Проектирование и уравнивание геодезических сетей - Геология, гидрология и геодезия курсовая работа

Главная

Геология, гидрология и геодезия
Проектирование и уравнивание геодезических сетей

Перевод геодезических координат с эллипсоида Вальбека на эллипсоид Красовского, из геодезических в прямоугольные координаты. Измерение углов в треугольниках сети. Уравнение геодезической сети, построенной методом триангуляции, кореллатным способом.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
«Проектирование и уравнивание геодезических сетей»
В данной курсовой работе мы осуществляем перевод геодезических координат с эллипсоида Вальбека на эллипсоид Красовского. Переводим последние из геодезических в прямоугольные координаты. После нахождения расстояний и дирекционных углов, измеряем значения углов в треугольниках сети. Затем уравниваем геодезическую сеть, построенную методом триангуляции, кореллатным способом и рассчитываем предварительную смету расходов.
1.1 Топографическое описание района
1.2 Выбор класса триангуляции и инструмента съёмки
2.1 Перевод геодезических координат на эллипсоид Красовского
2.2 Перевод геодезических координат в прямоугольные
2.3 Расчёт дирекционных углов, направлений и расстояний между точками
2.4 Расчёт высоты наружных геодезических знаков
2.5 Расчёт значений горизонтальных углов в треугольниках
2.6 Уравнивание геодезической сети кореллатным способом
2.7 Расчёт предварительной сметы расходов
Измерения координат точек на земной поверхности производится с помощью спутниковой системы DGPS на эллипсоиде Вальбека. Необходимо полученные геодезические координаты перевести на эллипсоид Красовского. С помощью дифференциальных уравнений II рода выполняется расчёт геодезических координат, которые затем с помощью формул перехода переводятся в прямоугольные. Решая обратную геодезическую задачу, мы найдём дирекционные углы направлений и расстояния между точками на плоскости, чтобы рассчитать значения горизонтальных углов.
Также необходимо произвести расстановку наружных геодезических знаков с расчетом их высоты и выбором конструкции, чтобы все имеющиеся препятствия не мешали производить наблюдения и в общем случае линейный элемент центрировки на пункте и линейный элемент редукции не превышали 10 см.
После уравнивания заданной сети кореллатным способом, вычислим окончательные значения координат точек геодезической сети и по табличным значениям рассчитаем время затрачиваемое на выполнение работ.
Данная работа предназначена обеспечить приобретение практических навыков в процессе проектирования и камеральной обработки геодезических изысканий в процессе гидрографических исследований.
a = 6375653 b = 6356564 б = 1:334,0
Пункт 1 B 1 =36°01'52,94'' L 1 =27°00'17,46''
Пункт 2 B 2 =36°02'19,05'' L 2 =27°03'02,82''
Пункт 8 B 8 =36°02'35,40'' L 8 =27°06'07,00''
Пункт 9 B 9 =36°01'22,00'' L 9 =27°05'41,96''
1.1 Топографическое описание района
Описываемый район представлен на учебной карте № 4-50 У-35-67-В 1977 года издания. Город Калеут и полуостров Онорле изображены в масштабе 1:50 000.
Калеут - город с населением более пятидесяти тысяч жителей с преобладанием огнестойких строений. Баримза - посёлок сельского типа с количеством домов т двадцати до ста. Населённые пункты связаны между собой караванным путём.
В районе проектируемых работ нет лесов, есть горы с отдельными кустами или группами кустов. Местами расположены на горах источники.
С прочими населёнными пунктами связь осуществляется через автострады, усовершенствованные шоссе, шоссе и улучшенные грунтовые дороги. В труднодоступные места в горах добираются полевыми и лесными дорогами, караванными путями, вьючными и пешеходными тропами.
Двухпутная железная дорога из Шараз в Гузлик проходит на окраине исследуемого района и не может использоваться для передвижения.
1.2 Выбор класса триангуляции и инструмента съёмки
Геодезическая сеть представляет собой совокупность пунктов на земной поверхности, для которых известны плановое положение в избранной системе координат и отметки в принятой системе высот. Эти пункты располагают на местности по заранее составленному плану и отмечают специальными опознавательными пунктами.
В зависимости от условий местности и экономической целесообразности применяется тот или иной метод создания государственной геодезической сети: триангуляция, полигонометрия, трилатерация или их сочетания. Но до сих пор основным методом остаётся метод триангуляции.
Триангуляция 4 класса является дальнейшим сгущением государственной геодезической сети для целей крупномасштабного картографирования и обоснования строительства инженерных сооружений.
Триангуляция 4 класса строится в виде вставок жестких систем или отдельных пунктов в сети старших классов с обязательным измерением всех трёх углов треугольников.
Во всех случаях расстояние между пунктами смежных систем, не связанных измеренными направлениями, должно быть не меньше 3 км в сетях 4 класса. Характеристики этих сетей представлены ниже:
- средняя длина стороны треугольника, км 2-5
- относительная ошибка базисной (выходной) стороны (m b /s) 1 / 200 000
- примерная относительная ошибка стороны в слабом месте (m s /s) 1 / 70 000
- наименьшее значение угла треугольника 20
- допустимая невязка треугольника 8''
- средняя квадратическая ошибка угла (по невязкам треугольников) ±2''.
Данные характеристики обосновывают выбранный нами класс триангуляции.
Для обеспечения необходимой точности измерений в сети 4 класса целесообразно использовать теодолит Т2.
Теодолит Т2 представляет собой оптический угломерный прибор с неповторительной системой вертикальных осей и оптическим микрометром.
Техническая характеристика теодолита Т2
Фокусное расстояние объектива, мм 250
Диаметр выходного зрачка, мм 1,4
Пределы фокусирования, м от 1,5 до ?
Рабочий диаметр горизонтального круга, мм 90
Рабочий диаметр вертикального круга, мм 65
Увеличение микроскопа горизонтального круга 45,6 Х
Увеличение микроскопа вертикального круга 63,2 Х
Цена деления шкалы микрометра 1''
Цена деления уровня при алидаде горизонтального круга 15''
Цена деления уровня при алидаде вертикального круга 15''
Диаметр выходного зрачка, мм 2,2
Предел фокусирования, м от 0,3 до ?
Расстояние от столика штатива до оси вращения зрительной трубы 245
Теодолит Т2 имеет оптическую двухканальную отсчётную систему с двусторонним снятием отсчётов по угломерным кругам.
В поле зрения отсчётного микроскопа видны два окошка: слева большое и справа малое. В большом окошке при переключении специальной рукоятки появляется изображение горизонтального круга (фон поля зрения белый) или вертикального (фон поля зрения желто-зеленый). Каждый круг разделён штрихами от 0 до 360 через 20'. Штрихи горизонтального круга двойные (бифилярные), вертикального - одинарные. Штрихи градусов подписаны. В верхней части большого окошка видно изображение штрихов основной стороны круга (горизонтального и вертикального), в нижней части - изображение штрихов диаметрально противоположной стороны.
В малом окошке видны деления шкалы микрометра и неподвижный индекс, при помощи которого делают отсчёт. Величина сдвига шкалы при вращении головки микрометра пропорциональна смещению штрихов в большом окошке. Шкала микрометра имеет 600 делений, которые проходят в малом окошке за то время, за какое в большом окошке изображения штрихов смещаются на ? деления круга, т.е. на 10'. Цена деления шкалы микрометра равна 10':600=1''.
Отсчёт по кругам производят в следующем порядке:
- вращением головки микрометра тщательно совмещают изображения штрихов в верхней и нижней частях большого окна;
- записывают число градусов по верхнему изображению оцифрованного штриха слева от середины или непосредственно в середине большого окна;
- в нижней части большого окна находят изображение оцифрованного штриха круга, отличающегося от прочитанного ранее на 180, и считают число интервалов, заключающихся между этими штрихами. Это число равно числу десятков минут. При этом следует иметь ввиду, что нижний оцифрованный штрих всегда будет расположен вправо от верхнего или, как частный случай, может быть совмещен с ним;
- в малом окошке по изображению шкалы микрометра отсчитывают минуты, секунды и десятые доли секунд. Единицы минут отсчитывают выше неподвижного индекса по шкале, оцифрованной слева; десятки, единицы и доли секунд - по шкале, оцифрованной слева;
- все три полученных числа складывают и получают полный отсчёт по кругу.
2.1 Перевод геодезических координат на эллипсоид Красовского
Используя дифференциальные уравнения второго рода (1), определим координаты B i к , L i к по формуле (2) на эллипсоиде Красовского относительно координат I точки B I к , L I к , полученной по формуле (3).
db i '' = -B i '' {da/a ср -[2-3sin 2 B m ]dб}
dl i '' = -L i '' {da/a ср +sin 2 B m dб},
dB I '' = -B I '' {da/a ср -[2-3sin 2 (B I /2)]dб}
dL I '' = -L I '' {da/a ср +sin 2 (B I /2)dб}
Результаты расчётов представлены в таблице 1.
Таблица 1. Геодезические координаты геодезической сети
Геодезические координаты на эллипсоиде Даламбера
Геодезические координаты на эллипсоиде Красовского
2.2 Перевод геодезических координат в прямоугольные
Используя полученные координаты точек B i к , L i к на эллипсоиде Красовского, по формулам перехода (4) от геодезической системы координат к прямоугольной, вычислим прямоугольные координаты точек X i , Y i , значения которых занесены в таблицу 2.
x = {X·10 7 +a 2 (l 2 ·10 5 )+a 4 (l 4 ·10 3 )+a 6 (l 6 ·10)+Дx} / 10 7
y = {b 1 (l·10 6 )+b 3 (l 3 ·10 4 )+b 5 (l 5 ·10 3 )+ Дy} / 10 7 ,
X = мц - sinц·cosц·10 -2 ·Ум i sin 2i ц i , i=0,1,2,3;
N = d + sin 2 ц·10 -2 ·Уd i sin 2i ц, i=0,1,2,3;
a 2 = 0,5·N·sinц·cosц·10 10 / с 2 ;
a 4 = N·sinц·cosц·10 20 ·Уб i sin 2i ц i / с 4 , i=0,1,2,3;
a 6 =-N·sinц·cosц·10 30 ·Ув i sin 2i ц i / с 4 , i=0,1,2,3,4,5,6;
b 3 =-N·cosц·10 15 ·Уд i sin 2i ц i / с 3 , i=0,1,2;
b 5 = N·cosц·10 24 ·Уж i sin 2i ц i / с 5 , i=0,1,2,3,4,5;
c 3 = sinц·10 5 ·Уm i sin 2i ц i , i=0,1,2,3;
c 5 = sinц·10 4 ·Уn i sin 2i ц i , i=0,1,2,3,4,5;
Дx и Дy приняты равными 0 поскольку l?7?
Значения постоянных величин б i , в i , д i , ж i , m i ,n i , м i , d i берутся из приложения «Сводные формулы коэффициентов, поправок и численные значения постоянных величин, входящих в формулы» Таблиц для вычисления географических и прямоугольных координат.
2.3 Расчёт дирекционных углов, направлений и расстояний между точками
Решая обратную геодезическую задачу по формулам (5), (6) и (7), найдём дирекционные углы направлений и расстояния между точками на плоскости:
r i,i+1 = arctg(ДY i,i+1 / ДX i,i+1 )
В зависимости от соотношения знаков ДY и ДX найдём четверть, в которой находится искомое направление:
Используя формулы связи (6), находим дирекционный угол.
Расстояние вычислим по одной из формул:
S i,i+1 = v(ДX 2 + ДY 2 ) = ДX / cosб = ДY / sinб
Расчёты по вышеприведённым формулам представлены в таблице 2.
Таблица 2. Значение прямоугольных координат, дирекционных углов и расстояний
2.4 Расчёт высоты наружных геодезических знаков
Для расчёта высот знаков воспользуемся формулами (8), (9) и (10), исходя из основного условия, чтобы высота визирного луча над подстилающей поверхностью по сторонам сети в общем случае была не менее 1,5 метра.
Рекогносцировкой были определены высоты h c препятствий. Подсчитаем абсолютную высоту H визирного луча на вертикали препятствия по формуле (8):
где Hc - абсолютная высота поверхности земли в точке C;
Дh = 1,5 м - требуемая высота визирного луча над препятствием.
Зависимость между высотами знаков Aa = h 1 и Bb = h 2 , при которых открывается видимость между точками a и b, выражается формулами (9) и (10):
N = S 2 ·(H-H 1 + v 1 )+H-H 2 + v 2 ;
где S 1 и S 2 - расстояния от пунктов до препятствия, км;
v 1 и v 2 - величины, обусловленные кривизной Земли и рефракцией, м.
По данным рекогносцировки и наблюдениям нет необходимости рассчитывать высоту знаков, поскольку все пункты находятся в зоне прямой видимости.
Поэтому во всех пунктах будут установлены вехи.
Вехи изготавливаются из деревянных шестов длиной 3 - 6 метров толщиной в верхнем срезе 5 - 6 см. На верх шеста в качестве визирной цели насаживается перевязанный в нескольких местах пучок из соломы, хвороста, камыша или другого подручного материала диаметром 20 - 30 см и длиною 50 см. От сползания вниз по шесту пучок удерживается перекладиной.
2.5 Расчёт значений горизонтальных углов в треугольниках
Пусть в 1 , в 2 ,в 3 - углы произвольного треугольника, а б I-II , б I I -I ,б I-II I ,б I II -I , б I I -I I I , б III-II дирекционные направления из одной вершины на другую; тогда можно записать:
f в = (в 1 + в 2 + в 3 ) - 180? ? f в доп ,
где f в доп условно принята равной 1?
В случае несоблюдения этого условия есть основание полагать, что на предыдущих этапах допущена ошибка.
Результаты расчётов приведены в таблице 3.
Таблица 3. Значение углов в треугольниках
2.6 Уравнивание геодезической сети кореллатным способом
1. Расчёт общего количества условных уравнений, необходимых для уравнивания
Для несвободной геодезической сети общее число условных уравнений:
где N - число всех измеренных углов
2. Расчёт условных уравнений по видам
Условные уравнения за геометрические условия
Число условных уравнений за условие фигуры f:
где l - количество сплошных линий в сети
Число условных уравнений за азимутальные условия
где t - число исходных дирекционных углов
Число условных уравнений за условие горизонта
где r - число пунктов, на которых измерен горизонт
Условные уравнения за синусные условия
Число условных уравнений за базисные условия
где c - число исходных сторон и измеренных базисов
Число условных уравнений за полюсные условия
где L - число сплошных и не сплошных линий
Данные по количеству условных уравнений сведены в таблицу 4.
Таблица 4. Число условных уравнений в уравниваемой геодезической сети
3. Составление условных уравнений и расчёт свободных членов уравнения
Составление условных уравнений за условие фигуры и расчёты для удобства представлены в таблице 5.
Таблица 5. Вычисление свободных членов условных уравнений фигур
Составление условных уравнений за азимутальные условия
Расчёт свободного члена выполняется по формуле:
Передача дирекционного угла производится по кратчайшему расстоянию. Расчёты сведены в таблицу 6.
Таблица 6. Вычисление свободного члена за азимутальные условия
№ угла / название дирекционного угла
Измеренный угол (в) / Дирекционный угол (б)
Условное уравнение за азимутальные условия, таким образом, имеет вид: -V 6 -V 13 +V 17 +V 25 -V 21 + 3,22 = 0
Составление условного уравнения за условие базиса
lgS A + Уlgsinв i - lgS B - Уlgsinв i+1 = щ i ,
все расчёты представлены в таблице 7.
Таблица 7 Вычисление свободного члена за условие базиса
Учитывая значения таблицы, условное уравнение примет вид:
-1,24V 4 -1,24V 5 +4,12V 1 1 +1,88V 1 2 +2,44V 1 4 +1,71V 1 5 +0,59V 1 6 +1,82V 1 9 +0,61V 2 0 +0,61V 21 +2,05V 23 -0,12V 24 -0,12V 25 +13,96 = 0
Составление условных уравнений за условие полюса
все расчёты представим в таблице 8 и 9.
Таблица 8 Вычисление свободного члена за условие полюса
Учитывая значения таблицы, условное уравнение примет вид:
1,63V 4 +0,84V 5 +3,31V 6 +2,08V 7 +3,12V 8 +2,31V 9 +1,30V 10 +4,12V 11 - 98,76 = 0
Таблица 9 Вычисление свободного члена за условие полюса
Учитывая значения таблицы, условное уравнение примет вид:
2,43V 18 +1,82V 19 +2,57V 20 +3,07V 21 +1,37V 22 +2,05V 23 +2,27V 24 +1,74V 25 +10,81 = 0
Результаты работы представлены в таблице 10.
Таблица 10 Условные уравнения для уравнивания геодезической сети
-V 6 -V 13 +V 17 +V 25 -V 21 + 3,22 = 0
-1,24V 4 -1,24V 5 +4,12V 11 +1,88V 12 +2,44V 14 +1,71V 15 +0,59V 16 +1,82V 19 +0,61V 20 +0,61V 21 +2,05V 23 -0,12V 24 -0,12V 25 + 13,96 = 0
1,63V 4 +0,84V 5 +3,31V 6 +2,08V 7 +3,12V 8 +2,31V 9 +1,30V 10 +4,12V 11 - 98,76 = 0
2,43V 18 +1,82V 19 +2,57V 20 +3,07V 21 +1,37V 22 +2,05V 23 +2,27V 24 +1,74V 25 +10,81 = 0
Таблица 11 Коэффициенты условных уравнений и поправки в измеренные углы
Поправки в измеренные углы рассчитываем по формуле:
V i = K 1 a i + K 2 b i +... + K 13 m i .
где K i - кореллат из таблицы расчета кореллат.
Таблица 12 Коэффициенты нормальных уравнений
По данным таблицы 5 и формулам котангенсов рассчитаем координаты искомых точек и представим в таблице 14.
2.7 Расчёт предварительной сметы расходов
Для выполнения работ достаточно одного ИТР (группа измеряет горизонтальные углы на девяти пунктах). Чтобы передвигаться по местности необходим транспорт и водитель. Расходы на содержание транспортного средства составляют 100$ США. Для установки вех необходимо трое рабочих, которых можно нанять в близлежащих пунктах. Расходы на лесоматериалы и цемент примем по 20 $ за веху. Канцелярские принадлежности 50 $, питание 5 $ в день на человека, проживание 120 $ в месяц на человека.
Сроки выполнения рассчитаем по следующей формуле:
где n i ·- количество вех (в нашем случае);
M i ·- время, необходимое на установку данного типа сигнала;
Q·- время, необходимое для съёмки одним ИТР;
Для вех M = 0,5 рабочего дня, m = 9, Q = 6 часов на пункт, r = 1, t к ·= 3 рабочих дня.
t = 9·0,5 + 9·6 / 8 + 3 = 14,25 дня = 0,475.
1. Транспортное средство 47,5
2. Расходы на построение сигналов: вехи 180
3. Канцелярские принадлежности 50
5. Проживание (3 человека) 175
6. Заработная плата: ИТР 145
7. Амортизационные расходы на износ тех. Средств 100
Размещение базы для геодезической группы
Наиболее благоприятным местом размещения базы будет посёлок сельского типа Чарадах, где не только удобно разместить группу и нанять рабочих, а и закупить материалы (лес, цемент) и не направляться в Калеут. Доставка материалов для построения сигналов включена в стоимость последних.
В процессе проектирования и камеральной обработки геодезических работ были приобретены соответствующие навыки. Произведённая расстановка геодезических знаков обеспечила беспрепятственные наблюдения с пунктов. Заданная геодезическая сеть, уравненная кореллатным способом, позволила вычислить окончательные значения координат определяемых пунктов геодезической сети.
1. Правила гидрографической службы №37, Развитие аналитических сетей. Издание третье, переработанное. ГУНИО МО СССР, 1989 г.
2. Справочник геодезиста (в двух книгах). Изд. 2, перераб. И доп. М., «Недра», 2005. 1056с.
3. Таблицы для вычисления географических и прямоугольных координат. Для широт от 0? до 90?. Эллипсоид Ф.Н. Красовского, ГУНИО МО СССР, 1965 г.
4. Методические указания по выполнению лабораторных работ. Уравнивание геодезических сетей, построенных методом триангуляции корелллатным способом. Составление условных уравнений. ОНМА. 2009 г.
5. Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине гидрография Проектирование гидрографических исследований. ОНМА. 2008 г.
Виды геодезических сетей при съемке больших территорий. Системы координат WGS-84 и СК-95. Измерения в геодезических сетях, их погрешности. Передача координат с вершины знака на землю. Уравнивание системы ходов съемочной сети и тахеометрическая съёмка. курсовая работа [95,3 K], добавлен 16.04.2010
Освоение методики математической обработки результатов геодезических измерений в сетях сгущения. Вычисление координат дополнительных пунктов, определенных прямой и обратной многократными угловыми засечками. Уравнивание системы ходов полигонометрии. курсовая работа [96,2 K], добавлен 25.03.2011
Сведения об инженерно-геодезических сетях. Триангуляция и трилатерация, характеристики. Рельеф местности, гидрография. Проектирование сети триангуляции. Расчет высоты сигнала. Оценка точности полигонометрической сети методом последовательных приближений. отчет по практике [384,9 K], добавлен 11.06.2011
Общие сведения об инженерно-геодезических сетях. Физико-географическое описание местности. Оценка точности сети полигонометрии методом последовательных приближений. Проектирование сети триангуляции. Расчет высоты сигналов на пунктах триангуляции. курсовая работа [188,5 K], добавлен 01.11.2015
Основные принципы организации геодезических измерений. Методы построения планов геодезических сетей. Классификация государственных плановых геодезических сетей. Государственная высотная основа. Съёмочные геодезические сети. статья [56,0 K], добавлен 04.04.2006
Устройство геодезических сетей при съемке больших территорий. Равноточные и неравноточные измерения. Классификация погрешностей геодезических измерений. Уравнивание системы ходов съёмочной сети. Вычерчивание и оформление плана тахеометрической съемки. курсовая работа [419,8 K], добавлен 23.02.2014
Общие сведения о геодезических сетях. Рассмотрение особенностей государственной политики в сфере координат и высот. Описание геодезических сетей сгущения. Съёмочные сети и способы их создания. Изучение геодезических знаков для закрепления опорных точек. презентация [313,8 K], добавлен 22.08.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование и уравнивание геодезических сетей курсовая работа. Геология, гидрология и геодезия.
Реферат: Коллекционирование в античную эпоху
Как Проверять Эссе По Английскому Егэ
Степень Реферат
Социология Личности Реферат
Отчет по практике по теме Технологія виробництва ДП 'Ружин-молоко' та її вплив на довкілля
Сочинения На Английском На Тему Люди
Проведение проверки правильности исчисления и уплаты в бюджет налога на прибыль
Эссе На Тему Разрыв Поколений Невозможно Преодолеть
Курсовая работа: Выбор и обоснование тактико-технических характеристик РЛС. Разработка структурной схемы. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение По Творчеству Гоголя Петербургские Повести
Доклад по теме Место ролевой игры в обучении и тренинге
Курсовая Работа Ежедневник Цена
Реферат по теме Понятие, виды и цели образования особо охраняемых природных территорий
Доклад: Авель Вещий
Конспект Урока Подготовки К Сочинению
Реферат по теме Взаимодействие компьютера и человека как социальное явление
Реферат На Тему Тактические Приёмы В Стратегии Отказа
Алгоритм Диссертация
Реферат: Fate Chance And Foreshadowing Essay Research Paper
Реферат: Простейшие
Роль митохондрий в апоптозе - Биология и естествознание курсовая работа
Турецкая республика - География и экономическая география контрольная работа
Учет трудовых ресурсов - Бухгалтерский учет и аудит дипломная работа