Проект полігонометрії згущення.
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ
Курсова Робота
На тему"Побудова планової геодезичної основи"
Виконав:
студент групи ГД-61
Кутненко В. М.
Перевірив:
проф. Кузьмич О. Й.
Київ 2013
Проект полігонометрії згущення.
Основні вимоги до планово-геодезичної основи топографічного знімання, визначені „Інструкцією у масштабах 1:5000, 1:1000, 1:500".
Середня щільність пунктів державної геодезичної мережі для створення знімальної геодезичної основи топографічних знімань повинна бути доведена:
- на територіях, що підлягають зніманню в масштабі 1:5000, до одного пункту тріангуляції, трилатерації або полігонометрії на 20-30 км2;
- на територіях, що підлягають зніманню в масштабі 1:2000 і більшому до одного пункту тріангуляції, трилатерації або полігонометрії на 5-15 км2;
- на забудованих територіях міст, щільність пунктів державної геодезичної мережі повинна бути не меншу 1 пункту на 5 км2.
Подальше збільшення щільності геодезичної основи великомасштабних знімань досягаються побудовою розрядних геодезичних мереж згущення і знімання основи щільності геодезичної основи повинна бути доведена побудовою геодезичних мереж згущень в містах, селищах та інших населених пунктах і на промислових майданчиках не менше ніж до чотирьох пунктів на 1 км2 , у збудованій частині та одного пункту на 1 км на незабудованих територіях. Для забезпечення інженерних вишукувань і будівництва в містах на промислових об'єктах теж щільність геодезичних мереж може бути доведена до восьми пунктів на 1 км2 .
Щільність геодезичної основи для знімання у масштабі 1:5000 територія поза населеними пунктами повинна бути доведена не менше ніж до одного пункту на 7-10 км2, для знімань у масштабі 1:2000 до одного пункту на 2 км2. Розвитком зйомочних геодезичних мереж досягаються, густота, що забезпечується досконалим виконанням знімання. Виходячи з вище описаних положень, встановлено, що для одного об'єкта густота планової основи, необхідно довести до одного пункту на два квадратні кілометри. Виходячи з того, що площа одного об'єкта робіт складає 154 га, тому в даному проекті проектується закласти тринадцять пунктів полігонометрії 4 класу та 8 пунктів і 1 розряду.
Згущення геодезичної мережі в даному проекті виконано методом проектування полігонометричних ходів 4 класу та 1 розряду. Полігономатричні мережі у вигляді окремих ходів або систем з однією або багатьма вузловими точками, віддалі між пунктами паралельних ходів полігонометрії 1 розряду повинні бути не менші 1,5 км при менших віддалях найбільші пункти паралельних ходів повинні бути зв'язані відповідним класом та розрядом. За конфігурації окремі ходи поділяються на видовжені, зігнуті та замкнуті. Для того, щоб вияснити, який хід вважається видовженим чи зігнутим необхідно провести замикаючі ходи.
Замикаюча ходу - це пряма, яка з'єднує початкову та кінцеву точку окремого ходу і його довжини. На території Мамаївського об'єкту я запроектував три полігонометричні ходи, два з яких 4 класу та один хід 1 розряду.
При проектуванні полігонометричних ходів 4 класу та й розряду дотримується у таблиці 1.
Ходи проектував на карті масштабу 1:50000 на місцевості найбільш сприятливій для кутових і лінійних вимірів тобто вздовж доріг, по долинах, річках або лісових пролісках. Запроектовані полігонометричні ходи з яких 2 ходи 4 класу і 1 розряду. При проектуванні намагаюся забезпечити довго тривалість збереження пунктів, створити найсприятливіші умови для вимірювання.
Основні вимоги до побудови мережі згущення, що створюють методом полігонометрії 4 класу 1 розраду.
Таблиця 1
| Показники | 4 клас | 1 розряд |
| Гранична довжина ходу в км: окремого між вихідною і вузловою точкою | 14,0 9,0 | 7,0 5,0 |
| між вузловими точками | 7,0 | 4,0 |
| Граничний периметр полігону км: | ||
| Довжина сторін ходу, км: | ||
| і найбільша | 3,0 | 0,8 |
| найменша | 0,25 | 0,12 |
| середня | 0,5 | 0,3 |
| Кількість сторін у ході, не більше | ||
| Відносна помилка ходу | 1:25000 | 1:10000 |
| Середня квадратична помилка | ||
| вимірюваного кута за нев'язками у ході і в | ||
| полігонах кутові секунди не більше: | ||
| Середня квадратична помилка вимірювання | ||
| довжини сторони, см | ||
| до 500 м | ||
| від 500 до 1000 м |
Після того, як запроектував ходи на карті його слід оцінити, та встановити чи відповідають вони необхідним технічним вимогам, а саме:
- встановлюється конфігурація ходу за 3 критеріями;
- обчислюється середня квадратична помилка ходу найслабшої точки ходу;
- обчислюють очікувану нев'язку;
- обчислюють відносну нев'язку.
Геодезична мережа міста при достатній щільності пунктів державної геодезичної мережі будується у вигляді систем ходів полігонометрії 4 класу, 1 та 2 розрядів, що спираються на пункти вищих класів. В окремих випадках в якості вихідних для полігонометрії 4 класу використовуються пункти тріангуляції 4 класу. В усіх інших випадках проектовані геодезичні мережі повинні спиратися не менше чим на три пукти державної геодезичної мережі. Так і вданому дипломному проекті полігонометрична мережа спирається на три пункти державної геодезичної мережі, два з яких належать до полігонометрії З класу та один пункт визначений за допомогою GPS приймача.
В даному випадку запроектовано полігонометричну мережу 4 класу з подальшим її згущенням до 1 розряду (рисунок 1).
Рисунок 1. Запроектована полігонометрична мережа. а - 4 класу, б – 1 розряду
Згущення полігонометричної мережі 4 класу прокладанням полігонометрії 1 та 2 розрядів пояснюється тим, що це дає можливість створення більш щільної мережі. З метою забезпечення більшої жорсткості мережі ї зменшенням помилок вихідних даних слід прагнути до зменшення багатоступеневої геодезичної мережі, обмежуючись створенням полігонометрії 4 класу та 1 розряду.
Характеристика полігонометричних ходів таблиця 2
|
Через короткі відстані в ходах полігонометрії відчутними являються помилки візування, великий вплив на точність кутових вимірів мають помилки у визначенні елементів центрування і редукції. Негативний вплив на проведення в місті геодезичних робіт в денний час створює рух пішоходів та міського транспорту всі ці та багато інших факторів мають враховуватися при проектуванні опорних геодезичних мереж у містах. Тому при розробці оптимального варіанту схеми міської геодезичної мережі втаховувати наступні положення:
а) розвиток міської геодезичної мережі має проводитись з урахуванням перспективи розвитку міста не менш ніж на 10 - 15 років;
б) містка геодезична мережа має розвиватися на основі державної геодезичної мережі 2, 3 і 4 класів;
в) ходи полігонометрії слід проектувати по вулицях та проїздах з найбільш сприятливими умовами для вимірювання кутів та ліній, запобігати чергуванню занадто коротких та довгих ліній, що вимагають зміни фокусування труби при вимірюванні кутів.
При проектуванні мереж міської полігонометрії необхідно розраховувати очікувані середні квадратичні похибки визначення центрів пунктів полігонометрії та відносні похибки ходів.
Розрахунок.
Проведемо розрахунок точності ходу 1 - GPS (рисунок 2). Визначимо аналітичним методом координати X та Y центру ваги ходу 1 - GPS знаходимо за формулами (1; 2):
(1)
(2)
де Хі, Yi - координати точок поворотів;
n - число точок поворотів.
Рис.2. Полігонометричний хід 1-GPS
Визначення форми ходу:
а) за відношення суми довжин сторін та замикальної за формулою (3):
(3)
б) як бачимо з таблиці 1, що кути між замикальною та сторонами ходу перевищують 24°.
в) точки 1, 4, 5 та GPS виходять за межі коридору 2а визначеного за формулою (4):
a = L:8; (4)
а = 1383:8 =173
Таким чином провівши визначення форми ходу за трьома критеріями встановлено, хід зігнутий.
Визначимо середню квадратичну похибку вимірювання ліній електронним тахеометром за формулою (5):
ms =(2 + 2-D{km}mm) = 2 + 2∙0.45 ≈3мм (5)
Характеристика ходу що розраховується Таблиця з
| № пунктів | Координати, м | Довжни сторін, м | Кут між замикальною стороною | Відстань, м | Тип центру закріплення пункту | ||
| X | Y | D | |||||
| 32° | У 15 к | ||||||
| 16° | |||||||
| 11° | |||||||
| 92° | |||||||
| 64° | |||||||
| 10° | |||||||
| GPS | 30° | ||||||
| ∑ 7536 | ∑ 6941 | ∑ 3813 | ∑2549772 |
Очікувана середня квадратична похибка в положенні кінцевої точки полігонометричного ходу з приблизно рівними сторонами, що спираються на два вихідних пункти для зігнутого ходу (6):
(6)
M=11mm
де тs - середня квадратична похибка вимірювання сторони ходу;
тβ - середня квадратична похибка вимірювання кута;
D0і - відстань від центру ваги ходу до кожної вершини ходу.
Визначимо абсолютну відносну похибку на весь хід за формулою (7):
fs=2M (7)
fs =2∙11=22 мм
Визначимо граничну відносну похибку на весь хід за формулою (8)
(8)