Проектирование геодезического обоснования при стереотопографической съемке для получения карт масштаба 1:5000 с высотой сечения рельефа 2 м

Название линий	Расстояния от ц.т. До пунктов (D,м)	D2, м2
Ц.т. - I(ОПВ1)	4125	17015625,00
Ц.т. - ПП1	2425	5880625,00
Ц.т. - ПП2	912,5	832656,25
Ц.т. - ПП3	1125	1265625,00
Ц.т. - ПП4	2025	4100625,00
Ц.т. - I	3375	11390625,00
	Σ	40485781,25

Определение предельной ошибки планового положения точки в слабом месте хода после его уравнивания

 

Точность хода характеризуется  предельной СКО в самом слабом месте хода после его уравнивания. До уравнивания самая слабое место  хода- его конечная точка. После уравнивания  – в середине хода.

 

Существует соотношение:

где fs - предельная плановая невязка полигонометрического  хода, [s] – длина хода,

1/T - относительная ошибка хода.

Как было указанно выше относительная  ошибка полигонометрического хода (4 класса) 1/T=1/25000

     Предельная невязка  связана с предельной ошибкой  следующим образом:

2M=fs

Отсюда следует соотношение:

Следовательно:

        Величина M составила  0.139 метра. 

При оценке точности полигонометрического хода произвольной формы известна формула  средней квадратической ошибки положения  конечного пункта хода до уравнивания:

 

 

Для изгнутого хода:

 

Для вытянутого хода:

(2)

 

где ms - средняя квадратическая ошибка измерения сторон хода, n – число сторон,

mβ- средняя квадратическая ошибка  измерения углов по ходу и  Dц.т.i - расстояния от центра тяжести  хода, L – длина замыкающей.

Так как мы выше определили что  ход изогнутый, то далее мы используем формулу (1)

 

        Применив к  данной формуле принцип равных  влияний, получим соотношения,  которые можно использовать для  расчета точности ходов:

 

(4)

Расчет точности угловых измерений

Для начала мы предрасчитаем точность угловых измерений. По формуле (3) получим:

 

         Откуда  получается, что для обеспечения  заданной  точности  хода средняя  квадратическая ошибка измерения  одного угла не должна превышать 3,9".

Такую  точность обеспечивает теодолит серии Т2, например 3Т2КП.

 

ЗТ2КП предназначен для измерения горизонтальных и вертикальных углов и  относится к классу точных приборов.

Области применения:

- построение геодезических сетей  сгущения (триангуляция 4 класса, полигонометрия IV класса);

- в прикладной геодезии (строительство,  изыскания и т.д.);

- астрономо-геодезические измерения  (определение азимута).

Комплект : 
- оптический теодолит 3Т2КП

- подставка 
- шпилька 
- юстировочный ключ 
- отвертка большая 
- отвертка малая 
- паспорт 
- футляр

В перечень основного поверочного  оборудования входят:

-теодолит типа Т2 по ГОСТ 10529-96,

-марка для проверки визира,

-визирные цели,

-ориентир (визирная цель) с известным магнитным азимутом или теодолит с поверенной ориентир-буссолью,

-коллиматор универсальный

 

Технические характеристики	3Т2КП
Зрительная труба
Увеличение, крат	30х
Наружный диаметр оправы объектива, мм	48
Поле зрения	1°35'
Минимальное фокусное расстояние, м	1,5
Средняя квадратическая погрешность измерения
- горизонтального угла	2"
- вертикального угла  или зенитного расстояния	2,4"
Диапазон работы компенсатора при вертикальном круге	± 3'
Цена деления шкалы  отсчетного микроскопа	1"
Погрешность отсчитывания	0,1"
Масса теодолита с  подставкой, кг	4,7
Диапазон рабочих температур	от -40°С до +50°С

 

Расчет отдельных источников ошибок угловых измерений.

  Следует отметить способы измерения углов. На пунктах триангуляции  углы рекомендуется измерять способом круговых приемов, если необходимо отнаблюдать несколько направлений, те же рекомендации справедливы и для засечек.

      Если на пункте необходимо отнаблюдать только  два  направления, пользуются  методом отдельного угла.

       На пунктах  полигонометрии при проложении  ходов углы  измеряются способом  круговых  приемов по трехштативной  системе - такая система измерения  углов позволяет уменьшить ошибки центрирования и редукции.

        Кроме того, можно вести одновременно с  угловыми - линейные  измерения,  то есть после измерения угла  необходимо поставить на средний  штатив светодальномер, а на два  других - отражатели.

        Величина средней квадратической ошибки измеренного угла  m  содержит влияние ряда источников ошибок: Для расчётов точности обычно рассматривают шесть основных источников ошибок:

- ошибка центрирования  ;

- ошибка редукции  ;

-ошибки инструментальные  ;

- ошибка собственно измерения  угла  ;

- ошибки вызванные влияние внешних  условий  ;

На основании принципа равных влияний  средняя квадратическая ошибка за один источник может быть вычислена по формуле:

 

Так как у нас  =3,9’’ то мы получаем   =1,74’’

Далее мы можем определить необходимое  количество приемов. Для способов круговых приемов:

Так как  =2’’, а  получим количество приемов n=6.

Таким образом для обеспечения  заданной точности  измерения  углов,  при  учтенных  влияниях ошибок, необходимо измерять углы шестью приемами.

Расчет точности линейных измерений.

Так же используя принцип равных влияний

 

 

       Подставляя  конкретные значения M = 0.171 метра и n = 6, получаем среднее влияние ошибки линейных измерений ms = 49 мм.

        По данному  значению ошибки можно выбрать   прибор  (светодальномер),  который  обеспечит заданную точность. Например светодальномер СТ5

Светодальномер СТ5 является основным топографическим светодальномером, выпускаемым отечественной промышленностью. Он предназначен для измерения расстояния до 5 км.

В шифре светодальномера буква  Т означает, что светодальномер  - топографический, предназначенный для измерения paсстояний в геодезических сетях сгущения и топографических съемках, а цифра 5 указывает на предел измерения расстояний в км.

.

Технические характеристики светодальномера СТ5  "Блеск"
Средняя квадратическая ошибка измерения расстояния, мм	10 + 5/км
Измеряемые расстояния, м	0.2 - 5000
Потребляемая мощность, Вт	5
Напряжение питания, В	6 - 8
Основная частота модуляции, МГц	15
Количество частот	2
Время измерения линий, мин	0.2
Метод фазовых измерений	Цифровой импульсный
Источник излучения	GaAs диод
Температурный диапазон, C	-30   +40
Масса прибора без источника  питания, кг	5

 

Светодальномер СТ5 "Блеск" полностью  обеспечивает  данную  точность измерения  линий.  Его средняя квадратическая ошибка измерения линий рассчитывается по формуле m (мм) = 10 + 5/км, поэтому даже при максимальной  длине стороны в 2 км, ошибка не превзойдет 20 мм, таким образом этот светодальномер не только обеспечивает заданную точность измерения, но и создает некий "запас" этой точности. 

Измерять расстояния необходимо как  минимум при трех  наведениях светодальномера на отражатель с  контролем на дополнительной частоте. Измерение линей нужно выполнять прямо и обратно для контроля грубых ошибок. В качестве более надежного значения брать среднее.

Проектирование высотной сети сгущения

 Каждый пункт Государственной геодезической основы из сети  сгущения обязательно должен иметь отметку, причем предельная ошибка отметки наиболее слабого пункта должна быть меньше одной десятой высоты  сечения  рельефа карты наиболее крупного масштаба. Отсюда правомочно записать следующее соотношение:

где Mhпр. - предельная ошибка высотного положения пункта, а h в нашем случае 2 метра.

        Известно что невязка численно равна удвоенной предельной  ошибке. Таким образом,

здесь в качестве невязки задается допуск для  нивелирования  IV класса.

         Очевидно, что IV класс нивелирования полностью обеспечит заданную  точность.  Действительно,  предельная ошибка отметки пункта при длине хода в 8,573 км составит 29,2 мм, а 0.1 h есть 20 см. Поэтому,  в принципе,  для  данного  хода можно было вполне обойтись техническим нивелированием. Однако, Инструкция требует передачи высот в  полигонометрии 4 класса нивелированием IV класса по следующей причине: полигонометрический  ход может быть использован не только для привязки опознаков, но и в качестве сгущения съемочной основы  и  обоснования крупномасштабных  съемок. Данные пункты могут также использоваться в качестве исходных при техническом нивелировании.

        Для производства работ по передачи высот в полигонометрии нивелированием IV класса может  быть использован точный нивелир Н3.

Нивелир: Нивелир— оптико-механический геодезический прибор для геометрического нивелирования, то есть определения разности высот между несколькими точками. Прибор, устанавливаемый обычно на треножник (штатив), оборудован зрительной трубой, приспособленной к вращению в горизонтальной плоскости, и чувствительным уровнем.

Технические характеристики:

Средняя квадратическая ошибка определния превышения на 1 км - 3мм

Увеличение зрительной трубы - 30х кратное

Диапазон работы компенсатора -

Цена деления лимба - 10'

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Проектирование геодезических работ для привязки планово-высотных опознаков (ОПВ)

Пунктами съёмочной геодезической  сети будут являться все запроектированные  в зонах поперечного перекрытия опознаки. В данном разделе требуется  запроектировать виды геодезических  работ, которые позволяют найти  плановые координаты X,Y и определить высоту пунктов H. При этом, будут использоваться следующие методы определения плановых координат: обратные многократные засечки, прямые многократные засечки, прямые однократные засечки, теодолитный ход.. Высоты опознаков могут определяться способом тригонометрического нивелирования.

Исходя из требований инструкции для  карт масштаба 1:5000 с высотой сечения  рельефа 2 метра средняя квадратическая ошибка планового положения опознака будет 0,1мм в масштабе карты 0,1мм*М=0,5м, т.е. не должна превышать 0,5м. Следовательно предельная ошибка будет в 2 раза больше .

Средняя квадратическая ошибка высотного  положения опознака составляет 0.1*hсеч рельефа. Значит, ошибка высотного положения опознака будет 0,1*2м=0,2м. Предельная ошибка .

В условиях учебной работы будем  считать, что видимость со всех пунктов  обеспеченна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет точности ОПВ8 определенный прямой многократной засечкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет точности ОПВ4 определенный обратной многократной засечкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет точности ОПВ10 определенный прямой однократной засечкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет точности ОПВ8 определенный прямой однократной засечкой. Способ инвертных треугольников.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет точности ОПВ7 определенный с помощью теодолитного хода. Техническое нивелирование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В результате создания курсового проекта  выполнено проектирование геодезической съёмочной сети и съёмочной сети при стереотопографической съёмке для получения карты масштаба 1:5000 с высотой сечения рельефа через 2 метра по площади трапеции

М-34-95-Б-в.

 

Выполнена разграфка и определена номенклатура листов топографической  карты масштаба 1:5000 на участке съёмки.

 

Определены маршруты аэрофотосъёмки и границы поперченного перекрытия аэрофотоснимков. Составлен проект размещения 12 планово-высотных опознаков.

 

Для сгущения государственной геодезической  сети запроектировано два полигонометрических хода 4 класса. Выполнен расчёт точности наиболее длинного полигонометрического хода. Его длина составляет 8,537м, число сторон - 5. Углы измеряются теодолитов ЗТ2КП, длины сторон светодальномером СТ5. Высоты пунктов полигонометрического хода определяются геометрическим нивелированием IV класса.