземные или глобальные геодезические сети в настоящее время создаются методами спутниковой геодезии. Поэтому ее называют космической или спутниковой геодезической сетью. Положение пунктов в этой сети вычисляют в геоцентрической системе прямоугольных пространственных координат Х, Y, Z, начало которой совмещено с центром масс Земли.

Глобальные геодезические сети используют для решения научных и научнотехнических задач высшей геодезии, геодинамики, астрономии и других наук.

Геодезические высоты пунктов ГГС определяют как сумму нормальной высоты и высоты квазигеоида над отсчетным эллипсоидом или непосредственно методами космической геодезии, или путем привязки к пунктам с известными геоцентрическими координатами. Нормальные высоты пунктов ГГС определяются в Балтийской системе высот 1977 года, исходным началом которой является нуль Кронштадтского футштока. Карты высот квазигеоида над общим земным эллипсоидом и референцэллипсоидом

Красовского на территории Российской Федерации издаются Федеральной службой геодезии и картографии России и Топографической службой ВС РФ.

Масштаб ГГС задается Единым государственным эталоном временичастотыдлины.

В работах по развитию ГГС используются шкалы атомного ТA (SU) и координированного UTC (SU) времени, задаваемые существующей эталонной базой Российской Федерации, а также параметры вращения Земли и поправки для перехода к международным шкалам времени, периодически публикуемые Госстандартом России в специальных бюллетенях Государственной службы времени и частоты (ГСВЧ).

Астрономические широты и долготы, астрономические и геодезические азимуты, определяемые по наблюдениям звезд, приводятся к системе фундаментального звездного каталога, к системе среднего полюса и к системе астрономических долгот, принятых на эпоху уравнивания ГГС.

Метрологическое обеспечение геодезических работ осуществляется в соответствии с требованиями государственной системы обеспечения единства измерений.

Все геодезические сети можно разделить по следующим признакам:

По территориальному признаку:

1) глобальная

2) национальные (ГГС)

3) сети специального назначения (ГССН)

4) съемочные сети

По геометрической сущности:

1) плановые

2) высотные

3) пространственные

Глобальные сети создаются на всю поверхность Земли спутниковыми методами, являясь пространственными с началом координат в центре масс Земли и определяемые в системе координат ПЗ90.

Национальные сети делятся на: Государственную геодезическую сеть (ГГС) с определением координат в СК95 в проекции ГауссаКрюгера на плоскости и на Государственную нивелирную сеть (ГНС) с определением нормальных высот в Балтийской системе, т.е. от нуля Кронштадтского футштока.

Геодезические сети специального назначения (ГССН) создаются в тех случаях, когда дальнейшее сгущение пунктов ГГС экономически нецелесообразно или когда требуется особо высокая точность геодезической сети. В зависимости от назначения эти сети могут быть плановыми, высотными, планововысотными и даже пространственными и создаваться в любой системе координат.

Съемочные сети являются обоснованием для выполнения топосъемок и создаются обычно планововысотными.

ГГС, созданная по состоянию на 1995 год, объединяет в одно целое:

астрономогеодезические пункты космической геодезической сети (АГП КГС),

доплеровскую геодезическую сеть (ДГС),

астрономогеодезическую сеть (АГС) 1 и 2 классов,

геодезические сети сгущения (ГСС) 3 и 4 классов,

Пункты указанных построений совмещены или имеют между собой надежные геодезические связи.

ГГС структурно формируется по принципу перехода от общего к частному и включает в себя геодезические построения различных классов точности:

фундаментальную астрономогеодезическую сеть (ФАГС)

высокоточную геодезическую сеть (ВГС),

спутниковую геодезическую сеть 1 класса (СГС1)

В указанную систему построений вписываются также существующие сети триангуляции и полигонометрии 14 классов. На основе новых высокоточных пунктов спутниковой сети создаются постоянно действующие дифференциальные станции с целью обеспечения возможностей определения координат потребителями в режиме близком к реальному времени.

Таблица 1 Основные характеристики ГГС

Класс сети	Длина сторон	Средняя квадратическая ошибка измеренных углов	Средняя квадратическая ошибка длин базисных сторон
1	>20	0,7	1/400000
2	720	1,0	1/300000
3	58	1,5	1/200000
4	25	2,0	1/200000

По мере развития сетей ФАГС, ВГС и СГС1 выполняется уравнивание ГГС и уточняются параметры взаимного ориентирования геоцентрической системы координат и системы геодезических координат

СК95.Плотность размещения пунктов ГГС следующая: масштаб 1 пункт на: сред. расст.

1:25000 5060 км2 78 км

1:10000 5060 км278 км

1:5000 2030 км2 56 км

1:2000 515 км2 24 км

Ошибка длины: ms = 0.25 mM,

где m - графическая ошибка длины на карте, M - знаменатель масштаба.

Высоты всех пунктов ГГС определены в основном тригонометрическим нивелированием по сторонам сети от пунктов, принятых за опорные, которые определены геометрическим нивелированием и расположены не реже чем 3 стороны полигонометрии или 75 км в сети триангуляции.

Плановые геодезические сети (ПГС).Методы построения плановых сетей.

При построении плановых сетей отдельные пункты сети служат исходными - их координаты должны быть известны. Координаты остальных пунктов определяют с помощью измерений, связывающих их с исходными. Плановые геодезические сети создают следующими методами.

Триангуляция - метод определения планового положения геодезических пунктов путем построения на местности сети треугольников, в которых измеряют углы, а также длины некоторых сторон, называемых базисными сторонами (рис.1).

Положим, что в треугольнике АВP известны координаты пунктов А ( , ) и B ( , ).

Это позволяет путем решения обратной геодезической задачи определить длину стороны и дирекционный угол направления с пункта A на пункт B. Длины двух других сторон треугольника АВP могут быть вычислены по теореме синусов

; .

Рисунок 1 Схема сети триангуляции

Продолжая подобным образом, вычисляют длины всех сторон сети. Если, кроме базиса b известны другие базисы (на рис. 1 базисы показаны двойной линией), то длины сторон сети можно вычислить с контролем.

Дирекционные углы сторон АP и ВP треугольника АВP равны

; .

Координаты пункта P определятся по формулам прямой геодезической задачи

; .

Аналогично вычисляют координаты всех остальных пунктов.

Трилатерация - метод определения планового положения геодезических пунктов путем построения на местности сети треугольников, в которых измеряют длины их сторон.

Если в треугольнике АВP (рис.1) известен базис b и измерены стороны и , то на основе теоремы косинусов, можно вычислить углы треугольника;

;

;

. (1)

Так же вычисляют углы всех треугольников, а затем, как и в триангуляции, координаты всех пунктов.

Рисунок 2 Схема сети трилатериции

Полигонометрия - метод определения планового положения геодезических пунктов путем проложения ломаной линии (полигонометрического хода) или системы связанных между собой ломаных линий (сети полигонометрии), в которых измеряют углы поворота и длины сторон.



Рисунок 3 Полигонометрия: а полигонометрический ход; б - система ходов

Схема полигонометрического хода показана на рис. 3 a, где A и B - исходные пункты; CA и BD исходные направления, дирекционные углы которых известны; 1, 2, 3, 4, 5 точки (вершины) хода; измеренные горизонтальные углы; измеренные длины сторон (i = 1, 2, …).

Высотная геодезическая сеть (нивелирная сеть) -- сеть пунктов земной поверхности, высоты которых над уровнем моря определены геодезическим методом нивелирования. Пункты нивелирной сети закрепляют на местности нивелирными марками и реперами, которые закладывают в стены долговечных сооружений или непосредственно в грунт на некоторую глубину. Нивелирная сеть служит высотной основой топографических съемок, а при повторных определениях нивелирных высот её пунктов используется также для изучения вертикальных движений земной коры. Высотная опорная геодезическая сеть развивается в виде сетей нивелирования IIV классов точности, а также технического нивелирования в зависимости от площади и характера объекта строительства. Исходными для развития высотной опорной геодезической сети являются пункты государственной нивелирной сети (ГНС). Балтийская система высот В настоящее время в России и ряде других стран СНГ используется Балтийская система высот. Балтийская система высот -- принятая в СССР в 1930 году система абсолютных высот, отсчёт которых ведётся от нуля Кронштадтского футштока. От этой отметки отсчитаны высоты опорных геодезических пунктов. Нуль Кронштадтского футштока представляет собой многолетний средний уровень Балтийского моря. Система высот по данному исходному пункту создавалась при помощи наземных геодезических измерений, методами нивелирования I и II классов. Для распространения единой системы высот по территории страны применяется Государственная нивелирная сеть (является частью Государственной геодезической сети). Главной высотной основой сети являются нивелирные сети I и II классов. Кроме установления Балтийской системы высот, они используются для решения научных задач: изучение изменения высот земной поверхности (земной коры), определения уровня воды морей и океанов и т. д. Как минимум, каждые 40 лет проводится повторное нивелирование всех линий нивелирования I класса и некоторых линий II класса. Нивелирная сеть I класса состоит из сомкнутых полигонов периметром 1200--2000 км. Средняя ошибка определения высоты -- менее 0.8 мм на 1 км хода. Нивелирная сеть II класса образует полигоны с периметром в 400--1000 км. Средняя погрешность определения высоты -- менее 2 мм на 1 км хода.

1.2 Геодезические сети сгущения

В настоящее время наиболее эффективным методом создания геодезической сети, включая и геодезические сети сгущения, является метод, связанный со спутниковыми технологиями (ГЛ0НАСС, GPS). Однако этот метод требует наличия приемной аппаратуры, высокая стоимость которой препятствует широкому ее использованию. Поэтому наряду с высокоэффективными спутниковыми технологиями используют и традиционные методы. Следует заметить, что при выполнении геодезических работ в закрытых помещениях и в стесненных условиях, когда наблюдение созвездия спутников невозможно или затруднительно, традиционные методы являются единственно возможными для решения многих задач.

Геодезические сети сгущения строят методами триангуляции и полигонометрии для сгущения государственной геодезической сети до плотности, необходимой для создания съемочного обоснования съемок крупного масштаба.

Триангуляцию 1 и 2го разрядов развивают в открытой и горной местности. Там, где триангуляцию 1 и 2го разрядов выполнить по условиям местности невозможно или нецелесообразно, развивают полигонометрическую сеть 4го класса, 1 и 2го разрядов. Необходимо отметить, что полигонометрия 4го класса для крупномасштабных съемок по сравнению с государственной выполняется с пониженной точностью.

При создании полигонометрии выполняют весь комплекс основных геодезических работ: угловые и линейные измерения, нивелирование. Углы на пунктах полигонометрии измеряют способом отдельного угла или круговых приемов оптическими теодолитами типа. Т1, Т2, Т5 с точностью центрирования 1 мм. Высоты на все пункты полигонометрии передаются нивелированием IV класса или техническим. Линии измеряют непосредственно: светодальномерами, подвесными мерными приборами или косвенно -- длины сторон хода вычисляют по вспомогательным величинам.

При проведении различных народнохозяйственных, в том числе и землеустроительных, мероприятий на большой территории необходимы топографические карты и планы, составленные на основе сети геодезических пунктов, плановое положение которых на земной поверхности определено в единой системе координат, а высотное -- в единой системе высот. При этом геодезические пункты могут быть только плановыми или только высотными или одновременно -- плановыми и высотными.

Сеть геодезических пунктов располагается на местности согласно составленному для нее проекту. Пункты сети закрепляются на местности особыми знаками.

Построенная на большой территории в единой системе координат и высот геодезическая сеть дает возможность правильно организовать работу по съемке местности. При наличии такой сети съемка может производиться независимо в разных местах, что не вызовет затруднения при составлении общего плана или карты. Кроме того, использование сети геодезических пунктов приводит к более равномерному распределению по территории влияния погрешностей измерений и обеспечивает контроль выполняемых геодезических работ.

Геодезические сети строятся по принципу перехода от общего к частному, т. е. вначале на большой территории строится редкая сеть пунктов с очень высокой точностью, а затем эта сеть сгущается последовательно по ступеням пунктами, построение которых производится на каждой ступени с меньшей точностью. Таких ступеней сгущения бывает несколько.

Сгущение геодезической сети производится с таким расчетом, чтобы в результате получилась сеть пунктов такой плотности (густоты) и точности, чтобы эти пункты могли служить непосредственной опорой для предстоящей съемки.

Плановые геодезические сети строятся в основном методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации.

Метод триангуляции состоит в том, что строят сеть треугольников, в которой измеряют все углы треугольников и как минимум две стороны на разных концах сети (вторую сторону измеряют для контроля измерения первой стороны и установления качества всей сети). По длине одной из сторон и углам треугольников определяются стороны всех Треугольников сети. Зная дирекционный угол одной из сторон сети и координаты одного из пунктов, можно затем вычислить координаты всех пунктов.

Метод полигонометрии заключается в построении сети ходов, в которых измеряют все углы и стороны. Полигонометрические ходы отличаются от теодолитных более высокой точностью измерения углов и линий. Этот метод применяется обычно в закрытой местности. Внедрение в производство электромагнитных дальномеров делает целесообразным применение полигонометрии и в открытой местности.

Метод трилатерации состоит в построении сети треугольников с измерением всех сторон треугольников. В некоторых случаях создаются линейноугловые сети, представляющие собою сети треугольников, в которых измерены стороны и углы (все или в необходимом их сочетании).

Плановые геодезические сети делятся на государственную геодезическую сеть; сети сгущения 1 и 2 разрядов; съемочное обоснование -- съемочную сеть и отдельные пункты.



2. Измерения в геодезических сетях

2.1 Назначение, устройство и характеристики точного теодолита 3Т5КП. Методика измерения горизонтальных и вертикальных углов

Теодолит ЗТ5КП предназначен для измерения углов в геодезических сетях сгущения, съемочных сетях, для теодолитных съемок, проведения изыскательских работ, измерения в прикладной геодезии и определения магнитных азимутов.

Теодолит может быть использован для измерения расстояний нитяным дальномером и для определения магнитных азимутов с помощью буссоли.

На теодолит можно устанавливать светодальномер 2СТ10 для измерения расстояний с высокой точностью. Длина резьбовой части закрепительных осей, устанавливаемых на теодолит, должна быть не более 4 мм. Температурный диапазон работы отминус 40 до + 50 °С.

Теодолит изготавливается в следующих исполнениях: с секторной оцифровкой вертикального круга, с круговой оцифровкой вертикального круга

Устройство и принцип работы

Теодолит ЗТ5КП (рис.4,5) оптический прибор с самоустанавливающимся компенсатором вертикального круга и шкаловым отсчетным микроскопом. Благодаря секторной оцифровке вертикального круга и устройству автоматического изменения знаков отсчеты по величине и знаку соответствуют измеренному вертикальному углу без дополнительных вычислений независимо от того, при каком положении теодолита (круг слева или справа) проводилось измерение (символы Л и П). Теодолит снабжен устройством для точной установки отсчета по горизонтальному кругу.

Кругискатель направлений позволяет быстро установить теодолит по заданному направлению. Наводящие винты зрительной трубы и алидады горизонтального круга с соответствующими закрепительными винтами куркового типа. Обе пары винтов расположены с одной стороны теодолита для удобства перехода от наведения зрительной трубы по азимуту к наведению в вертикальной (коллимационной) плоскости. Теодолит ЗТ5КП сконструирован по модульному принципу.

Рисунок 4 Теодолит

Рисунок 5 Теодолит



Горизонтальный и вертикальный круги разделены и оцифрованы через 1°. Изображения штрихов и цифр проецируются на плоскость отсчетных шкал микроскопа.

Измерение углов. Горизонтальные углы измеряют способом измерения отдельного угла и способом круговых приемов. Способ круговых приемов применяется, когда число наблюдаемых направлений на пункте более двух.

Последовательность действий:

при круге лево (КЛ) устанавливают на лимбе отсчет близкий к 00 и наводят трубу на 1 пункт, затем снимают отсчет по лимбу;

вращая алидаду по ходу часовой стрелки, наводят трубу последовательно на 2, 3, 4 и т.д. пункты, далее снова на 1 пункт, каждый раз снимая отсчет;

переводят трубу через зенит и при круге право (КП) наводят ее на 1 пункт, также снимая отсчет по лимбу;

вращая алидаду против хода часовой стрелки, наводят трубу последовательно на 2, 3, 4 и т.д. пункты, затем снова на 1 пункт, каждый раз снимая отсчет по лимбу.

При измерениях способом отдельного угла выполняют следующую последовательность:

наводят трубу на точку направления 1 стороны угла при КЛ, снимают отсчет;

поворачивают алидаду по ходу часовой стрелки, наводят трубу на точку, фиксирующую правую сторону угла, снимают повторный отсчет;

переводят трубу на точку направления 1 стороны угла и снимают отчет при КП;

поворачивая алидаду по ходу часовой стрелки, наводят трубу на точку и снимают отсчет.



2.2 Технические характеристики GPSприёмника Trimble R8 GNSS

Система Trimble R8 GNSS многоканальный мультисистемный GNSS приемник и антенна с интегрированным радиомодемом в одном компактном корпусе. В Trimble R8 GNSS объединены в единое целое передовые технологии и совершенная конструкция системы, обеспечивая вам максимальную точность и производительность. Используя усовершенствованный RTK процессор, технология RTrack позволяет приемникам Trimble R8 GNSS использовать как GPS сигналы нового поколения L2C и L5, так и ГЛОНАСС сигналы L1/L2. GNSS сигналы обеспечат профессиональным геодезистам реальные преимущества при работе в поле. От мощного полевого ПО Trimble до самого приемника, вся конструкция системы Trimble R8 GNSS имеет полевое исполнение. Подвижный приемник исключительно удобен при работе в поле, поскольку защищен, легок и не использует ни одного кабеля. В качестве базовой станции он также удобен и не требует кабельных соединений. Вы можете использовать Trimble R8 GNSS и как базовую, и как подвижную систему в зависимости от требований вашего проекта. В опции связи системы Trimble R8 GNSS входят: внутренний радиомодем 450 МГц для работы в качестве беспроводной базы или встроенный GSM/GPRS модем для соединения с Интернетом при работе в качестве подвижного приемника в сети Trimble VRS™. Система Trimble R8 GNSS идеально предназначена для работы в составе набора оборудования TrimbleIntegratedSurveying™. Благодаря мощному полевому программному обеспечению TrimbleSurveyController™ геодезист может комбинировать данные GPS и оптических инструментов в едином файле проекта. Затем данные проекта удобно и быстро передаются в офисное ПО Trimble для обработки. Trimble R8 GNSS может также использоваться в составе комплекта Trimble I.S. Rover. Просто добавьте призму на переносную веху и свяжите Trimble R8 GNSS с роботизированным тахеометром, таким как Trimble S6.

Такое интегрированное решение позволит геодезистам максимально эффективно использовать преимущества обеих полевых методик для еще большего повышения производительности.

Технические характеристики gpsприёмника:

Измерения Технология Trimble RTrack, Усовершенствованный GPS чип TrimbleMaxwell™ CustomSurvey GNSS, высокоточный множественный коррелятор измерений псевдодальностей GNSS, нефильтрованные и несглаженные измерения псевдодальностей для обеспечения низких шумов, малых ошибок многолучевости, малой временной области корреляции и высоких динамических характеристик систем, измерения фаз несущих частот GNSS с очень низким уровнем помех и точностью менее 1 мм в полосе частот 1 Гц, вывод отношения сигнал/шум на L1, L2 и L5 в дБГц, проверенная в поле технология Trimble для отслеживания спутников с малыми углами возвышения, 72 канала:

GPS сигналы: L1 C/A код, L2C, полный цикл фазы несущих L1/L2/L5

ГЛОНАСС сигналы: L1 C/A код, L1 P код, L2 P код, полный цикл фазы несущих L1/L2

Поддержка SBAS систем SBAS WAAS/EGNOS1

Точность при дифференциальной GPS съемке

В плане ±0,25 м + 1 мм/км СКО

По высоте ±0,50 м + 1 мм/км СКО

WAAS3 Обычно <5 м (3 СКО)

Точность при статической съемке

В плане ±5 мм + 0,5 мм/км СКО

По высоте ±5 мм + 1 мм/км СКО

Точность при кинематической съемке

В плане ±10 мм + 1 мм/км СКО

По высоте ±20 мм + 1 мм/км СКО

Время инициализации обычно менее 10 секунд

Надежность инициализации обычно >99,9%

Связь 3проводная последовательная на Порт 1 (7pin Lemo) . Полная последовательная RS232 на Порт 2 (Dsub 9pin), Полностью интегрированный и герметичный встроенный радиомодем 450 МГц с возможностью приема и передачи мощность передачи: 0,5 Вт, дальность: 35 км типичная / 10 км при хороших условиях, полностью интегрированный и герметичный встроенный GSM/GPRS модем, полностью интегрированный и герметичный порт связи 2,4 ГГц (Bluetooth®), поддержка сотовых модемов GSM/GPRS/CDPD для работы в сетях RTK и VRS

Питание вход питания на Порт 1 (7pin Lemo) от внешнего источника 11 28 В пост . тока с защитой от перенапряжения

Потребление энергии потребляемая мощность менее 3,1 Вт в режиме RTK со встроенным модемом. Время работы от внутренней батареи:

с модемом 450 МГц только на прием 5,3 часа, в зависимости от температуры;

с модемом 450 МГц на прием и передачу 3,5 часа, в зависимости от температуры и скорости передачи по эфиру;

с GSM/GPRS модулем 3,8 часа, в зависимости от температуры;

Батарея Перезаряжаемые сменные литиевоионные батареи 7,4 В, 2,4 Ач во внутреннем батарейном отсеке, зарядка внутренняя, с помощью вне него AC адаптера питания.

Запись и передача данных

Запись во встроенную память 11 Mб: 302 часа записи данных сырых измрений от 6 спутников с интервалом 15 секунд, позиционирование с интервалами 1 Гц, 2 Гц, 5 Гц и 10 Гц, вход и выход CMRII, CMR+, RTCM 2 .1, RTCM 2 .3, RTCM 3 .0, вывод NMEA 16 сообщений . Выход GSOF и RT17 . Поддержка BINEX формата и сглаживания несущей

Ударо и вибростойкость MILSTD810F, выдерживает падение на бетон с высоты 1 м.

Зарядное устройство внутреннее с внешним адаптером питания переменого тока (отсутствует необходимость во внешнем З/У

Рабочая температура от 40°C до +65°C

Влажность 100%

Корпус легкий, полностью герметичный, усиленный промышленный

пластик

Водонепроницаемость IPx7, выдерживает погружение в воду на глубину 1метр.

Ударостойкость В выключенном состоянии: Выдерживает падение с вехи 2м на бетон. Во включенном состоянии: до 40 G, 10 мсек, пилообразно.

Вибрация соответствует стандарту MILSTD810F, FIG .514 .5C1

Вес 1,35 кг включая внутреннюю батарею, встроенный радиомодем и стандартную УКВ антенну . 3,71 кг весь мобильный RTK комплект, включая батареи, вешку и контроллер с кронштейном

Размеры 19 см x 11,2 см, включая разъемы.

2.3 Назначение, устройство и характеристики электронного тахеометра 3Та5Р. Методика измерение углов, расстояний, координат и высот точек местности

Тахеометр электронный ЗТа5Р (в дальнейшем тахеометр) предназначена для выполнения крупномасштабных топографических съемок, для создания сетей планововысотного обоснования, для выполнения исполнительных съемок застроенных и застраиваемых территорий, для автоматизированного решения в полевых условиях различных геодезических и инженерных задач при помощи прикладных программ.

Тахеометром можно производить измерения углов (горизонтальных и вертикальных), выполнять измерения полярных координат, получать результаты измерений в виде горизонтальных проложений и превышений, а также в виде вычисленных прямоугольных координат.

Результаты измерений могут быть записаны в карту памяти.

Устройство и принцип работы.

Тахеометр оптикоэлектронный прибор, совмещающий в себе электронный теодолит, светодальномер (далее по тексту дальномер), вычислительное устройство и регистратор информации.

Блок контрольного отсчета (БКО) предназначен для проведения оперативного контроля дальномера и выполнен в виде крышки на объектив зрительной трубы. Внутри крышки установлена призма. Результат измерения расстояния до призмы БКО (контрольный отсчет) при выпуске с предприятияизготовителя записывают в разделе 1 ЗТа5сб004 ПС.

Проведение измерений. Измерение углов. Для измерения углов достаточно навести зрительную трубу на отражатель (визирную цель). Установить режим измерения углов, для этого выбрать шаблон дисплея 1. Подтвердить выбор нажатием кнопки ввод. На дисплее высвечиваются результаты измерений. Результаты измерений могут быть записаны в карту памяти.

Измерение дирекционных углов. Для измерения дирекционных углов необходимо ввести в память тахеометра начальное значение дирекционного угла (ВВОД Нао). Для этого установить режим ввода дирекционного угла.

При наборе нового значения дирекционного угла прежнее значение стирается. Набрать новое значение и ввести его в память тахеометра нажатием кнопки ввод. Если значение не изменяется, необходимо подтвердить это нажатием кнопки ввод.

Режим измерения углов, горизонтального проложения и превышения.

Установить режим измерения углов, горизонтального проложения и превышения, для этого выбрать шаблон дисплея 4. Подтвердить выбор нажатием кнопки ввод. Навести зрительную трубу на отражатель до совмещения перекрестия сетки нитей зрительной трубы с центром отражателя. Нажать кнопку ИЗМЕР.

Начало цикла измерения расстояния индицируется на дисплее символом >в четвертой строке. Смещение символа > вправо по строке является подтверждением наличия сигнала от отражателя и выполнения программы измерений. Измерение расстояния осуществляется в основном режиме.

На дисплее высвечиваются результаты измерения. Окончание измерения сопровождается звуковым сигналом. Для повторения измерения нажать кнопку ИЗМЕР.

Если символ > не высвечивается или высвечивается, но не переходит по разрядам строки, уровень сигнала недостаточен для измерений.

Превышение вычисляется с учетом высоты отражателя и высоты инструмента. Результаты намерений могут быть записаны в карту памяти. После записи результатов измерения на дисплее высвечивается значение номера следующей точки. Для начала следующего измерения нажать кнопку ИЗМЕР.

Режим измерения расстояний без измерения углов. Установить основной режим измерения, режим непрерывного или быстрого измерения. Установить шаблон дисплея 2. Установить режим измерения расстояния без измерения углов. Нажать кнопку ИЗМЕР.

Начало цикла измерения в основном режиме и режиме быстрого измерения индицируется на дисплее символом > в четвертой строке. Смешение символа > вправо по строке является подтверждением наличия сигнала от отражателя и выполнения программы измерений. На дисплее высвечиваются результаты измерения. Окончание измерения сопровождается звуковым сигналом.

Для повторения измерения нажать кнопку ИЗМЕР.

Если символ > не высвечивается или высвечивается, но не переходит по разрядам строки, уровень сигнала недостаточен для измерений. Результаты измерения могут быть записаны в карту памяти.

В режиме непрерывного измерения символ не высвечивается, окончание каждого измерения сопровождается звуковым сигналом.

Новый цикл измерения начинается во время высвечивания результата, повторное нажатие кнопки ИЗМЕР. не требуется.

Выход из режима (остановка измерений) по нажатии кнопки меню. Результаты измерений не могут быть записаны в карту памяти.

Определение координат станции. Программа вычисляет координаты станции по двум точкам с известными координатами. Направление измерения по часовой стрелке. Ввод координат точки с помощью клавиатуры:

вести значение номера точки стояния, подтвердить ввод нажатием кнопки ввод;

ввести высоту тахеометра, подтвердить ввод нажатием кнопки ввод.;

ввести координаты первой точки, подтвердить ввод каждой координаты нажатием кнопки ввод.

ввести высоту отражателя первой точки, подтвердить ввод нажатием кнопки ввод. Навести зрительную трубу на первую точку, нажать кнопку ИЗМЕР. Начало цикла измерения расстояния индицируется на дисплее символом > в четвертой строке. На дисплее высвечивается результат измерения. Аналогично провести измерения второй точки. Для записи координат станции нажать кнопку ввод. Координаты станции запишутся в память тахеометра.

Наименьшее из расстояний до двух точек с известными координатами должно быть меньше, чем расстояние между этими точками, в противном случае программа останавливается и на дисплей высвечивается сообщение «Неправильная конфигурация».

Измерение недоступных расстояний. Навести зрительную трубу на первую измеряемую точку, нажать кнопку ИЗМЕР. На дисплее высвечиваются результаты измерений. Далее навести зрительную трубу на следующую точку, нажать кнопку ИЗМЕР. На дисплее высвечиваются результаты измерений. На дисплее высвечивается сообщение «Вычислить?». Для продолжения нажать кнопку ввод. На дисплее высвечивается значение (горизонтального проложения). Горизонтальный угол между точками должен быть меньше 180°00'00".

Затем навести зрительную трубу на точку высоту, которой необходимо измерить. Нажать кнопку ввод. На дисплее высвечиваются значения высоты H и превышения h. Для выхода из режима нажать кнопку меню.



3. Общие сведения о тахеометрической съемке местности

3.1 Съемочное обоснование тахеометрической съемки

Съемочное обоснование тахеометрической съемки являются тахеометрические ходы, опирающиеся на пункты сетей сгущения. Перед съемкой на основе существующей геодезической сети строят съемочную сеть до густоты пунктов, обеспечивающей продолжение на территории съемки тахеометрических ходов с соблюдением технических требований инструкции, приведенных ниже(Таблица 2).До начала полевых работ на имеющихся топографических картах составляют проект тахеометрической ходов. В процессе рекогносцировки проект ходов уточняют в натуре и точки хода закрепляют кольями, металлическими костылями, отрезками труб или другими знаками. При необходимости обеспечения сохранности пунктов на несколько лет их закрепляют более надежными знаками. Расстояние от точек тахеометрических ходов до пикетов и расстояние между пикетами не должны превышать допусков, указанных в таблице 3.

Таблица 2 Технические требования для съемки тахеометром

Масштаб съемки	Максимальные значения
	Длина хода, м	Длины сторон, м	Числа сторон в ходе
1:5000	1200	300	6
1:2000	600	200	5
1:1000	300	150	3
1:500	200	100	2

До начала полевых работ на имеющихся топографических картах состав укрепляют проект тахеометрической ходов. В процессе рекогносцировки проект ходов уточняют в натуре и точки хода закрепляют кольями, металлическими костылями, отрезками труб или другими знаками. При необходимости обеспечения сохранности пунктов на несколько лет их закрепляют более надежными знаками. Расстояние от точек тахеометрических ходов до пикетов и расстояние между пикетами не должны превышать допусков, указанных в таблице 3.

Таблица 3 Расстояние от точек тахеометрических ходов до пикетов

Масштаб съемки	Сечение рельефа, м	Максимальное расстояние между пикетами, м	Максимальное расстояние от прибора до рейки при съемки рельефа, м	Максимальное расстояние от приборов до рейки при съемке контуров, м
1:5000	0,5; 1,0	60; 80	250; 300	150; 150
	2,0	100	350	150
1:2000	5,0	120	250	150
	0,5	40	200	100
1:1000	1,0	40	250	100
	2,0	50	230	100
1:500	0,5	20	150	80
	1,0	30	200	80
	0,5	15	100	60
	1,0	15	150	60

Горизонтальные углы и углы наклона в ходах измеряют при двух положениях вертикального круга: стороны ходов измеряют номограммным дальномером в прямом и обратном направлениях 3...6 приемами в зависимости от условий измерений. При высоте сеченья рельефа 0,5 м высоты точек ходов определяется техническим нивелированием, пользуясь уровнем зрительной трубы. Образец записи в полевом журнале при тахеометрической съемке, выполненной тахеометром Дальта 010В, для плана масштаба 1:2000 с высотой рельефа 1 м и приведен в таблице 3.

3.2 Съемка ситуации и рельефа местности

Съемку ситуации и рельефа выполняют с точек хода, где установлен теодолит. Вокруг точки хода -- станции -- намечают характерные точки рельефа и ситуации, на которых последовательно устанавливают рейку.

Такие точки называют пикетами или реечными точками, они не закрепляются на местности. Пикеты должны быть расположены таким образом, чтобы в дальнейшем, после определения их планового положения и высоты, можно было составить топографический план.

Среднее расстояние между соседними пикетами зависит от масштаба съемки и соответственно равно: 10 м -- для масштаба 1 : 500; 20 м для 1: 1000; 5 м для 1 : 2000 и 100 м для масштаба 1 : 5000. Количество пикетов на станции зависит от масштаба съемки, характера рельефа и особенностей ситуации. Расстояния от прибора до рейки не должны превышать: 60 м при масштабе плана 1 : 500, 80 м при масштабе 1 : 1000, 100 м при масштабе 1 : 2000 и 150 м при масштабе 1 : 5000. При определении нечетких контуров и при съемке рельефа эти расстояния допускается увеличивать в 1,5 раза.

Наблюдение пикетов выполняют при одном положении вертикального круга теодолита, как правило, при КН.

Плановое положение пикетов определяют способом полярных координат: по горизонтальному углу от исходного направления (направление ориентирования) и расстоянию от инструмента до рейки. Высоты пикетов определяют тригонометрическим нивелированием.

Для выполнения съемок теодолит устанавливают на станции и приводят его в рабочее положение. Нулевой штрих лимба горизонтального круга ориентируют по исходному направлению -- на одну из соседних точек хода. Для этого при закрепленном положении лимба вращением алидады горизонтального круга устанавливают отсчет 0°00', алидаду закрепляют; ослабив закрепительный винт лимба, наводят трубу на соседнюю точку хода и закрепляют лимб.

Таким образом, при нулевом отсчете по горизонтальному кругу зрительная труба наведена на соседнюю точку хода.

Далее в процессе измерений горизонтальных углов наведение зрительной трубы на пикеты выполняют путем вращения алидады горизонтального круга при закрепленном лимбе. Полученные значения отсчетов по горизонтальному кругу равны горизонтальным углам, составленным направлением на соседнюю точку хода с направлениями на пикеты.

Место нуля вертикального круга измеряют наблюдениями па 2--3 точки, расхождение значений не должно превышать I мин. Высоту инструмента на станции измеряют с точностью до I см.

При визировании на пикеты средний штрих сетки нитей зрительной трубы наводят на высоту инструмента i, отмеченную на рейке, и определяют отсчеты по горизонтальному и вертикальному кругам. В том случае, если труба наведена на другую высоту на рейке -- V, последняя должна быть занесена в соответствующую графу журнала. Все результаты измерений записывают в журнал нивелирования по квадратам. Одновременно с ведением журнала составляется абрис съемки (рис. 1), в котором схематично указано расположение станций, пикетов, обозначены характерные линии рельефа, направления скатов (стрелками), показано примерное расположение горизонталей. Ситуация на абрисе изображается условными знаками или надписями.

После наблюдения 15...20 пикетов и по окончании работы на станции проверяют ориентирование лимба горизонтального круга путем визирования на точку хода, по направлению которой было выполнено первоначальное ориентирование. Отклонение от нулевого отсчета не должно быть более.

3.3 Обработка результатов тахеометрической съемки

Обработка материалов тахеометрической съемки включает в себя:

проверку полевых журналов и составление схемы тахеометрических ходов;

вычисление координат и высот точек ходов;

вычисление высот пикетов на каждой съемочной точке;

нанесение съемочных и пикетных точек, ситуации и проведение горизонталей;

Все точки наносят при помощи геодезического транспортира, масштабной линейки и измерителя. Точки могут быть нанесены специальными палетками, изготовленными на прозрачной основе для определенных масштабов съемки.

Допустимые невязки в ходе вычисляют по формулам:

для угловой невязки;

вязки в периметре;

для невязки в сумме превышений по ходу

Примечание. Если ход очень короткий, то fs< 0,10 м и fh< 0,10 м.

Тахеометрический ход уравнивают в плановом отношении как теодолитный, а в высотном как в нивелирном.



4. Проектирование геодезических сетей

4.1 Технология производства и определение объемов проектируемых работ по созданию ОМС на землях Новоспасского района

4.1.1 Физикогеографическая характеристика

Рельеф. Рельеф на территорий района холмистый, представляет собой один из участков Приволжской возвышенности. Абсолютные высоты на юге района до 270 метров. Превышения достигают 150 170 метров. В восточной части территории преобладают грядовоувалистые, а в западной холмистые формы рельефа. Поверхность территории сильно изрезана промоинами, глубиной( от 10 до 30 метров), оврагами и балками(ширина до 80 метров, глубина до 12 метров). Продолжающиеся изменения рельефа под воздействием процессов эрозии ведут к непрерывному возрастанию густоты овражной сети. Площадь территории района, измеренная на карте планиметром, составила 745,36 кв.км, а основных населенных пунктов 41,04 кв.км.

Населенные пункты. Сельские населенные пункты большей частью имеют 180250 домов. Крупнейшими селами являются: Павловка(1720 домов), Новоспасское(1685 домов), Канадей (11180 домов). Дома главным образом деревянные, одноэтажные. Застройка сел рядовая, разреженная.

Улицы широкие 1030 метров немощные. Населенные пункты электрофицированны и обеспечены телефонной связью.

Почвы. Монастырский Сунгур расположен в южной части правобережья р. Волга, где процесс почвообразования шел по двум типам -- степному (черноземному) и лесному. В северной части района преобладают почвы лесного типа, часто легкого механического состава. В более равнинном правобережье р. Сызранка (южная часть района) под пологом степной растительности сформировались почвы черноземного типа, составляющие 78 % распаханной территории.

Значительную площадь пашни (55 %) составляют почвы ниже среднего качества с оценкой ниже 55 баллов. На почвы среднего качества (5559 баллов) приходится 28 %; с оценкой (70 -- 85 баллов) -- 17 %.

Животный мир. Животный мир разнообразен. В лесах из млекопитающих обитают несколько видов пушных зверей: заяцбеляк, куница, черный хорь, барсук, американская норка, крот. Встречаются кабаны, лоси, волки. Наиболее многочисленны грызуны -- лесная, полевая мышь, хомяк, суслик, сурок. В лесах много птиц: зяблики, иволги, соловьи, тетерева, глухари. В районе встречаются земноводные: жабы, лягушки, гнездятся разнообразные утки.

4.1.2Топографогеодезическая обеспеченность

Топографогеодезическая обеспеченность Новоспасского района исследуется по данным таблицы "Выписка из каталога координат на Новоспасский район" и копии топографической карты на Новоспасского район масштабом 1:10000.

На карте обозначены пункты ГГС 2, 3, 4 классов точности и с учетом рельефа составляется схема построения ГГС (Приложение 1).

ГГС включает в себя геодезические построения различных классов точности:

-- фундаментальную астрономогеодезическую сеть;

-- высокоточную геодезическую сеть;

-- спутниковую геодезическую сеть 1 класса;

-- астрономогеодезическую сеть и геодезические сети сгущения.

Строят ее по принципу от общего к частному.

Высший уровень в структуре ГГС - фундаментальная астрономогеодезическая сеть (ФАГС). Она является исходной основой для распространения на территории страны общеземной геоцентрической системы координат.

Для определения положения пунктов ФАГС в такой системе координат используют методы космической геодезии. Они обеспечивают высокую точность их общеземной системе координат характеризуется средней квадратической погрешностью не более 10...15 см, а средняя квадратическая погрешность взаимного положения пунктов ФАГС, удаленных один от другого на расстояние 650...1000 км, не должна превышать 1 см в плане и 3 см по высоте.

Пункты ФАГС должны иметь нормальные высоты, для определения которых используют геометрическое нивелирование не ниже II класса точности.

Высокоточная геодезическая сеть (ВГС) опирается на пункты ФАГС. Она представляет собой однородную по точности систему, пункты которой удалены один от другого на расстояние 150..300 км. С помощью пунктов ВГС распространяют на всю территорию страны общеземную систему координат, а также уточняют параметры взаимного ориентирования общеземной и референцной систем координат и решают некоторые другие задачи. Координаты пунктов ВГС относительно пунктов ФАГС определяют со средними квадратическими погрешностями, равными 1...2 см в плановом положении и 3 см по геодезической высоте.

Спутниковая геодезическая сеть 1 класса (СГС1) - третий уровень в структуре современной ГГС. Она представляет собой геодезическое по строение, создаваемое в целях эффективного использования спутниковых технологий при переводе геодезического обеспечения территории страны на спутниковые методы. Исходной основой для создания СГС1 служат ближайшие пункты ФАГС и ВГС. СГС1 в первую очередь создают в экономически развитых районах страны. Расстояние между пунктами СГС1 в среднем составляет 25...35 км. С учетом требований отраслей народного хозяйства плотность пунктов на отдельных территориях может быть увеличена, что обеспечит широкому кругу производителей работ оптимальные условия по применению ГЛОНАСС иGPS аппаратуры в производственной деятельности. Средние квадратические погрешности по каждой из плановых координат пунктов СГС1 относительно ближайших пунктов ВГС не должны превышать 1см.

Астрономогеодезическая сеть 1 и 2 классов (АГС) и геодезические сети сгущения 3 и 4 классов (ГСС) можно создавать как традиционными астрономогеодезическими и геодезическими методами, так и с использованием спутниковых технологий. Средняя длина стороны в АГС обычно составляет 12 км. Астрономогеодезическая сеть задает на всей территории страны геодезическую референцную систему координат и распространяет с необходимой для практики плотностью пунктов общеземную систему координат. Геодезические сети сгущения 3 и 4 классов - главная плановая основа топографических съемок всего масштабного ряда. Исходной основой для их создания служат пункты АГС и СГС1. Средняя длина сторон в ГСС 3 класса составляет 6 км, а 4 класса - 3 км. Точность взаимного положения смежных пунктов АГС и ГСС характеризуется средней квадратической погрешностью, не превышающей 5 см. Положение пунктов ГГС определяют в двух системах геодезических координат: общеземной и референцной. Между ними установлена однозначная связь, обусловленная параметрами взаимного перехода - элементами ориентирования. Референцная система геодезических координат и элементы ее ориентирования относительно общеземной системы координат обязательны для использования на территории страны всеми ведомствами Российской Федерации.

4.1.3 Заявка для получения топографических карт масштабов 1:2000 1:1000000 на район работ