Проектирование и предварительный расчет точности полигонометрического хода

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 
Федеральное государственное бюджетное образовательное высшего учреждение профессионального образования 
«Тульский государственный университет»

 

Кафедра «Геоинженерии и кадастра»

 

 

Курсовой проект

по дисциплине

Земельно-кадастровые геодезические  работы

на тему:

«Проектирование и предварительный расчет точности полигонометрического хода»

 

 

 

 

 

                                                                                  Выполнил: ст.гр.321691                                                                                                      Комолова И.П.

                                                                                    Проверил: Егорова Т.А.

 

 

 

Тула 2012

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1.  Физико-географическая  характеристика района проектирования………...5

2. Принципы, цели и методы  проектирования……………………………..…...6

3.Основные требования  к курсовому проекту…………………………..….…..8

 

3.1 Тематика, исходные данные, задание на курсовой проект………………..8

 

4. Продольные  профили местности……………………………………………...9

5. Установление  геометрических параметров хода  на основе решения обратных  геодезических задач………………………………………………….10

6. Определение  критериев вытянутости хода с  графическим определением центра  тяжести хода…………………………………………………………..…12

7. Предварительный расчет  точности……………………………………….….14

7.1.  Расчет точности  полигонометрического хода………………………...….14

7.2 Расчет точности линейных  измерений……………………………….…….15

7.3.  Предрасчет точности угловых измерений в полигонометрическом ходе…………………………………………………………………………….....21

Заключение………………………………………………………...…………….26

Библиографический список……………………………………………………..27

Приложение 1 - Карта М 1:25000

Приложение 2 - продольные профили местности

Приложение 3 - графическое определение центра тяжести хода

Приложение 4 - схема – выкопировка хода на кальке с карты М 1:25000, выполненная тушью, с указанием вычисленных углов и длин линий

Приложение 5 - схема хода, выполненная на ватмане в удобном масштабе, для расчета характеристик, устанавливающих форму хода.

Введение

Целью данной курсового проекта является выполнение проектирования и предварительный расчет точности опорной межевой сети в виде полигонометрии 4-го класса.

Задачи, решаемые в ходе курсового  проектирования: закрепление и расширение специальных знаний, приобретение опыта проектирования, самостоятельного обобщения выводов и рекомендаций на основе выполненных расчетов.

Проект составляется на территорию, ограниченную рамкой трапеции карты  масштаба 1:25000. Проектирование выполняется в соответствии с требованиями к построению государственных геодезических сетей, изложенных в «Основных положениях о построении государственных геодезических сетей».

Полигонометрический ход  проложен между пунктами триангуляции, имеющимися на карте с учетом топографии района. Ход запроектирован на местности, наиболее благоприятной для производства линейных и угловых измерений. Ход  запроектирован вытянутой формы, что  позволит применить упрощенные формулы  для предварительного расчета точности построения.

Работа состоит из пояснительной  записки и приложения, в котором  отражена графическая часть. В графической  части представлены:

- копия топографической  карты с проектом трассы и  используемой геодезической основой; 

- схема - выкопировка хода на кальке с карты, с указанием вычисленных углов и длин линий, координат опорных пунктов и запроектированных знаков;

- продольные профили местности  для определения взаимной видимости  между пунктами хода;

- решение обратных геодезических  задач; 

- схема хода, выполненная  для расчета характеристик, устанавливающих  форму хода;

- схемы центров заложения  опорных знаков полигонометрии.

В пояснительной записке  изложены расчеты, оценка их точности, выводы.

 

1.  Физико-географическая  характеристика района проектирования

Данный проект составлен на территории, ограниченный рамкой трапеции карты масштаба 1: 25000. Номенклатура карты У-33-53-В-в (Приложение 1).

Полигонометрический ход запроектирован в виде отдельного разомкнутого хода, опирающегося на два исходных пункта триангуляции Длина хода составляет 6975 м., замыкающая хода – 6800м. Число сторон в ходе 11, из них наибольшая длина линии хода равна   807м, наименьшая – 388м.

 Местность  благоприятна для производства  линейных и угловых измерений.   
На данной территории располагается сеть автодорог местного значения. Район проектирования представляет собой незастроенную территорию.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Принципы, цели  и методы проектирования

Основная задача проектирования состоит в том, чтобы из всех возможных  вариантов выбрать тот вариант  полигонометрических ходов и  сетей, который по точности соответствовал бы поставленным задачам, а для осуществления  требовал бы минимальных трудовых и  денежных затрат.

Проектирование полигонометрических  ходов и сетей 4 класса, производят с учетом масштаба и метода предстоящих  съемок, требований Инструкции о построении государственных геодезических  сетей.

До начала проектирования необходимо определить границы обеспечиваемого  района; собрать данные об условиях работ в нем: сведения о путях  и средствах сообщения, метеорологические  сведения, физико-географические и  геоморфологические описания, данные гидрологических исследований и  т. п.; собрать топографические карты  масштаба 1 : 25 000 и крупнее, схемы  ранее исполненных триангуляционных и полигонометрических сетей, чтобы  установить наличие и пригодность  исходных пунктов (топографо-геодезическую  изученность). Кроме того, до начала работ надо выяснить необходимую  густоту обеспечения территории геодезическими пунктами с учетом перспективы  развития территорий согласно генеральному плану и плану освоения земель, а также точность определения  положения пунктов, дирекционных углов  и длин линий.

Полигонометрические ходы проектируют  в виде отдельных разомкнутых  ходов, опирающихся на два исходных пункта. При обеспечении геодезическими пунктами значительных площадей проектируют  полигонометрические сети. При этом следует учитывать, что ходы и  сети 4 класса должны опираться на пункты триангуляции и полигонометрии высших классов.

При составлении проекта  вначале задаются наиболее целесообразной схемой построения сети, точностью  измерения углов и линий и  рассчитывают ожидаемые ошибки. Если ожидаемая точность не удовлетворяет предъявляемым требованиям, то изменяют схему построения и повторяют расчет.

Детальное проектирование полигонометрических  ходов 4 класса, для незастроенной  территории производят на топографических  картах масштаба 1 : 25 000, а для застроенной  территории — масштаба 1:10 000. На картах вначале наносят исходные пункты на территорию объекта и на смежные  участки, после чего намечают направления  отдельных ходов в соответствии с принятой схемой развития сети. Ходы намечают в тех местах, где они  с максимальной эффективностью могут  быть использованы, однако при этом учитывают и характер местности, и имеющиеся приборы для линейных измерений.

Ходы должны прокладываться по местности, наиболее благоприятной  для производства угловых и линейных измерений.

В соответствии с этим ходы намечают вдоль дорог или около  них, по долинам рек, по существующим лесным просекам, избегая заболоченных мест.

После того как намечено направление отдельных ходов, переходят  к выбору положения отдельных  пунктов с соблюдением максимальной и минимальной длины линий. Следует  также помнить, что места, намечаемые для постановки полигонометрических  знаков, должны обеспечивать их долговременную сохранность. Не следует предусматривать  постановку знаков на пашне, болотах, оползнях и т. п.

После разработки проекта  подсчитывают объем работ, определяют потребности в приборах, материалах, транспорте, техническом персонале  и рабочей силе. На основе этого  составляют смету затрат и план организации  работ. Все эти документы затем  уточняют на основании данных рекогносцировки.

3.Основные требования к курсовому проекту

 

3.1 Тематика, исходные данные, задание на курсовой проект

 

Курсовой проект имеет  единую тему с конкретизацией каждого  задания, а именно: номера, координаты, высоты пунктов триангуляции, имеющих  взаимную видимость и являющихся исходными пунктами.

Главная геодезическая основа выбирается индивидуально из прил.1 в конце указаний. Все остальные  обозначенные на карте пункты триангуляции, полигонометрии и нивелирования  считаются утерянными и при проектировании не учитываются.

Проект составляется на территорию, ограниченную рамкой трапеции карты  масштаба 1:25000, экземпляр которой  прилагается к заданию.

Исходные пункты триангуляции следует нанести на карту по заданным значениям прямоугольных координат.

Полигонометрический ход  прокладывается между исходными  пунктами триангуляции с учетом топографии района. Ход следует проектировать  на местности, наиболее благоприятной  для производства линейных и угловых  измерений (табл.1). Предпочтительнее запроектировать  ход вытянутой формы, что позволит применить упрощенные формулы для  предварительного расчета точности построения.

 

Таблица 1

Показатели	4-й класс	1-й разряд	2-й разряд
Предельная длина хода, км	10	5	3
Предельный периметр, км	30	15	9
Длина линии, км:
максимальная	2	0,8	0,35
минимальная	0,25	0,12	0,08
оптимальная	0,5	0,3	0,2

 

 

4. Продольные  профили местности.

Взаимная видимость  точек местности по карте определяется при выборе наблюдательных пунктов, огневых позиций, скрытых подступов, а также в тех случаях, когда необходимо установить невидимые участки в секторе наблюдения или узнать, как просматривается местность.

Для определения взаимной видимости построим продольные профили  (Приложение 2).

Профилем называется изображение  разреза местности вертикальной плоскостью по заданному направлению. Профиль называется полным, если при его построении использованы все высотные данные по линии профиля (все горизонтали, полугоризонтали и отметки высот). Для определения видимости иногда достаточно построить не полный, а сокращенный профиль. Для его построения используют не все горизонтами, а только те, которые определяют границы подъемов и спусков, а также резкие перегибы скатов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Установление геометрических параметров хода на основе решения обратных геодезических задач

В обратной геодезической задаче находят дирекционный угол и расстояние:

1) вычисляют румб по формуле:

2) находят дирекционный угол  в зависимости от четверти  угла:

четверти:	Первая четверть	Вторая четверть	Третья четверть	Четвертая четверть
знак приращения	+X, +Y	-X, +Y	-X, -Y	+X, -Y
диреционный угол	a = r	a = 180 - r	a = 180 + r	a = 360 - r

3) определяют расстояние между  точками:  

 

 

 

 

 

 

 

 

Номера унктов	Координаты		Длины линий, м	Дирекционные  углы			Внутренние  углы
	X, м	Y, м		°	'	''	°	'	''
А	6019725	3460675
			654	83	25	5
1	6019800	3461325					166	46	59
			664	70	12	4,05
2	6019575	3461950					190	20	12
			760	80	32	15,6
3	6019700	3462700					162	53	50
			782	63	26	5,82
4	6020050	3463400					192	31	3,7
			721	75	57	9,5
5	6020225	3464100					191	2	4,5
			475	86	59	14
6	6020250	3464575					168	4	52,9
			388	75	4	6,9
7	6020150	3464950					178	44	32
			807	73	48	38,9
8	6019925	3465725					190	4	25,3
			704	83	53	4,19
9	6019850	3466425					174	13	37
			485	78	6	40,83
10	6019750	3466900					166	25	31
			581	64	32	12
Б	6019500	3467425					187	1	42,2
				71	33	54,18