Проект геодезического обоснования стереографической съемки масштаба 1:5000

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ:

1.Площадь участка съемки: S=40 km2 М 1:25.000

2. Номенклатура листа карты М 1: 25.000

“Котиранта”: У-36-119-А-а,б

3. Исходные пункты ГГС:

пункт триангуляции III класса: A, B, C,D,E

Отметки пунктов получены из нивелирования III класса.

4. Масштаб аэрофотоснимков 1: 10000

4. Продольное перекрытие Px : 60 %

5. Поперечное перекрытие Py : 30 %

6. Система координат условная, высот - Балтийская.

ВВЕДЕНИЕ.

Топографические карты, созданные в результате обработки

данных топографической съемки, используют в различных областях человеческой

деятельности. Без карт невозможна работа по прокладке нефтепроводов и

газопроводов, строительству электростанций, городов и городских поселков

или таких гигантов как БАМ и КамАЗ. Карты нужны для охраны окружающей

среды, работникам сельского хозяйства и экономистам, метеорологам и

почвоведам, этнографам и железнодорожникам, геофизикам и вулканологам;

нужны карты и космонавтам, осваивающим космическое пространство. Ни одна

отрасль науки и промышленности сегодня не может обойтись без карты; нельзя

забывать и того, что без карты немыслима надежная оборона рубежей нашей

Родины. Особенно велика в решении всех этих задач роль карт крупного

масштаба. Создаваемый план предполагается использовать для составления

технического проекта промышленного предприятия, поэтому, целью курсовой

работы является создание проекта геодезического обоснования

стереотопографической съемки масштаба 1:5000. В связи с этим в работе

предполагается рассмотреть следующие далее вопросы:

1. Изучение участка съёмки

2. Методы создания и планового обоснования крупномасштабных топографических

съёмок

3. Методы создания высотного обоснования крупномасштабных топографических

съёмок

4. Сведения об аэрофототопографической съёмке

5. Сметная стоимость участка

1. ИЗУЧЕНИЕ УЧАСТКА СЪЕМКИ .

1. Физико-географическая характеристика района работ.

Участок работ находиться в Тарском районе Новосибирской области. Для

заданного объекта отметим следующие характеристики.

Климат: Среднегодовая температура воздуха - “-” 0.20. Средняя температура

июля - от +190 до +210, января - от -150 до -200. Годовое количество

осадков - 300-450 мм: в мае-июне, как правило, выпадает 90-100 мм, в

августе-сентябре - 120 мм. Холодный период продолжается примерно 181 дней.

Полевой период начинается в конце мая и заканчивается в начале октября

(продолжительность около пяти месяцев).

Рельеф: Поверхность в основном равнинная , местами всхолмленная. Южная

часть - равнина с небольшими холмами с абсолютными отметками 90-110 м. С

уклоном на северо-восток. Поверхность района расчленена долинами рек и

каналов. Наибольшие отметки поверхности земли: 138 м. Наименьшие отметки

поверхности земли: 80 м. Крутизна скатов и углы наклонов местности 1%.

Гидрография: На участке работ имеются реки и ручьи шириной до 25 м; каналы

шириной более 10 м; реки и ручьи более 15 м. Водные преграды можно

преодолеть мостами (деревянными, каменными). Длинна мостов 50-75 м; ширина

25 м; грузоподъемность 5-30 т. Речная сеть района представлена небольшой

рекой Сирханйоке со множеством притоков каналов ( Тански, Хуткоя, Мюлю ) и

ручьев, в основном не глубокими, маловодными. Продолжительность половодья

примерно 36 дней, с начала апреля до десятых чисел мая. Летне-осенняя

межень длиться с начала июня до двадцатых чисел октября (примерно 130

дней).

Дорожная сеть: В районе имеются грунтовые , асфальтированные , полевые

дороги и железнодорожные полотна общего пользования. Большинство дорог

имеет твердое покрытие (глина, асфальт, щебень). В период дождей до любого

населенного пункта можно добраться по шоссейной дороге . Выпадение

обильных осадков не будет препятствовать

движению транспортных средств по асфальтированной дороге. По проселочным

дорогам с пыльным покрытием движение будет затруднено.

Растительный покров и грунты: Большая часть района относиться к

лесостепи. Общая площадь лесного фонда 78.6 тыс. га, в том числе лесная -

95.3 тыс. га. Лесистость района - 16.4%. Преобладают сосновые и березовые

насаждения, занимающие 78.5% покрытой лесом площади, под осинниками занято

12.2%, сосняками - 9.3%. Смешанные хвойно-лиственные леса: высота деревьев

- 16-20 м; плотность - 4-5 м. Глубина промерзания грунта: 1.5 м. Глубина

оттаивания грунта: 1.5 м.

Связь: Внутри района население обслуживается средствами районного узла

федеральной почтовой связи с его 19 отделениями и районным узлом

электросвязи. Монтированная емкость 14 телефонных станций - 2.8 тыс.

номеров. В районе имеется 1.5 тыс. радиоточек. Осуществляется прием трех

программ телевидения 75% населения района; 25% - населения охвачено только

двухпрограммным вещанием.

1.2.Топографо-геодезическая изученность участка съемки.

Для составления проектов геодезических сетей сгущения могут быть

использованы пункты государственных геодезических сетей 1, 2, 3, 4 классов,

а также реперы нивелирования I, II, III, IV классов, расположенные на

местности с определенной плотностью.

На территориях, подлежащих съемкам в масштабе 1:5.000, средняя плотность

пунктов государственных геодезических сетей 1-4 классов длинна должна быть

доведена до одного пункта на 20-30 км2 и одного репера на 10-15 км2.

На участке работ6 пункта ГГС - это пункты триангуляции 3 класса: A,B,C,D,E.

Их плотность удовлетворяет инструкции, т.к. площадь участка 40 км2. Отметки

пунктов ГГС получены из нивелирования III класса, следовательно плотность

удовлетворяет инструкции.

а) пункты триангуляции 3 класса: A,B,C,D,E; отметки пунктов получены из

нивелирования III класса.

б) для демонстрации закрепления исходных пунктов приводится рисунок:

в) высоты сигналов зависят от условий видимости между пунктами ГГС.

3. Определение номенклатуры топографических планов.

Номенклатуру топопланов в России получают в соответствии с принятой

разграфкой. Для планов масштаба 1:5000 создаваемого на участке площадью

более 20 кв.км., в основу разграфки применяются 1:1000000. Определим

номенклатуру листа карты масштаба 1:1000000 на которую попадает участок

У-36

60 0 60 0

64 0 640

300

360

М 1:1000000

Лист карты М 1:100 000 получается из листа карты М 1: 1000 000 путем

деления его на 144 части.

| | | | | | | | | | | | |

Определение номенклатуры карты М 1: 100 000.

У-36-119

63000’

63020’

35000’

35030’

Номенклатура листа карты М 1:100 00 : У-36-119. Номенклатура листа карты М

1: 5000 получается из листа карты М 1: 100 000 делением его на 256 частей.

У-36-119

| | | | | | | | | | | | | | | | |

В результате съемки получилось 12 листов карты М 1:500 следующей

номенклатуры:

У-36-119-67 У-36-119-68 У-36-119-69 У-36-119-70

У-36-119-83 У-36-119-84 У-36-119-85 У-36-119-86

У-36-119-99 У-36-119-100 У-36-119-101 У-36-119-102

2. Метод создания планового обоснования крупномасштабных топографических

съёмок.

1. Построение плановых геодезических сетей сгущения IV класса, 1 и 2

разряда.

Основой топографических съемок являются пункты государственной сети 1,2,3 и

4 классов, а так же пункты нивелирных сетей I,II,III,IV классов. При съемке

масштаба 1:5000 среднюю плотность пунктов государственной геодезической

сети доводят до одного пункта триангуляции, или полигонометрии на 20-30

км2. Однако количество этих пунктов, как правило, недостаточно для

провидения крупномасштабных съемок.

Плановая положение пунктов геодезических сетей (x; y) можно определить

двумя основными способами: астрономическим и геодезическим.

Астрономический метод - это определение географических координат в каждой

точке независимо от других точек из наблюдения небесных светил.

Геодезический метод - координаты точек получают приложение на местности

геодезических построений (триангуляции, полигонометрии и т.д.). В этом

случае получаются координаты геодезических точек.

Триангуляция: система треугольников, в которых измерены все углы. Элемент

сети - треугольник с измеренными углами. Если в треугольнике ABC известна

сторона и три угла то две другие стороны можно вычислить по теореме

синусов.

B AB*sinB AB*sin A

AC = ------------; BC= --------------

sin C sin C

A C

Если имеется цепочка треугольников, то в треугольниках прилегающих к ABC

можно аналогично вычислить стороны, если известны все три угла.

B D

A C

Тирлатерация : если в треугольнике ABC вместо углов измерить все его

стороны, то сеть состоящая из таких треугольников в которых углы, а затем

координаты, получают из тригонометрических вычислений.

Линейно-угловые сети - наиболее жесткий вид сети, измеряются все углы и все

стороны, определяемые элементы сети вычисляют по измеренным углам или по

измеренным длинам, или совместного их использования.

Полигонометрия: это геодезическое построение, представляющее собой ломаную

линию, или систему ломаных линий, которой измеряются длины сторон и углы

поворота.

Одиночных ход:

[pic]

?1,...,?n+1 - при.

Чтобы получить координаты теодолитного хода надо знать:

x1,y1; xn+1,yn+1; ?n ,?k

такая схема с одним исходным направлением используется для наглядности и

математической обработки.

Обычно:

[pic]

Система ходов с узловой точкой:

[pic]

В системах с двумя узловыми точками:

[pic]

Сплошная сеть содержит один или несколько полигонов. Полигонометрию делят

на магистральную и параллактическую, в зависимости от того, как измеряются

стороны ходов. Если стороны полигонометрических ходов (сети) измеряют

непосредственно (проволокой) - полигонметрия магистральная. Один из видов

магистральной полигонометрии: дальномерная (светодальнамерная). Если по

каким-либо причинам ряд сторон нельзя измерить непосредственно, то строят

на местности “В”. С точек хода измеряют параллактические углы ?1 ?2

(теодолитом).

Если обозначим АВ через d (АВ=d).

[pic]

АО = d1; ОВ = d2 ;

b ?1

d1 = ---- * ctg ---- ;

2 2

b ?2

d2 = ---- * ctg ---- ;

2 2

b ?1 ?2

d = ----- (ctg ----- + ctg ----- )

2 2 2

Требование: это один из методов построения геодезических сетей. IV класс, I

и II разряд относят к сетям сгущения. При этом IV класс относится к сетям

сгущения тогда, когда развивается на объектах крупномасштабных съемках.

При этом сеть 4-го класса создают с пониженной точностью по отношению к

государственной полигонометрии IV класса. Если прокладываются параллельные

ходы;

[pic]

Пункты полигонометрических ходов закрепляются постоянными знаками (с учетом

требований плотности земли).

Запрещается проложение висячих ходов:

[pic]

В исключительных случаях разрешается проложение замкнутых ходов, но только

для I и II разрядов. Требование: определение не менее 2-х дирекционных

углов (исходных).

[pic]

Измерение дирекционных углов сторон хода может быть выполнено из

астрономических наблюдений азимутов.

Замкнутый ход с координатой привязки.

Координатная привязка может быть выполнена способами прямой или обратной

угловой засечки. При этом для контроля угловых измерений два или более

дирекционных угла, их определяют из астрономических наблюдений.

[pic]

Полигонный ход должен опираться на два исходных пункта и должны быть

измерены два прилежащих угла. Для контроля на исходном пункте наблюдают не

менее двух исходных направлений.

[pic]

Плотность пунктов сетей сгущения должна достичь одного пункта на кв. км для

незастроенной территории; и четыре пункта на 1 км2 - застроенная

территория.

|Требования |4 кл. |1 р. |2 р. |

|Предельный периметр полигона (км) |30 |15 |9 |

|Предельная длина отдельного хода |15 |5 |3 |

|(км) | | | |

|от исходного пункта до узлового |10 |3 |2 |

|(км) | | | |

|между узловыми точками (км) |7 |2 |1.5 |

|Max |2.00 |0.80 |0.35 |

|Min |0.25 |0.12 |0.08 |

|Средняя |0.50 |0.30 |0.20 |

|число сторон в ходе не более |15 |15 |15 |

|Измерение углов по невязкам |3” |5” |10” |

|Относительная ошибка хода не более|1/25000 |1/10000 |1/5000 |

|Допустимые угловые невязки |5”*n1/2 |10”*n1/2|20”*n1/2|

n - число углов в ходе или в полигоне. При изменении линий

светодальномерами разрешается увеличивать длины сторон на 30%.

[pic]

Так же разрешается увеличивать на 30% и длины ходов 1-го и 2-го разрядов.

При этом не реже, чем через 3 км 15 сторон определяют дирекционные углы с

точностью 5”-7”. При проектировании полигонометрических ходов и их систем

выбирают участки, удобные для проведения линейных измерений. Построение

геодезических сетей полигонометрическим методом выполняют в соответствии с

требованиями технической “Инструкции”.

Из всех выше перечисленных сетей в данной работе мы используем способ

полигонометрии.

Всего запроектированных ходов: 7.

Характеристика запроектированных ходов.

|A-B |15,3 |2 |1,2 | |

|B-D |6,1 |2 |1,2 | |

|A-E |6,5 |2 |1,2 | |

|B-C |6,7 |2 |1,2 | |

Если между пунктами полигонометрии нельзя обеспечить прямую видимость с

земли, то над пунктами устанавливаются наружные знаки. А чтобы поднять над

землёй и визирную цель, и теодолит используют сигнал (металлический, чаще

деревянный), как правило четырехгранный.В

2.2 Оценка точности запроектированных полигонометрических ходов

Оценим ходы и определим какой ход является вытянутым.

Ход вытянутый, если [S]/L < 1/3

Ход IV класса А-В

S- длинна хода S=61.2

L- длинна замыкающей L=21.6

ход изогнут

Ход B-D

S- длинна хода S=26.8

L- длинна замыкающей L=18.9

Ход изогнутый

Ход 2 разряда В-А

S- длинна хода S=14.0

L- длинна замыкающей L=11.6

ход вытянутый

Ход 1 разряда В-С

S- длинна хода S=24.2

L- длинна замыкающей L=8.6

3. Оценки точности ходов.

Вытянутый ход.

Оценим ходы : Ягодн.-Рп300.-Храпово., ПП40.-ПП12.,

ПП25.-ПП8; по формуле:

где m

? 2 n+3

M2 = n * ms 2+ -------- * L

2 * ------- ,

? 2 12

ms - погрешность измерения стороны;

m ? - погрешность измерения угла;

- радиальная мера угла;

L - длина замыкающей;

n - число сторон.

M - СКО

1.Ход F-E.

5 2

M 2= 11 * 1.44+ ----------- * 10.049*1010 * ------- = 89.11см,

М=9.4cм

4 * 10 10

L = 3.17 (km).

Допуск: M 1 1 1

----- ( ---- ; ------- ( ---------

[S] Т 19149 10000

Вывод: Измерения хода проведены в допуске.

Изогнутый ход.

Оценим ходы:F-A

,; по формуле:

m ?

2 2

M2 = n * ms 2 + -------- *[ D0,i] , 1.2

? 2

где

D0,i - расстояние от центра тяжести хода до каждой точки хода.

1. F-A.

[D0,i ] 2= 74.74*1010 мм;

М2= 14* 1.22 + ------------- 74.74*1010 = 94.9см ( М = 9. 74 см.

4*1010

Допуск:

M 1 1 1

----- ( ---- ; ---------- ( ------------

[S] T 64615 25000

Вывод: Измерения хода проведены в допуске.

2.4 Приборы для угловых и линейных измерений.

Для построения геодезических сетей сгущения 1 и 2 разрядов требуются точные

приборы, позволяющие измерять углы с точностью от 5” до 10”, а длина линий

с погрешностью от 1 до 4 см. Для создания геодезической основы

топографических съемок применяют как отечественные так и зарубежные

светодальномеры. К ним относятся МСД 1М, СМ 5, 2СМ2, ЕОК 2000 и другие. Эти

светодальномеры позволяют измерять длины линий от нескольких метров до 2-3

км с погрешностью 1: 10000 - 100000.

Технические характеристики светодальномеров.

|СМ 5 |1977 |500 |30 |16 |

|2СМ2 |1976 |2000 |20 |22 |

|ТА |1981 |2500 |20 |15 |

|ЕОТ2000 (Германия) |1977 |2000 |10 |40 |

|ЕОК2000 (Германия) |1968 |2000 |10 |12 |

Длины линий в полигонометрии 2 разряда могут быть измерены оптическим

дальномером ОТД, тахеометром ТД, а так же REDTA 002 (ГДР). Дальномер ОТД

предназначен для измерения длин линий в диапазоне от 35-400 м с

относительной среднеквадратической погрешностью из одного приема 1:6000.

Оптический редукционный тахеометр REDTA 002 позволяет измерить

горизонтальные и вертикальные углы со СКП 4”-5”, а также горизонтальные

проложения до 180 м с относительной СКП 1:5000.

Для линейных измерений в полигонометрических ходах 1 и 2 разряда применяют

дальномер АД 1М. Он позволяет измерять расстояния с предельной

относительной погрешностью порядка 1:10000 при натяжении проволоки грузом

в 15 кг и 1:5000 при натяжении проволоки динамометром. Рекомендуемый

диапазон измеряемых линий посредством АД1М составляет 50-500 м.

Углы на пунктах полигонометрии и триангуляции 1 и 2 разрядов измеряют

оптическими теодолитами типа: Т2, 2Т2, Т5, Т5А, Т5К, 2Т5К, а также THEO -

010, THEO - 020, ТЕ-В1, ТЕ-С1, ТЕ-D1 и другими равноточными им.

Измерение углов выполняют способом круговых приемов или способом измерение

отдельного угла. Для ослабления влияния погрешностей центровок и редукций

полигонометрии применяют трехштативную систему измерения углов.

|Характеристики |Т2 |Т2А |2Т2 |Т5 |Т5К |Т5А |2Т5 |2Т5К |

|Точность отсчета|0.1”|0.1” |0.1”|0.1”|0.1” |0.1” |0.1”|0.1” |

|СКП измерения |3” |3” |2” |6” |5” |6” |5” |5” |

|Масса теодолита,|5.2 |5.2 |4.8 |3.5 |3.5 |3.6 |3.7 |3.5 |

|кг | | | | | | | | |

В данной работе на пунктах полигонометрии мы измеряем углы оптическим

теодолитом - 2Т2.

Для создания геодезической основы топографических съемок применяем

светодальномер - 2СМ2.

2.4 Методы для угловых и линейных измерений.

Для измерения углов применяют следующие методы: способ круговых приемов,

способ отдельного угла, трехштативная система.

Способ круговых приемов.

Способ применяется тогда, когда на пункте полигонометрии имеется больше

двух направлений.

1. Если пункт- узловая точка.

2. Если это исходный пункт. Пусть будет более двух направлений,

A B тогда одно из направлений выбирается наблюда-

телем за начальное, например ОА. При КЛ наво-

дят теодолит на А и устанавливают по лимбу от-

счёт близким к нулю, отсчёт берут дважды (по

барабанчику микрометра). Затем вращают тео-

долит по часовой стрелке берут отсчёт на B,C,D

D C

и A, затем против часовой стрелки, то есть в обратном направлении при КП

A,D,C,B,A. Эти действия составляют один приём. Число приёмов зависит от

класса, разряда и от прибора. Например: в полигонометрии первого разряда

теодолитом 2Т-2 углы надо измерять двумя приёмами.

Способ отдельного угла.

Применяют тогда, когда на пункте два направления.

[pic]

(все точки кроме узловых и исходных).

Наблюдения выполняют вращая в каждом полуприёме алидаду только в одном

направлении (почасовой стрелке).

В этом способе не выполняют замыкания горизонта.

А В ( КЛ = В-А;

( КП = А-В.

Кроме этого, в приёме вращения теодолита производят по часовой или против

часовой.

Трехштативная система.

Это метод измерения углов.

В качестве визирных целей используют специальные марки.

И теодолит и марки при закреплениях закреплены в подставки. Подставки

закрепляются на штативах. При измерениях как прибор, так и визирная цель

должны быть установлены точно над центрами пунктов, то есть оси марок и

теодолита должны проектироваться в центр пункта. Сначала мерим угол ABC.

Над пунктами устанавливаем штативы с закреплёнными на них подставками (без

теодолита). С помощью оптических центров. В подставки точек А и С ставятся

марки, в точку В – теодолит, затем задний штатив переносят с А на D и

центрируют. Не трогая штатив с подставкой в точке В и С, вынимаем теодолит

и марку, и меняем их местами.

A C

B D

В работе мы используем способ круговых приемов и способ отдельного угла.

Способом круговых приемов мы измеряем на станциях:

A,B,E,4,3,1. А на всех остальных применен способ отдельного угла.

Измерение линий светодальномером

Предположим, что в некоторый момент времени Т1 передатчик, расположенный в

пункте А получает в направлении к пункту В электромагнитные волны в виде

отдельного импульса (т.е. прерывисто), который затем отражается и в момент

времени Т2 приходит обратно в пункт А. Измерив промежуток времени Т2-Т1 и

зная скорость распространения эл.м. волн v, можно подсчитать расстояние D

между пунктами А и В, предполагая при этом, что эл.м. Волны

распространяются прямолинейно: 2D=v(T2-T1), откуда D=v*Г/2, где Г –

время распространения эл.м. волн, равное Т2-Т1. Следовательно, установив на

одном конце линии приёмопередатчик, излучающий и принимающий эл.м. волны, а

так же устройства для измерения времени распространения этих волн, а на

другом отражатель, можно определить расстояние D. Такое

устройство,состоящее из двух частей, называется дальномером.

3. Методы создания высотного обоснования крупномасштабных топографических

съёмок.

1. Высотные геодезические сети создаются методом нивелирования .

Они необходимы для обеспечения основы топографических съёмок всех

масштабов, а так же для решения народнохозяйственных, научных, инженерно-

технических и оборонных задач. На участке запроектировано 1 ход IV класса,

остальные техническое нивелирование.

При создании высотной основы топографических съемок применяют нивелиры с

цилиндрическими уровнями или с компенсаторами. Для нивелирных работ при

крупномасштабных съемках получили распространение точные технические

нивелиры. При нивелировании IV класса могут быть использованы серийно

выпускаемые в России нивелиры Н3, НС3, НС4, НСК4, а так же зарубежные

нивелиры Ni-007, Ni-B5, Ni-B6 и другие.

Техническое нивелирование производят с помощью следующих нивелиров: НСК4,

НТ, Ni-050, Ni-D3, Ni-E2 и других.

Для нивелирования III и IV классов применяют двусторонние трехметровые

деревянные рейки (типа РН-3). При этом случайные погрешности метровых

интервалов допускают соответственно 0.5 и 1.0 мм.

При техническом нивелировании используют как трехметровые цельные рейки,

так и складные односторонние рейки длиной 3-4 метра (РН-10 в соответствии с

ГОСТ 11158-7

Некоторые характеристики нивелиров, выпускаемых отечественной и зарубежной

промышленностью.

| | |трубы (кр) | |(кг) |

|Н2 |Россия |40 |2 |6.0 |

|Н3 |Россия |30 |3 |1.8 |

|НС4 |Россия |30 |6 |2.5 |

|Ni-007 |Германия |31.5 |3 |3.9 |

|Ni-025 |Германия |20 |2-3 |1.8 |

|Ni-B3 |ВНР |28-32 |2 |2.3 |

|НТ |Россия |23 |10-15 |1.2 |

|НТС |Россия |20 |15 |1 |

|Ni-050 |Германия |16-18 |5-10 |1 |

1. Оценка точности нивелирных построений.

При проектировании нивелирных ходов и сетей, создаваемых в качестве

высотной основы топографических съемок, устанавливают погрешности отметок

реперов в наиболее слабом месте. При этом полагают, что веса измеренных

превышений обратно пропорциональны длинам линий, а средние квадратические

случайные и систематические погрешности на 1 км хода известны.

|Класс нивелирования |? в мм на 1 км |? в мм на 1 км |

|III |5 |0.5 |

|IV |10 |1.0 |

|Техническое |25 |2.5 |

Оценка точности нивелирного хода.

[pic]

Нивелирный ход.

Для вычисления погрешности отметки репера i уравненного нивелирного хода

(рис.3 ) рекомендуется формула

L A,i

mн сл.= ?(L A,i (1 - --------)) 1/2 ,

(1.3)

где

? - СКП превышения на 1 км двойного хода;

L A,i - Длина нивелирного хода от начального

репера А до точки i.

L - длина всего нивелирного хода.

Для средней точки хода

mн сл.= 0.5 ? L1/2

(1.4)

Для учета влияния погрешностей исходных данных в нивелирном ходе после

уравнивания имеем:

LA,i

m нид = ------ m AB,

1.5

где

m нид -погрешность репера (отметки) i, обусловленная ошибками исходных

данных;

m AB - ошибка взаимного расположения исходных реперов А и В.

Для средней точки нивелирного хода имеет место следующая формула:

mн ид = 0.5 mAB ,

1.6

вытекающая из формулы (1.5)

Суммарная погрешность положения среднего пункта нивелирного хода на

основании (1.4) и (1.6) выражается формулой:

mн2 = 0.25 (?2L+mAB2),

1.7

При этом полагается, что влияние систематических погрешностей незначительно

по сравнению с другими ошибками.

Оценка точности системы ходов с узловой точкой.

Рассмотрим систему трех ходов (рис. 4), где Рп1, Рп2, Рп3 - исходные

реперы.

[pic]

Система нивелирных ходов с узловой точкой.

На основании теории оценки точности уравненных элементов получим формулу

для учета влияния случайных погрешностей измерений

m нсл = ? (L1- (L1(L2-L3))/N)1/2

1.8

В формуле 1.8 обозначено:

m нсл - погрешность отметки узловой точки;

L1(L2-L3 - длина ходов в км;

N = L1L2 + L1L3 + L2L3

1.9

Так как исходные реперы в общем случае нельзя считать безошибочными, то

возникает необходимость учета погрешностей исходных данных. Погрешность

отметки узловой точки в системе трех ходов (рис. ) можно подсчитать по

формуле:

m н ид = ------ * (L32 * m2 ?H2,1 + L22 m2 ?H3.1)1/2 ,

1.10

где m н ид - погрешность отметки узловой точки за счет погрешностей отметок

исходных реперов;

m2 ?H2,1 + m2 ?H3.1 - погрешность взаимного положения исходных реперов.

Если принять m2 ?H2,1 + m2 ?H3.1 = m?H , то

m н ид = ------ * m ?H (L22 L32)1/2 ,

1.11

В данной работе оценку точности нивелирного хода выполняем по формуле:

m= ? (LА,i (1-LA,i/L))1/2.

? = 10 мм на 1 км хода для IV и ( =25мм на 1км хода для технического

нивелирования

1. A-F

LA,i=9.5 km

L=16.33 km

mAB=10(9.5(1-9.5/16.33))1/2=19.33 mm

2 F-ОП

LAi=6.4 км

L=12.2 км

M=10(6.4(1-6.4/12.2))1/2=17.4

Вывод: оценка точности нивелирного хода не превышает допустимого значения.

В данной работе мы использовали нивелир Н3.

В нивелировании IV класса наблюдения на станции выполняют в следующем

порядке:

1. Устанавливают нивелир в рабочее положение с помощью установочного или

цилиндрического уровня.

2. Наводят трубу на черную сторону задней рейки, приводят пузырек уровня

подъемным или элевационным винтом точно на середину и берут отсчеты по

верхней и средней нитям.

3. Наводят трубу на черную сторону передней рейки и выполняют действия

указанные в п.2.

4. Наводят трубу на красную сторону передней рейки и берут отсчет по

средней нити.

5. Наводят трубу на красную сторону задней рейки и берут отсчет по средней

нити.

При работе нивелиром с компенсатором отсчеты по рейке берутся сразу же

после привидения нивелира в рабочее положение и наведение трубы нивелира на

рейку.

По окончанию нивелирования по линии между исходными реперами подсчитывают

невязку, которая не должна превышать 20 мм * L1/2 (невязки замкнутых

полигонов в нивелировании IV класса).

4. Краткие сведения об аэрофототопографической съемке.

Топографические съемки в СССР выполняют аэрофото-топографическим.,

мензульным, тахеометрическим и другими методами. В настоящее время создание

планов крупных масштабов, как правило, производят на основе материалов

аэрофотосъемки. При этом основными способами составления крупномасштабных

планов являются стереотопографический и комбинированный. Эти способы

применяют в зависимости от характера рельефа местности, степени застройки

городских территорий и технико-экономических условий.

Стереотопографический способ создания крупномасштабных планов применяют

для открытых, незаселенных участков местности, а также для застроенных

территорий с одноэтажной или многоэтажной рассредоточенной застройкой.

Сущность стереотопографического способа заключается в создании контурной

части плана на основе материалов аэрофотосъемки и в рисовке рельефа,

выполняемого в камеральных условиях на универсальных

стереофотограмметрических приборах.

Достоинство стереотопографического способа является автоматизация целого

ряда сложных процессов с использованием ЭВМ. Последовательность выполнения

при стереотопографическом способе создания планов крупных масштабов

представлена в технологической схеме на рис.

Комбинированный способ создания планов применяют для заселенных участков

местности, городских территорий и поселков с плотной многоэтажной

застройкой. При комбинированном способе контурную часто плана создают на

основе материалов аэрофотосъемки, а дешифрирование участка и рисовку

рельефа выполняют на фотопланах непосредственно на местности обычными

способами. Таким образом, комбинированная съемка является сочетание

аэрофотосъемки с приемами наземного (мензульного) съемки.

Преимущество комбинированного способа создания планов заключается в лучшем

отображении формы рельефа в равнинных районах. В тоже время недостатком

этого способа является относительно большой объем полевых работ.

Последовательность работ при комбинированном способе создания планов

определена технологической схемой на рис. Аэрофотосъемку местности

выполняют с самолета (АН-30,ИЛ-14ФК) специальными автоматическими

аэрофотоаппаратами (АФА). Фотографирование местности производят так, чтобы

оптическая ось аэрофоаппарата не отклонялась от отвесного положения более

чем на 30.

В результате аэрофотосъемки получают рад взаимно перекрещивающих

аэрофотоснимков вдоль каждого маршрута. Необходимым условием обработки

аэрофотоснимков является из перекрытие поперек маршрутов.

Величины перекрытий устанавливают в зависимости от масштаба создаваемого

плана и рельефа местности, технических средств и условий выполнения

аэрофотосъемки.

Для крупномасштабных съемок рекомендуются следующие величины перекрытий

аэрофотоснимков:

продольное 80-90 %;

поперечное 30-40 %.

При выборе масштаба аэрофотосъемки учитывают высоту сечения рельефа и

фокусное расстояние (.f об) аэрофотоаппарата, установленного на самолете.

При этом высоту полета можно посчитать по формуле

H = f об * m,

где m - знаменатель масштаба аэрофотосъемки.

Для небольших участков местности применяют мензульную или тахеометрическую

съемку, если выполнение аэрофотосъемки нецелесообразно.

Составление проекта размещением маркировки опознаков.

Перед выполнением полевых работ составляют проект размещения и

геодезической привязки плановых и высотных опознаков, а так же проект

маркирован опознаков. При выборе места положения опознаков учитываются

следующие требования:

3. обеспечить опознакоми наибольшее количество аэроснимков;

4. облегчить геодезическую привязку аэроснимков.

С этой целью опознаки размещают в зонах поперечного перекрытия. Кроме того,

опознаки должны располагаться на местности, удобной для измерений, а так же

поблизости от исходных пунктов. Запрещается располагать опознаки на крутых

склонах, теневых и закрытых лесом участках местности.

Плановые опознаки.

Плановые опознаки (ОП) являются геодезическим обоснованием

аэрофототопографических съемок.

Количество ОП зависит от масштаба съемки. При съемках в масштабе 1: 2000 и

1: 5000 ОП размещают рядами поперек аэрофотосъемочных маршрутов (рис. ).

При этом начало и конец каждого маршрута обеспечивают двумя опорными

точками.

Расстояние между рядами опознаков или длинны секции принимают равным 160-

200 см в масштабе создаваемого плана (в М 1:500 - 8-10 км ). Кроме

того устанавливают дополнительные плановые точки, а именно:

а) ОП в середине каждой секции, т.е. через 80-100 см в масштабе

создаваемого плана (через 6-8 базисов фотографирования);

б) три ОП в середине секции по границе участка съемке, вдоль маршрутов

аэрофотосъемки, т.е. через 40-50 см в масштабе создаваемого плана (через 3-

4 базиса фотографирования).

В качестве плановых опознаков выбирают контурные точки местности которые

можно определить на аэрофотоснимке с погрешностью не более 0.1 мм.

опознаками могут служить пункты исходной геодезической сети, хорошо

опознающаяся на аэрофотоснимках, а также точки четких контуров, удобные для

определения геодезическими способами.

Высотные опознаки.

Для обработки аэрофотоснимков и стереотопографической рисовки рельефа на

универсальных приборах служат высотные опознаки (ОВ). Количество ОВ зависит

от масштаба фотографирования, высоты сечения рельефа, характера участка

съемки и технических характеристик аэрофотоаппарата. В связи с этим

выполняют полную и разрешенную высотную подготовку аэроснимков. При

разрешенной высотной подготовке ОВ размещают рядами поперек

аэрофотосъемочных маршрутов в зонах поперечного перекрытия аэрофотоснимков.

При этом расстояние между рядами или длины секций не должны превышать

четырех базисов фотографирования.

Границы участков съемки вдоль аэрофотосъемочных маршрутов обеспечивают

дополнительными высотными точками. В этом случае ОВ размещают через два

базиса фотографирования.

При съемке в масштабах 1:5000 и 1:2000 и высоте сечения рельефа 1 и 0.5 м

расстояния между ОВ вдоль маршрутов не должны превышать 2-2.5 км независимо

от масштаба аэрофотосъемки.

При проектировании необходимо учитывать, что ОВ располагают на местности с

незначительным уклоном, так как положение опознака по высоте должно быть

установлено (по аэрофотоснимку) с погрешностью 0.1h, где h - высота сечения

рельефа. Как уже говорилось, в ряде случаев высотные опознаки совмещаются с

плановыми. Тогда привязка аэрофотоснимков заключается в определении трёх

координат (X,Y,H) точек, представляющих ОПВ.

Привязка опознаков.

Полярный способ.

m2 =ms2 + (m ? 2/ ?2 )* S2

S=0,35*105

m?=5’

mS=2

m=2,18 sm

Прямая угловая засечка.

m = m ? b / ?2 sin2? * (sin?12 + sin?22)1/2

b =0,725*105 см

b2=0?575*105 см

?1 = 380

?2 = 620

?3’1180

?4’270

?1’800

?2’350

m1= 2.95 cm

m2= 5.36 cm

mср. = m1+m2/(2) = 4.16 cm

Проектирование.

При аэрофотосъемке объекта маршруты должны иметь направление “запад-восток”

или “север-юг” и продолжаются за границы съемочного участка на один базис

фотографирования при продольном перекрытии аэрофотоснимков 60% и два базиса

фотографирования при перекрытии в 80%. Первый маршрут совмещают с одной из

рамок трапеции (границы участка съемки). Расстояние между осями маршрутов

вычисляют по формуле:

l (100%- Py %)

By = ------------------ * m

100%

где

By - расстояние между осями маршрутов на местности;

P y % - величина поперечного перекрытия, выраженная от площади;

l - размер аэрофотоснимка;

m - знаменатель масштаба аэрофотосъемки.

Расстояние между осями маршрутов на карте масштаба 1:М определяют из

следующего соотношения

by = ------

где М - знаменатель масштаба карты.

Пусть P y = 30%, 1:m = 1:10000, l = 18*18 см. В этом случае по формуле

получим:

18см(100% - 30% )

By = --------------------------- * 10000

100%

Или By = 126,000 см.

При составлении проекта на карте масштаба 1:25000 имеем:

126,000 км

by = --------------------- = 5,03 см.

25.000

Общее количество маршрутов для аэрофотосъемочного участка подсчитывают по

формуле

K = ----- + 1,

где Q - ширина участка местности.

Далее в обе стороны от соей маршрутов откладывают расстояние, вычисленное

по формуле:

l * m

S = ---------

2 M

Это позволяет установить участки каждого аэрофотосъемочного маршрута и

выделить зоны поперечных перекрытий, где размещают плановые и высотные

опознаки в соответствии с требованиями “Инструкции”:

При масштабах, принятых выше получаем:

18 cм*10000

S = -------------------- = 3,6 (см).

2 * 25.000

Для определения расстояния между центрами аэрофотоснимков вдоль одного

маршрута используют формулу:

l (100%- P x %)

B x = ------------------ * m,

100%

где

B x - базис фотографирования, представляющий расстояние на

местности;

P x % - величина продольного перекрытия аэрофотоснимков;

Тогда базис фотографирования, выраженный в масштабе схемы, можно вычислить

по формуле:

B x

b x = ------ .

Полагая, что P x = 60 %, напишем

18 (100%- 60 %)

B x = ------------------------- * 10000,

100%

Отсюда B x = 720 м. На карте масштаба 1: 25.000 расстояние в 1080 м

соответствует величине b x = 2,9 см.

При составлении проекта аэрофотосъемочных работ подсчитывают количество

аэрофотоснимков на участок съемки. Число аэрофотоснимков в одном маршруте

определяют по формуле:

n = ---------- + 3,

B x

где

L - длина участка местности.

Общее количество аэрофотоснимков N = nk.

Определение данных для сопоставления проекта размещения опознаков.

|1 |l(100% - Py%) | |Расстояние между |

| |By=-----------------|126000 (см) |маршрутами (на |

| |-*m | |местности) |

| |100% | | |

|2 |By | |Расстояние между |

| |by=---------------- |5,03 (см) |маршрутами (в |

| |M | |масштабе карты) |

|3 |l (100% - Px%) | |Продольный базис |

| |Bx=-----------------|720 (м) |фотографирования |

| |* m | |(на местности) |

| |100% | | |

|4 |Bx | |Продольный базис |

| |bx = ---------- |2,9 (cм) |фотографирования (в|

| |M | |масштабе карты) |

|5 | | |Расстояние от оси |

| |Lm | |маршрута до границы|

| |S = ----------------|3.6(см) |аэрофотосъемки (в |

| |2M | | |

|6 |Q | |Количество |

| |K = --------- + 1 |5 |маршрутов |

| |By | | |

|7 |L | |Количество |

| |n = ---------- + 3 |13 |аэрофотоснимков в |

| |*Bx | |одном маршруте |

|8 | | |Общее количество |

| |N = n * k |65 |аэрофотоснимков |

Плановая и высотная подготовка аэрофотоснимков.

Плановое положение опознаков определяют, как правило угловыми или линейными

засечками, их комбинациями, а также теодолитными ходами, реже

микротриангуляцией. Выбор того или иного способа привязки опознаков зависит

в основном от характера участка местности и плотности исходных пунктов.

Привязку опознаков разрешается выполнять угловыми и линейными засечками с

точек теодолитных ходов. При этом точность измерения длин линий в

теодолитных ходах и засечках должна быть не менее 1/3000. При плановой

привязке опознаков теодолитными ходами длины линий измеряют оптическим

дальномером. Измерение углов в теодолитных ходах или засечках можно

выполнить теодолитом Т15, Т15-К, Theo-120, 080 и т.д. Для плановой

привязки опознаков большое признание у производственников сыскал

светодальномер СМ5, измеряющий растояние до 500 м с ошибкой 3мм.

Определение высот опознаков производят техническим нивелированием с

помощью нивелиров НСК-4, НТ, НЛ-3, Ni-050, Д1,Е1 и др. В качестве исходных

пунктов для привязки опознаков могут служить пункты ГГС, а также пункты

сетей сгущения первого и второго разрядов, находящиеся в пределах 0,5-10,0

км от определяемого ОП при съёмке 1:5000.

Схема привязки ОП.

Способ плановой привязки:

- прямая угловая засечка.

Если на местности имеется два исходных пункта А и В с известными

координатами и есть прямая видимость с этих пунктов на ОП, то измерив

гор.углы ?1 и ?2, можно определить из вычислений координат ОП. Приведенная

схема представляет собой однократную засечку, т.е. такое построение,

которое позволяет один раз без контроля определить неизвестные координаты

ОП. На карте все измерения выполняются с контролем, поэтому при определении

координаты ОП используют многократную, прямую угловую засечку.

– обратная угловая засечка.

Это способ основной привязки ОП, при котором измеряются горизонтальные углы

с ОП на исходные пункты. Существует однократная засечка – три исходных

пункта и двукратная – четыре.

На практике применяют двукратную засечку. Этот способ применяют, когда

расстояние от исходного пункта до ОП значительное, но главное условие –

прямая видимость между ОП и исходными пунктами.

- полярный способ

Этот способ привязки целесообразно применять при расстоянии между исходными

пунктами и ОП порядка 200-300 м. На местности измеряют длину данной линии и

примыкающий угол для передачи дирекционного угла от исходного направления.

При этом выполняют дополнительные измерения для контроля получаемых

результатов.

- линейная засечка

Привязку ОП линейной засечкой производят от пунктов и сторон теодолитного

хода, а так же от ближайших пунктов геодезической сети и сетей сгущения

первого и второго разряда. Такой способ привязки целесообразно применять на

ровной местности благоприятной для линейных измерений. Этот способ плановой

привязки ОП, при котором измеряют расстояние между ОП и исходным пунктами.

Способ высотной привязки:

В этой привязке определяется Нy высотных или планово-высотных опознаков.

Существует три способа привязки:

1. совмещение с исходным пунктом

2. геометрическое нивелирование – нивелирование горизонтальным лучом.

Применяют для привязки ОВ на равнинной или слабопересечённой местности

при съёмках с высотой сечения рельефа 1-2 м. Через ОВ прокладывают

нивелирные ходы (как правило техническим нивелированием) или системы

ходов.

ОВ(ОПВ)

Рп1(Н1) Н-?

Рп2(Н2)

3. тригонометрическое нивелирование – нивелирование наклонным лучом

(теодолитом измеряются вертикальные углы). Применяются для гористой

местности при съёмках с высотой сечения рельефа 2,5 м. Часто вертикальные

углы измеряются по сторонам засечек, в этом случае определяют все

координаты опознака. При тригонометрическом нивелирование углы должны

измеряться не менее, чем по двум сторонам. Расстояние от ОВ до

исх.пунктов не должно превышать 3 км.

ОВ

S1 S2

ПП1 ПП2 ПП3

5.определение сметной стоимости проекта топографо-

геодезических работ.

Тщательно разработанный технический проект полевых и камеральных работ

имеет решающее значение в выполнении производственного задания. Технический

проект должен быть обоснован с точки зрения затрат средств, труда и

времени.

Расчёт сметной стоимости проекта выполняют на основе «сборника цен на

проектные и изыскательные работы для строительства». В этом сборнике цены

на производство топографо-геодезических работ приведены в рублях в виде

дроби: в числителе – цена полевых работ, в знаменателе – камеральных. Кроме

того цены даны отдельно для полевых и камеральных работ в соответствии с

установленными категориями сложности.

Для стереотопографической съёмки М 1: 5000 установлено 5 категорий

сложности в зависимости от характера местности.

К первой категории относится степная, а так же равнинная слабопересеченная

местность, местность с незначительным количеством крупных контуров.

Ко второй категории относят полузакрытую равнинную или открытую

всхолмлённую местность с выраженными крупными формами рельефа, кроме того

территория сельских населённых пунктов с редкой застройкой и правильной

планировкой.

К третьей категории относятся открытая предгорная местность с рельефом

средней сложности, а так же залесённая местность, таёжные работы и частично

заболоченная тундра. В этом случае, территория небольших городов и посёлков

с несложной конфигурацией планировки.

При расчёте сметной стоимости проекта геодезических сетей учитывают

определенный состав работ. Для построения геодезических сетей установлен

следующий состав работ: составление проекта геодезической сети,

рекогнасцеровка пунктов и изготовление центров из бетонной смеси или

металлических труб, бурения скважин, пробивку отверстия в стене здания для

закладки стенных центров или марок. Кроме того составление абрисов, центров

и др. работ.

Для линейных и угловых измерений, а так же нивелирования, расчёт цен

выполнен с учётом затрат на подготовку (исследования) приборов, наблюдаемое

по принятой программе, полевых вычислений в журналах и определение

предварительных координат. Затраты камеральных работ заключаются в

уравнивание результатов измерений, составление схем геодезических

построении и каталога (геодезических) окончательных координат.

Сметная стоимость.

|1 |Постройка пирамид |1 зн. |127 |12 |1524 |

|2 |Закладка центров: | |43 |29 |1247 |

| | |1 цен. | | | |

| |Полигонометрии 1р. | |10 |- |- |

|3 |Рекогносцировка, | |58 |12.6 | 730.8 |

| |измерения углов и | |4.7 | |59.2 |

| |линий: | | |22.08 |_1059.6__ |

| |Полигонометрии 4 кл. |1 км |48 | |103.75 |

| | | |4.7 |17.8 |552.57 |

| |Полигонометрии 1р. | |____31__ | |85.5 |

| | | |4.8 | | |

|4 |Нивелирование IV кл. | | 10 |16.33 | 163.3 |

| | |1км. од. |1.0 | |163.3 |

| |Нивелирование техн. | |9 |36.15 |325 |

|5 |Плановая привязка ОП |1 км2 |28 |35 |980 |

|6 |Высотная привязка ОП |1 км2 |32 |35 |1120 |

|7 |Стереотопографическая|1 км2 | 79 |35 | 2765 |

| |съемка | |38 | |1330 |

? = 12508.42

Вывод: стоимость комплекса работ на участке составляет 12508.42

Заключение.

В работе выполнен проект геодезического обоснования:

1. физико-географическая характеристика района.

2. Топографо-геодезическая изученность участка съёмки.

3. Номенклатура топографических планов.

4. Построение планов ГСС IV класса, 1 и 2 разряда.

5. Оценка точности запроектированных полигонометрических работ.

6. Методы угловых и линейных измерений.

7. Построения высотных сетей сгущения.

8. Оценка точности запроектированных нивелирных работ.

9. Расчет числа маршрутов и кол-во снимков при аэротопографической съемки.

10. Проектирования, составления проекта размещения и маркировки опознаков.

11. Плановая и высотная подготовка а-ф снимков.

12. Оценка точности опознаков.

Сметная стоимость проекта.

Литература : Неволин А.Г. Курсовая работа :проект

геодезического обоснования

стереотопографической съемки

масштаба 1:5000

Селиханович В.Г. Геодезия