Зміст:
Введення
Фізико-географічна характеристика району проектування
Принципи, цілі та методи проектування
Складання проекту
Характеристика головної геодезичної основи
Геометричні параметри ходу (на основі рішення зворотних геодезичних завдань)
Критерії витягнутості ходу
Розрахунок точності полігонометричних ходу
Розрахунок точності положення кінцевої точки ходу
Розрахунок точності лінійних вимірів
Розрахунок точності кутових вимірів
Прівязочние роботи в полігонометрії
Схеми центрів закладення опорних знаків полігонометрії
Висновок
Список використаної літератури
Додаток
Введення
Метою даної курсової роботи є виконання проектування і попередній розрахунок точності опорної межової мережі у вигляді полігонометрії 4-го класу.
Завдання, які вирішуються в ході курсового проектування: закріплення і розширення спеціальних знань, набуття досвіду проектування, самостійного узагальнення висновків і рекомендацій на основі виконаних розрахунків.
Проект складається на територію, обмежену рамкою трапеції карти масштабу 1:50000. Проектування виконується відповідно до вимог до побудови державних геодезичних мереж, викладених у «Основних положеннях про побудову державних геодезичних мереж».
Полігонометричних хід прокладений між пунктами тріангуляції, наявними на карті з урахуванням топографії району. Хід запроектований на місцевості, найбільш сприятливій для проведення лінійних та кутових вимірів. Хід запроектований витягнутої форми, що дозволить застосувати спрощені формули для попереднього розрахунку точності побудови.
Робота складається з пояснювальної записки та додатки, в якому відображена графічна частина. У графічній частині представлені:
- Копія топографічної карти з проектом траси і використовуваної геодезичної основою;
- Схема - викопіювання ходу на кальці з карти, із зазначенням обчислених кутів і довжин ліній, координат опорних пунктів і запроектованих знаків;
- Поздовжні профілі місцевості для визначення взаємної видимості між пунктами ходу;
- Рішення зворотних геодезичних завдань;
- Схема ходу, виконана для розрахунку характеристик, які визначають форму ходу;
- Схеми центрів закладення опорних знаків полігонометрії.
У пояснювальній записці викладено розрахунки, оцінка їх точності, висновки.
2. Фізико-географічна характеристика району проектування
Район проектування являє собою хвилясту рівнину, розчленовану річковими долинами. Вододіли злегка округлі та плоскі. Присутня одна панівна височина, висотою 128,9 м. Середні висоти району проектування - 80-100 метрів. Основна форма рельєфу - рівнинний.
Район проектування опорно-межової мережі перетинає дві річки. Долини річок врізані на висоті 70-80 метрів.
Рослинність представлена лісосмугами, сінокосом, порослю і широколистяними деревами.
Неподалік від району проектування розташований р. Ельзи, м. Молезон; населені пункти - Кляйн-Вольтерсдорф, Зеєдорф. Через даний район проходить автодорога на Ланбург.
Район проектування являє собою незабудовану територію.
3. Принципи, цілі та методи проектування
Основна задача проектування полягає в тому, щоб з усіх можливих варіантів вибрати той варіант полігонометричних ходів та мереж, який за точністю відповідав би поставленим завданням, а для здійснення вимагав б мінімальних трудових і грошових витрат.
Проектування полігонометричних ходів і мереж 4 класу, виробляють з урахуванням масштабу і методу майбутніх зйомок, вимог Інструкції про побудову державних геодезичних мереж.
До початку проектування необхідно визначити межі забезпечуваного району; зібрати дані про умови робіт у ньому: відомості про шляхи та засоби повідомлення, метеорологічні відомості, фізико-географічні і геоморфологічні описи, дані гідрологічних досліджень і т. п.; зібрати топографічні карти масштабу 1: 25 000 і більше, схеми раніше виконаних тріангуляційних і полігонометричних мереж, щоб встановити наявність і придатність вихідних пунктів (топографо-геодезичну вивченість). Крім того, до початку робіт треба з'ясувати необхідну густоту забезпечення території геодезичними пунктами з урахуванням перспективи розвитку територій відповідно до генерального плану освоєння земель, а також точність визначення положення пунктів, дирекційних кутів і довжин ліній.
Ходи полігонометрії проектують у вигляді окремих розімкнутих ходів, що спираються на два вихідних пункти. При забезпеченні геодезичними пунктами значних площ проектують полигонометрические мережі. При цьому слід враховувати, що ходи і мережі 4 класу повинні спиратися на пункти тріангуляції і полігонометрії вищих класів.
При складанні проекту спочатку задаються найбільш доцільною схемою побудови мережі, точністю вимірювання кутів і ліній і розраховують очікувані помилки. Якщо очікувана точність не задовольняє вимогам, що пред'являються, то змінюють схему побудови і повторюють розрахунок.
Детальне проектування полігонометричних ходів 4 класу, для незабудованої території виробляють на топографічних картах масштабу 1: 25 000, а для забудованої території - масштабу 1:10 000. На картах спочатку наносять вихідні пункти на територію об'єкта і на суміжні ділянки, після чого намічають спрямування окремих ходів відповідно до прийнятої схеми розвитку мережі. Ходи намічають в тих місцях, де вони з максимальною ефективністю можуть бути використані, однак при цьому враховують і характер місцевості, і наявні прилади для лінійних вимірювань.
Ходи повинні прокладатися на місцевості, найбільш сприятливій для проведення кутових і лінійних вимірювань.
Відповідно до цього ходи намічають вздовж доріг або біля них, по долинах річок, по існуючим лісовим просіках, уникаючи заболочених місць.
Після того як намічено напрямок окремих ходів, переходять до вибору положення окремих пунктів з дотриманням максимальної і мінімальної довжини ліній. Слід також пам'ятати, що місця, намічені для постановки полігонометричних знаків, повинні забезпечувати їх довгочасне збереження. Не слід передбачати постановку знаків на ріллі, болотах, зсувах і т. п.
Після розробки проекту підраховують обсяг робіт, визначають потреби у приладах, матеріалах, транспорті, технічний персонал і робочій силі. На основі цього складають кошторис витрат і план організації робіт. Всі ці документи потім уточнюють на підставі даних рекогносцировки.
4. Складання проекту
Проектування і створення полігонометричних ходів здійснюються в декілька етапів: складання проекту, рекогносцировка траси, встановлення знаків і закладка центрів, вимірювання кутів, вимірювання ліній, прив'язка до пункту ГГС, обробка результатів польових вимірювань, попередні обчислення і оцінка точності польових вимірів, зрівняльні обчислення і оцінка точності отриманих результатів, складання каталогу й технічного звіту.
Проектування виробляють з урахуванням вимог "Інструкції з топографічного знімання у масштабах 1:5000, 1:2000,1:1000,1:500".
При складанні проекту заздалегідь обчислюється очікувана точність ходу. З карти знімають [s], замикаючу L, число ліній n, число кутів n +1, максимальну і мінімальну боку, s СР
5. Характеристика головної геодезичної основи
Навчальна карта, на якій виконується проектування опорної межової мережі у вигляді полігонометрії 4-го класу, являє собою топографічну карту масштабу 1:50 000. Координати пунктів полігонометрії знаходяться в межах: по осі абсцис - 6004020.00 - 6004295.00, по осі ординат - 2407695.00 - 2415235.00.
У мережах полігонометрії 2-4-го класів повинна забезпечуватися взаємна видимість по лінії: візирна ціль (відбивна установка) - місце установки кутомірного інструменту або далекоміра.
При дослідженні варіанту побудови полігонометричних ходу слід керуватися такими міркуваннями:
місце розташування і конструкція знаків повинні забезпечувати їх мінімальні висоти;
розташування пунктів повинно бути приблизно рівномірний з використанням для них командних висот місцевості;
місця розташування пунктів повинні забезпечувати довгочасне збереження центрів, безпека і зручність виконання спостережень;
пункти повинні вибиратися на стійкому грунті, в стороні від залізних і автогужових доріг, всякого роду будівель, телефонних ліній, не ближче, ніж на відстані подвійної висоти знака;
віддаленість пунктів від лінії струму високої напруги повинна бути не менше 120 м.
Висоти знаків можуть розраховуватися аналітичним і графічним способами.
Якщо в створі між пунктами розташовано кілька перешкод, то необхідні висоти знаків підраховують для кожної перешкоди окремо і з них вибирають ті, які вимагають максимального значення висот знаків.
Після розрахунку висот знаків в усіх напрямках підбирають вигідніше їх комбінацію по кожній парі пунктів. Економічно вигідною висотою пари пунктів вважається пара з найменшою сумою висот.
Визначивши вигідний висоту віддаленого від перешкоди знака, слід відкоригувати висоту другого пункту.
Зміна висоти другого знака може бути розрахована за правилом «коромисла»:
,
де D h A = H ¢ A - H A - зміна висоти першого пункту або нове значення висоти мінус перш розраховане.
Остаточно:
H ¢ B = H B + D h B
Для контролю висоту знака визначають графічно.
Оптимальна висота для кожної пари пунктів, що забезпечує найменші витрати на будівництво, може бути розрахована за формулами
, ,
b = H A × S b + H B × S a
При проектуванні полігонометрії не вище 4-го класу точності рекомендується будувати прості піраміди загальною висотою від 5 до 8 м. Прості піраміди проектують у відкритих, горбиста районах, де видимість на суміжні пункти відкривається з землі та візирної промінь проходить на встановленій висоті над перешкодою.
Побудова та аналіз поздовжніх профілів місцевості передбачає будівництво піраміди по напрямку 7-8 висотою:
b = 97.5 × 350 + 86.7 × 230 = 54066 м
Отже на точці 7 потрібно поставити піраміду заввишки 8 м.
6. Геометричні параметри ходу (на основі рішення зворотних геодезичних завдань)
Знайдемо значення дирекційного кута і відстань між пунктами, використовуючи рішення зворотних геодезичних завдань.
Зворотній геодезична завдання полягає у визначенні довжини лінії і її дирекційного кута за координатами кінців цієї лінії.
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення Ельзі - 1.
Δ x 1-2 = x 2-x 1 = 6004020.00-6004140.00 = -120
Δ y 1-2 = y 2-y 1 = 2407695.00-2407105.00 = 590
II чверть.
α 1-2 = 180 ° -78 ° 30'12 "= 101 ° 29'48"
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 1 - 2.
Δ x = 6004160.00-6004020.00 = 140
Δ y = 2408155.00-2407695.00 = 460
I чверть.
α = 73 ° 04'21 "
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 2 - 3.
Δ x = 6004095.00-6004160.00 = -65
Δ y = 2408645.00-2408155.00 = 490
II чверть.
α = 180 ° - 82 ° 26'37 "= 97 ° 33'23"
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 3 - 4.
Δ x = 6004130.00-6004095.00 = 35
Δ y = 2409175.00-2408645.00 = 530
I чверть.
α = 86 ° 13'18 "
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 4 - 5.
Δ x = 6004055.00-6004130.00 = -75
Δ y = 2409775.00-2409175.00 = 600
II чверть.
α = 180 ° - 82 ° 52'30 "= 97 ° 07'30"
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 5 - 6.
Δ x = 6004190.00-6004055.00 = 135
Δ y = 2410295.00-2409775.00 = 520
I чверть.
α = 75 ° 26'47 "
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 6 - 7.
Δ x = 6004060.00-6004190.00 = -130
Δ y = 2410810.00-2410295.00 = 515
II чверть.
α = 180 ° - 75 ° 49'59 "= 104 ° 10'01"
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 7 - 8.
Δ x = 6004205.00-6004060.00 = 205
Δ y = 2411390.00-2410810.00 = 580
I чверть.
α = 7 0 ° 32 "0 3"
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 8 - 9.
Δ x = 6004110.00-6004060.00 = 50
Δ y = 2412000.00-2411390.00 = 610
I чверть.
α = 85 ° 18'51 "
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 9 - 10.
Δ x = 6004165.00-6004110.00 = 55
Δ y = 2412600.00-2412000.00 = 600
I чверть.
α = 84 ° 45'45 "
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 10 - 11.
Δ x = 6004285.00-6004165.00 = 120
Δ y = 2413205.00-2412600.00 = 605
I чверть.
α = 78 ° 46'52 "
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 11 - 12.
Δ x = 6004205.00-6004285.00 = -80
Δ y = 2413945.00-2413205.00 = 740
II чверть.
α = 180 ° -83 ° 49'47 "= 96 ° 10'13"
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 12 - 13.
Δ x = 6004295.00-6004205.00 = 90
Δ y = 2414555.00-2413945.00 = 610
I чверть.
α = 81 ° 36'25 "
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 13 - 14.
Δ x = 6004160.00-6004295.00 = -135
Δ y = 2415235.00-2414555.00 = 680
II чверть.
α = 180 ° -78 ° 46'16 "= 101 ° 13'44"
Визначимо дирекційний кут і довжину лінії для направлення 14 - Кольреп.
Δ x = 6003925.00-6004160.00 = -235
Δ y = 2416700.00-2415235.00 = 1465
II чверть.
α = 180 ° -8 0 ° 53'13 "= 99 ° 06'47"
Узагальнимо отримані дані і представимо їх у формі таблиці 1.
Таблиця 1.
Номери точок | Кути | Дирекційні кути | Довжини ліній, м | Координати | ||
Х, м | У, м | |||||
Ельзі | 274 ° 25 '00'' | 6004140.00 | 2407105.00 | |||
101 ° 29'48'' | 602.08 | |||||
1 | 151 ° 34 '3 3'' | 6004020.00 | 2407695.00 | |||
73 ° 04'21'' | 480.83 | |||||
2 | 204 ° 29 '02'' | 6004160.00 | 2408155.00 | |||
97 ° 33'23'' | 494.29 | |||||
3 | 168 ° 39 '55'' | 6004095.00 | 2408645.00 | |||
86 ° 13'18'' | 531.15 |