Курсовой проект - Проект построения сети триангуляции I-го разряда сгущения и геометрического нивелирования IV-го класса на заданном плане масштаба 1: 25000

Подождите немного. Документ загружается.

4001,42 км – Биряково-Ливаны, минимальная длина 1543,15 км – Клясино-

Синево. Угла в треугольниках не менее 20°.

Проектирование государственной сети завершается рекогносцировкой,

главной задачей которой является изыскание наиболее выгодного варианта

построения и окончательный выбор местоположения пунктов геодезической

сети.

1.6. Типы центров и наружных знаков запроектированных пунктов

Пункты полигонометрических сетей на местности закрепляются центрами

и знаками

Пункты геодезических сетей должны надежно закрепляться на местности

таким образом, чтобы обеспечивалась неизменность их положения и целостность

на протяжении продолжительного времени. Это связано с большим значением

геодезических сетей в установление единой системы координат на территории

страны [1].

При закреплении пунктов плановых сетей, в зависимости от класса

точности и особенностей местности, могут быть выбраны центр-пункты

различной конструкции.

Согласно инструкции [3], при построении геодезической сети в городах,

селах и на промышленных площадках все пункты триангуляции, трилатерации и

полигонометрии закрепляют постоянными центрами типов У15, У15К, У15Н,

У16, 143, 160. В сельской местности пункты триангуляции, трилатерации и

полигонометрии 4 класса, 1 и 2 разрядов закрепляют постоянными центрами

типов У15, У15Н. При закреплении пунктов полигонометрии, триангуляции и

трилатерации 4 класса, 1 и 2 разрядов, на незастроенной территории, используют

центр–пункт типа У15Н, который изображён на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Центр пункт У15Н

Он состоит из бетонного якоря (1) (см. рис. 1.2), основа которого должна

размещаться ниже от глубины сезонного промерзания почвы. В верхнюю часть

знака на уровне поверхности земли бетонируется чугунная марка. В верхней

части маpки с помощью отверстия помечается точка, с которой приводятся все

угловые и линейные измерения. В результате построения геодезических сетей

определяют координаты именно этой точки.

Внешнее оформления центров пунктов 4 класса, 1 и 2 разрядов выполняют

обкапыванием круглой (в плане) формы канавой шириною 50 см сверху, 20 см

снизу и глубиною 30 см. Внутренний радиус обкапывания 1,3 м. Над центром

насыпают курган высотой 10 см На расстоянии 1.5 м. от центра устанавливается

распознавательный столб [3].

При необходимости над центр-пунктом устанавливают вышки или сигналы

различной конструкции (см. рис. 3.1), которые были описаны в разделе 3.

Если работы проводятся в населённых пунктах, то пункт может быть

закреплён стенными знаками (см. рис. 1.3).

Рисунок 1.3 – Схема стенной марки

Стенные pепеpы закладывают в крепкие каменные, бетонные и

железобетонные здания (1) (см. рис .1.3), построенные за 7-8 лет до закладке

знаков. Отметка относится к высшей точке (2) диска знака, который выступает.

Каждая марка имеет номер (4) и название организации (3) закрепившей его.

1.7. Априорная оценка точности сети триангуляции I-го разряда

Вычисление ошибок элементов запроектированной сети триангуляции

целесообразно производится с применением ЭВМ.

Исходными данными для предрасчета точности запроектированной сети

триангуляции являются:

 координаты жестких пунктов определены графически по схеме сети

триангуляции с точностью не менее 0.1 расстояния до ближайшего

смежного пункта.

 СКП измерения направления (в данном проекте принимаем равной

2).

При составлении алгоритма предрасчета точности за основу принят

посредственный способ уравнивания триангуляции.

Для предрасчета точности в данной курсовом проекте используется

программа INVENT GRAD.

Затем вводятся координаты исходных пунктов и приближенные

координаты определяемых пунктов. В завершении вводятся все направления в

сети.

Координаты для предрасчета точности запроектированной сети снимаем

графическим способом с карты. Полученные данные приведены в приложении Д.

Изначально данные вводятся в программе Topograd, в ней описываются все

пункты и их координаты. Потом сохраненный файл открывается в программе

INVENT GRAD и составляется отчет. После его составления отчет выводим на

печать.

В результате работы с программой были вычислены дирекционные углы

всех сторон, длины сторон, средние квадратические ошибки вычисления

координат, сторон и дирекционных углов.

1.8. Составление условных уравнений запроектированной сети и

приведение их к линейному виду

При составлении уравнений рассмотрим сеть как несвободную, т. е.

опирающуюся на три исходных пункта.

В данном курсовом проекте число условных уравнений:

S = N - 2n + 4,

где N - общее число измеренных углов, N =

n - число пунктов сети, включая жесткие, n =

S =.

Число полюсных уравнений:

с = р – 2n + 3;

где р - число всех сторон сети, р =

с =

Число уравнений горизонта: q =

Число уравнений фигур:

F = N – р – q + 1 =

Число уравнений за жесткость:

r = L - 4;

где L - число жестких элементов сети, L =

r =

1.9. Рекомендации по полевым измерениям

Выбор приборов для полевых работ. В настоящее время существует

огромное множество геодезических приборов. Ведущими фирмами в этой

отросли являются SOKKIA, Leica и др. Прибор для полевых работ должен

обеспечивать минимальные сроки выполнения работ, удовлетворять

требованиям к триангуляции I разряда (см. таблицу 1.2), выбор должен быть

экономически обоснованным, то есть незачем платить за излишне качественный

и точный прибор.

Проанализировав рынок приборов и, учтя требования приведённые выше,

был выбран тахеометр компании SOKKIA SET3130R3 (см. рисунок.1.4).

Рисунок 1.4 - Тахеометр SET3130R3

Электронный тахеометр объединяет в себе возможности электронного

теодолита, электронного высокоточного дальномера и полевого компьютера.

Сегодня электронные тахеометры находят самое широкое применение в

строительстве, реконструкции и архитектуре, инженерных изысканиях,

наблюдениях за деформациями, землеустроительных и кадастровых работах.

Появление безотражательных моделей тахеометров позволило проводить

измерения там, где ранее это считалось невозможным или опасным.

Электронные. тахеометры отлично работают в различных погодных условиях.

В тахеометрах серии 130R3 реализованы последние достижения фирмы

SOKKIA в области техники, оптики и электроники. Уникальный дальномер

позволяет работать с отражающими визирными марками, со стеклянными

призмами и без отражателя. Компактная зрительная труба значительно облегчает

наведение на визирные марки по сравнению с громоздкой зрительной трубой,

обычно применяемой в стандартных тахеометрах. Это преимущество особо

оценено геодезистами, работающими в каске. Расстояние между визиром и осью

зрительной трубы минимизировано, поэтому визирование на коротких

расстояниях стало проще и быстрее. Двухскоростные наводящие винты

уменьшают время наведения на цель.

Клавиатура инструментов серии 130R3 алфавитно-цифровая, с помощью

одной клавиши можно ввести несколько символов. Каждой алфавитно-цифровой

клавише соответствует три буквы.

Данные инструменты позволяют передавать результаты измерений

непосредственно в персональный компьютер в режиме реального времени. Это,

например, полезно в тех случаях, когда результаты измерений требуется

передать через канал связи на удаленный компьютер для их обработки

совместно с данными от других измерительных устройств. Приборы этой серии

имеют широкий набор встроенных прикладных программ для эффективной

работы в поле, в частности: определение недоступной линии, определение

высоты недоступного объекта, обратная засечка (используя до 10 известных

пунктов) и другие.

Характеристика точности и технические показатели данного прибора

приведены в таблице 1.2

Таблица 1.2 - Характеристика электронного тахеометра SET3130R3

Характеристики

SET 3130R3

Точность измерения углов, "

Увеличение, крат 30

Диапазон работы компенсатора, ' ±3

Дальность измерения расстояний на

призму, м

1,3 - 5000

Точность измерения расстояний на

призму, мм

±(2+2х10

-6

хD)

Дальность измерения расстояний

0,3 - 350

без отражателя, м

Точность измерения расстояний без

отражателя, мм

до 200м ±(3+2х10

-6

хD) /

200-350м ±(5+10х10

-6

хD)

Время измерения расстояний, сек

1,3

Клавиатура/дисплей/строк х

символов

алфавитно-цифровая, 31

клавиша/графический

двухсторонний/6 х 20

Защита от пыли и воды

IP64

Внутренняя память 10 000 точек

опционально - карта памяти CompactFlash,

около 500 000 точек (для 64MB)

Рабочая температура,

от -20 до +50

Время работы от одного

аккумулятора, часов

6,5

Время заряда одного аккумулятора,

мин

Вес, кг 5,8

Внутренняя память приборов позволяет хранить данные о 10 000 точках.

Данные можно сохранить в 10 разных файлах. Имеется возможность создания

списка характеристических кодов элементов ситуации.

Методика выполнения полевых работ. Был выбран для проведения

полевых работ электронный тахеометр SET 3130R3. Согласно инструкции [3]

общий порядок работы с электронными тахеометрами заключается в

выполнении следующего ряда действий:

 выбор и фиксация в приборе единиц измерений для углов,

расстояний, температуры и давления. Данные установки прибора

сохраняются при отключённом питании, так что эта процедура

выполняется один раз;

 проверка и фиксация в приборе MZ - места зенита вертикального

круга и С– коллимационной ошибки. MZ и С - определяются и

фиксируются в приборе заводом-производителем, точность их

определения обеспечивает точность измерений при использовании

одного положения круга. Рекомендуется время от времени проверять

эти зафиксированные значения и при потребности переопределять

их.

Измерение расстояний тахеометром, согласно инструкции [3], заключается

в следующем:

а) установка приемника-передатчика и рефлектора над центрами пунктов с

помощью оптического центрира и уровней;

б) измерения температуры и давления воздуха. Для измерения температуры

термометр-пращ крутят на шнуре над головой с частотой 1-2 об/сек. Отсчет

берут через 1 мин., а потом с интервалом 20 сек. повторяют до тех пор, пока

расстояния не перестанут изменяться. При взятии отсчёта термометр-пращ

держат в тени. Температурный диапазон работы барометра от 0 град. к +40

град.C при влажности воздуха до 80%. При температуре воздуха ниже 0 град.C

давление необходимо определять в теплом помещении (палатка, кабина

автомобиля и т.п.) близ линии, которая измеряется;

в) включение и прогревание прибора, выполнение необходимых тестов,

которые предусмотренные инструкцией по эксплуатации прибора. Тщательное

взаимное наведение приемника-передатчика и рефлектора с помощью

коллимационных винтов по максимуму сигнала и, при необходимости, ручки

электронного фотоумножителя (ФЕП);

г) измерение расстояний по индивидуальной методике заданным

количеством приемов. Новый прием начинают из контроля положения приёмо-

передатчика над центром пункта и повторного наведения на рефлектор.

Результаты измерения записывают в журнал и вычисляют значение преклонного

расстояния. Контролируют допустимое отклонение измерений в приемах. При

потребности выполняют дополнительные измерения расстояний;

д) измерение рулеткой с точностью до миллиметра высоты приемо-

передатчика и рефлектора над центром пункта (с учетом превышения вычисляют

горизонтальное проложение линии).

Таким образом, для проведения полевых работ по созданию сети

триангуляции I разряда был выбран тахеометр SET3130R3, описана методика

работы с тахеометром.

2. ПРОЕКТ НИВЕЛИРНОЙ СЕТИ IV КЛАССА

2.1. Конструкции нивелирных ходов, их краткая характеристика

Согласно инструкции [4], нивелирование IV-го класса проектируется в

пределах полигона III-го класса.

Сети высотного обоснования строятся по тем же принципам, что и

плановые сети, от высшего класса точности к низшему классу точности.

Высотные сети создают единую систему высотного геодезического обоснования

на территории страны. При создании нивелирным сетей IV класса, согласно

инструкции [4], необходимо придерживаться следующих требований:

 нивелирование IV класса выполняется в одном направлении способом

«средней нити»;

 нивелирование IV класса выполняется отдельными ходами и полигонами

периметром 20 - 60 км, опирающихся обоими концами на пункты старшего

класса. Допустимая невязка хода или полигона не должна превышать по

абсолютной величине 20 мм

;

 нивелирные сети в городах, населённых пунктах и на промышленных

площадках должны обеспечивать все потребности городского хозяйства и

строительства. Превышения между наиболее удалёнными друг от друга

реперами нивелирной сети города должно быть известно с ошибкой не

более 30мм.;

Линии нивелирования преимущественно прокладывают вдоль шоссейных

или железных дорог, а при их отсутствии по берегам рек и тропам.

Линии государственной нивелирной сети I, II, III, IV классов закрепляются

на местности реперами не реже чем через 5 км (по трассе).

Средняя квадратическая ошибка измерения превышения 10 мм [3].

Согласно [3],.длина линии не должна превышать 8 км на застроенной

территории и 12 км на незастроенной. .Нивелирование IV класса точности

выполняется нивелирами, которые имеют увеличение трубы не менее 25

, цену