Проектирование геодезической сети сгущения и съемочной сети при стереотопографической съёмке для получения карты масштаба 1:5000 с высото

 

Теперь мы можем найти  :

Вывод: выберем  в качестве прибора для измерения  углов теодолит 3Т2КП, т.к. его 

=2"< =3,7"

Технические характеристики в внешний вид теодолита 3Т2КП представлены в приложении.

Расчёт точности установки теодолита и марок, числа приёмов при измерении углов.

Необходимо рассчитать влияние  отдельных источников ошибок угловых  измерений. На точность измерения горизонтального  угла в полигонометрическом ходе влияют ошибки систематических и  случайных характеров. Для расчётов точности обычно рассматривают шесть основных источников ошибок:

- ошибка центрирования  ;

- ошибка редукции  ;

-ошибки инструментальные  ;

- ошибка собственно  измерения угла  ;

- ошибки вызванные  влияние внешних условий  ;

- ошибки исходных  данных  .

Запишем:

Согласно принципу равных влияний каждый источник ошибок будет иметь величину в раз меньше, чем

= =

Ошибка редукции поможет нам выбрать метод  центрирования марок: , где

-линейный элемент редукции

-минимальная длина стороны

Аналогичным образом находим линейный элемент центрирования. Ошибка центрирования возникает из-за несовпадения оси вращения теодолита с вершиной измеряемого угла:

, откуда 

Соблюсти полученные и возможно при центрировании с помощью оптического центрира, точность которого 1мм<1,5мм<2,1мм.

Инструкцией по выполнению топографической съёмки предусмотрено проведение 6 приёмов  по измерению горизонтального угла на станции.

Рассчитаем  необходимое количество приёмов  при измерении горизонтального  угла :

,  

Для 3Т2КП: , , получаем:

Вывод: горизонтальный угол на станции необходимо измерять 6 приёмами, согласно инструкции[1], заведомо обеспечивая заданную точность.

При угловых  измерениях рекомендуется использовать трехштативную систему измерения  углов для исключения влияния ошибок центрирования и редукции и сокращения времени измерений.

На пунктах, с которых измерения производятся по трем направлениям, углы следует  измерять способом круговых приёмов, при  этом должны соблюдаться допуски:

-расхождение  отсчётов при двух совмещениях не более 3"

-незамыкание  горизонта не более 8"

-колебания 2С  в приёме не более 8"

-расхождение  соответствующих приведённых направлений  между приёмами не более 8"

Между приёмами осуществляется перестановка лимба  на величину:

На всех пунктах  полигонометрического хода горизонтальные углы так же необходимо измерять способом круговых приёмов при наличии  видимости на 3 пункта.

Оценка проекта  передачи высот на пункты полигонометрии геометрическим нивелированием.

Для определения высотного положения опознаков имеются три исходных пункта, с известными отметками высоты, но этих пунктов недостаточно. Поэтому для запроектированных пунктов ГСС требуется определить отметки высот. Для этого запроектируем отдельные ходы геометрического нивелирования IV класса. В итого проложения этих ходов будут получены отметки высот пунктов полигонометрии. Таким образов будет создана высотная ГСС.

Вычислим значения предельной невязки в наиболее длинном  из запроектированных ходов.

Пусть - средняя квадратическая ошибка высотного положения пунктов в слабом месте хода.

Вывод: ошибка отметки  высоты в слабом месте хода не превысит 36,1мм

В качестве прибора  для осуществления геометрического нивелирования выберем Н3КЛ.

Технические характеристики в внешний вид нивелира Н3КЛ представлены в приложении.

Требования  инструкции к проложению нивелирного  хода IV класса.

Нивелирный  ход прокладывается в одном направлении  по программе нивелирование IV класса.

-нормальная  длина визирного луча 100м;

-высота визирного  луча над подстилающей поверхностью  не менее 0,2м;

-разность плеч  на станции не более 5м;

-накоплении  разности плеч не более 10м;

-расхождение  значений превышений определённых  по черной и красной сторонам пары реек не более 5мм.

4. Проектирование  съёмочной сети

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, теодолитные хода. Высоты опознаков могут определяться способом тригонометрического нивелирования или технического 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 .

А. Обратная многократная засечка:

Для обратной многократной засечки исходными пунктами могут  являться пункты ГГС и пункты ГСС. На пунктах триангуляции установлены наружные знаки(сигналы) высотой 20м, соответсвенно видимость на эти пункты и с этих пунктов имеется. На все остальные пункты видимость устанавливается по карте. Наилучшими обратными многократными засечками являются виды засечек, в которых углы больше 30 и меньше 150 .

а. Проектирование и оценка проекта обратной многократной засечки.

Расчёты выполняются  для ОПВ9

таблица 4.А.1.

Наименование  направлений		, км	,
ОПВ9-ПП107	28     30	0,598	2,796389
ОПВ9-Т2	88     00	2,888	0,119896
ОПВ9-ПП110	118    45	1,630	0,376378
ОПВ9-ПП108	212    30	0,650	2,366864
			5,659527

 

Схематически  чертёж:

Для определения  средней квадратической ошибки положения  опознака , определённого из обратной многократной засечки воспользуемся следующим аппаратом:

  

   

   

   

   

  

Все вычисления запишем в таблицу

таблица 4.А.2.

Наименование  направлений				, км
ОПВ9-ПП107		28     30		0,598		-9,84	18,13	16,45	-30,60
ОПВ9-Т2		88     00		2,888		-20,61	0,72	7,14	-0,25
ОПВ9-ПП110		118    45		1,630		-18,08	-9,92	11,09	6,09
ОПВ9-ПП108		212    30		0,650		11,08	-17,40	-17,05	26,77
Наименование  направлений		A		B		AA	BB	AB
ОПВ9-ПП107		0		0		0	0	0
ОПВ9-Т2		-9,31		30,35		86,68	921,13	-282,56
ОПВ9-ПП110		-5,36		36,69		28,73	1346,16	-196,66
ОПВ9-ПП108		-33,50		57,37		1122,25	3291,32	-1921,90

Рассчитаем неизвестные  величины:

     

Для того, чтобы  выбрать прибор для угловых измерений  находим значения ошибки :

, 0,5м, выражаем величину :

Данному требованию удовлетворяет выбранный нами ранее 3Т2КП, т.к. его 

=2"< =19,2".

Выполняем измерения  углов на пунктах способом круговых приёмов.

Рассчитаем  необходимое количество приёмов  при измерении горизонтального  угла :

Для 3Т5КП: , , получаем:

,  

Вывод: чтобы  обеспечить требуемую точность, горизонтальный угол на станции необходимо измерять одним приёмом.

Выберем способ центрирования прибора и марок:

  

  

_{Вывод: выбираем в качество метода центрирования  нитяной отвес, т.к. его точность 10мм<17,9мм<24,9мм}

_{При измерении углов  способом круговых приёмов  должны соблюдаться  допуски:}

_{-незамыкание  горизонта не более  1';}

_{-колебания  2С в приёме  не более 1';}

_{-расхождение  соответствующих  приведённых направлений  между приёмами  не более 1'.}

б. Расчёт точности высоты опознака, определённого из обратной многократной засечки.

Для определения  высоты опознака производится тригонометрическое нивелирование по направлениям между определяемыми и исходными пунктами вычислим по формуле:

, где

- горизонтальное проложение  стороны(направления);

-угол наклона по направлению;

-высота прибора;

-высота визирования по направлению;

-поправка за кривизну Земли  и рефракцию.

Среднюю квадратическую ошибку передачи высоты по одному направлению  можно определить по формуле:

, а вес будет, соответственно, равен:

Так как за окончательное  значение высоты определяемого пункта берётся среднее весовое из значений высоты, полученные по каждому направлению, то средняя квадратическая ошибка окончательной  высоты будет:

Рассчитаем  :

Вывод: выполнение тригонометрического нивелирования  с помощью теодолита 3Т5КП обеспечивает необходимую точность.

Б. Прямая многократная засечка:

а. Проектирование и оценка проекта прямой многократной засечки.

Расчёты выполняются  для ОПВ8       таблица 4.Б.1.

Наименование  направлений		, км	,
Т1-ОПВ8	181        30	3,938	0,064483
Т2-ОПВ8	264        30	6,625	0,022784
ПП108-ОПВ8	267        00	3,375	0,087791
		13,938	0,175058

 

Схематический чертёж:

 

Для определения  средней квадратической ошибки положения ОПВ8, определяемого из прямой много кратной засечки, воспользуемся следующим аппаратом:

  

   

   

   

Все вычисления запишем в таблицу

таблица 4.Б.2.

Наименование  направлений		, км
Т1-ОПВ8	181    30	3,938	0,54	-20,62	0,14	-5,24	0,02	27,46	-0,73
Т2-ОПВ8	264    30	6,625	20,53	-1,98	3,10	-0,30	9,61	0,04	-0,93
ПП108-ОПВ8	267   00	3,375	20,60	-0,90	6,11	-0,27	37,33	0,07	-1,65

   

   

_{Таким образом, прямая многократная засечка обеспечивает необходимую точность определения планового  положения ОПВ8, т.к. :}

 

Рассчитаем необходимое  количество приёмов при измерении  горизонтального угла :

,  

Для 3Т2КП: , , получаем:

Вывод: горизонтальный угол на станции необходимо измерять 4 приёмами.