плановые сети. Плановые сети в геодезии Работу выполнила студентка группы п51

• Название: Плановые сети в геодезии Работу выполнила студентка группы п51
• Анкор: плановые сети
• Дата: 04.06.2022
• Размер: 1.78 Mb.
• Имя файла: плановые сети.pptx
• Тип: Документы; #569506

Плановые сети в геодезии

Работу выполнила

студентка группы п-51

Гилева Дарья

Общие сведения о плановых геодезических сетях

Одной из главных задач геодезии является определение с заданной

точностью координат сравнительно небольшого числа специально

закрепленных на земной поверхности точек − геодезических пунктов.

Геодезический пункт состоит из центра, являющегося носителем

координат, и геодезического знака, обозначающего положение центра на

местности и обеспечивающего взаимную видимость смежных пунктов сети

Центр призван надежно и долговременно сохранять неизменным положение

своей основной детали − марки центра, к метке которой относятся координаты

пункта.

Систему геодезических пунктов, положение которых определено в общей

для них системе геодезических координат, называют плановой геодезической

сетью.

Для определения координат пунктов сети между ними измеряют

расстояния и углы. Отрезки линий, ограниченные геодезическими пунктами,

вдоль которых измеряется длина или направление, называют сторонами сети.

Каждый следующий пункт геодезической сети, начиная со второго,

должен быть связан с предшествующими пунктами не менее чем двумя

измеренными элементами (горизонтальными углами, длинами сторон,

дирекционными углами).

Геодезическую сеть создают таким образом, чтобы ее стороны

образовывали простые геометрические фигуры, удобные для решения, т.е.

определения всех их элементов, а по ним – координат вершин. Различают три

основных метода построения плановых геодезических сетей:

-построение геодезической сети в виде системы треугольников, в которых измерены углы и некоторые стороны, называемые базисными, или просто базисами

Схема построения триангуляции зависит от геометрии объекта, технико-экономических условий, наличия парка приборов и квалификации исполнителей.

Триангуляция образует геодезические сети I-го, II-го, III-го и IV-го классов, а также применяется для построения геодезических сетей сгущения и съёмочного обоснования 1 и 2 разрядов.

Триангуляция может иметь вид цепочки треугольников, центральной системы (пример — город Москва), вставки в жёсткий угол и геодезического четырёхугольника

Государственная триангуляция РФ делится на 4 класса: Государственная триангуляция 1-го класса строится в виде рядов треугольников со сторонами 20–25 км, расположенных примерно вдоль меридианов и параллелей и образующих полигоны с периметром 800–1000 км. Углы треугольников в этих рядах измеряют высокоточными теодолитами, с погрешностью не более ± 0,7". В местах пересечения рядов триангуляции 1-го класса измеряют базисы при помощи мерных проволок, причём погрешность измерения базиса не превышает 1 : 1000000 доли его длины, а выходные стороны базисных сетей определяются с погрешностью около 1 : 300 000. После изобретения высокоточных электрооптических дальномеров стали измерять непосредственно базисные стороны с погрешностью не более 1 : 400 000.

Пространства внутри полигонов триангуляции 1-го класса покрывают сплошными сетями треугольников 2-го класса со сторонами около 10–20 км, причём углы в них измеряют с той же точностью, как и в 1-ом классе. В сплошной сети триангуляции 2-го класса внутри полигона 1-го класса измеряется также базисная сторона с указанной выше точностью. На концах каждой базисной стороны 1-го и 2-го классов выполняют астрономические определения широты и долготы с погрешностью не более ± 0,4", а также азимута с погрешностью около ± 0,5". Кроме того, астрономические определения широты и долготы выполняют и на промежуточных пунктах рядов триангуляции 1-го класса через каждые примерно 100 км, а по некоторым особо выделенным рядам и значительно чаще. На основе рядов и сетей триангуляции 1-го и 2-го классов определяют пункты триангуляции 3-го и 4-го классов, причём их густота зависит от масштаба топографической съёмки. Например, при масштабе съёмки 1 : 5000 один пункт триангуляции должен приходиться на каждые 20–30 км2. В сетях триангуляции 3-го и 4-го классов погрешности измерения углов не превышают соответственно 1,5" и 2,0".

-один из методов определения взаимного положения точек земной поверхности для построения опорной геодезической сети служащей основой топографических съёмок, планировки и строительства городов, перенесения проектов инженерных сооружений в натуру и т.п.

виды полигонометрии

Отдельные полигонометрические ходы могут быть замкнутого типа (рис.1, б), то есть начинаться и заканчиваться с одной и той же точки или базисной стороны. Кроме этого могут быть в виде разомкнутых (рис.1,а) ходов, то есть начинаться с одного исходного направления, а заканчиваться другим. Более того полигонометрические ходы могут составлять целые сети ходов и соединяться между собой узловыми точками (рис.1, в), то есть в одной узловой точке могут сходиться как минимум три хода. Бывают случаи, когда в сети находятся и две, и более узловых точек. Отдельные ходы, прокладываемые от одной узловой точки до другой или до жесткого пункта, именуют звеньями сети.

Полигонометрию в зависимости от количества исходных данных разделяют на:

свободные сети с одним исходным пунктом и направлением (дирекционным углом);

несвободные сети с большим числом исходных сведений.

Помимо этого полигонометрию различают по методам построения и измерений в виде:

светодальномерной, по одноименному мерному прибору;

траверсной, по подвесному методу измерений;

короткобазисной;

паралактической.

По точности измерений полигонометрия делятся на сети:

I класса;

II класса;

III класса;

IV класса;

1 разряда;

2 разряда.

Метод полигонометрии считается одним из самых экономичных и производительных способов. Однако, стоит отметить наличие меньшего количества связей, и поэтому данный способ является менее точным, чем триангуляция.

Технологическая схема построений полигонометрии

Полигонометрические сети выстраиваются по классическому принципу «от общего к частному». Поэтому изначально полигонометрия первого класса ведется построением в виде замкнутых многоугольников. Сети второго класса встраиваются внутри триангуляции первого класса замкнутыми полигонами. Сети третьего и четвертого классов формируются прокладыванием системы одиночных ходов, связывающихся узловыми точками. Разрядные сети сгущают и регулируют необходимое количество геодезических пунктов для полноценных инженерных изысканий (топографических съемок) и обеспечения пунктами ГГС городской полигонометрии.

Оптимальный выбор конфигурации сетей производят при разработке проекта, который представляет технический документ с программой работ определенной последовательности, графиком и сроками исполнения. При проектировании полигонометрической сети или отдельных ходов предусматриваются предварительные расчеты (оценка точности) определения среднеквадратических погрешностей в слабом месте, узловой точке и предельных (ожидаемых) погрешностей.

Алгоритм определения положения пунктов полигонометрии

Для разных классов точности можно сказать один, с отличием лишь в классности инструментов, способах измерений и их количестве. Помимо составления основного документа в виде технического проекта все виды полевых и камеральных работ укладываются в небольшой перечень:

рекогносцировку трассы сети, местоположения и закладки геодезических центров;

подготовку инструмента к производству работ, заключающуюся в исследованиях и поверках всех измерительных приборов и дополнительного оборудования (штативов, трегеров, оптических центриров);

исполнения полевых измерений (углов, длин, превышений) на всех пунктах;

предварительную (в полевых условиях) проверку и обработку измерений, вычисления и оценку точности их результатов;

камеральные поэтапные вычисления с определением точности каждого вида измерений;

уравнительные и окончательные вычисления значений положения (координат) пунктов, оценка качества конечного результата;

составление отчета работ с каталогом координат всех пунктов сети

трилатерация

один из методов создания опорной геодезической сети. Метод заключается в построении на местности цепи или сети последовательно связанных между собой треугольников и измерении в каждом из них всех трёх сторон.

Суть метода трилатерации

Трилатерации состоит в определении координат геодезических пунктов, расположенных в вершинах треугольников всей сети, через измерения длин сторон между ними. Характерная схема ряда трилатерации показана на рис.1. По исходным данным известных координат смежных пунктов (А, В), расстоянию между ними (b), а так же по измеряемым длинам сторон и вычисленным горизонтальным проложениям d1, d2, d3 и так далее до другой стороны (b1) ряда между пунктами C и D получают конечный результат. Математический аппарат в виде теоремы косинусов и прямой геодезической задачи позволяет вычислить соответственно неизвестные горизонтальные углы и искомые координаты вершин треугольников.

Прямую геодезическую задачу, вероятно, помнят и знают. Каким образом по горизонтальным проложениям и дирекционным углам (с использованием тригонометрических функций) найти приращения координат, через которые получают координаты геодезических пунктов, знает каждый геодезист, просчитавший хоть один раз теодолитный ход. А вот теорему косинусов, возможно, следует напомнить.

Для треугольника, изображенного на (рис.2) она будет выглядеть следующим образом:

Очевидно, что по известному расстоянию, измеренным длинам сторон и подученным значениям их горизонтальных проекций определяют углы треугольника по формулам:

Откуда, через обратную функцию косинуса acrcos определяются значения горизонтальных углов α, β, γ с использованием которых и происходят расчеты приращений и координат центров геодезических пунктов. Кроме треугольников в сетях трилатерации применяются фигуры различной формы многоугольников, центральной системы и всевозможное их комбинирование с треугольниками.

Достоинства метода

Выгодной по сравнению с другими способами трилатерация считается в ограниченных пространствах и при небольших расстояниях сторон в разбивочных опорных сетях. Такие сети, как правило, называют сетями микротрилатерации. Они совместно с использованием высокоточных электронных тахеометров (светодальномеров) нашли разнообразное применение при инженерно-геодезических и разбивочных работах в строительстве атомной энергетике, высоко этажных сооружений.

К достоинствам микротрилатерации можно отнести:

ослабление влияний погрешностей за редукцию и центрировку при малых расстояниях между пунктами;

отсутствие потребности в одновременной видимости между пунктами сети;

отсутствие необходимости в видимости между конечными точками

К сожалению, устройство геодезического обоснования способом трилатерации не находят обширного применения из-за ряда причин:

при треугольных формах сети отсутствуют избыточные измерения, не дающие возможности возникновению условных уравнений, поэтому иногда приходится выполнять дополнительные измерения для создания необходимых геометрических условий;

отсутствия контрольных измерений в треугольниках, поэтому для практического использования рекомендуется применение четырехугольников с проведением измерений шести длин сторон (одно будет избыточным и контрольным);

при линейно вытянутых рядах треугольников трилатерационные сети обладают преобладающим влиянием поперечных погрешностей над продольным отклонением;

не удобных форм рельефа на местности для ее использования по сравнению с более гибким в этом плане полигонометрическим способом;

экономического, как более затратного способа, и технического характеров из-за менее точных измерений и результатов.

Недостатки метода