Создание съёмочного обоснования

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

1. Общие сведения об инженерно-геодезических сетях

1.1 Триангуляция

1.2 Трилатерация

1.3 Полигонометрия

2. Физико-географическое описание местности

3. Проектирование инженерно-геодезических сетей

3.1 Проектирование сети триангуляции

3.2 Оценка точности сети триангуляции

3.3 Расчет высоты сигнала

3.4 Проектирование сети полигонометрии

3.5 Оценка точности сети полигонометрии методом последовательных приближений

4. Оценка точности инженерно-геодезической сети

Заключение

Список литературы

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Государственная геодезическая  сеть является основой для развития геодезических сетей сгущения и съемочного обоснования; выполнения топографических съемок, производства инженерно – геодезических работ. Она позволяет вычислять координаты пунктов в единой системе, предоставляет фактические данные для решения научных задач геодезии: определение формы и размеров Земли, изучение деформации земной коры, вывод разностей высот морей и океанов и др.

Целью данного курсового  проекта является освоение методов проектирования инженерно геодезических сетей используемых для проведения топографо-геодезических работ и решение различных задач земельного кадастра.

В данном проекте необходимо разработать:

- проект сгущения инженерно-геодезической  сети методом триангуляции;

- проект сгущения инженерно-геодезической  сети методом полигонометрии;

- выполнить предрасчет  точности проекта сети триангуляции;

- выполнить предрасчет  точности проекта сети полигонометрии;

- определить наличие  видимости между пунктами триангуляции.

При построении необходимо соблюдать требования точности построения сетей данными способами.

По результатам проектирования сделать вывод о соответствии полученных данных необходимой точности. В случае несоответствия произвести необходимые дополнительные вычисления для повышения точности результатов.

Графическая часть проекта  должна быть представлена:

1. Карта участка работ.

2.Схема сгущения сети  методом триангуляции.

3.Схема сгущения сети  методом полигонометрии.

4.Профиль по определению  видимости между пунктами триангуляции.

Для изучения местности, на которой проектируется инженерно-геодезические  сети составить физико-географическое описание местности.

 

 

1. Общие сведения об инженерно-геодезических сетях

 

Для составления карт и планов, решения геодезических задач, в том числе геодезического обеспечения строительства, на поверхности Земли располагаются ряд точек, связанных между собой единой системой координат. Эти точки на поверхности Земли или в зданиях и сооружениях закрепляются центрами (знаками). Совокупность закрепляемых на местности или здании точек (пунктов), положение которых определено в единой системе координат, называют геодезическими сетями. Геодезические сети подразделяются на плановые и высотные: первые служат для определения координат Х и У геодезических центров, вторые - для определения их высот Н. Для вычисления плановых координат вершин закрепленных на местности точек необходимо знать элементы геометрических фигур и дирекционный угол стороны одной из фигур и координаты одной из вершин. Для определения высот пунктов (реперов) строят в основном сети геометрического нивелирования, а также метод тригонометрического нивелирования. Геодезические сети подразделяются на 4 вида: государственные, сгущения, съемочные и специальные. Они являются исходными для построения всех других видов сетей и подразделяются на 4 класса. Основное назначение государственной геодезической сети 1 класса заключается в следующем:

- служит основой для  развития геодезических сетей  низших классов и вычисления  координат их пунктов в единой системе;

- доставлять фактические  данные для решения научных  задач геодезии.

Развитие государственной  геодезической сети 2 класса и ниже имеет своей целью создание сети геодезических пунктов на территории всего государства с густотой, необходимой для выполнения последующих геодезических и топографических работ и удовлетворения других требований народного хозяйства и обороны страны. Государственная планово-геодезическая сеть 1 класса СССР строится в виде полигонов, образуемых рядами триангуляции или ходами полигонометрии, располагаемыми примерно по меридианам и параллелям. Периметр полигонов - около 800 км, а их стороны (звенья) не должны превышать 200 км. В вершинах полигонов определяются парные астрономические пункты (широта, долгота, азимут). На концах звеньев триангуляции измеряются базисные стороны. Государственная геодезическая сеть 2 класса строится внутри полигонов 1 класса в виде сплошной триангуляционной сети или в виде системы пересекающихся ходов полигонометрии. Внутри полигонов 1 класса на нескольких пунктах 2 класса производятся астрономические определения широты, долготы и азимута. Пункты сетей 3 и 4 классов, определяемые методом триангуляции, строятся в виде отдельных систем треугольников, опирающихся на стороны сети высшего класса. На всех пунктах государственной триангуляции или полигонометрии предусматривается установка двух ориентирных пунктов на расстоянии 500-1000 м от основного пункта и видимых с земли. Между основными сторонами сети и направлениями на ориентирные пункты измеряются углы со средней квадратической погрешностью ±2,5``. Ориентирные пункты предназначаются для азимутальных привязок геодезических сетей низших разрядов. Плотность геодезических пунктов как опорной сети для топографических съемок установлена:

- для съемок в масштабах 1:25000 и 1:10000- 1 пункт на 50-60 км²;

- для съемок в масштабах  1:5000- 1 пункт на 20-30 км²;

- для съемок в масштабах 1:2000 и крупнее- 1 пункт на 5-15 км².

Состав работ по развитию геодезической сети на каждом участке  заключается в следующем:

- составление проекта  геодезической сети по имеющимся  картам наиболее крупного масштаба;

- рекогносцировка, заключающаяся  в уточнении проекта на местности - в отношении расположения пунктов, высот знаков, проверки целесообразности намеченной в проекте методике и т. д.;

- постройка геодезических  знаков и закладка центров;

- производство геодезических измерений - угловых, линейных, астрономических, гравиметрических;

- математическая обработка  результатов измерений, в результате  которой вычисляются координаты геодезических пунктов, сводимые далее в каталоги. Последовательность обработки – от высшего к низшему.

При проектировании геодезической  сети, методов её развития и использования  должны выбираться варианты, наиболее выгодные в экономическом отношении  в данных физико-географических условиях.

Геодезические сети сгущения (ранее называвшиеся сетями местного значения), служащие для дальнейшего  увеличения плотности геодезической  сети, подразделяются на:

- сети 1 и 2 разряда, развиваемые методом триангуляции, - триангуляционные сети сгущения (ранее называвшиеся аналитическими сетями);

- сети 1 и 2 разряда, развиваемые методом полигонометрии;

- сети технического  нивелирования, развиваемые методом  геометрического нивелирования.

Сети сгущения прокладываются, как правило, между сторонами и пунктами государственной геодезической сети. Постоянные знаки закрепляются подземными знаками – центрами. Конструкции центров обеспечивают их сохранность и неизменность положения в течении длительного периода времени. Как правило, подземный центр представляет собой бетонный монолит, закладываемый ниже глубины промерзания грунта и не в насыпной массив. У поверхности земли в монолите устанавливают чугунную марку, на которой наносят центр в виде креста или точки. Положение этого центра соответствуют координаты Х и У и во многих случаях отметки Н. Для того, чтобы с одного знака был виден другой (смежный), над подземными центрами устанавливают наружный знак в виде металлических или деревянных трех – или четырехгранных пирамид или сигналов. Пирамиды или сигналы имеют высоту 3…30 м и более.

Как правило, пункты разбивочных  сетей и сетей сгущения закрепляют подземными центрами, такими же, как и пункты государственных сетей. Так как расстояние между этими пунктами сравнительно небольшие, оформления их наружными знаками не требуется. Иногда над ними устанавливают Г – образные металлические или деревянные вехи. В городах знаки оформляют в виде специальной надстройки на крышах зданий или внутри самих зданий (стенные). Государственные высотные сети всех классов закрепляют на местности грунтовыми реперами. Стенные реперы закладывают в фундаментах устойчивых сооружений – водонапорных башен, капитальных зданий, каменных устоев мостов. Временные знаки. Точки съемочных, а иногда и разбивочных сетей закрепляют временными знаками – деревянными или бетонными столбами, металлическими штырями, отрезками рельсов и т.д. Их закрепляют в земле на глубину до 2 м. в верхней части такого знака крестом, точкой или риской отмечают местоположение центра или точки с высотной отметкой. При продолжении использования (более 0,5 г) временные знаки закладывают на глубину 0,5 м (минимальное расстояние до подземных коммуникаций от поверхности грунта принято 0,7 м). При наличии твердого покрытия и отсутствии интенсивного движения транспорта используют штыри из отрезков арматуры и труб, деревянные столики. В процессе строительства на возведенных конструкциях и близкорасположенных зданий высоты и створы осей фиксируют окрасками.

 

1.1 Триангуляция

 

Триангуляция – построение на местности примыкающих друг к другу треугольников, в которых измеряются горизонтальные углы и длина стороны одного треугольника. Триангуляционные сети в инженерно – геодезических работах используются в качестве основы для топографических съемок и разбивочных работ, а также для наблюдений за деформациями сооружений.

При развитии инженерно  – геодезических сетей методом  триангуляции наиболее типичными построениями являются цепи треугольников (для линейно  протяженных объектов), центральные  системы (для городских и промышленных территории), геодезические четырехугольники (для мостовых и гидротехнических сооружений), вставки пунктов в треугольники и небольшие сети из этих же фигур. Но возможны и комбинированные построения. В сетях триангуляции треугольники стараются проектировать близкими к равносторонним, в особых случаях острые углы допускаются до 20˚, а тупые – до 140˚. В свободных сетях для контроля масштаба сети необходимо иметь не более 2-х непосредственно измеренных базисных сторон. Решая последовательно треугольники от начальной стороны I-II (рисунок 1), находим все стороны системы треугольников. Если для точки I даны координаты х и у и дирекционный угол α˚ направления I-II, то из вычислений получаем дирекционные углы направлений всех сторон треугольников и координаты их вершин II, III, IV, V,…, называемых геодезическими пунктами или более конкретно пунктами триангуляции. Непосредственно измеряемая сторона I-II называются базисной стороной, а точка I, для которой задаются координаты и азимут стороны, - исходным пунктом триангуляции.

 

Рисунок 1 -Триангуляция и трилатерация

 

 

Таблица 1 – Основные характеристики триангуляционных сетей

Показатели	1 класс	2 класс	3 класс	4 класс
Длина звена триангуляции	200	-	-	-
Средняя длина стороны  треугольника	20-25	7-20	5-8	2-5
Относительная ошибка выходной стороны
Приблизительная относительная  ошибка стороны в слабом месте
Минимальное значение угла треугольника	40˚	20˚	20˚	20˚
Средняя квадратическая ошибка угла	±0,7´´	±1´´	±1,5´´	±2´´

 

1.2 Трилатерация

 

Трилатерация – построение на местности примыкающих друг к  другу треугольников и измерение длин всех их сторон. Сети трилатерации, создаваемые для решения инженерно – геодезических задач, часто строят в виде свободных сетей, состоящих из отдельных типовых фигур: геодезических четырехугольников, центральных систем или комбинаций с треугольниками. Решаются треугольники по формулам тригонометрии, находятся углы треугольников аналогично вычислениям элементов системы треугольников на рисунке 1. Широкое распространение сети трилатерации получили при строительстве высокоэтажных зданий, дымовых труб, атомных электростанции.

 

1.3 Полигонометрия

 

Полигонометрия –  построение на местности системы  ломаных разомкнутых и замкнутых  линий и измерений длин d отдельных отрезков, образующих ломаную линию, и горизонтальных углов поворота β между смежными сторонами (рисунок 2). В методе полигонометрии все элементы построения измеряются непосредственно, а дирекционные углы α и координаты вершин углов поворота определяются на тех же основаниях, что и в методе триангуляции. Метод полигонометрии в общем случае предусматривает выделение через несколько сторон хода некоторых главных пунктов, между которыми углы измеряются с более высокой точностью; в этом случае определение координат хода производится с меньшими погрешностями.

 

Рисунок 2 – Полигонометрия

 

Таблица 2 – Основные характеристики полигонометрических сетей

Показатели	4 класс	1 разряд	2 разряд
Предельная длина хода, км: Отдельного Между исходной и узловой  точками Между узловыми точками	15 10 7	5 3 2	3 3 1,5
Длина стороны хода, км: Максимальная Минимальная Среднерасчетная	2,0 0,25 0,5	0,8 0,12 0,3	0,35 0,08 0,2
Число сторон в ходе	≤15	≤15	≤15
Относительная ошибка хода	≤1:25000	≤1:10000	≤1:5000
Среднеквадратическая  ошибка измеренного угла	≤3″	≤5″	≤10″