Проектирование геодезического обоснования для производства крупномасштабных топографических съемок, землеустроительных и кадастровых

1- бетонное кольцо (подушка  колпака), 2- чугунный колпак с крышкой, 3- асфальт, 4- заливка бетонным раствором, 5- противокоррозионный слой, 6 - бетонный якорь диаметром 50 см., 7 – металлические скобы, 8-слой цементного раствора.

 

Примечание. Центр закладывается, как правило, на незастроенной территории и на застроенной территории там, где невозможна установка стенного знака и допустимо производство земляных работ.

Центры типа 5.г.р. и 6 г.р. закладываются на незастроенной  территории, на застроенной там, где  невозможна установка стенных знаков.

  а) тип  5 г.р.                                       б) тип 6 г.р. 

Рисунок 21. Центры пунктов  триангуляции, полигонометрии 4 класса, 1 и 2 разрядов в районах сезонного  промерзания грунта.

а) Центр пункта триангуляции, полигонометрии 1,2 разрядов и полигонометрии 4 класса в районах сезонного промерзания грунта. Тип 5г.р.

1- асфальт или поверхность  земли, очищенная от дерна, 2- металлические  скобы, 3- слой цементного раствора 3 см, 4- бетонный монолит в виде  усеченной четырехгранной пирамиды.

б) Центр пункта триангуляции, полигонометрии 1,2 разрядов и 4 класса в районах сезонного промерзания грунта. Тип 6г.р.

1- чугунный колпак с крышкой, 2- асфальт или поверхность земли,  очищенная от дерна, 3- скрепление на цементом растворе, 4- бетонные кольца или кирпичная кладка, 5- противокоррозионный слой, 6- металлические скобы, 7 - бетонный монолит в виде усеченной четырехгранной пирамиды, 8- металлическая (35-60 мм) , асбоцементная, железобетонная с бетонным заполнением труба, железобетонный пилон круглого (80-160 мм) или прямоугольного сечения, рельс любого профиля.

Примечание. Размеры даны в сантиметрах.

 

 

Узловые пункты обязательно  закрепляются постоянными центрами типов 1г.р, 2 г.р., 3 г.р., при этом над  центром устанавливаются постоянные наружные знаки в виде четырехгранных (на пунктах 4 класса) и трехгранных (на пунктах 1 и 2-го разрядов) металлических пирамид (рисунок 23).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 23. Наружные знаки  на пунктах полигонометрии и триангуляции 4 класса, 1 и 2 разрядов

 

Инструкция допускает в сельской местности закрепление в ходах 1 и 2-го разрядов  постоянными центрами только отдельных сторон (не реже чем через 1 км в 1 разряде и 0,5 км в ходах 2-го разряда). В таких случаях на остальных точках хода устанавливаются знаки долговременного закрепления различных конструкций (рисунок 24).

 

 

 

 

    

 

                        а)                  б)                       в)                   г)

Рисунок 24. Типы знаков долговременного закрепления точек полигонометрических ходов 1 и 2 разрядов: а) бетонный пилон с металлической маркой в верхней части; б) бетонный монолит в виде усеченной четырехгранной пирамиды; в) железная труба диаметром 35-60 мм с бетонным якорем; г) деревянный. столб диаметром не менее 15 см, установленный на бетонный монолит. Размеры даны в см.

 

 

 

 

 

Рекомендации к знакам

Так как наша территория не застроена на большей части площади имеет сезонное промерзание грунта мы будем использовать центры типа 5.г.р. и 6 г.р..

Временными знаками  могут служить пни деревьев, деревянные колья диаметром 5-8 см, столбы или железные трубы (уголковая сталь), забитые в грунт на 0,4 - 0,6 м, с установленными рядом сторожками. Временные знаки окапываются круглой канавой диаметром 0,8 м.

Центр временного знака  обозначается гвоздем, вбитым в верхний  срез кола (столба) или насечкой на металле.

В залесенной местности  в случае необходимости делаются отметки на деревьях краской.

Знаки планового обоснования  нумеруются порядковыми номерами с  расчетом, чтобы на объекте не было одинаковых номеров. При включении  в ход (сеть) знаков ранее произведенных съемок не разрешается менять ранее присвоенные им номера.

На постоянных знаках масляной краской, а на временных - пикетажным карандашом пишут: сокращенное название организации, проводящей работу, номер  закрепленного пункта (точки) и год установки знака.

Столбы и сторожки устанавливаются надписью вперед по ходу.

На все заложенные центры пунктов составляется карточка по установленной форме с приложением  фотоснимка места закладки.

Постройка постоянных геодезических  знаков оформляется соответствующим актом.

Геодезические знаки  после постройки сдаются по акту на наблюдение за сохранностью:

в городах, поселках и  сельских населенных пунктах - городским  и районным

Советам народных депутатов;

на остальной территории - землепользователям.

Составляется три экземпляра акта, из которых один хранится в  учреждении, принявшем знак на хранение, второй - направляется в территориальную  инспекцию Госгеонадзора ГУГК, а  третий должен находиться в организации, выполнявшей работы.

 

 

 

Характеристика и предрасчет точности запроектированных ходов

При характеристике проектных  ходов для каждого хода уточняется название, класс (разряд) хода, устанавливаются  максимальные, минимальные и средние  значения длин сторон в ходе, тип  хода в зависимости от его геометрической формы (вытянутый или изогнутый), в соответствии с нормативными техническими показателями задается точность – средняя квадратическая ошибка (ско) измерения в ходе углов и сторон.

Основными параметрами, определяющими точность полигонометрических, других линейно-угловых ходов являются ошибки измерения углов и сторон, длины ходов и число сторон в них, геометрическая форма хода.

При проложении полигонометрических  ходов, как и при производстве геодезических работ любого назначения, необходимая точность измерений, создаваемых на местности геодезических построений, задается техническими инструкциями, другими нормативными документами или устанавливается техническими проектами. сновным критерием точности геодезических измерений, их функций, создаваемых геодезических построений являются их средние квадратические ошибки. СКО служат основой для других критериев точности при оценке результатов геодезических измерений – предельной и относительной ошибок, допустимых невязок.

Согласно теории вероятностей предельная ошибка m_пред с вероятностью 0,997 принимается равной утроенному значению  ско (m)  – m_пред=3m.

В технических Инструкциях, других случаях на практике к предельным ошибкам устанавливаются более  жесткие требования: с вероятностью 0,987 принимается m_пред=2,5 m, иногда с вероятностью 0,954 – m_пред=2,0 m.

Относительной ошибкой  называют отношение самой ошибки к значению измеряемой или определяемой величины. Относительную ошибку принято  представлять в виде аликвотной дроби (с числителем  равным единице).

Точность полигонометрических ходов различного назначения при их определенных параметрах в подавляющем большинстве действующих нормативных документов характеризуется и регламентируется предельными относительными ошибками хода.

Более надежной оценкой  точности положения отдельных пунктов  и хода в целом является средняя  квадратическая ошибка положения точки  хода после его уравнивания в  самом слабом месте хода – его  середине.

Установлено, что средняя  квадратическая ошибка положения точки в середине хода – M_ср равна половине ско положения конечной точки – M_к до уравнивания хода:

M_ср=1/2 M_к,

Оценку точности параметров (элементов) полигонометрических ходов, сетей выполняют на всех технологических  этапах метода полигонометрии – при  проектировании, производстве полевых измерений, при окончательной математической обработке результатов измерений.

Полная оценка точности всех элементов линейно-угловых  ходов и сетей с вычислением их средних квадратических ошибок и других точностных характеристик производится при применении современного программного обеспечения беспечения технологий производства геодезических работ – программного комплекса CREDO, пакета программ NALGR (автор Дьяков Б.Н.), специальной программы «АРМИГ-РС» и др.

При проектировании отдельных полигонометрических, других линейно-угловых ходов, их систем ограничиваются определением средних квадратических ошибок в наиболее слабом месте – середине хода и относительной ошибки хода с вычислением их значений по соответствующим формулам для ходов разной геометрической формы (вытянутых и произвольной формы – изогнутых). Для определения ско в середине хода М_ср и относительной ошибки хода сначала вычисляется средняя квадратическая ошибка конечного пункта хода М_к с учетом его формы.

Полигонометрический ход считается вытянутым, если:

• (для идеального вытянутого хода ),  где [S]  – сумма длин сторон хода, L – длина замыкающей хода;
• направления сторон хода отклоняются от направления замыкающей в среднем на угол порядка 8° (g_ср£8°) и предельное значение этого угла не более 24° ;
• h_мак£ L, где h_мак – расстояние от вершины хода до замыкающей.

Ход, в котором одна сторона оказывается приблизительно перпендикулярной направлению замыкающей, не может считаться вытянутым.

Все, запроектированные  нами ходы являются произвольной формы  т.к предельное значение угла отклонения более 24°.

 

Для вытянутых ходов  ско М_к вычисляется по формуле для ходов, уравненных за условие дирекционных углов:

                      M_к² =

,                                              (3)

где    n – число сторон хода;

m_s – ско измерения сторон, м;

m_β – ско измерения углов;

S_i – длины сторон хода;

r=206265².

Для ходов произвольной формы ско конечной точки вычисляется по формуле

                               M_к² =

,                                            (4)

 

где – расстояния от центра тяжести хода «О» до всех вершин хода.

Положение центра тяжести  хода «О» при проектировании может быть определено аналитическим или графическим способом. При аналитическом способе на карте определяются по стандартной методике прямоугольные координаты X_i, Y_i всех вершин хода (n+1).

Координаты центра тяжести  вычисляют по формуле:

X_o =

;  Y_o= ;                                                     (5)

 

где X_o, Y_o – координаты центра тяжести хода полигонометрии;

n – число сторон.

По координатам вершин хода и центра тяжести вычисляется

                             D²_o,i=(X_i-X_o)²+(Y_i-Y_o)²                                                  (6)

 

При графическом способе  для определения положения центра тяжести хода проектный ход копируется с карты на прозрачную основу, на копии нумеруются все вершины ходов.

Центр тяжести первой стороны хода О¢ соответствует ее середине. Середину первой стороны хода соединяют с вершиной 3. Центр тяжести О¢¢ для хода из трех пунктов находится на вновь проведенной линии на расстоянии 1/3 ее длины от центра тяжести первой стороны. Полученный центр тяжести О¢¢ соединяют с вершиной 4, новый центр тяжести О ¢¢¢ находится на расстоянии ¼ отрезка (О¢¢4). Затем О¢¢¢соединяют с конечным пунктом 5 и находят окончательное положение центра тяжести хода на расстоянии 1/5 отрезка (О^IV 5) (рисунок 26).

 

 

Рисунок 26. Графический способ определения центра тяжести хода

 

По вычисленной ско  М_к устанавливают предельные значения абсолютной ошибки конечного пункта хода.

                                          

к = 2 М_к                                                      (7)

где  _к  – предельная ошибка,

и вычисляют предельную относительную ошибку по выражению 

.                                               (8)

Полученное значение предельной относительной ошибки не должно превышать его нормативного значения –1/Т, установленного инструкцией:

                                                  

.                                                (9)

начение ско  в наиболее слабом месте – середине хода для ходов любой геометрической формы вычисляется по формуле:

,                                              (10)

Значение М_ср не должно превышать требуемой точности, установленной либо инструкцией, либо техническим заданием или техническим проектом.

Если по результатам  расчетов окажется, что точность проектного хода не соответствует установленным  допускам, пересматриваются параметры  хода, его направление, приборы и  точность измерения углов или сторон хода.