Проект геодезического обоснования стереографической съемки масштаба 1:5000
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]
[pic]
[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 |
|длинна сторон (км) | | | |
|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” |
|ходов и полигонов | | | |
|Относительная ошибка хода не более|1/25000 |1/10000 |1/5000 |
|Допустимые угловые невязки |5”*n1/2 |10”*n1/2|20”*n1/2|
|ходов и полигонов | | | |
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.
|Название |Длинна |m? (сек) |mS (см) |1/T |
|ходов |ходов, км | | | |
|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
14
M 2= 11 * 1.44+ ----------- * 10.049*1010 * ------- = 89.11см,
М=9.4cм
4 * 10 10
12
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;
22
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.
|Наименование |Год |Дальность |СКП |Масса |
|светодальномеров, |выпуска |действия в м |изм. в мм |в кг |
|страна изготовитель | | | | |
|СМ 5 |1977 |500 |30 |16 |
|(Россия) | | | | |
|2СМ2 |1976 |2000 |20 |22 |
|(Россия) | | | | |
|ТА |1981 |2500 |20 |15 |
|(Россия) | | | | |
|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 |
|теодолитов | | | | | | | | |
|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” |
|угла одним | | | | | | | | |
|приемом | | | | | | | | |
|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.
0
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
Страницы: 1, 2