Определение координат и ориентирование линий на карте

Ориентирование линий — определение положения линии на местности относительно другого направления, принятого за исходное.

За исходное направление принимают направления:

- истинного меридиана

- магнитного меридиана

- вертикальной линии координатной сетки.

Истинный азимут — горизонтальный угол, измеряемый по ходу стрелки часов между северным направлением истинного меридиана в данной точке и направлением линии визирования.
- может иметь значение от 0 до 360 градусов

- обозначается буквой А.

Магнитный азимут — горизонтальный угол, измеряемый по направлению хода часовой стрелки между направлением северного конца магнитного меридиана и направлением линии местности.

- может иметь значение от 0 до 360 градусов

- обозначается Am

Дирекционный угол — горизонтальный угол, измеряемый по направлению хода часовой стрелки между северным направлением вертикальной линии координатной сетки (осевого меридиана) и направлением данной линии местности.

- может иметь значение от 0 до 360 градусов

- Измеряется по карте, плану.

Связь между азимутами и дирекционным углом.

А) между истинным азимутом и дирекционным углом (через cближение меридианов ץ)

ץ — угол между северным направлением истинного меридиана и северным направлением вертикальной линии координатной сетки.

— может быть восточным и западным

— может иметь значение от 0 до 3 градусов ()

— может иметь постоянное значение для данной точки — ,где =L-L0, L0=6 *N-3

Б) между истинным азимутом и магнитным азимутом (через магнитное склонение )

угол, отсчитываемый от северного направления истинного меридиана до северного направления магнитного меридиана.

- может быть восточным и западным.

- склонение - величина непостоянная, зависит ль магнитного поля Земли. Наблюдаются суточное, годовое и вековое изменения склонения

- на карте приводится среднее значение склонения для центра листа карты.

 

В) между дирекционным углом и магнитным азимутом (через поправку направления (ПН))

ПН — угол, образованный вертикально линией координатной сетки и магнитным меридианом, представляющий собой сумму сближения меридианов и магнитного склонения.

ПН=()-()

 

Am= -()

=Am+()

 

Основы теории ошибок

Любое измерение сопровождается погрешностью.

Погрешность результата измерений — это разность между измеренным и истинным (точным) значением определяемой величины.

(это разность между тем, что есть и тем, что должно быть).

Виды погрешностей:

- грубые;

- систематические;

- случайные.

Грубые — погрешности, величина которых совершенно недопустима при данных условиях измерений.

Возникают вследствие просчётов, промахов, например:

- просчёт количества отложений мерной ленты при измерении расстояний;
Систематические

- погрешности, которые входят в каждый результат по определённому закону.

Могут подразделяться на:

- постоянные по знаку и величине;

- переменные по знаку и величине.

Примеры:

— измеряется расстояние (линия L) лентой длиной L=20м., которой больше или меньше на величину ;

- длина ленты проверялась при температуре ,а измерения проводятся при температуре t. Результат измерений будет содержать погрешность пропорциональную разности температур и длине линии.

Причины появления систематических ошибок необходимо изучать в каждом отдельном случае. Влияние их на результат измерения должен исключаться или сводится к минимуму путём введения поправок в результат измерения.

Случайные — погрешности, возникновение которых не удаётся подчинить определённым законом.

Случайные погрешности неизбежны.

Источники случайных ошибок:

- прибор

- наблюдатель

- внешние условия.

Уменьшение влияния случайных ошибок может быть достигнуто совершенствованием приборов, повышением квалификации.

Обозначения:

- точное (истинное) значение величин Х

- измеренное значение величин l

- случайная погрешность

Если l>Х то (+ ), если l<Х то (- )

В процессе геодезических измерений точность снятия отсчётов угломерных, мерных (линейных) выше точности результата измерений, следовательно, имеет место равномерное распределение случайных погрешностей.

График функции плотности вероятного нормального распределения случайных погрешностей. (Кривая Гаусса).

Свойства случайных погрешностей равноточных измерений

Анализ большого ряда измерений позволил установить следующие (4) свойства случайных погрешностей.

1. Свойство ограниченности

Случайные погрешности по абсолютной величине не могут превышать определённого предела, т.е. переходят в разряд грубых погрешностей.

2. Свойство симметрии

Равные по абсолютной величине положительные и отрицательные случайные погрешности одинаково возможны, т.е. может быть.

3. Свойство компенсации

Среднее арифметическое из случайных погрешностей равноточных измерений одной и той же величины стремится к нулю при возрастании числа измерений.

4. Свойство плотности

Малые по абсолютной величине погрешности встречаются чаще, чем большие.

На основании этих свойств основаны:

- способы оценки точности результатов измерений

- служат основой для определения наиболее надёжных значений измеряемой величины.

 

 

34. Геодезические сети России: назначение, методы построения, классификация

Для определения координат точек на территории всей страны в единой системе координат и высот для всей территории страны строят геодезическую сеть.

Геодезическая сеть – система функционально взаимосвязанных точек расположенных равномерно на всей территории и закрепленных специальными знаками.

Функциональные элементы:

-горизонтальные и вертикальные углы

-длины линий

-превышения

Классификация:

-по назначению: государственные и местные (имеет свою систему координат и высот)

-по принципу построения: от общего к частному (сначала строят и закрепляют точки с максимально возможным удалением для визуальных наблюдений с максимальной точностью)-сеть 1го класса.

На их основе строят сеть с меньшим удалением точек: 2го, 3го, 4го класса. Чем меньше расстояния, тем меньше точность.

ГСС развиваются на основе ГГС силами ведомственных организаций

Назначение ГСС:

- для обоснования крупномасштабных съемок (1: 10000 — 1: 25 000), когда плотность пунктов 1 — 4 кл. недостаточна.

- для выполнения инженерно-геодезических задач по обеспечению строительства.

-опорные межевые сети (ОМС) создаются во всех случаях, когда

точность и плотность государственных, городских или иных геодезических

сетей не соответствует требованиям Основных положений об опорных межевых сетях.

Методы развития: -триангуляция

-трилатерация

-полигонометрия

- геодезические засечки.

- на основе использования ГНСС.

Триангуляция строится на основе теоремы синусов:

1 класс: l>25 км, точность:1”

2 класс: l=15-20 км, точность:2”

3 класс: l=10-15 км, точность:5”

4 класс: l=5-10 км, точность:10”

Полигонометрия – сеть из многоугольников, у которых измерены длины сторон и горизонтальные углы.

I разряд l=3-5 км, точность 10”

II разряд l=1-3 км, точность 20”

Теодолитный ход l=1 км, точность 30”

 

 

Теодолитная съемка и построение плана

Теодолитной называется горизонтальная (контурная) съёмка местности, в результате которой получаем план с изображением ситуации местности (контуров и местных предметов) без рельефа.

Масштабы выполнения съёмки: 1:5000 – 1:500

Съёмка применяется:

-на равнинной местности в условиях сложной ситуации и на застр. террит.

-в населённых пунктах, на строит. площадках

Точками планового съёмочного обоснования (ТСО)

-точки теодолитного хода

Теодолитный ход: ломанная линия точки поворота, которой закреплены на местности временными знаками (деревянными колышками) между которыми измерены расстояния и горизонтальные углы.

По форме различают следующие виды ходов:

- разомкнутый ход (начало и конец опираются на пункты ГГС и ГСС)

- замкнутый ход (полигон) – сомкнутый многоугольник, обычно примыкающий к пункту ГГС, ГСС

- висячий ход – один из концов которого примыкает к пункту ГГС

Схемы теодолитных ходов

Выбор формы хода зависит от характера территории объекта. Проложение висячих ходов допускается в отдельных случаях при съемке неответственных объектов.

Содержание теодолитной съемки

- подготовительные работы

- полевые работы

- камеральные работы

Подготовительные работы:

- выбор масштаба съемки исходя из требуемой точности изображения ситуации

- подбор и изучение имеющихся планов, карт, профилей, опорной сети

- составление схемы опорной сети

- составление схемы теодолитных ходов (предварительный проект полевых работ)

- подготовка приборов (теодолит, ленту, колышки)

Полевые работы: - рекогносцировка местности (осмотр местности с целью знакомства с объектами съемки, отыскания пунктов ГГС, окончательного выбора точек теодолитных ходов) и закрепление точек теодолитных ходов

- привязка теодолитных ходов к пунктам ГГС

- прокладка теодолитных ходов на местности

- съемка ситуации местности

Камеральные работы: - вычисление координат вершин теодолитного хода

- построение плана теодолитной съемки

Способы съемки:

Способ перпендикуляров.

Способ полярных координат

 

Способ биполярных координат (засечек)

 

Способ створов (промеров)

 

Обработка результатов измерений

Угловая невязка

Найти

Найти

Их разность и есть угловая невязка

Для разомкнутого хода )

Сравнить с допустимой невязкой

Поправка на i-тый угол

Вычисляем дирекционные углы

Линейная невязка

Абсолютные линейные невязки:

Относительная невязка

Сравниваем ее с допустимой 1/2000

Прибавляем поправку к измеренным

4)Вычисляем координаты точек

 

 

36. Тахеометрическая съемка: сущность, приборы. Съемочное обоснование, съемка ситуации и рельефа, камеральные работы

Тахеометрическая съемка - планово-высотная съемка, в процессе которой определяется пространственное положение характерных точек местности, одновременно снимается ситуация и рельеф.

В результате съемки получают топографический план (карту)

Сущность – это теодолитная съемка полярным способом и тригонометрическое нивелирование

Теодолитная съемка проводится полярным способом: точки съемочного обоснования (СО) принимаются за полюс, расстояния до определяемых объектов за радиус-вектор, углы между линией съемочного обоснования и направлением на точку – полярный угол.

Приборы – теодолит-тахеометр или электронный тахеометр

В качестве дальномерных реек используются нивелирные рейки (если коэффициент дальномера 100) или специальные рейки

С электронным тахеометром (обычный теодолит, но отсчетные устройства электронные) используют штрихкодовую рейку

Состав работ:

Построение СО

Съемка ситуации и рельефа

Обработка измерений и составление топографического плана

Построение СО: В качестве СО используются обычные теодолитные ходы (замкнутые, разомкнутые, висячие), отметки которых определяются геометрическим или тригонометрическим нивелированием. Поэтому такие ходы называют теодолитно-нивелирным (геометр.) или теодолитно-высотным (тригонометр.)

Принцип тот же что в теодолитной съемке

По результатам геометрического нивелирования определяют высотную невязку хода и распределяют ее равномерно по всему ходу, вычисляют отметки аналогично продольному нивелированию

Съемка ситуации и рельефа: Одновременно со съемкой выполняют тригонометрическое нивелирование. В точках СО устанавливают теодолит, горизонтируют, центрируют (подготовка к работе), рулеткой измеряют высоту прибора i.

На заднюю и переднюю точки СО одним прием КЛ и КП измеряют углы наклона этих линий и место нуля.

По известным расстояниям и углам наклона вычисляют превышения между точками хода

После этого совмещают нули лимба и алидады и ориентируют нуль лимба по одному из направлений.

Открепив алидаду при КЛ наводят трубу на рейки установленные в определенных точках, которые называют реечными и снимают отсчеты:

-по вертикальному кругу

-по горизонтальному кругу

-по дальномеру

-высоту визирования

Результаты измерений заносят в специальный журнал – кроки

Абрис – схематический чертеж

Кроки – примерный схематический чертеж

Закончив съемку на станции трубу наводят на точки СО и проверяют совпадение нулей

Перейдя на следующую станцию углы наклона измеряют на смежные точки, поэтому на задней линии угол наклона определен дважды в прямом и обратном направлениях, т.о контролируют определение превышения в точке.

Если i=l, то h=h’.

Съемку ситуации рельефа определяют в той же последовательности.

Заполнив кроки для станции его визуально сверяют с местностью – контроль качества съемки

Закончив измерения по всему ходу, переходят к обработке результатов:

- вычисляют углы наклона через МО

-находят горизонтальные углы

-по углам наклона приводят измеренные линии к горизонту ()

-по длинам линий и углам наклона вычисляют h’

h’= 1/2dsin2ץ или h’=dotgץ

Если отметки вычисляют в условной системе высот, то начальная точка СО имеет условную высоту, а последующие отметки определяются через полученные превышения

Построение плана:

По координатам точек СО наносят эти точки на план, подписывают их номера и отметки

С помощью транспортира откладывают полярные углы, а линейкой радиус-векторы, полученные точки подписывают номерами и отметками

По отметкам строят горизонтали, а по точкам – ситуацию

По окончании всех графических построений переносят на кальку точки СО, характерные контуры ситуации и все реечные точки с их отметками

Проверив правильность построения – убирают