Проект геодезического обоснования стереографической съемки масштаба 1:5000
Трехштативная система.
Это метод измерения углов.
В качестве визирных целей используют специальные марки.
И теодолит и марки при закреплениях закреплены в подставки. Подставки закрепляются на штативах. При измерениях как прибор, так и визирная цель должны быть установлены точно над центрами пунктов, то есть оси марок и теодолита должны проектироваться в центр пункта. Сначала мерим угол ABC. Над пунктами устанавливаем штативы с закреплёнными на них подставками (без теодолита). С помощью оптических центров. В подставки точек А и С ставятся марки, в точку В – теодолит, затем задний штатив переносят с А на D и центрируют. Не трогая штатив с подставкой в точке В и С, вынимаем теодолит и марку, и меняем их местами.
A C
B D
В работе мы используем способ круговых приемов и способ отдельного угла.
Способом круговых приемов мы измеряем на станциях:
A,B,E,4,3,1. А на всех остальных применен способ отдельного угла.
Измерение линий светодальномером
Предположим, что в некоторый момент времени Т1 передатчик, расположенный в пункте А получает в направлении к пункту В электромагнитные волны в виде отдельного импульса (т.е. прерывисто), который затем отражается и в момент времени Т2 приходит обратно в пункт А. Измерив промежуток времени Т2-Т1 и зная скорость распространения эл.м. волн v, можно подсчитать расстояние D между пунктами А и В, предполагая при этом, что эл.м. Волны распространяются прямолинейно: 2D=v(T2-T1), откуда D=v*Г/2, где Г – время распространения эл.м. волн, равное Т2-Т1. Следовательно, установив на одном конце линии приёмопередатчик, излучающий и принимающий эл.м. волны, а так же устройства для измерения времени распространения этих волн, а на другом отражатель, можно определить расстояние D. Такое устройство,состоящее из двух частей, называется дальномером.
3. Методы создания высотного обоснования крупномасштабных топографических съёмок.
- Высотные геодезические сети создаются методом нивелирования .
Они необходимы для обеспечения основы топографических съёмок всех масштабов, а так же для решения народнохозяйственных, научных, инженерно-технических и оборонных задач. На участке запроектировано 1 ход IV класса, остальные техническое нивелирование.
При создании высотной основы топографических съемок применяют нивелиры с цилиндрическими уровнями или с компенсаторами. Для нивелирных работ при крупномасштабных съемках получили распространение точные технические нивелиры. При нивелировании IV класса могут быть использованы серийно выпускаемые в России нивелиры Н3, НС3, НС4, НСК4, а так же зарубежные нивелиры Ni-007, Ni-B5, Ni-B6 и другие.
Техническое нивелирование производят с помощью следующих нивелиров: НСК4, НТ, Ni-050, Ni-D3, Ni-E2 и других.
Для нивелирования III и IV классов применяют двусторонние трехметровые деревянные рейки (типа РН-3). При этом случайные погрешности метровых интервалов допускают соответственно 0.5 и 1.0 мм.
При техническом нивелировании используют как трехметровые цельные рейки, так и складные односторонние рейки длиной 3-4 метра (РН-10 в соответствии с ГОСТ 11158-7
Некоторые характеристики нивелиров, выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью.
Тип нивелира |
Страна изгот-ль |
Увеличение зрительной трубы (кр) |
СКП на 1км (мм) |
Масса нивелира (кг) |
Н2 | Россия | 40 | 2 | 6.0 |
Н3 | Россия | 30 | 3 | 1.8 |
НС4 | Россия | 30 | 6 | 2.5 |
Ni-007 | Германия | 31.5 | 3 | 3.9 |
Ni-025 | Германия | 20 | 2-3 | 1.8 |
Ni-B3 | ВНР | 28-32 | 2 | 2.3 |
НТ | Россия | 23 | 10-15 | 1.2 |
НТС | Россия | 20 | 15 | 1 |
Ni-050 | Германия | 16-18 | 5-10 | 1 |
- Оценка точности нивелирных построений.
При проектировании нивелирных ходов и сетей, создаваемых в качестве высотной основы топографических съемок, устанавливают погрешности отметок реперов в наиболее слабом месте. При этом полагают, что веса измеренных превышений обратно пропорциональны длинам линий, а средние квадратические случайные и систематические погрешности на 1 км хода известны.
Класс нивелирования | в мм на 1 км | в мм на 1 км |
III | 5 | 0.5 |
IV | 10 | 1.0 |
Техническое | 25 | 2.5 |
Оценка точности нивелирного хода.
Нивелирный ход.
Для вычисления погрешности отметки репера i уравненного нивелирного хода (рис.3 ) рекомендуется формула
L A,i
mн сл.= (L A,i (1 - --------)) 1/2 , (1.3)
L
где
- СКП превышения на 1 км двойного хода;
L A,i - Длина нивелирного хода от начального
репера А до точки i.
L - длина всего нивелирного хода.
Для средней точки хода
mн сл.= 0.5 L1/2 (1.4)
Для учета влияния погрешностей исходных данных в нивелирном ходе после уравнивания имеем:
LA,i
m нид = ------ m AB, 1.5
L
где
m нид -погрешность репера (отметки) i, обусловленная ошибками исходных данных;
m AB - ошибка взаимного расположения исходных реперов А и В.
Для средней точки нивелирного хода имеет место следующая формула:
mн ид = 0.5 mAB , 1.6
вытекающая из формулы (1.5)
Суммарная погрешность положения среднего пункта нивелирного хода на основании (1.4) и (1.6) выражается формулой:
mн2 = 0.25 (2L+mAB2), 1.7
При этом полагается, что влияние систематических погрешностей незначительно по сравнению с другими ошибками.
Оценка точности системы ходов с узловой точкой.
Рассмотрим систему трех ходов (рис. 4), где Рп1, Рп2, Рп3 - исходные реперы.
Система нивелирных ходов с узловой точкой.
На основании теории оценки точности уравненных элементов получим формулу для учета влияния случайных погрешностей измерений
m нсл = (L1- (L1(L2-L3))/N)1/2 1.8
В формуле 1.8 обозначено:
m нсл - погрешность отметки узловой точки;
L1(L2-L3 - длина ходов в км;
N = L1L2 + L1L3 + L2L3 1.9
Так как исходные реперы в общем случае нельзя считать безошибочными, то возникает необходимость учета погрешностей исходных данных. Погрешность отметки узловой точки в системе трех ходов (рис. ) можно подсчитать по формуле:
L1
m н ид = ------ * (L32 * m2 H2,1 + L22 m2 H3.1)1/2 , 1.10
N
где m н ид - погрешность отметки узловой точки за счет погрешностей отметок исходных реперов;
m2 H2,1 + m2 H3.1 - погрешность взаимного положения исходных реперов.
Если принять m2 H2,1 + m2 H3.1 = mH , то
L1
m н ид = ------ * m H (L22 L32)1/2 , 1.11
N
В данной работе оценку точности нивелирного хода выполняем по формуле:
m= (LА,i (1-LA,i/L))1/2.
= 10 мм на 1 км хода для IV и =25мм на 1км хода для технического нивелирования
1. A-F
LA,i=9.5 km
L=16.33 km
mAB=10(9.5(1-9.5/16.33))1/2=19.33 mm
2 F-ОП
LAi=6.4 км
L=12.2 км
M=10(6.4(1-6.4/12.2))1/2=17.4
Вывод: оценка точности нивелирного хода не превышает допустимого значения.
В данной работе мы использовали нивелир Н3.
В нивелировании IV класса наблюдения на станции выполняют в следующем порядке:
Устанавливают нивелир в рабочее положение с помощью установочного или цилиндрического уровня.
Наводят трубу на черную сторону задней рейки, приводят пузырек уровня подъемным или элевационным винтом точно на середину и берут отсчеты по верхней и средней нитям.
Наводят трубу на черную сторону передней рейки и выполняют действия указанные в п.2.
Наводят трубу на красную сторону передней рейки и берут отсчет по средней нити.
Наводят трубу на красную сторону задней рейки и берут отсчет по средней нити.
При работе нивелиром с компенсатором отсчеты по рейке берутся сразу же после привидения нивелира в рабочее положение и наведение трубы нивелира на рейку.
По окончанию нивелирования по линии между исходными реперами подсчитывают невязку, которая не должна превышать 20 мм * L1/2 (невязки замкнутых полигонов в нивелировании IV класса).
4. Краткие сведения об аэрофототопографической съемке.
Топографические съемки в СССР выполняют аэрофото-топографическим., мензульным, тахеометрическим и другими методами. В настоящее время создание планов крупных масштабов, как правило, производят на основе материалов аэрофотосъемки. При этом основными способами составления крупномасштабных планов являются стереотопографический и комбинированный. Эти способы применяют в зависимости от характера рельефа местности, степени застройки городских территорий и технико-экономических условий.
Стереотопографический способ создания крупномасштабных планов применяют для открытых, незаселенных участков местности, а также для застроенных территорий с одноэтажной или многоэтажной рассредоточенной застройкой. Сущность стереотопографического способа заключается в создании контурной части плана на основе материалов аэрофотосъемки и в рисовке рельефа, выполняемого в камеральных условиях на универсальных стереофотограмметрических приборах.
Достоинство стереотопографического способа является автоматизация целого ряда сложных процессов с использованием ЭВМ. Последовательность выполнения при стереотопографическом способе создания планов крупных масштабов представлена в технологической схеме на рис.
Комбинированный способ создания планов применяют для заселенных участков местности, городских территорий и поселков с плотной многоэтажной застройкой. При комбинированном способе контурную часто плана создают на основе материалов аэрофотосъемки, а дешифрирование участка и рисовку рельефа выполняют на фотопланах непосредственно на местности обычными способами. Таким образом, комбинированная съемка является сочетание аэрофотосъемки с приемами наземного (мензульного) съемки.
Преимущество комбинированного способа создания планов заключается в лучшем отображении формы рельефа в равнинных районах. В тоже время недостатком этого способа является относительно большой объем полевых работ. Последовательность работ при комбинированном способе создания планов определена технологической схемой на рис. Аэрофотосъемку местности выполняют с самолета (АН-30,ИЛ-14ФК) специальными автоматическими аэрофотоаппаратами (АФА). Фотографирование местности производят так, чтобы оптическая ось аэрофоаппарата не отклонялась от отвесного положения более чем на 30.
В результате аэрофотосъемки получают рад взаимно перекрещивающих аэрофотоснимков вдоль каждого маршрута. Необходимым условием обработки аэрофотоснимков является из перекрытие поперек маршрутов.
Величины перекрытий устанавливают в зависимости от масштаба создаваемого плана и рельефа местности, технических средств и условий выполнения аэрофотосъемки.
Для крупномасштабных съемок рекомендуются следующие величины перекрытий аэрофотоснимков:
продольное 80-90 %;
поперечное 30-40 %.
При выборе масштаба аэрофотосъемки учитывают высоту сечения рельефа и фокусное расстояние (.f об) аэрофотоаппарата, установленного на самолете. При этом высоту полета можно посчитать по формуле
H = f об * m,
где m - знаменатель масштаба аэрофотосъемки.
Для небольших участков местности применяют мензульную или тахеометрическую съемку, если выполнение аэрофотосъемки нецелесообразно.
Составление проекта размещением маркировки опознаков.
Перед выполнением полевых работ составляют проект размещения и геодезической привязки плановых и высотных опознаков, а так же проект маркирован опознаков. При выборе места положения опознаков учитываются следующие требования:
обеспечить опознакоми наибольшее количество аэроснимков;
облегчить геодезическую привязку аэроснимков.
С этой целью опознаки размещают в зонах поперечного перекрытия. Кроме того, опознаки должны располагаться на местности, удобной для измерений, а так же поблизости от исходных пунктов. Запрещается располагать опознаки на крутых склонах, теневых и закрытых лесом участках местности.
Плановые опознаки.
Плановые опознаки (ОП) являются геодезическим обоснованием аэрофототопографических съемок.
Количество ОП зависит от масштаба съемки. При съемках в масштабе 1: 2000 и 1: 5000 ОП размещают рядами поперек аэрофотосъемочных маршрутов (рис. ). При этом начало и конец каждого маршрута обеспечивают двумя опорными точками.
Расстояние между рядами опознаков или длинны секции принимают равным 160-200 см в масштабе создаваемого плана (в М 1:500 - 8-10 км ). Кроме того устанавливают дополнительные плановые точки, а именно:
а) ОП в середине каждой секции, т.е. через 80-100 см в масштабе создаваемого плана (через 6-8 базисов фотографирования);
б) три ОП в середине секции по границе участка съемке, вдоль маршрутов аэрофотосъемки, т.е. через 40-50 см в масштабе создаваемого плана (через 3-4 базиса фотографирования).
В качестве плановых опознаков выбирают контурные точки местности которые можно определить на аэрофотоснимке с погрешностью не более 0.1 мм. опознаками могут служить пункты исходной геодезической сети, хорошо опознающаяся на аэрофотоснимках, а также точки четких контуров, удобные для определения геодезическими способами.
Высотные опознаки.
Для обработки аэрофотоснимков и стереотопографической рисовки рельефа на универсальных приборах служат высотные опознаки (ОВ). Количество ОВ зависит от масштаба фотографирования, высоты сечения рельефа, характера участка съемки и технических характеристик аэрофотоаппарата. В связи с этим выполняют полную и разрешенную высотную подготовку аэроснимков. При разрешенной высотной подготовке ОВ размещают рядами поперек аэрофотосъемочных маршрутов в зонах поперечного перекрытия аэрофотоснимков. При этом расстояние между рядами или длины секций не должны превышать четырех базисов фотографирования.
Границы участков съемки вдоль аэрофотосъемочных маршрутов обеспечивают дополнительными высотными точками. В этом случае ОВ размещают через два базиса фотографирования.
При съемке в масштабах 1:5000 и 1:2000 и высоте сечения рельефа 1 и 0.5 м расстояния между ОВ вдоль маршрутов не должны превышать 2-2.5 км независимо от масштаба аэрофотосъемки.
При проектировании необходимо учитывать, что ОВ располагают на местности с незначительным уклоном, так как положение опознака по высоте должно быть установлено (по аэрофотоснимку) с погрешностью 0.1h, где h - высота сечения рельефа. Как уже говорилось, в ряде случаев высотные опознаки совмещаются с плановыми. Тогда привязка аэрофотоснимков заключается в определении трёх координат (X,Y,H) точек, представляющих ОПВ.
Привязка опознаков.
Полярный способ.
m2 =ms2 + (m 2/ 2 )* S2
S=0,35*105
m=5’
mS=2
m=2,18 sm
Прямая угловая засечка.
m = m
b / 2
sin2
* (sin