Проектирование геодезической сети сгущения и съёмочной сети при стереотопографической съёмке для получения карты масштаба 1:5000 с высотой сечения рельефа 2 метра

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Московский Государственный Университет Геодезии и Картографии

(МИИГАиК)

Кафедра геодезии

Курсовая работа

"Проектирование геодезической сети сгущения и съёмочной сети при стереотопографической съёмке для получения карты масштаба 1:5000 с высотой сечения рельефа 2 метра"

Работы выполнил

студент ГФ-II-6

Работу проверил доц. Алексашина Е.В.

Москва 2009



Содержание

Введение

1. Разграфка и номенклатура листов топографических карт масштаба 1:5000

2. Проект аэрофотосъемки и размещения планово-высотных опознаков

3. Проектирование и оценка проекта геодезической сети сгущения

4. Проектирование съёмочной сети

4.1 Обратная многократная засечка

4.1.1 Проектирование и оценка проекта обратной многократной засечки

4.1.2 Расчёт точности высоты опознака, определённого из обратной многократной засечки

4.2 Прямая многократная засечка

4.2.1 Проектирование и оценка проекта прямой многократной засечки

4.2.2 Расчёт точности высоты опознака, определённого из прямой многократной засечки

4.3 Теодолитный ход

4.3.1 Проектирование и оценка проекта теодолитного хода

4.3.2 Оценка проекта передачи высот в высотном ходе

Заключение

Используемая литература

Приложение



Введение

топографический аэрофотосъемка сеть опознак

Курсовая работа представляет собой комплекс вопросов по проектированию аэросъемки, по проектированию геодезической сети сгущения и оценке проекта этой сети, по проектированию и оценке съемочной сети, по планово-высотной привязке опознаков. Курсовая работа также имеет учебную цель: практическое использование расчетных формул при решение конкретных технических задач.

Топографические карты, созданные в результате обработки данных топографической съемки используют в различных областях человеческой деятельности. В решении научных, технических, хозяйственных и оборонных задач особенно велика роль карт крупного масштаба. Топографические съемки в крупных масштабах производятся для создания на из основе топографических планов в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500.

В частности топографические планы в настоящее время используются (особенно 1:5000) в городском и сельском строительстве - для разработки генеральных планов городов и проектов планировки сельских населенных пунктов;

для составления проектов размещения первоочередного строительства и решения вопросов благоустройства города или села, для реконструкции городов и сельских населенных пунктов;

в промышленности - для составления технических проектов промышленных и горнодобывающих предприятий;

в геологии - для детальной разведки полезных ископаемых (угли, горные сланцы, фосфориты и др.) и составления генеральных маркшейдерских планов разрабатываемых нефтегазовых месторождений;

в сельском хозяйстве - для составления технических проектов на орошение и осушение земель, а также и гидросооружений, связанных с орошением (регулируемых водоприёмников, водохранилищ и т.п.); для составления земельного кадастра и землеустройства фермерских хозяйств;

в транспортном строительстве - для проектирования железных, автомобильных дорог, магистральных каналов на стадии технического проекта, для составления обобщенных генеральных планов морских портов и судоремонтных заводов.

В настоящее время топографические съемки крупных масштабов выполняются следующими методами: аэрофототопографическим, фототеодолитным, тахеометрическим, методом горизонтальный съёмки (только ситуации), вертикальной съёмки(только рельефа) и нивелированием площадей.

Основным является аэрофототопографический метод, который в свою очередь подразделяется на два способа: стереотопографический и комбинированный.

При стереотопографическом способе местность фотографируют с самолёта. Обеспечив район съёмки сетью геодезических пунктов, приводят фотографии к заданному масштабу топографической съемки и составляют с помощью специальных приборов топографический план. Вся работа по подготовке топографического планшета в основном происходит в камеральных условиях в любое время года, что намного повышает эффективность этого способа по сравнению с другими. Именно стереотопографический метод выбран для создания планов масштаба 1:5000 с высотой сечения рельефа через 2 метра.

При комбинированном способе съёмке контурную часть плана создают также на основе аэрофотосъемки, а съемку рельефа выполняют наземными способами.

Фототеодолитный метод съёмки, который называется ещё методом наземной стереофотограмметрический съёмки, применяется в горных районах, где по каким-либо причинам не может быть выполнена аэрофотограмметрическая(аэрофототопографическая) съёмка, но имеются условия для выбора точек стояния фототеодолита со свободным обозрением местности.

Съёмки могут выполняться и различными сочетаниями перечисленных выше методов. Кроме того топографические планы могут создаваться картосоставительскими методами по планам более крупного масштаба.

Съёмке и отображению на топографических планах в масштаба 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 подлежат все элементы ситуации местности и элементы существующей застройки и благоустройства, подземных и наземных сетей и сооружений, выражающиеся в масштабе плана и предусмотренные для указанных масштабов действующими условными знаками, а также рельеф местности.

На планах в зависимости от масштаба и назначения и от ситуации, от степени застроенности территории показывается:

опорные пункты, пункты геодезических и высотных сетей, астрономические пункты, пункты теодолитных ходов и строительной сети (если она закреплены постоянными знаками);

все без исключения населённые пункты независимо от их размера;

отдельные постройки вне черты населенных пунктов независимо от их назначения и видов, размеров;

наземные сооружения всех видом и назначений;

осушаемые и орошаемые участки и имеющиеся на них сооружения;

места разработки рудных и нерудных ископаемых и имеющиеся на них эксплуатационные и другие сооружения;

все виды естественных и искусственных водных объектов, источников с разделением на постоянные и пересыхающие и все сооружения на них с указанием их конструктивных и эксплуатационных характеристик;

все виды естественно растительности;

земельные площади сельскохозяйственного значения;

границы политико-административные и существующие на местности.

В исходных данных этого курсового проекта предложена карта масштаба 1:25000 с заданной номенклатурой M-39-69-Б-б. На территории, отображенной на карте, имеются три пункта государственной геодезической сети с известными координатами X, Y, H. На этой основе требуется выполнить топографическую съёмку с целью получения карт более крупного масштаба 1:5000. Для решения поставленной задачи, имеющихся пунктов недостаточно, поэтому требуется выполнить сгущение геодезической сети. Для этого нужно запроектировать геодезическую сеть сгущения и геодезическую съёмочную сеть. Таким образом планово-высотное обоснование будет построено в три стадии:

1. Государственная геодезическая сеть

2. Геодезическая сеть сгущения

3. Геодезическая съемочная сеть

В проекте также обосновываются методы полевых измерений и выбор приборов, исходя из особенностей данной местности и требований современных нормативных документов при производстве топографо-геодезических работ.



1. Разграфка и номенклатура листов топографических карт масштаба 1:5000

Определение географических координат углов рамки трапеции листа топографической карты масштаба 1:25000 номенклатуры

М-39-69-Б-б.

39-номер колонны

М-13 буква латинского алфавита

тогда

Определение номенклатуры и географических координат трапеции масштаба 1:5000 на заданную площадь.

Рассмотрим трапецию 1:100000М-39-69

Определение географических координат углов рамки трапеций масштаба 1:5000



2. Проект аэрофотосъёмки и размещения планово-высотных опознаков

При стереотопографической съёмке изготовление карт выполняют с использованием пар перекрывающихся аэрофотоснимков (стереопар). Фотографирование местности при аэрофотосъемке производят с самолёта автоматическими аэрофотоаппаратами (АФА) со сменными объективами и различными фокусными расстояниями.

Определение маршрутов аэрофотосъёмки и границ зон поперечного перекрытия аэрофотоснимков.

Для выполнения топографической съёмки стереотопографическим методом необходимо выполнить аэрофотосъёмку данной территории.

Аэрофотосъемку выполняют параллельными маршрутами с перекрытиями аэрофотоснимков в каждом маршруте. Эти маршруты рассчитывают заранее и их оси наносят на карту. Число маршрутов должно быть такими, чтобы вся местность, подлежащая съёмке, была сфотографирована полностью. Направление маршрутов аэрофотосъёмки устанавливают с запада на восток.

Для стереотопографической съёмки используют плановые аэрофотоснимки, которые получаются при фотографировании местности АФА, оптическая ось которого находиться в отвесном положении (с отклонением до 3 градусов).

Масштаб фотографирования местности 1/m зависит от фокусного расстояния объектива fк и высоты фотографирования H: 1/m=fk/H

Аэрофотоснимки должны располагаться таким образом, чтобы они образовывали перекрытия вдоль по маршруту (продольное перекрытие) и поперёк маршрута (поперечное перекрытие). Продольное перекрытие необходимо для стереоскопического рассматривания АФС и должно быть не менее 60%, а поперечно не менее 30% от площади снимка.

Для получения таких снимков выбирается определённый маршрут полёта. Для этого выбирается ось маршрута, совпадающая с северной рамкой. Положение следующих осей будет рассчитываться.

Во 2-ой главе поставлена задача рассчитать расстояния между осями маршрута и между центрами аэрофотоснимков, т.е. базисы фотографирования. Кроме этого необходимо посчитать количество АФС и количество пунктов съемочной геодезической сети (опознаков).

Аэрофотосъёмка выполняется АФА с фокусным расстоянием объектива f=100мм. Масштаб фотографирования равен 1:20000 (т.е. M=20000 - знаменатель масштаба фотографирования).

Вычислим расстояния между осями маршрута D:

Рассчитаем значение, для нанесения на схему:

Вычислим базис фотографирования (расстояние между центрами снимков в пространстве):

Рассчитаем значение, для нанесения на схему:

Границы, определяющие зоны поперечного перекрытия аэрофотоснимков находятся по обе стороны от оси маршрута:

Рассчитаем значение, для нанесения на схему:

Схема размещения планово-высотных опознаков на участке съёмки.

Для выполнения фотограмметрических работ необходимо иметь в пределах рабочей зоны каждого аэрофотоснимка четыре точки с известными координатами, расположенные примерно по углам.

Любая контурная точка, опознанная на снимке и на местности, координаты которой определены геодезическим способ называется опорной точной или опознаком. При сплошной подготовке (привязке) аэрофотоснимков координаты опознаков (не менее 4-х опознаков в зонах поперечного и тройного продольного перекрытия снимков для каждой стереопары) определяются из наземно-геодезических работ. Это большой объём работ и крайне не экономично.

Поэтому в настоящее время выполняют разреженную привязку аэрофотоснимков, то есть значительную часть опознаков определяют фотограмметрическим методом (сгущение).

При создании карты масштаба 1:5000 с высотой сечения рельефа 2м высотные опознаки совмещают с плановыми (планово-высотные опознаки - ОПВ). Опознаки выбираются в зонах перекрытий.

В качестве ОПВ выбирают чёткие контурные точки, положение которых можно определить на снимке и отождествить на местности с точностью, не превышающей 0.1мм

в масштабе карты. Это могут быть перекрестки дорог, троп, просёлок и границы полевых культур и т.д. Нельзя ОПВ выбирать на крутых склонах, на округлых контурах лета и сельскохозяйственных угодьях, а также высоких построек.

При отсутствии в районе работ естественных контуров, которые могли бы быть использованы в качестве ОПВ, создают на местности искусственные различные геометрические фигуры, которые должны отчетливо изображаться на аэрофотоснимках, т.е. маркируют точки полевой плановой подготовки снимков. Маркировка выполняется яркой краской одним из следующих способов:

Необходимо, чтобы маркировочные знаки были симметричными относительно центров маркируемых объектов. Допустимые отступления от симметрии не должны превышать 0.07мм в масштабе карты.

Координаты плановых опознаков определяют методами, применяемыми для создания планового съёмочного обоснования: путём многократных засечек (прямых, обратных, комбинированных), триангуляционных построений, проложением теодолитных ходом и полярным способом (измерением расстояния до исходного пункта и примычного угла). Способ определения координат выбирается в зависимости от характера местности и плотности пунктов геодезической сети.

Высоты ОПВ определяют техническим нивелированием в равнинно-всхолмляемых районах и тригонометрическим нивелированием при съёмке всхолмляемых и горных районов. Средние ошибки определения высот опознаков не должны быть более 0.1 принятой высоты сечения рельефа.

Таблица 2.1. Сведения об опознаках

№	Описание	Маркировка	Метод определения
			Координат	Высот
ОПВ1	Водяная мельница, в 150 метра на север от Литки	__	Прямая многократная засечка	Тригонометрическое нивелирование
ОПВ2	Перекрёсток от Панино на Тихменёво. Северо-западный угол.		Входит в полигонометрический ход - ПП117	Геометрической нивелирование IV класса
ОПВ3	Кирпичный завод в Орлово. Северо-восточный угол.	__	Прямая многократная засечка	Тригонометрическое нивелирование
ОПВ4	Водяная мельница. В 300-х метрах на запад от Ушково.	__	Обратная многократная засечка	Тригонометрическое нивелирование
ОПВ5	Дорога из Керстово на Курилово, поворот на Аннино. Северо-западный угол.		Прямая многократная засечка	Тригонометрическое нивелирование
ОПВ6	Дорого от Отрадного к Константиново. Т-образный перекрёсток. Северо-восточный угол.		Входит в полигонометрический ход - ПП101	Геометрической нивелирование IV класса
ОПВ7	Лиски, школа. Юго-западный угол здания.	__	Теодолитный ход	Тригонометрическое нивелирование
ОПВ8	Молочно-товарная ферма между Ивки и Пялица. Северо-западный угол.	__	Прямая многократная засечка	Тригонометрическое нивелирование
ОПВ9	Молочно-товарная ферма, в 200-х метрах на запад от Тетерино. Северо-восточный угол.	__	Обратная многократная засечка	Тригонометрическое нивелирование
ОПВ10	Свинотоварная ферма, между Гавриловское и Варава. Северо-западный угол.	__	Прямая многократная засечка	Тригонометрическое нивелирование



3. Проектирование геодезической сети сгущения

Для сгущения государственной геодезической сети необходимо запроектировать плановую геодезическую сеть сгущения в виде двух отдельных полигонометрических ходов 4 класса.

3.1. Проектирование и оценка проекта плановой геодезической сети сгущения.

Запроектируем полигонометрические ходы с таким расчётом, чтобы созданная государственная съёмочная сеть наилучшим образом удовлетворяла задаче построения съёмочного обоснования (планово-высотной привязке опознаков).

При проектировании следует руководствоваться требованиями Инструкции по топографической съёмке масштаба 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. [1]

1) Между пунктами должна быть обеспечена прямая видимость. Если рельеф местности сложный и пересечённый, строить профиль местности.

2) Длина отдельного хода между твёрдыми точками не должна превышать 15км.

Длина хода между твердой и узловой точками не должна превышать 10км.

Длина хода между узловыми точками не должна превышать 7км.

3) Максимальная длина стороны 2.0км.

Минимальная длина стороны 0.25км.

Оптимальная длина стороны 0.50км.

4) Число сторон в ходе не должно превышать 15.

5) Относительная линейная невязка не более

6) Средняя квадратическая ошибка измерения углов

7) Предельная угловая невязка хода

Главное условие выбора точек хода - ходы должны прокладываться на местности, удобной для угловых и линейных измерений.

Таблица 3.1. Характеристика запланированного хода между пунктами Т1 и Т2

Название пунктов хода	Длина сторон, м
Т1	832,5
101	602,5
102	1977,5
103	1562,5
104	500,0
105	880,0
106	437,5
107	1195,0
108	155,0
109	517,5
110	295,0
111	670,0
112	477,5
113	912,5
114	587,5
Т2	13002

Таблица 3.2. Характеристика запланированного хода между пунктами Т1 и Т2

Название пунктов хода	Длина сторон, м
Т3	1062,5
115	675,0
116	900,0
117	825,0
118	900,0
119	400,0
120	387,5
121	1912,5
122	612,5
123	262,5
Т1	7937,5

Выполним оценку проекта плановой геодезической сети сгущения. Для этого необходимо вычислить среднюю квадратическую ошибку положения пункта в слабом месте хода. Выберем полигонометрический ход между пунктами Т1 и Т2.

Ошибка в слабом месте хода выражается следующим образом:

т.к. предельная =2М, то средняя квадратическая ошибка положения полигонометрического хода равна:

Вывод: плановое положение пункта в слабом месте составляет 0,26м, предельное значение составляет 0,26м.

Разработка методики и выбор средств измерений.

Для разработки методики и выбора средстве измерений в плановой ГСС следует рассчитать характеристики точности линейных и угловых измерений и. Следовательно необходимо выбрать формулу для вычисления М в зависимости от формы хода. Её устанавливают по критериям вытянутости запроектированного хода, а затем записывают формулу для вычисления М.

Рассмотрим критерии вытянутости хода:



1. , ,

Условие не выполняется.

2. ,

Условие не выполняется.

3.,

Условие не выполняется.

Вывод: по всем 3-м критериям ход изогнутый.

Предрасчёт точности линейных измерений и выбор прибора для линейных измерений.

Предрасчёт точности линейных измерений основывается на принципе равных влияний, согласно которому и угловые и линейные ошибки одинаково влияют на величину средней квадратической ошибки планового положения пункта хода.

Поэтому можно записать:

Для измерения длин сторон надо выбрать такой прибор, чтобы выполнялось условие:

Рассчитаем среднюю квадратическую ошибку линейных измерений

:

, где n-число сторон хода.

Вывод: средняя квадратическая ошибка линейный измерений

Выберем прибор для линейных измерений с "запасом" точности. Для этого составим таблицу точности измерений линий:

Таблица 3.3

Название пунктов	S, м	, мм	,
Т1	832,5	14,2	201,6
101	602,5	13,0	169,0
102	1977,5	19,9	396,0
103	1562,5	17,8	316,8
104	500,0	12,5	156,3
105	880,0	14,4	207,4
106	437,5	12,2	148,8
107	1195,0	16,0	256,0
108	155,0	17,8	316,8
109	517,5	12,6	158,8
110	295,0	11,5	132,3
111	670,0	13,4	179,6
112	477,5	12,4	153,8
113	912,5	14,6	213,2
114	587,5	12,9	166,4
Т2			3172,8

Возьмём прибор: светодальномер СТ5. Исходя из условия:

найдём и

Проверим выполнение условия: , т.е.

=3172,8,

условие выполнено.

Вывод: прибор светодальномер СТ5 пригоден для выполнения линейных измерений в запроектированном полигонометрическом ходе.

Измерение линей нужно выполнять прямо и обратно для контроля грубых ошибок. В качестве более надежного значения брать среднее.

Технические характеристики в внешний вид светодальномера СТ5 представлены в приложении.

Проектирование контрольного базиса.

В близи района работ, нужно поместить отрезок и измерить более точным прибором с относительной линейной невязкой гораздо меньшей .

Вдоль железной дороги от Борзово до Понкратово запроектируем базис, длиной 2км. Пусть длина базиса измеряется светодальномером 4СТ3.

Технические характеристики в внешний вид светодальномера 4СТ3 представлены в приложении.

Расчёт влияния ошибок угловых измерений, выбор прибора.

Применяя принцип равных влияний, рассчитаем величину средней квадратической ошибки измерения углов :

,

откуда

, где -расстояние от центра тяжести хода до пункта хода.

тогда:

определим графически, со схемы полигонометрического хода из приложения:

Таблица 3.4.

Пункты хода	, м	, м
Т1	4600	21160000
101	4075	16605625
102	3550	12602500
103	2850	8122500
104	1300	1640000
105	1013	1026164
106	150	28500
107	300	90000
108	1425	2030625
109	1450	2102500
110	1950	3802500
111	2100	4410000
112	2225	4950625
113	2550	6502500
114	3163	10004569
Т2	2738	7496644
		102569252

Теперь мы можем найти :

Вывод: выберем в качестве прибора для измерения углов теодолит 3Т2КП, т.к. его

=2"<=3,7"

Технические характеристики в внешний вид теодолита 3Т2КП представлены в приложении.

Расчёт точности установки теодолита и марок, числа приёмов при измерении углов.

Необходимо рассчитать влияние отдельных источников ошибок угловых измерений. На точность измерения горизонтального угла в полигонометрическом ходе влияют ошибки систематических и случайных характеров. Для расчётов точности обычно рассматривают шесть основных источников ошибок:

- ошибка центрирования ;

- ошибка редукции ;

-ошибки инструментальные ;

- ошибка собственно измерения угла ;

- ошибки вызванные влияние внешних условий ;

- ошибки исходных данных .

Запишем:

Согласно принципу равных влияний каждый источник ошибок будет иметь величину в раз меньше, чем

==

Ошибка редукции поможет нам выбрать метод центрирования марок:

, где

-линейный элемент редукции

-минимальная длина стороны

Аналогичным образом находим линейный элемент центрирования. Ошибка центрирования возникает из-за несовпадения оси вращения теодолита с вершиной измеряемого угла:

,



откуда

Соблюсти полученные и возможно при центрировании с помощью оптического центрира, точность которого 1мм<1,5мм<2,1мм.

Инструкцией по выполнению топографической съёмки предусмотрено проведение 6 приёмов по измерению горизонтального угла на станции.

Рассчитаем необходимое количество приёмов при измерении горизонтального угла :

,

Для 3Т2КП: , , получаем:

Вывод: горизонтальный угол на станции необходимо измерять 6 приёмами, согласно инструкции[1], заведомо обеспечивая заданную точность.

При угловых измерениях рекомендуется использовать трехштативную систему измерения углов для исключения влияния ошибок центрирования и редукции и сокращения времени измерений.

На пунктах, с которых измерения производятся по трем направлениям, углы следует измерять способом круговых приёмов, при этом должны соблюдаться допуски:

-расхождение отсчётов при двух совмещениях не более 3"

-незамыкание горизонта не более 8"

-колебания 2С в приёме не более 8"

-расхождение соответствующих приведённых направлений между приёмами не более 8"

Между приёмами осуществляется перестановка лимба на величину:

На всех пунктах полигонометрического хода горизонтальные углы так же необходимо измерять способом круговых приёмов при наличии видимости на 3 пункта.

Оценка проекта передачи высот на пункты полигонометрии геометрическим нивелированием.

Для определения высотного положения опознаков имеются три исходных пункта, с известными отметками высоты, но этих пунктов недостаточно. Поэтому для запроектированных пунктов ГСС требуется определить отметки высот. Для этого запроектируем отдельные ходы геометрического нивелирования IV класса. В итого проложения этих ходов будут получены отметки высот пунктов полигонометрии. Таким образов будет создана высотная ГСС.

Вычислим значения предельной невязки в наиболее длинном из запроектированных ходов.

Пусть - средняя квадратическая ошибка высотного положения пунктов в слабом месте хода.

Вывод: ошибка отметки высоты в слабом месте хода не превысит 36,1мм

В качестве прибора для осуществления геометрического нивелирования выберем Н3КЛ.

Технические характеристики в внешний вид нивелира Н3КЛ представлены в приложении.

Требования инструкции к проложению нивелирного хода IV класса.

Нивелирный ход прокладывается в одном направлении по программе нивелирование IV класса.

-нормальная длина визирного луча 100м;

-высота визирного луча над подстилающей поверхностью не менее 0,2м;

-разность плеч на станции не более 5м;

-накоплении разности плеч не более 10м;

-расхождение значений превышений определённых по черной и красной сторонам пары реек не более 5мм.



4. Проектирование съёмочной сети

Пунктами съёмочной геодезической сети будут являться все запроектированные в зонах поперечного перекрытия опознаки. В данном разделе требуется запроектировать виды геодезических работ, которые позволяют найти плановые координаты X,Y и определить высоту пунктов H. При этом, будут использоваться следующие методы определения плановых координат: обратные многократные засечки, прямые многократные засечки, теодолитные хода. Высоты опознаков могут определяться способом тригонометрического нивелирования или технического нивелирования.

Исходя из требований инструкции для карт масштаба 1:5000 с высотой сечения рельефа 2 метра средняя квадратическая ошибка планового положения опознака будет 0,1мм в масштабе карты 0,1мм*М=0,5м, т.е. не должна превышать 0,5м. Следовательно предельная ошибка будет в 2 раза больше .

Средняя квадратическая ошибка высотного положения опознака составляет 0.1*hсеч рельефа. Значит, ошибка высотного положения опознака будет 0,1*2м=0,2м. Предельная ошибка .

4.1 Обратная многократная засечка

Для обратной многократной засечки исходными пунктами могут являться пункты ГГС и пункты ГСС. На пунктах триангуляции установлены наружные знаки(сигналы) высотой 20м, соответсвенно видимость на эти пункты и с этих пунктов имеется. На все остальные пункты видимость устанавливается по карте. Наилучшими обратными многократными засечками являются виды засечек, в которых углы больше 30и меньше 150.



4.1.1 Проектирование и оценка проекта обратной многократной засечки

Расчёты выполняются для ОПВ9

Таблица 4.А.1.

Наименование направлений		, км	,
ОПВ9-ПП107	28 30	0,598	2,796389
ОПВ9-Т2	88 00	2,888	0,119896
ОПВ9-ПП110	118 45	1,630	0,376378
ОПВ9-ПП108	212 30	0,650	2,366864
			5,659527

Схематически чертёж:

Для определения средней квадратической ошибки положения опознака , определённого из обратной многократной засечки воспользуемся следующим аппаратом:

Все вычисления запишем в таблицу

Таблица 4.А.2.

Наименование направлений		, км
ОПВ9-ПП107	28 30	0,598	-9,84	18,13	16,45	-30,60
ОПВ9-Т2	88 00	2,888	-20,61	0,72	7,14	-0,25
ОПВ9-ПП110	118 45	1,630	-18,08	-9,92	11,09	6,09
ОПВ9-ПП108	212 30	0,650	11,08	-17,40	-17,05	26,77
Наименование направлений	A	B	AA	BB	AB
ОПВ9-ПП107	0	0	0	0	0
ОПВ9-Т2	-9,31	30,35	86,68	921,13	-282,56
ОПВ9-ПП110	-5,36	36,69	28,73	1346,16	-196,66
ОПВ9-ПП108	-33,50	57,37	1122,25	3291,32	-1921,90

Рассчитаем неизвестные величины:

Для того, чтобы выбрать прибор для угловых измерений находим значения ошибки :

,

0,5м, выражаем величину :

Данному требованию удовлетворяет выбранный нами ранее 3Т2КП, т.к. его

=2"<=19,2".

Выполняем измерения углов на пунктах способом круговых приёмов.

Рассчитаем необходимое количество приёмов при измерении горизонтального угла :

Для 3Т5КП: , , получаем:



,

Вывод: чтобы обеспечить требуемую точность, горизонтальный угол на станции необходимо измерять одним приёмом.

Выберем способ центрирования прибора и марок:

Вывод: выбираем в качество метода центрирования нитяной отвес, т.к. его точность 10мм<17,9мм<24,9мм

При измерении углов способом круговых приёмов должны соблюдаться допуски:

-незамыкание горизонта не более 1';

-колебания 2С в приёме не более 1';

-расхождение соответствующих приведённых направлений между приёмами не более 1'.

4.1.2 Расчёт точности высоты опознака, определённого из обратной многократной засечки

Для определения высоты опознака производится тригонометрическое нивелирование по направлениям между определяемыми и исходными пунктами вычислим по формуле:

,

где - горизонтальное проложение стороны(направления);

-угол наклона по направлению;

-высота прибора;

-высота визирования по направлению;

-поправка за кривизну Земли и рефракцию.

Среднюю квадратическую ошибку передачи высоты по одному направлению можно определить по формуле:

,

а вес будет, соответственно, равен:

Так как за окончательное значение высоты определяемого пункта берётся среднее весовое из значений высоты, полученные по каждому направлению, то средняя квадратическая ошибка окончательной высоты будет:

Рассчитаем :

Вывод: выполнение тригонометрического нивелирования с помощью теодолита 3Т5КП обеспечивает необходимую точность.

4.2 Прямая многократная засечка

4.2.1 Проектирование и оценка проекта прямой многократной засечки

Расчёты выполняются для ОПВ8таблица 4.Б.1.

Наименование направлений		, км	,
Т1-ОПВ8	181 30	3,938	0,064483
Т2-ОПВ8	264 30	6,625	0,022784
ПП108-ОПВ8	267 00	3,375	0,087791
		13,938	0,175058

Схематический чертёж:

Для определения средней квадратической ошибки положения ОПВ8, определяемого из прямой много кратной засечки, воспользуемся следующим аппаратом:

Все вычисления запишем в таблицу

Таблица 4.Б.2.

Наименование направлений		, км
Т1-ОПВ8	181 30	3,938	0,54	-20,62	0,14	-5,24	0,02	27,46	-0,73
Т2-ОПВ8	264 30	6,625	20,53	-1,98	3,10	-0,30	9,61	0,04	-0,93
ПП108-ОПВ8	267 00	3,375	20,60	-0,90	6,11	-0,27	37,33	0,07	-1,65

Таким образом, прямая многократная засечка обеспечивает необходимую точность определения планового положения ОПВ8, т.к. :

Рассчитаем необходимое количество приёмов при измерении горизонтального угла :

,

Для 3Т2КП: , , получаем:

Вывод: горизонтальный угол на станции необходимо измерять 4 приёмами.

Выберем способ центрирования прибора и марок:

Вывод: выбираем в качество метода центрирования нитяной отвес, т.к. его точность 10мм<17,3мм<24,5мм

б. Расчёт точности высоты опознака, определённого из прямой многократной засечки.

Рассчитаем

:

Вывод: выполнение тригонометрического нивелирования с помощью теодолита 3Т2КП обеспечивает необходимую точность.

4.3 Теодолитный ход

4.3.1 Проектирование и оценка проекта теодолитного хода

Для определения планового положения опознаков можно применять теодолитные хода.

Теодолитные хода при создании съёмочной сети для стереотопографической съёмки в масштабе 1:5000 должны удовлетворять следующие требования:

Предельные относительные ошибки	Допустимые длины одиночных ходов, км	Максимальная длина стороны, км	Smin незастр/застр
1/N=1/1000	2,0	350	40/20
1/N=1/2000	4,0	350	40/20
1/N=1/3000	6,0	350	40/20

В соответствие с инструкцией стороны теодолитного хода могут измеряться:

-светодальномерными насадками;

-оптическими дальномерами;

-электронными дальномерами;

-стальными лентами

и другими приборами, обеспечивающими требуемую точность измерений. Углы в теодолитном ходе измеряются теодолитами не менее 30" точности одним полным приёмом.

В соответствие с вышесказанным при проложении теодолитного хода будем использовать теодолит 3Т5КП и светодальномер СТ5. Для предрасчет точности планового положения опознака выберем наиболее длинный ход.

Рассчитаем точность определения положения ОПВ7:

Рассмотрим критерии вытянутости хода:

1. , ,

Условие не выполняется.

2. ,

Условие не выполняется.

3.,

Условие не выполняется.

Вывод: по всем 3-м критериям ход изогнутый.

Для изогнутого хода:



длины сторон измерены светодальномером СТ5:

Sср=334,3м

Углы измеряются теодолитом 3Т5КП со средней квадратической ошибкой 5", согласно теории обработки измерений возьмем тройную ошибку:

определим графически, со схемы теодолитного хода из приложения:

Таблица 4.В.1.

Пункты хода	, м	, м
Т2	628	394384
1	398	158404
2	375	140625
3	520	270400
4	820	672400
ОПВ7	1050	110250
5	717	514089
6	407	165649
7	63	3969
8	300	90000
9	592	350464
10	885	783225
ПП112	1070	1144900
		5791009

Получаем

Вывод: проложение теодолитного хода с помощью теодолита 3Т5КП обеспечивает необходимую точность.

Рассчитаем необходимое количество приёмов при измерении горизонтального угла :

Для 3Т5КП: , , получаем:

,

Вывод: чтобы обеспечить требуемую точность, горизонтальный угол на станции необходимо измерять двумя приёмами.

4.3.2 Оценка проекта передачи высот в высотном ходе

Вычислим предельную ошибку определения высоты пункта в слабом месте высотного хода, проложенного методом тригонометрического нивелирования после уравнивания:

, где

-среднее значение угла наклона местности по ходу, определяется по карте с помощью масштаба заложения.

Расстояния измеряются светодальномером, и в этом случае ошибкой линейных измерений можно пренебречь, тогда:

Вывод: выполнение тригонометрического нивелирования с помощью теодолита 3Т5КП обеспечивает необходимую точность.



Заключение

В результате создания курсового проекта выполнено проектирование геодезической съёмочной сети и съёмочной сети при стереотопографической съёмке для получения карты масштаба 1:5000 с высотой сечения рельефа через 2 метра по площади трапеции

М-39-69-Б-6.

Выполнена разграфка и определена номенклатура листов топографической карты масштаба 1:5000 на участке съёмки.

Определены маршруты аэрофотосъёмки и границы поперченного перекрытия аэрофотоснимков. Составлен проект размещения 10 планово-высотных опознаков.

Для сгущения государственной геодезической сети запроектировано два полигонометрических хода 4 класса. Выполнен расчёт точности наиболее длинного полигонометрического хода. Его длина составляет 13002м, число сторон - 15. Углы измеряются теодолитов ЗТ2КП, длины сторон светодальномером СТ5. Высоты пунктов полигонометрического хода определяются геометрическим нивелированием IV класса.

В результате оценки проекта полигонометрического хода получены следующие средние квадратические ошибки:

- в определении планового положения Мр=0.260м

- в высотном положении Мн=36.1мм

Составлен проект планово-высотной привязки опознаков. Для определения планового положения ОПВ используются следующие методы: прямые и обратные многократные засечки, теодолитные ходы. Высоты ОПВ определяются методом тригонометрического нивелирования. Описание приборов и методов измерений представлено в материалах курсовой работы.

В результате оценки проекта планово-высотой привязки опознаков получены следующие максимальные средние квадратические ошибки:

- СКО планового положения опознака Мр=0.38м

- СКО определения высоты Мн=0.12м

Следовательно, полученные результаты удовлетворяют требования, предъявленным к съёмочной основе при стереотопографической съёмке для получения карты масштаба 1:5000 с высотой сечения 2м.



Используемая литература

1. Инструкция по топографической съёмке в масштабах 1:5000; 1:2000; 1:1000; 1:500. ГКИНП-02-033-82 Официальное издание. Москва «Недра» 1985г. (10.8.1 - 10.8.10);

2. Геодезия ч.II В.Г. Селиханович, Москва, «Недра» 1981 с.544;

3. Справочник геодезические приборы А.И. Захаров с.320;

4. Лекции Е.В. Алексашина, Г.Б. Артамонова.



Приложение

Теодолиты

Теодолит 3Т2КП\3Т5КП применяют для измерения углов в триангуляции, полигонометрии, в геодезических сетях сгущения, в прикладной геодезии, астрономогеодезических измерениях.

Теодолиты серии 3Т удобны и надежны в работе. Наличие компенсатора при вертикальном круге позволяет производить измерения быстро и точно. В отличие от зарубежных аналогов теодолиты позволяют выполнить работы при более низких температурах.

На все теодолиты серии 3Т можно установить светодальномеры различных конструкций.

Прибор может комплектоваться геодезическим штативом типа ШР-160.

Технические характеристики	3Т2КП	3Т5КП
Средняя квадратическая погрешность измерения одним приемом: горизонтального угла зенитного расстояния	2” 2,4”	5” 5”
Увеличение	30 Х	30 Х
Световой диаметр объектива	40	40
Поле зрения	1o35'	1o35'
Наименьшее расстояние визирования (м.)	0,9	0,9
Диапазон работы самоустанавливающегося индекса вертикального круга	4'	5'
Цена деления шкалы отсчетного микроскопа	1”	1”
Погрешность отсчитывания	0,1”	0,1”
Масса теодолита с подставкой, кг	4,7	4,3
Масса штатива	4,5	4,5
Диапазон рабочих температур, Сo	-40 + 50	-40 + 50

Светодальномеры

4СТ3

*вычисление горизонтального положения и превышения

*измерение расстояния в условиях прерывания измерительного луча

*вычисление среднеквадратического отклонения

*возможность выбора единиц измерения расстояния

*возможность выбора единиц ввода углов

Светодальномер 4СТ3 может применяться как самостоятельный прибор, так и устанавливаться на оптические теодолиты серии 3Т для одновременного измерения углов и расстояний.

Светодальномер имеет 4-х строчное жидкокристаллическое табло с подсветкой и пульт управления для ввода информации во встроенную память и вывод в компьютер. Прибор оборудован системой контроля напряжения питания, имеет индикацию потери сигнала, индикацию времени. Возможно подключение внешнего источника питания.

Технические характеристики:

· Средняя квадратическая погрешность измерений расстояний в основном режиме - (3мм+3ммхDх10-6)

· Увеличение зрительной трубы - 10х кратное

· 3 режима измерений:

- основной

- ускоренный

- измерения до движущегося объекта

· Встроенная память позволяет записывать результаты измерения не менее 5000 пикетов

СТ5

Светодальномер СТ5 является основным топографическим светодальномером, выпускаемым отечественной промышленностью. Он предназначен для измерения расстояния до 5 км.

В шифре светодальномера буква Т означает, что светодальномер - топографический, предназначенный для измерения paсстояний в геодезических сетях сгущения и топографических съемках, а цифра 5 указывает на предел измерения расстояний в км.

Технические характеристики:

· Средняя квадратическая погрешность измерений расстояний в основном режиме - (10мм+5ммхDх10-6)

· паспортное значение контрольного отсчёта: 105мм

· максимальный угол наклона измеряемой линии

· Рабочий диапазон температур -30 +40

Нивелир: Нивелир-- оптико-механический геодезический прибор для геометрического нивелирования, то есть определения разности высот между несколькими точками. Прибор, устанавливаемый обычно на треножник (штатив), оборудован зрительной трубой, приспособленной к вращению в горизонтальной плоскости, и чувствительным уровнем.

Технические характеристики

· Средняя квадратическая ошибка определния превышения на 1 км - 3мм

· Увеличение зрительной трубы - 30х кратное

· Диапазон работы компенсатора -

· Цена деления лимба - 10'

Размещено на Allbest.ru