Создание съёмочного обоснования

 

 

2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ МЕСТНОСТИ

 

На район работ имеется учебная карта масштаба 1:50 000 с номенклатурой У-34-37-В (Снов). На данном участке работ необходимо запроектировать инженерно-геодезическую сеть триангуляции 4 класса и полигонометрию 4 класса.

Район работ представлен горным рельефом местности. Рельеф данного участка характеризуется постепенным переходом высот. Максимальная отметка района работ составляет 293.4 м, расположенная в юго-восточной части района работ. Минимальная отметка составляет 108.9 м, расположенная в юго-западной части. В районе работ расположены горы Долгая (211.4 м), Зеленая (259.4 м), Крутая (224.0 м), Губановская (223.8 м), Лысая (242.9 м), Большая (249.9 м).

Гидрография представлена сетью рек, расположенных почти по всей территории. Наиболее крупная река – Соть, русло которой проходит в юго-западной части. Берега р. Соть и ее притоки представляют собой овраги и промоины, встречаются обрывы высотой до 16 м. Скорость течения реки Соть 0,1м/с, ширина русла 285 м, глубина 4,8 м, грунт дна песчаный. Отметки урезов воды на реке Соть 109.7м, 108.9 м, на реке Соть сосредоточены следующие инженерные сооружения: каменный мост, ширина которого 13м, длина моста 400 м, грузоподъемность 50 тонн, недалеко от с.Ивановка, а также паромная переправа вблизи с.Быково, длина реки у паромной переправы 285 м, размеры парома 5х4, грузоподъемность 5тонн . На реке Соть находятся две пристани.

Главные притоки реки Соть – это  река Андога, расположенная в юго-западной части, по правому берегу реки Соть; река Тихая, является левосторонним притоком реки.

Река Андога имеет скорость течения 1 м/с, характер грунта дна – песчаный, глубина 1,2м, ширина реки 17м. Недалеко от села Коровино, на р. Андога находится инженерное сооружение – каменный мост, длина которого составляет 30 м., ширина проезжей части 5 м., грузоподъемность 5 тонн.

Скорость течения реки Тихая  составляет 0.2 м/с, 109.4 м. – отметка  уреза воды. На реке Тихая имеется  брод, ширина которого составляет 40 м., длина – 2.1 м., грунт дна песчаный. Недалеко от села Борисово, на реке Тихая имеется деревянный мост, длина которого составляет 50 м., ширина проезжей части 4 м., грузоподъемность 6 тонн. Участок представлен сетью озер: в направлении с севера на юг оз. Ясное, оз. Вольное, оз. Долгое, оз. Холодное. Берега рек Сакмара, Орляна, Губановка и их притоки представляют собой овраги и промоины.

Северо-западная часть района работ  представляет собой проходимые и  труднопроходимые болота глубиной до 0.5 м.

В районе работ сосредоточено несколько  смешанных лесных массивов (сосна, береза, дуб). Наиболее крупные из них находятся в центральной, юго-восточной, северо-восточной частях района работ. Средняя высота деревьев 15-50 м., средняя толщина составляет 0.20-0.30 м., среднее расстояние между деревьями 3-5 м. Площадь лесного массива в среднем 10000 га.

В юго-западной части данного участка также располагается менее крупный лесной массив (сосна, береза). Средняя высота деревьев 15-16 м., средняя толщина 0.25-0.30 м., расстояние между деревьями 5 м.

Участок застроен поселками сельского  и дачного типа с населением менее 100 жителей (Костино, Марково, Натальино, Окунево, Крюково, Быково, Иваново, Коровино, Ворониха, Лукино и др.). они представлены огенстойкими и неогнестойкими сооружениями. На участке работ находятся кирпичные и бумажные заводы. Кирпичный завод находится в юго-западной части, близ села Демидово. Рядом расположено месторождение глины. Бумажный завод расположен возле поселка Быково.

На данном районе работ хорошо развита  дорожная сеть. В направлении с  севера на юг (Мирцевск - Павлово) в районе работ проходят две крупные автомобильные дороги с усовершенствованным покрытием: ширина покрытой части составляет 13 м., ширина земляного полотна – 17 м., материал покрытия – асфальт.

Через р. Андога проходит двупутная  железная дорога. На участке работ помимо автомобильных дорог, железной дороги также сосредоточены проселочные дороги, связывающие между собой все населенные пункты, также сосредоточиваются полевые и лесные дороги.

Площадь территории данного  участка составляет 15200 га. На данной территории 8 пунктов государственной  геодезической сети триангуляции III класса. Плотность пунктов составляет на 1 пункт 1900 га.

 

 

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

 

3.1 Проектирование сети триангуляции

триангуляция полигонометрический  невязка геодезический

Проектирование сети триангуляции включает:

- анализ геодезической изученности  района работ с целью возможно  более полного использования  ранее развитых сетей;

- составление схемы проектируемой сети на карте с учетом наилучшего расположения пунктов и создания нужной их густоты в соответствии с техническим заданием;

- предварительный расчет высоты  сигналов на пунктах триангуляции;

- установление методики работ,  технических допусков в соответствии с действующими инструкциями по производству геодезических работ и предрасчет ожидаемой точности элементов триангуляционной сети;

- разработку мероприятий по  организации и плана их выполнения.

Важным моментом при проектировании является правильное определение местоположения проектируемых пунктов с учетом следующих условий:

1 Длины сторон треугольников  должны соответствовать для сети  триангуляции 2 класса от 7 до 20 км, для  сети 3 класса от 5 до 8 км, для 4 класса  от 2 до 5 км (таблица 1).

2 Углы в треугольниках  не должны быть менее 30°  в триангуляции 2 класса (между направлениями  2 класса) и менее 25° в триангуляциях  3 и 4 классов (между направлениями  данного класса). В отдельных случаях  в сплошных сетях триангуляции 2 - 4 классов величина углов (между направлениями данного класса) может доходить до 20°, если это ведет к снижению высоты знаков.

3 Учитывать топографические  требования к геодезической сети 2 - 4 классов в отношении примерной равномерности расположения пунктов.

4 В рядах и сетях триангуляции проектируются базисные стороны (в исключительных случаях базисные сети). В сплошных сетях триангуляции 2 класса базисные стороны должны располагаться не реже, чем через 25 треугольников. Если сети 3 и 4 классов развиваются па малых участках как изолированные сплошные триангуляционные сети, в них предусматриваются базисные стороны через 20 - 25 треугольников, но не менее двух базисных сторон.

5 В сплошных сетях  триангуляции диагональные направления  не проектируются, так как при  заметном увеличении объема работ дают слишком небольшой выигрыш в точности уравненных элементов (на 10%).

6 Предусматривать возможность  дальнейшего развития сети. Пункты  сети должны быть видимы на  возможно большей площади, а  не только по направлениям  сети.

7 Высоты знаков на пунктах должны быть наименьшими; для сетей 2 - 4 классов должна обеспечиваться взаимная видимость по линии: визирная цель - место установки угломерного прибора.

8 Для ослабления действия  боковой рефракции на результаты  наблюдений необходимо при проектировании избегать направлений вдоль крупных рек, озер, склонов, а также над городами и заводами. Реки стремиться пересекать под прямым углом, поверхности озер и больших болот - симметрично.

9 В зависимости от  условий района работ необходимо  выбрать соответствующий тип геодезических знаков. В безлесных районах предпочтительнее металлические или деревянные разборные знаки. В залесенных и полузакрытых районах с наличием местного строительного леса выгодней строить постоянные деревянные знаки.

10 В зависимости от климатических условий и характера грунта (глубина промерзания, наличие многолетней мерзлоты) выбирают типы центров, подлежащие закладке.

11 При наличии в  районе работ ранее исполненных  геодезических сетей по основным  положениям 1939 г. необходимо предусмотреть связь с ними проектируемой сети. Эта связь осуществляется путем совмещения старых и новых пунктов триангуляции старших классов (нового и старого 2 класса или нового 2 со старым пунктом 1 класса).

Сплошная сеть триангуляции 1 (2) разряда должна опираться не менее чем на три исходных геодезических пункта старшего класса (или разряда) и не менее чем на две выходные стороны (базиса). Цепочка должна опираться на два исходных геодезических пункта и примыкающие к ним две выходные стороны (базиса).

К выбору местоположения для геодезических пунктов предъявляются следующие требования:

- место каждого пункта  должно быть найдено и уточнено  на местности с учетом последующего  выполнения привязки сетей низших разрядов и других работ;

- место пункта должно  обеспечить долговременную сохранность центров и наружных знаков. Пункт должен находиться не ближе 120 м от линий тока высокого напряжения и на расстоянии не менее двойной высоты знака от линии автомобильных и железных дорог, а также различных строений;

- пункты триангуляции следует назначать на господствующих высотах, а также на крышах высоких зданий. Видимость по всем направлениям (с запроектированной высоты знака) должна быть проверена непосредственно на местности.

 

3.2 Оценка точности  сети триангуляции

 

При проектировании триангуляции существенную роль играет предвычисление точностей отдельных ее элементов и их оценка.

Под оценкой точности понимают подсчет ожидаемых средних  квадратических ошибок различных элементов  проектируемых и фактически полученных ошибок для построенных геодезических сетей.

Оценка точности триангуляции выполняется по весам соответствующих  элементов триангуляции. Под весом  в общем случае подразумевается  величина, обратно пропорциональная квадрату средней квадратической ошибки, т.е.

 

, (5)

 

где С – постоянная величина.

Для оценки точности триангуляции рекомендуется использовать формулу  средней квадратической ожидаемой  ошибки логарифма связующей стороны  ряда, удаленной от выходной стороны  на n треугольников:

 

 (6)

 

где σ²_А и σ²_В - перемены логарифмов синусов связующих углов А и В при изменении их на одну секунду,

- средняя квадратическая ошибка  измерения угла.

Величину  называют ошибками геометрической связи треугольников. Ошибка логарифма стороны, как весовое среднее из двух определений, без учета ошибок выходных сторон, определяется формулой:

 

 (7)

 

где: М_RI – ошибка слабой стороны, вычисленная от базиса В₁;

М_RII – ошибка слабой стороны, вычисленная от базиса В₂.

Для перевода величины, выраженной в единицах логарифмов, в значения натуральных чисел надо величину М_lgSR разделить на 0,43429 - модуль десятичных логарифмов или умножить на 2,3. Полученное значение выражают в относительной мере, т. е. определяют относительную ошибку . Относительная ошибка искомой стороны будет:

 

, (11)

 

где М=lge=0,43429 или 1/М=2,3.

Среднюю квадратическую ожидаемую ошибку определения дирекционного  угла связующей стороны с номером n можно вычислить по формуле:

 

 (12)

 

где m_{α исх} – ошибка дирекционного угла исходной стороны;

n – число связующих сторон.

На рисунке 4 представлена запроектированная сеть триангуляции 4 класса, состоящая из шести треугольников. Наименьший угол между направлениями 4 класса равен 50⁰. Все пункты располагаются на господствующих высотах местности для обеспечения видимости. Основные характеристики ряда: величины углов, величины R для каждого треугольника представлены в таблице 4.

 

 

Таблица 4

№ фигуры	Связующие углы, ◦	R
1 2 3 4 5 6 7	48; 43 79; 50 38; 73 49; 65 53; 78 46; 41 58; 63	3,6 4,2 2,24 5,96 8,6 3,8 4,4

 

Суммарная средняя квадратическая ожидаемая ошибка геометрической связи  определения длины стороны G – Н, без учета ошибки выходной стороны b₁, при m_уг=2'' по формуле (6), будет

 

 

 

Ошибка логарифма стороны G – Н без учета ошибки выходной стороны будет равна:

 

 или

 единицы шестого знака  логарифма.

 

Для перевода величины, выраженной в единицах логарифмов, в значения натуральных чисел величину делим на 0,43429 – модуль десятичных логарифмов. Тогда m_{S G-Н} = 14,449 единицы шестого знака после запятой натуральных чисел или m_{S G-Н} = 0,000014449

Ожидаемая относительная  ошибка слабой стороны будет

 

 

>

 

Так как относительная  ошибка слабой стороны больше допустимой ошибки, следовательно необходимо повысить точность измерения угла, принять m_уг=1,5''.

Тогда суммарная средняя квадратическая ожидаемая ошибка геометрической связи определения длины стороны G-Н без учета ошибки выходной стороны b₁, при m_уг=1,5'' будет равна: