Создание плана участка местности в масштабе 1:2000 с высотой сечения рельефа 1 метр. записка. Создание плана участка местности в масштабе 1 2000 с высотой сечения рельефа 1 метр
 Скачать 98.76 Kb.
|
1 2 МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский Государственный Университет Геодезии и Картографии Геодезический факультет Кафедра геодезии Курсовая работа по дисциплине «Геодезия» на тему: «Создание плана участка местности в масштабе 1:2000 с высотой сечения рельефа 1 метр» Разработал студент группы Руководитель Москва 2020 СОДЕРЖАНИЕВведение 3 1.Нормативные требования к точности топографических планов масштаба 1:2000 4 2. Создание планово-высотного обоснования 8 2.1 Проложение тахеометрического хода. Полевые работы. 9 2.2 Камеральная обработка результатов измерений в тахеометрическом ходе. 12 3. Производство тахеометрической съемки участка местности 20 3.1 Полярный способ съемки. Полевые работы. 20 3.2 Камеральная обработка результатов тахеометрической съемки 22 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 28 Приложение А. Журнал тахеометрических работ. Приложение Б. Ведомость вычисления прямоугольных координат и высот пунктов тахеометрического хода. Приложение В. Каталог прямоугольных координат и высот пунктов съемочной сети. Приложение Г. План участка тахеометрической съемки. Введение Потребности народного хозяйства и материалах крупномасштабных топографических съемок для обеспечения развития территориально-производственных комплексов, разведки и освоения месторождений полезных ископаемых, проектирования, строительства или реконструкции промышленных, сельскохозяйственных и энергетических объектов, проведения мелиорации, землеустройства, для городского и сельского хозяйства и других задач на современном этапе все более и более возрастают. Обеспечение потребности народного хозяйства высококачественными материалами крупномасштабных топографических съемок требует постоянного поддержания на современном уровне нормативно-технических актов, регламентирующих их выполнение. Целью курсовой работы является, создание плана участка местности в масштабе 1:2000 с высотой сечения рельефа 1 метр. В последствии использовния его для решения задач разного характера. Для достижения поставленной цели должны быть выполненены следующие задачи: - Согласование нормативных требований к точности топографических планов масштаба 1:2000; - Создание планово-высотного обоснования способом проложения тахеометрического хода. После выполнив камеральную обработку результатов измерений в тахеометрическом ходе; - Производство тахеометрической съемки участка местности, полярным способом съемки и выполнение камеральной обработки результатов тахеометрической съемки. Нормативные требования к точности топографических планов масштаба 1:2000 На топографических планах, изображаются все объекты и контуры местности, элементы рельефа, предусмотренные действующими Условными знаками. На топографических планах высота сечения рельефа устанавливается в соответствии с данными Таблица 1. Таблица 1.
*Примечание. Высоты сечения рельефа, значения которых отмечены звездочкой, на топографических планах населенных пунктов не применяются. Возможные (не основные) высоты сечения рельефа, значении которых приведены в скобках, на топографических планах населенных пунктов допускаются в ограниченных случаях, оговариваемых техническим проектом (программой). При подготовленных и спланированных топографических съемках с максимальными преобладающими углами менее 2°, как исключение съемку могут выполнять с высотой сечения через 0,25 м. Данная необходимость должна быть обоснована в техническом проекте. Для изображения характерных деталей рельефа, не выражающихся горизонталями основного сечения, следует применять, дополнительные горизонтали (полугоризонтали) и вспомогательные горизонтали. Полугоризонтали обязательно проводят на участках, где расстояния между основными горизонталями превышают 2,5 см на плане. Для топографических планов, создаваемых на города и населенные пункты и на участки площадью менее 20 км2, как правило всегда применяется прямоугольная разграфка с размерами рамок для масштаба 1:2000, 5050 см. Средние погрешности (ошибки)* в положении на плане предметов и контуров местности с четкими очертаниями относительно ближайших точек съемочного обоснования не должны превышать 0,5 мм, а в горных и занесенных районах - 0,7 мм. На территориях с капитальной и многоэтажной застройкой предельные погрешности во взаимном положении на плане точек ближайших контуров (капитальных сооружений, зданий и т.п.) не должны превышать 0,4 мм. Примечание. В данной инструкции, как и в других нормативных актах по топографической съемке, при оценке точности для удобства и простоты традиционно принята средняя погрешность. Это основано на практическом опыте контроля топографических работ. Для перехода от средних погрешностей к средним квадратическим погрешностям (m) применяется коэффициент 1,4. т.е. m = 1,40. Средние погрешности съемки рельефа относительно ближайших точек геодезического обоснования не должны превышать по высоте: - 1/4 принятой высоты сечения рельефа при углах наклона до 2°; - 1/3 при углах наклона от 2 до 6° для планов масштабов 1:2000 - 1/3 при сечении рельефа через 0,5 м на планах масштабов 1:2000. На лесных участках местности эти допуски увеличиваются в 1,5 раза. В районах с углами наклона свыше 6° для планов масштабов 1:2000 число горизонталей должно соответствовать разности высот, определенных на перегибах скатов, а средние погрешности высот, определенных на характерных точках рельефа, не должны превышать 1/3 принятой высоты сечения рельефа. Точность планов оценивается по расхождениям положения контуров, высот точек, рассчитанных по горизонталям, с данными контрольных измерений. Предельные расхождения не должны превышать удвоенных значений допустимых средних погрешностей, приведенных выше, и количество их не должно быть более 10 % от общего числа контрольных измерений. Отдельные результаты контрольных измерений могут превышать удвоенную среднюю погрешность, при этом количество их не должно быть более 5 % от общего числа контрольных измерений. Эти результаты включаются при подсчете средней погрешности. Геодезическая основа крупномасштабных съемок строится в соответствии с «Основными положениями о государственной геодезической сети СССР» (М., Геодезиздат, 1961), инструкциями и другими нормативными актами ГУГК. Геодезической основой крупномасштабных съемок служат: а) государственные геодезические сети: триангуляция и полигонометрия 1, 2, 3 и 1 классов; нивелирование I, II, III, IV классов; б) геодезические сети сгущения: триангуляция 1 и 2 разрядов, полигонометрия 1 и 2 разрядов; техническое нивелирование; в) съемочная геодезическая сеть: плановые, высотные и планово-высотные съемочные сети или отдельные пункты (точки), а также точки фотограмметрического сгущения Координаты и высоты пунктов (точек) геодезических сетей вычисляются в принятых в СССР системах прямоугольных координат на плоскости в проекции Гаусса, в трехградусной зоне и в Балтийской системе высот 1977 года. В данной курсовой работе геодезической основой крупномасштабных съемок, а точнее масштаба 1:2000, служит, планово-высотная съемочная геодезическая сеть. Средняя плотность пунктов государственной геодезической и нивелирной сети для создания съемочного геодезического обоснования топографических съемок, на территориях, подлежащих съемкам в масштабе 1:2000 и крупнее, до одного пункта триангуляции или полигонометрии на 5 - 15 км2 и одного репера нивелирования на 5 - 7 км2. На застроенных территориях городов и подлежащих к застройке в ближайшие годы плотность пунктов государственной геодезической сети должна быть не менее 1 пункта на 5 км2. Исходных пунктов рассматривая пояснения выше недостаточно, чтобы выполнить съемку заданного масштаба. По этой причине для создания планово-высотной съемочной сети будет создаваться и проложен на местности тахеометрический ход. В данной курсовой работе для этого закрепляются пункты определяемые пункты I, II, III, координаты и высоты, которых необходимо определить в исходной системе координат. Для этого на местности выполняются измерения горизонтальных углов, расстояний и превышений. Данные измерения позволяют определить местоположение пунктов в полярной системе координат и относительной системе высот. Выполнение данных работ на земной поверхности носят название – проложение тахеометрического хода. Полевым работам посвящена следующая глава курсовой работы. 2. Создание планово-высотного обоснования Съемочная геодезическая сеть создается с целью сгущения геодезической плановой и высотой основы до плотности, обеспечивающей выполнение топографической съемки. Плотность и расположение пунктов съемочного обоснования устанавливается техническим проектом в зависимости от выбранной технологии работ, определенной с соблюдением данной инструкции. Съемочная сеть развивается от пунктов государственных геодезических сетей, геодезических сетей сгущения 1 и 2 разрядов и технического нивелирования. Пункты съемочной сети определяются построением съемочных триангуляционных сетей, проложенном теодолитных и мензульных ходов, прямыми, обратными, комбинированными засечками. При развитии съемочной сети одновременно определяются, как правило, положения точек в плане и по высоте. Высоты точек съемочной сети определяются геометрическим или тригонометрическим нивелированием. Предельные погрешности положения пунктов плановой съемочной сети, в том числе плановых опознаков, относительно пунктов государственной геодезической сети и геодезических сетей сгущения не должны превышать на открытой местности и на застроенной территории 0,2 мм в масштабе плана и 0,3 мм - на местности, закрытой древесной и кустарниковой растительностью. Пункты съемочного обоснования закрепляются на местности долговременными знаками с таким расчетом, чтобы на каждом съемочном планшете было, как правило, закреплено не менее двух точек при съемке в масштабе 1:2000, включая пункты государственной геодезической сети и сетей сгущения (если технические условия заказчика в техническом проекте не требуют большей плотности закрепления). На территории населенных пунктов и промышленных площадок все точки съемочных сетей и планово-высотные опознаки закрепляются знаками долговременного закрепления. В случаях, когда съемочные сети являются самостоятельным геодезическим обоснованием, они закрепляются постоянными знаками по типу центров триангуляция и полигонометрии 1 и 2 разрядов (типы 5 г. р., 6 г. р.) в том же объеме, как и сети сгущения, но не менее 20 % точек съемочной сети. Уравнивание съемочного обоснования производится упрощенными способами. Вычисление висячих ходов производится с пунктов опорных геодезических сетей и точек теодолитных ходов 1 и 2 порядков. 2.1 Проложение тахеометрического хода. Полевые работы. Тахеометрический ход - это замкнутый или разомкнутый многоугольник, который строится на земной поверхности. Вершины этого многоугольника закрепляются на земной поверхности и называются пунктами. Пункты могут быть исходными - их координаты известны из Каталога, а могут быть определяемыми. Проложение тахеометрического хода подразумевает собой измерение на местности полярных координат и относительных высот определяемых пунктов. В данной курсовой работе прокладывается разомкнутый тахеометрический ход. Таким образом, выполняется измерение левых по ходу, горизонтальных углов на всех пунктах хода одним полным приёмом (βл), угол наклона линии местности (ν), наклонные расстояния нитяным дальномером (D), на месте вычисляются сразу горизонтальные проложения (S) и превышения (h). Отсчеты, полученные в результате измерений, контролируются допусками для обнаружения грубых ошибок непосредственно на каждой станции с целью их исправления сразу же, пока прибор ещё находится на станции в рабочем положении. Выполнению данных измерений предшествовали следующие работы на подготовительном этапе: - Внешний осмотр теодолита 2Т30, штатива, деревянных трёхметровых двухсторонних складных реек с сантиметровыми шашечными делениями, двухметровых вех, рулетки 2-х метровой. Внешний осмотр подразумевает собой, своевременного обнаружения внешних дефектов прибора и необходимого оборудования, для непосредственной замены перед выездом, и выполнения полевых работ; - Изучение отсчетного устройства теодолита 2Т30 - шкалового микроскопа с ценой деления шкалы 5 угловых минут. Рисунок 1.;  Рисунок 1. Отсчетное устройство теодолита 2Т30 - Рекогносцировка. Визуальный осмотр местности, на которой будет выполняться топографическая съёмка, во время которого находятся знаки исходных пунктов на земной поверхности, устанавливается видимость на исходных направлениях. Так же, закрепляются определяемые пункты временными знаками в виде деревянных кольев длиной 20 см, в торцевой части квадрат со стороной 1 см с точкой. Центр знака обозначен вбитым самым тонким гвоздиком заподлицо с торцевой поверхностью колышка, именно его координаты будут определяться. Между смежными пунктами обязательно наличие видимости, длина стороны не должна превышать 200 м, оптимальная длина для измерения нитяным дальномером - 100 м. При выполнении данной курсовой работы имеем следующие исходные данные: 1. Дирекционные углы исходных направлений: Начального - ПП25 - ПП26, α =137° 28,2ꞌ; Конечного - ПП68 – ПП69, α = 159° 08,2ꞌ . 2. Координаты исходных данных пунктов: Начального - ПП26, X = -2331,6 м, Y = +2887,2 м; Конечного - ПП68, Х = -2265,7 м, Y = +3220,1 м. 3. Высоты исходных пунктов: Начального - ПП26, H = 430,21 м; Конечного - ПП68, Н = 433,73 м. 4. Поправки в измеренные расстояния: Р100 = 0.2 м; Р150 = 0.2 м; Р200 = 0.2 м. 5. Определяемые пункты: I, II, III. Для выполнения полевых работ по проложению тахеометрического хода необходимо следующее оборудование: - теодолит; - штатив; - две вехи; - две нивелирные рейки; - рулетка двухметровая; - журнал измерений тахеометрического хода; - остро отточенный карандаш или ручка с черными чернилами, с запасом; - инженерный калькулятор; - зонт для защиты прибора от возможных осадков; - две рации, для связи. Выполнение измерения тахеометрического хода начинается непосредственно с начального пункта, в нашем случае ПП26. Первоначально выполняется установка прибора(теодолита) в рабочее положение, над пунктом. Измеряется высота прибора. Далее выполняем измерение горизонтального угла β. Полевым контролем при измерении горизонтального угла является – расхождение между двумя полуприемами, которое не должно превышать 1'. Следующим производят измерение вертикального угла и измерение расстояния, снятием отсчетов нитяным дальномерном. Не уходя от станции вычисляем место нуля и значение угла наклона. Зная поправки, вычисленные при исследовании прибора, для измерения расстояний нитяным дальномером, проводим ряд вычислений. Вычисляем наклонное расстояние D, горизонтальное проложение S, превышение h. Собираем прибор в походное положение и переходим на следующую точку. Устанавливаем прибор в рабочее положение над пунктом. Продолжаем выполнять измерения горизонтального угла, соблюдая полевой контроль. Выполняем измерение вертикального угла. При выполнении измерений на определяемых пунктах, вертикальный угол и расстояние измеряется в двух направлениях, визирование происходит на пункт где выполнялись измерения и на следующий определяемый пункт по ходу. Данные измерения контролируются следующим условиями: - место нуля на станции должно быть постоянным, допуск колебания место нуля не должен превышать 1'. - длины горизонтального проложения одной и той же линии местности, полученные прямо и обратно, должны быть равны. Допуск в относительной мере не должен быть меньше 1/200. - превышения прямо и обратно должны быть равны по абсолютному значению и противоположны по знаку. Допустимая разность между превышениями не Таким алгоритмом выполняют измерения на каждой станции, когда прибор находится в рабочем положении, соблюдая полевой контроль на каждом шаге. Только после их выполнения возможен переход на другую станцию наблюдений 2.2 Камеральная обработка результатов измерений в тахеометрическом ходе. После полевых измерений при проложении тахеометрического хода выполняется камеральная обработка. Этот процесс включает в себя четыре последовательных этапа, по завершению которых ход считается проложенным. Основным требованием является, не нарушать последовательности этапов камеральных работ. Нарушение последовательности приводит к пропуску грубых ошибок в вычислениях, а порой и измерениях, что существенно увеличивает время выполнения работ. Этапами камеральных работ являются: - Проверка вычислений в журнале полевых измерений; - Составление схемы тахеометрического хода; - Вычисление ведомости координат и высот; - Составление каталога координат и высот. Первый этап, проверка вычислений в журнале полевых измерений. Для исключения ситуаций, когда контроль на станции выполнился при наличии грубой ошибки в отсчёте, необходимо повторно выполнить вычисления в журнале «во вторую руку». Удостоверив проверку подписью с указанием даты и фамилии проверяющего. Второй этап, составление схемы хода. Схема хода - это графической документ, на котором собираются все результаты полевых измерений и визуализируется взаимной расположение исходных пунктов и направлений в соответствии с исходными данными. Схема составляется тушью чёрного и красного цвета. Красным показывается вся графическая информация, связанная с исходными пунктами, а чёрным - вся, что относится к определяемым пунктам. Главное требование к схеме - достоверность и наглядность, составляя относительно без какого-либо масштаба и рационально располагается на отведённой для её построения поверхности, Рисунок 2.  .Рисунок 2. Схема тахеометрического хода от ПП26 до ПП68 Третий этап, вычисление ведомости координат и высот. Для выполнения потребуется схема, бланк ведомости, калькулятор и ручка. Суть вычислений заключается в определение прямоугольных координат и высот пунктов тахеометрического хода. Решая прямые геодезические задачи выполняем переход из полярной системы координат в прямоугольную систему координат. Вычисление начинается с заполнения в ведомость известных и измеренных величин: - названия и номера пунктов; - горизонтальные углы βл; - дирекционный угол начального αПП25-ПП26 и конечного αПП68-ПП69 направления; - горизонтальные проложения S; - координаты исходных пунктов ХПП26, YПП26, XПП68, YПП68; - измеренные превышения hср; - абсолютные высоты исходных пунктов НПП26, НПП68. Красным цветом переносятся в ведомость исходные данные. Черным цветом со схемы хода переносятся значения результатов измерений. После проверки занесенных в таблицу данных приступают к обработке результатов. Так как измеренные углы содержат погрешности, то в процессе уравнивания мы должны уменьшить их влияние на окончательный результат. Найдем суммарную невязку угловых измерений. Для этого просуммируем все измеренные углы и получим практическую сумму углов  пр. Затем находим теоретическое значение суммы углов. В разомкнутом ходе она подсчитывается как,  , если измеряются левые по ходу углы, где: — дирекционный угол начального исходного направления; — дирекционный угол конечного исходного направления; — число измеренных углов поворота обычно обозначается (n+1), где n - число сторон в ходе.Вычисляем угловую невязку по формуле,  Допустимое значение угловой невязки вычисляется по формуле,  Полученное значение невязки не должно превышать по своей абсолютной величине предельно допустимое значение,  Данное выражение является контролем качества измерения горизонтальных углов в ходе. Невыполнение данного неравенства означает наличие грубой ошибки. Первоначально проверяются исходные данные, после вычисления, и только потом принимается решение о повторных измерениях в поле горизонтальных углов. Дальнейшая обработка результатов измерений не выполняется до устранения грубых ошибок. Вычисляем исправленные значения горизонтальных углов, полученную угловую невязку распределяем с обратным знаком поровну во все измеренные углы,  Контролем вычисления является сумма поправок равная точно невязке с обратным знаком. поправок.Для проверки результатов угловых измерений и последующей обработки материалов, необходимо знать дирекционные направления между начальными и конечными исходными пунктами. Проводим вычисление дирекционных углов сторон тахеометрического хода последовательно по исправленным значениям горизонтальных углов, связывающей дирекционные углы предыдущей и последующей линий согласно формуле,  По формулам связи дирекционных углов и румбов определяем название четвертей и румб для каждой стороны хода. Следующий шаг, вычисление приращения координат Δх иΔу по формулам,   Определив значения приращений вычисляем невязки в сумме приращений координат  и  и линейную невязку хода  . Причиной которых являются погрешности в измерении длины сторон при проложении тахеометрического ходаНевязка по Х находится по формуле,  , при которой,  где: — сумма приращений координат Δх; — координата X исходного начального пункта; — координата Y исходного конечного пункта.Невязка по Y находится по формуле,  , при которой,  , а  , где: — сумма приращений координат Δy; — координата X исходного начального пункта; — координата Y исходного конечного пункта.Зная невязки и можно вычислить линейную невязку хода по формуле  В приведённых формулах все значения суммируются с учётом своих знаков. Для сравнения и контроля измерений вычисляем допустимую линейную невязку по формуле,  , где:  — общее число средних горизонтальных проложений в тахеометрическом ходе. 1 2 | ||||||||||||||||||||||||||