Геодезические сети

 

«Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова».

Кафедра "Землеустройство"

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

по «Геодезии»

 

на тему "Геодезические  сети"

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 2 курса 

                                                                                   заочного отделения

                                                                                   спец. "Землеустройство"

                                                                                   группа З-22

                                                                                   Руденко Павел Евгеньевич

 

 

Проверил:

 

 

 

 

 

Саратов 2012

 

Содержание

 

Введение..............................................................................................................4

 Устройство  геодезических сетей при съемке  больших территорий.....5

 

 Геодезические сети сгущения.........................................................................24

 Сети специального назначения (ОМС)..........................................................27

 Съемочные сети................................................................................................28

 Системы координат WGS-84 и СК-95............................................................32                                                          Измерения в геодезических сетях.................................................................36

 Устройство и измерение  углов теодолитом 3Т2КП, (3Т5КП)....................36

 Устройство светодальномера СТ5 (”Блеск”) и измерение им расстояний..........................................................................................................41

 Устройство электронного тахеометра. Измерение им горизонтальных и 

 вертикальных углов, расстояний, координат Х, У, Н точек местности.....45

Погрешности геодезических  измерений ..............................................54

Геодезическое измерение, результат измерения, методы и условия  измерений. Равноточные и  неравноточные измерения................................54

Классификация погрешностей геодезических измерений. Средняя

квадратическая  погрешность. Формулы  Гаусса и Бесселя для ее   вычисления.........................................................................................................55

Функции по результатам измерений и оценка их точности.........................59

Оценка точности по разностям  двойных измерений и по невязкам в полигонах  и ходах............................................................................................63                                                                              Определение дополнительных пунктов......................................................74

 Цель и методы  определения дополнительных пунктов...............................74

 Передача координат  с вершины знака на землю. (Решение примера)......74

 Решение прямой и обратной засечки (по варианту задания)......................79           Уравнивание системы ходов съемочной сети............................................80

Общее понятие о системах ходов и их уравнивании..................................80

Упрощенное уравнивание  системы теодолитных ходов по варианту задания.............................................................................................................83

Тахеометрическая  съемка...........................................................................87

 Плановое и высотное  обоснование тахеометрической съемки................87

Нанесение съемочных  и реечных точек........................................................88

Интерполирование отметок пикетов и вычерчивание горизонталей.......90

Нанесение ситуации в  условных знаках.......................................................90

Оформление плана тахеометрической съемки (по варианту задания)....91

 Заключение...................................................................................................99

Список используемой литературы.........................................................100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Геодезия является базовой  дисциплиной для студентов специальности «Землеустройство». Целью ее изучения является получение студентами знаний и навыков, позволяющих им самостоятельно выполнять весь комплекс топографических, съемочных и инженерно-геодезических работ. Изучение этой дисциплины позволяет привить студентам интерес к будущей профессии и заложить основы знаний для последующего изучения специальных дисциплин.

В курсовой работе дается описание геодезических приборов:

• теодолитов 3Т2КП, 3Т5КП;
• светодальномера СТ 5 («Блеск»);
• электронного тахеометра.
• тахеометра 2Та5

В последние годы происходит стремительное внедрение электроники  в область геодезического приборостроения. Открылись широкие возможности  для создания точных, высокопроизводительных приборов и систем. В связи с  этим изменяется и технология производства геодезических работ. Например, применение светодальномеров позволило более широко использовать измерения методом полярных координат, полигонометрия стала наиболее перспективным и экономически целесообразным методом передачи координат. Еще более существенные изменения появились при широком внедрении в производство геодезических изменений электронных тахеометров и как основное условие их эффективности – автоматизированных геодезических систем, в которых электронный тахеометр или агрегат, состоящий из теодолита и светодальномерной приставки, являются основными звеньями системы.

Цель данной курсовой работы по геодезии - научиться создавать качественное геодезическое обеспечение работ по проведению землеустройства, мониторинга, планирования земель, а также осуществления строительства и других научных и хозяйственных работ.

Задача: освоить современные технологии геодезических работ по тахеометрической съёмке, уравниванию системы теодолитных и нивелирных ходов, определению дополнительных пунктов при сгущении геодезической сети, оценке точности выполненных работ.

1. Устройство геодезических сетей при съемке больших территорий
0. Государственные геодезические сети

Государственной геодезической сетью называют геодезическую сеть, обеспечивающую распространение координат и высот на территории государства и являющуюся исходной для построения других геодезических сетей.

Государственная геодезическая  сеть России является главной геодезической  основой топографических съемок всех масштабов и должна удовлетворять  требованиям народного хозяйства и обороны страны при решении соответствующих научных и инженерных задач. Для этого геодезические сети должны покрывать всю территорию страны сплошь с необходимой густотой и точностью определения положения пунктов.

Построение и поддержание в надлежащем состоянии геодезических сетей у нас в стране – задача государственной топографо-геодезической службы. Это работа сложная и организационно, и технически, к тому же дорогостоящая. Поэтому принимаются все меры для сохранения на местности сети геодезических пунктов.

Государственные геодезические  сети делятся на плановые и высотные.

Государственная плановая геодезическая сеть

Работы по созданию государственной  плановой сети на всей территории страны были в основном закончены к 1989 году.

Государственная плановая сеть подразделяется на сети 1, 2, 3 и 4-го классов, различающиеся между собой точностью угловых и линейных измерений и длиной сторон или плотностью пунктов.

Государственная геодезическая  сеть 1-го класса строится в виде полигонов  периметром 800–1000 км, образуемых триангуляционными, полигонометрическими  или  трилатерационными звеньями длиной порядка 200 км, расположенными  по возможности вдоль меридианов и параллелей (рис. 1). Звено триангуляции (трилатерации) состоит из треугольников, близких к равносторонним, или из комбинаций треугольников, геодезических четырехугольников и центральных систем.

На концах звеньев  триангуляции 1-го класса измеряют базисные стороны, которые опираются на так  называемые пункты Лапласа (см. рис. 1). Пункты Лапласа - это пункты, долгота и широта которых найдены из астрономических наблюдений. Азимут базисной стороны также определяется в результате астрономических наблюдений. Это необходимо для переноса сети на поверхность референц-эллипсоида. Геодезическую сеть, имеющую пункты с определенными на них астрономическим путем координатами и азимутами, называют астрономо-геодезической сетью. Проект государственной астрономо-геодезической сети  был предложен и разработан профессором Ф.Н. Красовским.

В сетях триангуляции 1-го класса стороны треугольников составляют от 20 до 25 км. Допустимая погрешность в определении углов треугольника 0,7¢¢. Ошибки в определении длин  сторон треугольников допускаются в пределах 7–10 см, т.е. не более 1/400 000. Общая погрешность в звене триангуляции длиной 200 км не превышает 0,6 м.

Рис. 1. Схема построения геодезической сети

методом триангуляции 1, 2 и 3-го классов

 

Относительная ошибка положения  пунктов триангуляции задается настолько  малой, что при дальнейшем развитии сети пункты 1-го класса можно считать определенными безошибочно.

Государственная геодезическая  сеть 2-го класса строится внутри полигонов 1-го класса в виде сплошной триангуляционной сети (см. рис. 5) или в виде пересекающихся ходов полигонометрии.

Внутри полигонов 1-го класса на нескольких пунктах 2-го класса производятся астрономические определения широты, долготы и азимута, т.е. устанавливаются пункты Лапласа.

Сеть 2-го класса, в свою очередь, заполняется сетями триангуляции 3-го и 4-го классов.

Стороны треугольников 2-го класса имеют в длину от 7 до 20 км, в среднем 13 км. Длины сторон треугольников 3-го класса составляют 5–8 км, а 4-го класса - 2–5 км.

Углы треугольников 2-го класса измеряются со средней квадратической ошибкой, не превышающей 1¢¢, на пунктах 3-го класса ошибка не должна быть более 1,5¢¢, а 4-го класса - 2¢¢.

Наряду с методом  триангуляции государственная геодезическая  сеть может строиться методами полигонометрии или трилатерации.

Полигонометрия 1-го класса строится в виде замкнутых полигонов. Полигонометрия 2-го класса строится внутри полигонов триангуляции или полигонометрии 1-го класса в виде сети замкнутых полигонов.

Пункты полигонометрии 3-го и 4-го классов определяются относительно пунктов полигонометрии или триангуляции высших классов проложением одиночных ходов или систем ходов, образующих узловые пункты.

Основные характеристики полигонометрии различных классов  приведены в табл. 1.

 

Таблица 1

Основные характеристики полигонометрии различных классов

 

Наименование элемента полигонометрии	1-й класс	2-й класс	3-й класс	4-й класс
Периметр полигона, км	700–800	150–180
Длина диагонали полигонометрического хода не более, км	200	60	30	11–15
Длина стороны хода (звена), км	8–30	5–18	3–10	Не менее 0,25
Число сторон в ходе (звене) не более	12	6	6	20
Средняя квадратическая ошибка измерения угла, с	0,4	1,0	1,5	2,0
Средняя квадратическая ошибка измерения длины стороны	1:400 000	1:200 000	1:100 000	1:40 000

Каждый пункт государственной  плановой геодезической сети любого класса закрепляют на местности центром. Он создается с целью сохранения пункта геодезической сети на возможно длительное время. Конструкции центров в зависимости от физико-географической характеристики района могут быть различными.

На рис. 2,а показан центр пункта, закладываемый в районе с неглубоким промерзанием грунта (до 1,5 м). Для большей сохранности центр состоит из нескольких ярусов бетонных блоков. В каждом ярусе ось центра отмечается специальной маркой (рис. 2,б). Все марки должны располагаться на одной отвесной линии.

Рис. 2. Центр плановой геодезической сети:

а - центр:

1 - монолит; 2 - якорь; 3 - пилон; 4 - чугунная марка; 5 - опознавательный столб;

б - чугунная марка:

1 - разрез; 2 - вид торца

 

С целью обеспечения  видимости между смежными пунктами над центрами сооружаются геодезические знаки. В зависимости от характеристик местности они могут быть различной высоты и имеют визирный цилиндр, столик для установки прибора и площадку для наблюдателя. Применяют знаки следующих типов: тур, простая пирамида, простой и сложный сигналы (рис. 3).

Туры и пирамиды сооружают  в пунктах, с которых видимость  на соседние пункты открывается с  земли. Простые сигналы строят в  тех случаях, когда для наблюдений необходим подъем прибора над  землей на 10 м, а сложные - более 10 м. Пирамиды и сигналы могут быть четырехгранными и трехгранными.

 

 

Рис. 3. Геодезические знаки:

а - тур; б - простая пирамида; в - простой сигнал; г - сложный сигнал:

1 - центр; 2 - столик для установки теодолита; 3 - площадка для наблюдателя;

4 - визирный цилиндр для наблюдения со смежного пункта

Вблизи каждого пункта государственной сети устанавливают  по два ориентирных пункта для  удобства привязки в последующем  сетей сгущения. Ориентирные пункты устанавливаются на расстоянии 0,5–1,0 км от пункта государственной сети (в лесу расстояния сокращаются до 0,25 км). Каждый ориентирный пункт отмечается на местности центром (рис. 4).

Углы между основными  сторонами сети и направлениями  на ориентирные пункты измеряются на данном пункте с погрешностью не более  ±2,5¢¢.

Необходимо отметить, что если сеть пунктов 1-го и 2-го классов  по возможности сплошь покрывает  территорию страны,  то сети 3-го и  особенно 4-го классов развиваются  по мере надобности, например, для обеспечения  топографических съемок.