Устройство геодезических сетей при съемке больших территорий

Курсовая работа по геодезии

Вариант №6

Содержание

Введение……………………………………………………………………………..5

1. Устройство геодезических  сетей при съемке больших территорий………….7

1.1 Государственная геодезическая сеть………………………………………….8

1.2 Геодезические сети сгущения………………………………………………...11

1.3 Съёмочные сети………………………………………………………………..14

2. Измерения  в геодезических сетях……………………………………………...17

2.1 Устройство и измерение углов  теодолитом 3Т2КП………………………....18

2.2 Устройство светодальномера  СТ-5 («Блеск») и измерение и  расстояний…21

2.3 Устройство электронного тахеометра. Измерение им горизонтальных  и вертикальных углов, расстояний, координат Х, У, Н точек местности………..23

3. Погрешности геодезических измерений………………………………………25

3.1 Геодезическое измерение, результат  измерения, методы и условия  измерений. Равноточные и неравноточные  измерения…………………………25

3.2 Классификация погрешностей  геодезических измерений. Средняя  квадратическая погрешность. Формы  Гаусса и Бесселя для её  вычисления…..26

3.3 Веса измерений…………………………………………………………………30

3.4 Функции по результатам измерений  и оценка их точности…………………31

4. Определение  дополнительных пунктов………………………………………33

4.1 Цель и методы определения  дополнительных пунктов……………………...33

4.2 Передача координат с вершины  знака на землю. (Решение примера)……...33

4.3 Решение прямой и обратной  засечки (по варианту задания)………………..37

5. Уравнивание  системы ходов съемочной сети…………………………………45

5.1 Общее понятие о системах  ходов и их уравнивании………………………...45

5.2 Упрощенное уравнение  системы теодолитных ходов по  варианту задания………………………………………………………………………………46

6. Тахеометрическая  съёмка………………………………………………………50

6.1 Ведомость вычисления координат  съемочных точек……………………….50

6.2 Ведомость вычисления высот  съемочных точек…………………………….50

Приложение  к разделу 3…………………………………………………………...54

Список использованной литературы……………………………………………...67

 

Введение

Геодезия – наука об измерениях на земной поверхности. В  геодезии применяются преимущественно  линейные и угловые измерения. Такие  измерения необходимы для определения  формы и размеров нашей планеты  – Земли и её частей, для определения  координат пунктов, создания карт, планов и профилей и для строительства  различных сооружений. Геодезические  измерения производятся также под  земной поверхностью (в связи с  горными работами, сооружением тоннелей и т.п.), под водой (при съёмках  дна морей, океанов, озёр) и в околоземном  пространстве.

Геодезия при решении  поставленных перед нею задач  пользуется достижениями ряда других наук и прежде всего математики и  физики.

Материалы геодезических работ  в виде планов, карт и числовых величин (координат и высот) точек земной поверхности имеют большое применение в различных отраслях народного  хозяйства. Всякое сооружение проектируют  с учетом имеющихся на местности  контуров сооружений, дорог, водных источников, почвы, грунта. Поэтому для проектирования необходим план местности с подробным  отображением всех деталей. Проектирование и строительство сел, городов, железных и шоссейных дорог нельзя выполнять  без геодезических материалов.

В теоретических исследованиях  и практике геодезических работ  особое внимание уделяется определению  взаимного положения точек, как  в плановом отношении, так и по высоте. Многолетний опыт выполнения такого рода работ позволил выработать основные принципиальные положения, которые  следует неукоснительно соблюдать  при организации геодезических  измерений. Это позволяет свести к минимуму неизбежные ошибки, не допустить  накопления погрешностей при переходе от точки к точке, полностью избавиться от грубых промахов.

Цель данной курсовой работы по геодезии на тему: «Геодезические сети» - научиться  создавать качественное геодезическое  обеспечение работ по проведению земельного кадастра, мониторинга, планирования и осуществления строительства, а также других научных и хозяйственных работ.

Задача: освоить современные технологии геодезических работ по тахеометрической съёмке, уравниванию системы теодолитных  и нивелирных ходов, определению  дополнительных пунктов при сгущении геодезической сети, оценке точности выполненных работ.

 

1. Устройство  геодезических сетей при съемке  больших территорий

Для составления планов и  карт, решения геодезических задач, в том числе геодезического обеспечения  строительства, на поверхности Земли  располагают ряд точек, связанных  между собой единой системой координат. Эти точки маркируют на поверхности  земли или в зданиях и сооружениях  центрами (знаками). Совокупность закрепляемых на местности точек (пунктов), положение  которых определено в единой системе  координат, называемых геодезическими сетями.

Геодезические сети подразделяются на плановые и высотные: первые служат для определения координат X и  У геодезических центров, вторые - для определения их высот Н.

Принцип построения плановых и геодезических сетей заключается  в следующем. На местности выбирают точки, взаимное положение которых  представляется в виде геометрических фигур: треугольников, четырехугольников, ломаных линий и т.д. Причем точка  выбирается с таким расчетом, чтобы  некоторые элементы фигур (стороны, углы) можно было бы непосредственно  измерить, а остальные элементы вычислить  по данным измерений. Например, в треугольнике достаточно вычислить одну сторону  и три угла (один для контроля правильности измерений) или две  стороны и два угла (один для  контроля правильности измерений), а  остальные стороны и углы вычислить. Для вычисления плановых координат  вершины выбранных точек необходимо кроме элементов геометрических фигур знать еще дирекционный угол стороны единой из фигур координаты одной из вершин.

Для определения высот  пунктов (реперов) строят в основном сети геометрического нивелирования. Используют также метод тригонометрического  нивелирования.

Сети строят по принципу перехода от общего к частному, т.е. от сетей с большими расстояниями между пунктами и высокоточными  измерениями к сетям с меньшим  расстоянием и менее точным.

Геодезические сети подразделяются на 4 типа: государственные, сгущения, съемочные  и специальные.

Государственные геодезические  сети служат исходными для построения всех других видов сетей.

1.1 Государственная геодезическая сеть

Государственная геодезическая сеть (ГГС) – система закрепленных на местности пунктов, положение которых определено в единой системе координат и высот.

ГГС предназначена для решения  следующих основных задач, имеющих  хозяйственное, научное и оборонное  значение:

• установление и распространение единой государственной системы геодезических координат на всей территории страны и поддержание ее на уровне современных и перспективных требований;
• геодезическое обеспечение картографирования территории России и акваторий окружающих ее морей;
• геодезическое обеспечение изучения земельных ресурсов и землепользования, кадастра, строительства, разведки и освоения природных ресурсов;
• обеспечение исходными геодезическими данными средств наземной, морской и аэрокосмической навигации, аэрокосмического мониторинга природной и техногенной сред;
• изучение поверхности и гравитационного поля Земли и их изменений во времени;
• изучение геодинамических явлений;
• метрологическое обеспечение высокоточных технических средств определения местоположения и ориентирования.

Геодезические высоты пунктов ГГС  определяют как сумму нормальной высоты и высоты квазигеоида над отсчетным эллипсоидом или непосредственно методами космической геодезии, или путем привязки к пунктам с известными геоцентрическими координатами. Нормальные высоты пунктов ГГС определяются в Балтийской системе высот 1977 года, исходным началом которой является нуль Кронштадтского футштока. Карты высот квазигеоида над общим земным эллипсоидом и референц-эллипсоидом Красовского на территории Российской Федерации издаются Федеральной службой геодезии и картографии России и Топографической службой ВС РФ.

Масштаб ГГС задается Единым государственным  эталоном времени-частоты-длины.

В работах по развитию ГГС используются шкалы атомного ТA (SU) и координированного UTC (SU) времени, задаваемые существующей эталонной базой Российской Федерации, а также параметры вращения Земли  и поправки для перехода к международным  шкалам времени, периодически публикуемые  Госстандартом России в специальных  бюллетенях Государственной службы времени и частоты (ГСВЧ).

Астрономические широты и долготы, астрономические и геодезические  азимуты, определяемые по наблюдениям  звезд, приводятся к системе фундаментального звездного каталога, к системе  среднего полюса и к системе астрономических  долгот, принятых на эпоху уравнивания  ГГС.

Метрологическое обеспечение геодезических  работ осуществляется в соответствии с требованиями государственной  системы обеспечения единства измерений.

Все геодезические сети можно разделить  по следующим признакам:

По территориальному признаку:

1) глобальная 

2) национальные (ГГС)

3) сети специального назначения (ГССН)

4) съемочные сети

по геометрической сущности:

1) плановые

2) высотные

3) пространственные 

Глобальные сети создаются на всю поверхность Земли спутниковыми методами, являясь пространственными с началом координат в центре масс Земли и определяемые в системе координат ПЗ-90.

Национальные сети делятся на: Государственную геодезическую сеть (ГГС) с определением координат в СК-95 в проекции Гаусса-Крюгера на плоскости и на Государственную нивелирную сеть (ГНС) с определением нормальных высот в Балтийской системе, т.е. от нуля Кронштадтского футштока.

Геодезические сети специального назначения (ГССН) создаются в тех случаях, когда дальнейшее сгущение пунктов ГГС экономически нецелесообразно или когда требуется особо высокая точность геодезической сети. В зависимости от назначения эти сети могут быть плановыми, высотными, планово-высотными и даже пространственными и создаваться в любой системе координат.

Съемочные сети являются обоснованием для выполнения топосъемок и создаются обычно планово-высотными.

ГГС, созданная по состоянию на 1995 год, объединяет в одно целое:

астрономо-геодезические пункты космической геодезической сети (АГП КГС),

доплеровскую геодезическую сеть (ДГС),

астрономо-геодезическую сеть (АГС) 1 и 2 классов,

геодезические сети сгущения (ГСС) 3 и 4 классов,

Пункты указанных построений совмещены  или имеют между собой надежные геодезические связи.

ГГС структурно формируется по принципу перехода от общего к частному и  включает в себя геодезические построения различных классов точности: фундаментальную астрономо-геодезическую сеть (ФАГС), высокоточную геодезическую сеть (ВГС), спутниковую геодезическую сеть 1 класса (СГС-1).

В указанную систему построений вписываются также существующие сети триангуляции и полигонометрии 1-4 классов. На основе новых высокоточных пунктов спутниковой сети создаются  постоянно действующие дифференциальные станции с целью обеспечения  возможностей определения координат  потребителями в режиме близком  к реальному времени.

По мере развития сетей ФАГС, ВГС  и СГС-1 выполняется уравнивание  ГГС и уточняются параметры взаимного  ориентирования геоцентрической системы  координат и системы геодезических  координат СК-95.

 

1.2 Геодезические сети сгущения

В настоящее время наиболее эффективным  методом создания геодезической  сети, включая и геодезические сети сгущения, является метод, связанный со спутниковыми технологиями (ГЛ0НАСС, GPS). Однако этот метод требует наличия приемной аппаратуры, высокая стоимость которой препятствует широкому ее использованию. Поэтому наряду с высокоэффективными спутниковыми технологиями используют и традиционные методы. Следует заметить, что при выполнении геодезических работ в закрытых помещениях и в стесненных условиях, когда наблюдение созвездия спутников невозможно или затруднительно, традиционные методы являются единственно возможными для решения многих задач.

Геодезические сети сгущения строят методами триангуляции и полигонометрии для сгущения государственной геодезической сети до плотности, необходимой для создания съемочного обоснования съемок крупного масштаба. Триангуляцию 1 и 2-го разрядов развивают в открытой и горной местности. Там, где триангуляцию 1 и 2-го разрядов выполнить по условиям местности невозможно или нецелесообразно, развивают полигонометрическую сеть 4-го класса, 1 и 2-го разрядов. Необходимо отметить, что полигонометрия 4-го класса для крупномасштабных съемок по сравнению с государственной выполняется с пониженной точностью.