Курсовой проект часть 4 Характеристика запроектированных ходов полигонометрии IV класса. Закрепление пунктов полигонометрии IV класса. Предрасчет и анализ точности запроектированной линейно-угловой сети IV класса. Анализ результатов предрасчета точности з

3.2.3 Характеристика запроектированных ходов полигонометрии IV кл.

В данной работе была запроектирована сеть полигонометрии, опирающаяся на 3 пункта трилатерации III класса, описанные ранее в пункте 1.3.

Всего было запроектировано 8 пунктов. Их координаты определены вручную по топографической карте и представлены в таблице 7. 

Таблица 7

Положение пунктов полигонометрии обозначено на схематическом изображении полигонометрии IV класса и 1 разряда (Приложение Г ).

Для всех сторон полигонометрии IV класса построены профиля видимости (Приложение В). Если видимости нет, то возникает необходимость установки пирамиды. Пирамиды бывают трехгранные и четырехгранные, металлические или деревянные, их сооружают на тех пунктах, с которых наблюдения будут выполняться с земли [1]. В данной работе такая необходимость возникла.

3.2.4 Закрепление пунктов полигонометрии IV класса

Пункты геодезических сетей должны надежно закрепляться на местности таким образом, чтобы обеспечивалась неизменность их положения и целостность на протяжении продолжительного времени. Пункты полигонометрических ходов и сетей на местности закрепляются центрами и знаками.

Центры геодезических пунктов служат для точного обозначения места пункта и долговременной сохранности. Центры имеют различную конструкцию и разделяются на типы, зависящие от физико-географических условий района работ, характера грунта, глубины его промерзания. Центры изготовляют из бетона, либо из металлических труб, заполненных бетонным раствором и надежно защищенных от действия коррозии. В верхней части бетонного блока или трубы заделывается специальная металлическая марка с отверстием, которое является носителем координат.

При развитии геодезического обоснования в городах и на промышленных площадках все пункты полигонометрии IV класса, 1 и 2 разряда закрепляются постоянными знаками.(рис 4)

Рис 4 — Центр пункта полигонометрии 4 класса

Наружные знаки устанавливаются над центрами пунктов для обеспечения прямой видимости между пунктами при измерении углов (горизонтальных и вертикальных) и длин светодальномерами.

Наружные знаки устанавливаются следующих типов:

— простая пирамида — металлическая или деревянная, трёхгранная или четырёхгранная. Устанавливается в тех случаях, когда видимость между пунктами открывается непосредственно с земной поверхности.(рис 5)

— пирамида-штатив — металлическая или деревянная, устанавливается в том случае, если инструмент необходимо поднять над землёй на высоту от 1,2 м до 6м. Металлическая пирамида-штатив может иметь съёмный визирный цилиндр. Кроме этого должна быть стационарная или разборная (переносная) площадка для наблюдателя.

Рисунок 5– Простая пирамида

3.2.5 Выбор приборов для производства полевых работ

Согласно предъявленным к приборам требованиям при проектировании полигонометрии IV класса (точность измерения угла 3″) измерение углов может производиться электронным тахеометром Sokkia SET 230 R, который описан в пункте 3.1.5. 

3.2.6 Методика выполнения полевых работ

Измерение углов в сетях полигонометрии производится способом измерения отдельного угла или способом круговых приёмов по трехштативной системе. Центрирование прибора над точкой осуществляется с точностью до 1 мм. Способ круговых приёмов используют тогда, когда количество направлений на пункте больше 2. Выбирается направление с наилучшей видимостью, например NA, которое называют начальным направлением. Измеряются углы, образованные начальным направлением и всеми остальными сторонами.

                   Рис.6 – Схема измерения углов способом круговых приемов

Установив тахеометр в точке N последовательно наводят трубу на точки А, В, С, D, А и берут отсчёты при положении КЛ. Заканчивают наведение на начальное направление А (замыкание по горизонту). На этом заканчивается полуприём. Во втором полуприёме труба переводится через зенит и при КП наводят трубу на начальное направление А, далее, вращая алидаду против хода часовой стрелки наводят на D, С, В, А, каждый раз беря отсчёты по лимбу.

Результаты записывают в журнал. Измерения производят несколькими приёмами, количество которых устанавливаются инструкцией в зависимости от типа тахеометра и класса полигонометрии .

Каждый последующий приём выполняют аналогично, но для ослабления влияния ошибок штрихов лимба, его представляют на величину

 (или 5), (1)

где n — число приёмов.

Значение начального направления будет иметь две величины (из-за ошибок наблюдений в полуприёме). Разность отсчетов на начальное направление А (незамыкание горизонта) распределяется на все направления с обратным знаком в соответствии формулой (2).

 (2)

где _ср – средняя величина не замыкания горизонта, в секундах.

В каждом приёме направление надо привести к общему нулевому направлению. Окончательное значение измеренного направления берётся как среднее из n-приёмов.

Способ отдельного угла применяется при наличии на пункте только двух направлений. Порядок наблюдений при этом остаётся такой же, как и в способе круговых приёмов. Отличие состоит в том, что на начальный пункт повторно не визируют (не производят замыкание горизонта), и алидаду вращают, как в первом, так и во втором полуприёмах, по ходу часовой стрелки.

Установив прибор в точке N последовательно наводят трубу на точки А, В и берут отсчёты. На этом заканчивается полуприём. Во втором полуприёме труба переводится через зенит и при КП наводят трубу на начальное направление А, далее, вращая алидаду против хода часовой стрелки наводят на В, А, берут отсчеты по лимбу.

Рис. 7 – Схема измерения углов способом измерения отдельного угла

Результаты записывают в журнал. Измерения производят несколькими приемами, количество которых устанавливаются инструкцией в зависимости от типа тахеометра и класса полигонометрии.

Направление на стенные знаки в полигонометрии 4класса измеряют тремя круговыми приёмами, после окончания измерения углов по ходу. В полигонометрии 1 и 2 разряда направление на стенные знаки измеряются по программе измерения основных углов.

3.3 Предрасчет и анализ точности запроектированной линейно-угловой сети IV класса

3.3.1 Подготовка исходных данных для предрасчета

По окончанию полевых работ приступают к вычислительной обработке результатов полевых измерений. Цель обработки — оценка качества и точности произведённых измерений, получение предварительных координат и окончательных координат пунктов.

Вычислительная работа предусматривает следующие этапы обработки результатов полевых измерений:

1. Предварительная обработка результатов полевых измерений;

2. Уравнительные вычисления;

3. Составление каталога.

Результаты измерений обрабатываются при помощи программы «МГСети».

Производится ввод координат пунктов (стояния, визирования вперед и назад), и отметок реперов нивелирования. Исходные данные для предрасчета указаны в таблицах 3 и 6.

Программа «МГСети» производит расчет результатов и выводит на экран:

— уравненные координаты точек сети (среднии квадратические ошибки М_х и М_у);

— результаты уравнивания измерений по станциям (углы между пунктами и длины сторон);

— уравненные стороны по станциям (дирекционный угол, средняя квадратическая ошибка дирекционного угла, длины линий, средняя квадратическая ошибка длин линий, относительная ошибка).

3.3.2 Анализ результатов предрасчета точности запроектированной сети

В начале работы с программой были установлены среднеквадратические ошибки. В данном случае, согласно инструкции СКО для полигонометрии для вертикального и горизонтального угла — 3’’. СКО измерения длинны – 2+2*10⁶. СКО измерения высоты инструмента – 4,0.СКО измерения высоты визирования – 5,0, ошибка единицы веса превышения – 6,5662

После того, как запроектирована сеть сгущения, необходимо убедиться, соответствует ли точность сети требованиям, которые предъявляются к данной сети сгущения инструкцией. По результатам можно сделать вывод, что максимальная относительная ошибка хода равна 1:43748 и не превышает допустимую (для 4 класса согласно инструкции она составляет 1:25000).

Согласно п. 1.1.16 [1] средние ошибки в положении на плане предметов и контуров местности с четкими абрисами относительно ближайших точек съемочного обоснования не должны превышать 0,5 мм. Для перехода от средних ошибок к средним квадратическим ошибкам используется коэффициент 1,25. Тогда =0,625 мм.

Для нашего масштаба =0,625*5=3,125м. Полученная величина справедлива для точек контура.

Чтобы погрешность координат низших разрядов не влияла на точность координат точек высших разрядов, они должны быть определены с заданной точностью.Источники погрешностей считаются пренебрежительно малыми, если они составляют не более 20%-30%. Следовательно, для теодолитного хода =0,3*3,125=0,9375 м; для полигонометрии 1 разряда =0,3*0,9375=0,2812 м; для полигонометрии и трилатерации IV класса =0,0844 м.

Необходимо вычислить величину  для каждой точки и сравнить с  в соответствии с заданным классом и разрядом.

Максимальная Ml в сети трилатерации IV класса – 0,0077 м, полигонометрии IV класса – 0,0176 м (Приложение Е); полигонометрии 1 разряда – 0,0139 м (Приложение Ж). Следовательно, вычисленные Ml не превышают допустимого значения.

Результаты предрасчета точности для линейно-угловой сети IV класса представлены в Приложении Е, результаты предрасчета точности для линейно-угловой сети 1 разряда – в Приложении Ж.