Автор: Пользователь скрыл имя, 09 Марта 2012 в 16:55, курсовая работа
Целью данной курсовой работы является освоение методов проектирования инженерно геодезических сетей используемых для проведения топографо-геодезических работ и решение различных задач земельного кадастра.
В данной работе необходимо разработать:
- проект сгущения инженерно-геодезической сети методом триангуляции;
Введение
4
1
Инженерно-геодезические сети
5
1.1
Триангуляция
7
1.2
Трилатерация
8
1.3
Полигонометрия
9
2
Проектирование инженерно-геодезических сетей
11
2.1
Физико-географическое описание местности
11
2.2
Проектирование сети триангуляции
13
2.3
Расчет высоты сигналов
14
2.4
Проектирование сети полигонометрии
16
3
Оценка точности инженерно-геодезических сетей
18
3.1
Оценка точности сети триангуляции
18
3.2
Оценка точности сети полигонометрии методом последовательных приближений
21
Заключение
26
Список литературы
Юго-западнее поселка Дубровка расположен поселок Никитино, с количеством жителей равным 40 человекам и состоящим из шести отдельно расположенных дворов. На востоке расположен поселок Волково, через которое так же проходит шоссе, с населением в 140 человек, с плотно застроенными кварталами с преобладанием не огнестойких домов, с пятью отдельно расположенными дворами и с выдающимся огнестойким зданием. Южнее по шоссе расположен поселок Нижнее Волково, с населением 40 человек, с плотно застроенными кварталами с преобладанием не огнестойких домов и отдельно расположенным двором.
Топографо-геодезическая изученность. Работа проводится на основе карты У-34-37-В-в (снов), год съемки 1982. Система координат 1942 года. Система высот Балтийская. На участке разбита сеть триангуляции 4 класса. Масштаб 1:25000, т.е. в 1 см. 250 м. На участке работ имеется четыре пункта главной геодезической основы. Так как пункты главной геодезической основы расположены на вершинах гор и на их склонах, видимость должна быть.
2.2 Проектирование сети триангуляции
При построении и развитии геодезических сетей выполняется целый комплекс полевых и камеральных работ.
В данной курсовой работе сгущение производилось на карте масштаба 1:25000.
Необходимым условием для проектирования сети триангуляции 4 класса являются:
- длины сторон треугольников должны быть от 2 до 5 км.
- углы в треугольниках не должны быть менее 30°
- предусматривать возможность дальнейшего развития сети. Пункты сети должны быть видимы на возможно большей площади, а не только по направлениям сети.
Высоты знаков на пунктах должны быть наименьшими; для сетей 2 - 4 классов должна обеспечиваться взаимная видимость по линии: визирная цель - место установки угломерного прибора.
Для ослабления действия боковой рефракции на результаты наблюдений необходимо при проектировании избегать направлений вдоль крупных рек, озер, склонов, а также над городами и заводами. Реки стремиться пересекать под прямым углом, поверхности озер и больших болот - симметрично.
К выбору местоположения для геодезических пунктов предъявляются следующие требования:
- пункты триангуляции следует назначать на господствующих высотах, а также на крышах высоких зданий. Видимость по всем направлениям (с запроектированной высоты знака) должна быть проверена непосредственно на местности.
2.3 Расчет высоты сигналов
Обязательным при проектировании сети триангуляции является определение наличия видимости между проектируемыми пунктами, а при ее отсутствии рассчитывают высоты сигналов. Расчет высоты сигналов можно произвести как графически, так и аналитически.
При аналитическом способе обычно применяется формула В.Н. Шишкина.
Препятствие находится в точке С. Для решения задачи с карты взяты высоты запроектированных пунктов А и В, между которыми расположено препятствие в точке С, а также расстояния SА между точками А и С и SВ - между точками В и С (рисунок 4).
Рисунок 4 - Определение наличия видимости между проектируемыми пунктами
Таблица 4 - Определение видимости между проектируемыми пунктами A и B сети триангуляции IV класса
Пункты | Н, м | S, км | V | H-V, м | ,м | НС выч | |
A | 169,3 |
|
|
|
|
|
|
|
| 0,175 | 0,02 | 169,28 | 0,07 | 157,12 |
|
C | 191 |
|
|
|
|
| 166,23 |
|
| 2,5 | 0,42 | 135,08 | 0,93 | 9,11 |
|
B | 135,5 |
|
|
|
|
|
|
|
| ∑ 2,675 |
| Контроль | ∑=1 |
|
|
НA = 169,3 м
НB = 135,5 м
SA = 0,175 км
SB = 2,5 км
S = 2,7 м
1 Вычисляется величина НС выч:
, (1)
Hс выч = м
НА – отметка начальной точки;
НВ – отметка конечной точки;
SА – расстояние от точки А до точки С;
SВ – расстояние от точки В до точки С;
S – расстояние от начальной до конечной точек;
VA – поправка за кривизну Земли и рефракцию начальной точки;
VB – поправка за кривизну Земли и рефракцию конечной точки.
Видимость между точками А и В будет при условии, что выбранное с карты НС < НС выч
2 Если видимости нет, сразу получаем высоты сигналов:
l1=l2 =НС - НС выч
l1=l2 =191,00 – 166,23 = 24,8 м.
В случае когда можно обойтись одним небольшим сигналом (его намечают на ближайшем к препятствию пункте), высоту сигнала вычисляем по формуле:
Поправка за кривизну Земли и рефракцию V выбирается из таблиц или вычисляется по приближенной формуле:
V А = V B =
В курсовой работе также определена видимость между пунктами А и В графическим способом (Приложение B).
Таблица 5 - Определение видимости между проектируемыми пунктами D и E сети триангуляции IV класса
Пункты | Н, м | S, км | V, м | H-V, м | ,м | НС выч | |
D | 212,8 |
|
|
|
|
|
|
|
| 0,9 | 0,06 | 212,74 | 0,32 | 144,07 |
|
C | 212,5 |
|
|
|
|
| 201,62 |
|
| 1,93 | 0,25 | 182,25 | 0,68 | 57,55 |
|
E | 182,5 |
|
|
|
|
|
|
|
| ∑ 2,83 |
| Контроль | ∑=1 |
|
|
НD = 212,8 м
НE = 182,5 м
SD = 0,9 км
SE = 1,93 км
S = 2,83 м
По формуле 4 вычисляем ν:
VD = VE =
По формуле 1 вычисляется величина НС выч:
Hс выч = м
Так как НС выч < НС , следовательно видимость между пунктами D и E отсутствует.
Высоты сигналов определяются по формуле 2:
l1=l2 =НС - НС выч = 212,5 – 201,62 = 10,8 м
В курсовой работе также определена видимость между пунктами D и E графическим способом (приложение Г).
2.4 Проектирование сети полигонометрии
В процессе проектирования полигонометрической сети был намечен целесообразный вариант проложения ходов, закрепления центров, производство наблюдений и обработки результатов. На карте, прежде всего, были нанесены имеющиеся в районе работ пункты триангуляции и полигонометрии. Проектируемые ходы намечались сначала для высших, а затем для низших классов и разрядов с учетом следующих условий:
- линии ходов располагают вдоль улиц, дорог, рек, по просекам и вообще на участках удобных для угловых и линейных измерений; пункты намечают вблизи объектов съемки и строительства в местах, удобных для разбивочных и работ и обеспечивающих их сохранность;
- предусматривается возможность привязки ходов к пунктам высшего класса; если к исходному пункту нельзя примкнуть непосредственно, составляют проект передачи координат с него на пункт полигонометрии с учетом указаний;
- полигонометрические ходы должны быть по возможности вытянутыми и равносторонними; короткие стороны не следует располагать рядом с длинными; практически ход считается вытянутым, если пункты его расположены вправо или влево от замыкающей не более чем на 1/10 ее длины, а стороны составляют с замыкающей углы не более 200;
- для ходов с большим числом подсчитывают ожидаемую линейную невязку М'; если относительная невязка окажется больше допустимой, проект следует изменить. Следует отметить, что величина относительной невязки полигонометрического хода не всегда является достаточным критерием точности определения координат пунктов, поэтому в отдельных случаях при проектировании ломанных ходов вычисляется ожидаемая ошибка определения отдельных пунктов.
Полигонометрические сети 1 разряда создают в виде системы или отдельных ходов. Проложение замкнутых ходов, опирающихся на один исходный пункт, и висящих ходов не допускается. Полигонометрические сети, развиваемые на территориях городов, поселков, горнодобывающей и нефтеперерабатывающих предприятий, для строительства инженерных сооружений должны удовлетворять требованиям, приведенным в таблице 3.
Рисунок 5 – схема запроектированной сети полигонометрии. Подробный план представлен в приложении Д
3 ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
3.1 Оценка точности сети триангуляции
При проектировании триангуляционной сети существенную роль играет предвычисление точностей отдельных ее элементов и их оценка.
Под оценкой точности понимают подсчет ожидаемых среднеквадратических ошибок различных элементов проектируемых и фактически полученных ошибок для построенных геодезических сетей.
Оценка точности триангуляции выполнялась по весам соответствующих элементов триангуляции. Под весом в общем случае подразумевается величина, обратно пропорциональная квадрату средней квадратической ошибки, т.е.
,
где с – постоянная величина, равная 100000.
В курсовой работе величина Р не определялась.
Для оценки точности триангуляции использовалась формула среднеквадратической ожидаемой ошибки логарифма связующей стороны ряда, удаленной от выходной стороны на n треугольников:
, (6)
где - среднеквадратическая ошибка измерения угла, для сети 4 класса она равна 2”, =0, величину R называют ошибкой геометрической связи треугольников.
Ошибка логарифма стороны, как весовое среднее из двух определений, без учета ошибок выходных сторон, определяется по формуле:
,
- ошибка слабой стороны, вычисляется от базиса по часовой стрелке, а против.
Для перевода величины, выраженной в единицах логарифмов, в значения натуральных чисел надо величину МlgSR разделить на 0,434294 - модуль десятичных логарифмов. Полученное значение выражают в относительной мере и представляют в виде .
Если относительная величина удовлетворяет точности по техническим требованиям, то сеть запроектирована верно.
Точность или относительная ошибка для сети 4 класса равна 1/70 000 в противном случае сеть перепроектируется.
Тогда величина будет равна числу с учетом единицы шестого знака после запятой.
Таблица 6 – Вычисление связующих углов и величины R