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


Некоторые характеристики нивелиров, выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью.

|Тип нивелира|Страна |Увеличение |СКП на 1км |Масса |
| |изгот-ль |зрительной |(мм) |нивелира |
| | |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)

L 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

L 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:

L1 m н ид = ------ * (L32 * m2 ?H2,1 + L22 m2 ?H3.1)1/2 ,

1.10

N 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

L1 m н ид = ------ * m ?H (L22 L32)1/2 ,

1.11

N

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 by = ------

M

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

Q

K = ----- + 1,

By

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 = ------ .

M

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:

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

B x

где
L - длина участка местности.
Общее количество аэрофотоснимков N = nk.

Определение данных для сопоставления проекта размещения опознаков.

|N |Формулы |Результат |Примечание |
| | |вычисления | |
|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 |
| | | |масштабе карты) |
| |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
S3

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.

| | | |С - цена | | |
|№ |Название работ |Измеритель|за ед. для|V - объем |С * V – |
|пп | | |второй | |стоимость |
| | | |категории | | |
| | | |сложности | | |
|1 |Постройка пирамид |1 зн. |127 |12 |1524 |
|2 |Закладка центров: | |43 |29 |1247 |
| |Полигонометрии 4 кл. | | | | |
| | |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 | | |
| |Полигонометрии 2р. | | | | |
|4 |Нивелирование IV кл. | | 10 |16.33 | 163.3 |
| | |1км. од. |1.0 | |163.3 |
| | |хода | | | |
| |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