Проектирование системы наземных наблюдений при мониторинге земель

В режиме создания базы данных для работы программы необходимо ввести следующие блоки информации:

Предварительная информация

Информация об исходных пунктах

Информация об определяемых пунктах

Информация о запроектированных углах

Информация о запроектированных линиях

Рассмотрим создание базы данных для плановой геодезической сети, изображенной на рисунке 2.

Предварительная информация

1. Название проекта	Триангуляция
2. Ф.И.О. исполнителя	Ст. ГК-31 Иванов И.И.
3. Число исходных пунктов	2
4. Число определяемых пунктов	5
5. Число измеренных углов	18
6. Число измеренных длин линий	1
7. Число измеренных дирекционных  углов	0
8. СКО измеренного угла	1
9. СКО измеренной длины линии	1
10. СКО измеренного дирекционного  угла	0
11. Число оцениваемых функций	0

Примечание1. В первой и второй позиции может быть приведена любая символьная информация, которая содержит сведения о типе проекта и его исполнителе.

Примечание 2. При расчете необходимой точности измерения углов и длин линий в восьмой и девятой позиции предварительной информации необходимо привести значения, определяющие величину коэффициента К в формуле (11). Например, при задании К=1 эти величины должны быть соответственно равны mb=1 mS=1. В  случае, когда априорно задается К=9, то  mb=1, mS=0.3. Отметим, что при проектировании линейно-угловых построений целесообразно проектировать точность линейных измерений выше точности угловых измерений К>1. Это обусловлено широкой возможностью в современных условиях выбора соответствующего светодальномера или электронного тахеометра /13/.

Примечание 3. Позицию 11 целесообразно использовать только в том случае, когда необходимо оценить из проекта точность уравненных дирекционного угла и длины линии.

Информация об исходных пунктах

№/№	Название пункта	Х(м)	У(м)
1	1	61425	87800
2	2	61775	88850

Информация об определяемых пунктах

№/№	Название пункта	Х(м)	У(м)
1	3	61100	87450
2	4	61175	88750
3	5	61275	88070
4	6	61025	88400
5	7	60950	87950

Примечание 1. Название пункта может задаваться в виде любой символьной информации. Примечание 2. Координаты исходных и определяемых пунктов измеряются графически с топографического плана или карты, где запроектирована геодезическая сеть. Точность измерения координат должна быть не грубее 0.1мм в масштабе топографической карты. При этом размерность координат должна быть только в метрах.

Примечание 3. Координаты пунктов сети необходимы программе для вычисления коэффициентов параметрических уравнений поправок.

Информация о запроектированных углах

№/№	Название пункта	Левое направление	Правое направление
1	5	1	2
2	1	2	5
3	2	5	1
……	……	…..	……
……	……	……	……
18	3	1	5

Информация о запроектированных сторонах

№/№	Задний пункт	Передний пункт
1	6	7

Примечание1. Порядок нумерации запроектированных углов для программы значения не имеет.

Примечание 2. Порядок обозначения заднего и переднего пункта значения при вводе информации о запроектированных длинах линий значения не имеет.

Примечание 3. Данная информация необходима программе для преобразования индексов i, j, k в параметрическом уравнении поправок (формулы 7-9) в номера пунктов, образующие запроектированные измерения, и расстановке коэффициентов по соответствующим столбцам матрицы А.

Образец выдачи результатов

Режим проектирования плановой геодезической сети

Проект: линейно-угловая сеть

Вычисляет: Ст. ГК-31 Иванов И.И.

Матрица весовых коэффициентов уравненных параметров:

0,2394	0,1654	-0,0588	-0,0931	0,0384	-0,1278	0,0197	-0,2250	0,0921	-0,1626
	0,2126	-0,0213	-0,0593	0,0365	-0,0730	0,0452	-0,1457	0,0822	-0,0862
		0,0706	0,0475	-0,0028	0,0361	0,0162	0,0649	-0,0213	0,0616
			0,1064	-0,0221	0,0680	-0,0183	0,1150	-0,0565	0,0869
				0,0181	-0,0319	0,0194	-0,0434	0,0257	-0,0368
					0,1073	-0,0210	0,1516	-0,0558	0,1298
						0,0880	-0,0806	0,0694	0,0035
							0,3303	-0,1516	0,1700
								0,1215	-0,0492
									0,1794

Примечание 1. Подчеркнутые диагональные элементы определяют наиболее слабый пункт запроектированной геодезической сети – 3, на плановое положение которого нормативными документами накладывается точностное ограничение m0=5cm. Следовательно, предвычисление необходимой точности измерения углов и длин линий в запроектированной сети триангуляции по формуле (14) необходимо выполнять относительно наиболее слабого 3 пункта.

2.3 Априорная оценка точности высотной  геодезической сети

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предположим, что в результате проектирования получена сеть геометрического нивелирования, изображенная на рисунке 4.

Для предвычисления необходимой точности измерений в такой геодезической сети для решения матричного уравнения (6) необходимо составить матрицу параметрических уравнений поправок, которая для данного варианта имеет размеры 7*5. Коэффициенты матрицы вычисляются с использованием уравнения (15), а сама матрица представлена в таблице 1. В этой таблице также приведены веса запроектированных измерений, которые вычислены по формуле (17).

Таблица 1.

Коэффициенты уравнений поправок и веса измеренных превышений

№ / №	dH3	dH4	dH5	dH6	dH7	Ph
Vh1	0	1	0	0	0	1.26
Vh2	0	-1	0	0	1	2.09
Vh3	0	0	0	1	-1	1.70
Vh4	1	0	0	0	-1	1.49
Vh5	-1	0	0	0	0	1.61
Vh6	0	1	-1	0	0	1.17
Vh7	-1	0	1	0	0	1.18

Для вычисления матрицы весовых коэффициентов для высотной сети рекомендуется использовать программу ОМ. Исходными данными для работы программы ОМ являются следующие величины:

• число измерений;
• число определяемых параметров (для высотной сети число параметров равно числу определяемых реперов);
• коэффициенты параметрических уравнений поправок для запроектированных измеренных превышений.
• веса запроектированных  измерений, вычисляемые по формулам (16).

Для высотной геодезической сети, изображенной на рисунке 4, исходные данные для работы программы ОМ будут иметь следующий вид:

Число измерений - 7.

Число определяемых параметров - 5.

Коэффициенты матрицы параметрических уравнений поправок А

 а(1.1)=0,    а(1.2)=1,    а(1.3)=0,    а(1.4)=0,    а(1.5)=0,

 а(2.1)=0,    а(2.2)=-1,   а(2.3)=0,    а(2.4)=0,    а(2.5)=1,

 а(3.1)=0,    а(3.2)=0,     а(3.3)=0,    а(3.4)=1,   а(3.5)=-1,

 а(4.1)=1,    а(4.2)=0,     а(4.3)=0,    а(4.4)=0,   а(4.5)=-1,

 а(5.1)=-1,   а(5.2)=0,     а(5.3)=0,    а(5.4)=0,   а(5.5)=0,  

 а(6.1)=0,    а(6.2)=1,     а(6.3)=-1,   а(6.4)=0,   а(6.5)=0,

 а(7.1)=-1,   а(7.2)=0,     а(7.3)=1,     а(7.4)=0,   а(7.5)=0.

Примечание 1. При запросе коэффициента программа в скобках указывает номер соответствующей строки и столбца матрицы А..

Веса запроектированных измерений

Р1=1.26, Р2=2.09, Р3=1.70, Р4=1.49, Р5=1.61, Р6=1.17, Р7=1.18.

Образец выдачи результатов

Матрица весовых коэффициентов Q

0,4612	0,2044	0,4117	0,3619	0,3275
	0,5325	0,2675	0,3313	0,3751
		0,9520	0,6421	0,4288
			0,9247	0,5310
				0,6013

Подчеркнутый диагональный элемент матрицы Q определяет наиболее слабый репер в запроектированной сети Рп.5. Относительно этого репера должна быть вычислена необходимая точность измерений в запроектированной сети mh.

2.4 Априорная оценка точности измеренных  углов, длин ЛИНИЙ и превышений

Необходимая точность угловых и линейных измерений вычисляется исходя из заданной СКО планового положения наиболее слабого пункта в геодезической сети m0=5cm. Для запроектированной плановой геодезической сети этот расчет может быть выполнен по формулам (13 и 14).