Вибір типів центрів для закріплення пунктів знімальної основи

Вибір типів центрів здійснюється, згідно з «Інструкцією». Для закріплення пунктів знімальної мережі тривалого збереження застосовується бетонний паралелепіпед, металева труба, штир, залізний костиль, пень із забитим цвяхом або штирем. для тимчасового закріплення пунктів знімальної мережі у ґрунті застосовують такі типи центрів: кілок із забитим цвяхом, металева труба, штир або кутова сталь.

У відповідності до фізико географічних умов місцевості студент рекомендує кілька типів центрів тривалого збереження і тимчасового закріплення пунктів знімальної мережі, викреслює їх ескізи з розмірами у сантиметрах, дає короткий опис.

Дані типи центрів вибрані згідно Інструкції «Інструкція про типи центрів геодезичних пунктів (ГКНТА-2.01, 02−01−93). К., ГУГКіК, 1994. с. 121−125».

Обчислення координат невідомого пункта Р із прямої багаторазової засічки

Пряма багаторазова засічка фактично являє собою дві одноразових засічки, які можуть бути розв’язані окремо, а отже, координати пункта Р будуть знайдені з контролем. Інструкція дозволяє застосування лише багаторазової засічки.

Отримаємо формули для визначення координат пункта Р із прямої одноразової засічки.

З трикутника АВР запишемо:

(2.18).

де дирекційний кут:

(2.19).

причому дирекційний кут aАВ може бути знайдений за координатами пунктів, А і В з розв’язання оберненої геодезичної задачі.

Підставимо (2.18) в (2.19).

Матимемо:

(2.20).

або:

.(2.21).

Але:

(2.22).

. (2.23).

Підставимо вирази (2.22) і (2.23) в (2.21).

Отримаємо:

. (2.24).

В правих частинах виразів (2.24) винесемо sinA за дужки:

. (2.25).

Замінимо вираз через ctgA і отримаємо:

. (2.26).

З трикутника АВР за теоремою синусів запишемо:

Нівелювання IV класу виконується для згущення нівелірних мереж III класу. Нівелірні мережі IV класу можуть утворювати полігони периметром до 50 км у вигляді окремих ліній або систем з вузловими пунктами.

Важливою характеристикою кожної нівелірної мережі є її точність. Найбільш зручно точність результатів нівелювання характеризувати величинами середньої квадратичної випадкової помилки і середньої квадратичної систематичної помилки, а на 1 км. нівелювання. Контролювати якість прокладання нівелірних мереж дуже зручно шляхом порівняння фактично отриманих нев’язок в нівелірних лініях або полігонах з їх допустимими значеннями. Величини і, являють собою технічні характеристики нівелірних мереж, їх значення для державних нівелірних мереж приведені в табл. 3.1.

Таблиця 3.1. Технічні характеристики висотних ДГМ.

— довжина лінії або периметр полігону в км.

Технологічна схема робіт при створенні висотних геодезичних мереж Створення висотних геодезичних мереж країни здійснюється Укрдержгеодезкартографією за такою технологічною схемою:

• § проектування нівелірних робіт;
• § рекогностування ліній нівелювання;
• § виготовлення і закладання нівелірних знаків;
• § нівелювання нівелірних знаків;
• § попередня обробка результатів нівелювання;
• § вирівнювання геодезичних мереж і складання каталогу висот.

Розглянемо п’ять перших етапів створення висотних геодезичних мереж, останній етап — вирівнювання геодезичних мереж розглядається в курсах, де вивчається математична обробка геодезичних вимірів.

Проектування нівелірних робіт.

На нівелірні роботи, метою яких є створення висотних геодезичних мереж державного призначення, складаються технічні проекти.

Технічний проект — це документ, в якому встановлюють обсяги робіт, технологію їх виконання, матеріально-технічну забезпеченість і кошторисну вартість. Складанню технічного проекту передує топографо-геодезична вивченість району робіт, збір і аналіз матеріалів раніше виконаних нівелірних робіт в цьому районі.

Одним з найважливіших елементів технічного проекту є проект ліній нівелювання на карті. Виконують проектування найдосвідченіші спеціалісти геодезичного виробництва.

Складають проект нівелірних ліній на картах масштабів 1:200 000, 1:100 000, 1:50 000 і більших. На карту наносять усі пункти ДГМ, нівелювання яких було виконано раніше і які знаходяться від ліній, які проектуються, на віддалі до 3 км.

При проектуванні ліній нівелювання дотримуються вимог «Основних положень створення ДГМ України» та інших чинних документів, які регламентують роботи, для яких нівелірні лінії створюються.

Лінії нівелювання І і II класів проектують переважно вздовж автомобільних доріг та залізниць, а при їх відсутності - вздовж ґрунтових доріг, стежок, берегів річок, тобто вздовж найбільш сприятливих для даного району ґрунтовими умовами трас з найменш складним рельєфом.

На карту в умовних знаках наносяться запроектовані нівелірні знаки, якими лінії нівелювання мають бути закріплені не рідше, ніж через 5 км (по трасі), а у важкодоступних районах відстань між ними може бути збільшена до 7 км. На всіх лініях нівелювання 1 і 2 класів не рідше, ніж через 60 км, а також у вузлових точках, поблизу морських, основних річкових та озерних рівневих постів проектують закладання фундаментальних реперів. В сейсмоактивних районах фундаментальні репери проектуються не рідше, ніж через 40 км.

При проектуванні нівелірних ліній необхідно враховувати норми щільності пунктів та реперів ДГМ, які регламентуються «Основними положеннями…» 1998 р., а саме:

• § для знімань в масштабі 1:25 000 І 1:10 000 — 1 репер на трапецію
• § масштабу 1:10 000;
• § для знімань в масштабі 1:5000 — 1 репер на 10−15 км2;
• § для зйомок в масштабі 1:2000 і більших — 1 репер на 5−7 км2.

Для забезпечення об'єктів, що підлягають топографічному зніманню, необхідною щільністю пунктів висотної ДГМ, крім запроектованих на цих об'єктах реперів нівелювання усіх класів, до висотних мереж І, ІІ, ІІІ і IV класів включають частину існуючих або запроектованих пунктів планової ДГМ 2 і 3 класів і пунктів планових мереж згущення 4 класу, 1 і 2 розрядів, якщо вони закріплені або на яких запроектовано закріплення центрами, які відповідають вимогам, що ставляться до нівелірних знаків (типів У10П, У20П, УЗОП, 140П, 160 тощо). Причому класи планових і висотних мереж можуть не співпадати. Наприклад, пункт тріангуляції 2 класу може бути пунктом висотної мережі III класу. І навпаки, пункт тріангуляції 3 класу може бути одночасно пунктом висотної мережі II класу.

Яку ж частину планових ДГМ і мереж згущення включають у висотні ДГМ. В основному, ті пункти, які знаходяться на віддалях до кількасот метрів від ліній нівелювання і до яких є зручний підхід та можливість прокладання ходів на щільних ґрунтах.

Решту пунктів планових ДГМ і мереж згущення, які не включені у висотні ДГМ, але також повинні мати висоти у Балтійській системі висот, включають у висотні мережі згущення, які створюють методами технічного або тригонометричного нівелювання.

Якщо при проектуванні нівелірних ліній виникає питання про їх Відповідність необхідним технічним вимогам, обчислюється очікувана середня квадратична помилка відмітки точки, що знаходиться в найбільш слабкому місці нівелірної лінії. Встановлено, що найбільш слабке місце знаходиться на середині нівелірної лінії. Очікувана середня квадратична помилка М, відмітки точки, що знаходиться посередині нівелірної лінії III чи IV класу може бути обчислена за формулою:

(3.1).

де — середня квадратична помилка відмітки вихідних реперів, між якими запроектовано хід; - випадкова середня квадратична помилка одного кілометра нівелювання; - довжина ходу.

Очікуване значення порівнюють з допустимим значенням, згідно з технічними вимогами для робіт, для яких запроектовані нівелірні пункти служитимуть висотною основою.

Обчислення с.к.п. висоти будь-якої точки висотного ходу.

Згідно з завданням, вихідною висотною основою служать 2 пункти тріангуляції 3 класу, які одночасно є реперами нівелювання IV класу. Між цими пунктами необхідно запроектувати висотну знімальну мережу. При цьому слід пам’ятати, що немає необхідності закладати нові репери. Пункти висотної знімальної мережі суміщають з пунктами планових знімальних мереж. Важливо правильно запроектувати висотні ходи, які б охоплювали максимальну кількість, пунктів при мінімальних довжинах ходів, використовуючи автомобільні дороги, залізниці; ґрунтові дороги, береги річок тощо, а при їх відсутності, ділянки з щільними ґрунтами.

Висотні знімальні мережі створюють, як правило, методом технічного нівелювання. В передгірських та гірських районах, якщо висота перерізу рельєфу при зніманнях дорівнює 2 або 5 м, дозволяється застосування тригонометричного нівелювання.

Висотні знімальні мережі проектують у вигляді окремих ходів, які опираються на пункти висотних державних геодезичних мереж, або у вигляді систем з однією або кількома вузловими точками. В даній курсовій роботі пропонується висотні знімальні мережі запроектувати у вигляді окремих ходів технічного нівелювання.

Довжини ходів технічного нівелювання не повинні перевищувати допустимих значень, що регламентуються «Інструкції». Ці значення залежать від висоти перерізу рельєфу топографічного знімання.

Середня квадратична помилка висоти будь-якої точки висотного ходу технічного нівелювання може бути визначена за формулою:

(3.2).

де — середня квадратична помилка відмітки вихідних реперів, між якими запроектовано хід; - випадкова середня квадратична помилка одного кілометра нівелювання; - довжина ходу, — віддаль від репера до ближчого пункта.

Найбільш слабкою у ході буде точка ходу, яка знаходиться на його середині, тобто при. Підставивши у формулу, отримаємо формулу для обчислення середньої квадратичної помилки висоти найслабшої точки ходу:

(3.3).

Студенту пропонується зробити обчислення величини для найдовшого запроектованого ходу.

Якщо величина не перевищуватиме, де — висота перерізу рельєфу топографічного знімання, роблять висновок, що запроектована висотна знімальна мережа відповідає необхідним технічним вимогам.

Обчислення:

Середня квадратична помилка висоти будь-якої точки висотного ходу технічного нівелювання:

Допустиме:

Оскільки допуски дотримано, то запроектована висотна знімальна мережа відповідає необхідним технічним вимогам.