ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ РАЙОНА РАБОТВ процессе проектирования производится сбор и анализ ранее выполненных в заданном районе топографо-геодезических и картографических работ. По собранным материалам составляется топографо-геодезическая изученность объекта работ и устанавливается возможность использования имеющихся материалов и геодезических данных, в том числе в качестве исходных данных, при выполнении планируемых работ. На территории н.п. Снов Колыванского района Новосибирской области имеется карта масштаба 1:25000 с номенклатурой N-34-37-В-в. Топографическая съемка на территории выполнена в 1974 г., а обновление карты произведено в 1975 г. На карте имеются 4 пункта триангуляции, и 2 грунтовых репера: п.т. Коровкино, 72 х07 п.т. Новоселки, 71х07 п.т. Дубровино, 69х10 п.т. Михалино, 68 х11 грунтовые реперы: г.р. №57, 69х10; г.р. №58, 71 х10 Согласно требования инструкции по топографическим съемкам средняя плотность пунктов государственной геодезической и нивелирной сети для создания съемочного геодезического обоснования на территориях, подлежащих съемке в масштабе 1:5000 должно быть не менее 1 пункта триангуляции или полигонометрии на 20-30 км2 и одного репера нивелирования на 10-15 км2. Так как площадь района работ составляет 26,8 км2, то плотность существующей геодезической основы достаточна. Дальнейшее сгущение геодезической сети в проекте осуществлялось путем проложения ходов полигонометрии 1-го и 2-ого разрядов. ОБОСНОВАНИЕ ТОЧНОСТИ И ПЛОТНОСТИ ПУНКТОВ ПЛАНОВО-ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ ДЛЯ КРУПНОМАСШТАБНЫХ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ СЪЕМОК Плотность геодезических сетей определяется масштабом съемки, высотой сечения рельефа, а также необходимостью обеспечения геодезических, маркшейдерских, мелиоративных, кадастровых и других видов работ как для целей изысканий и строительства, при дальнейшей эксплуатации объектов строительства. Геодезической основой крупномасштабных съемок при решении различных инженерно-геодезических задач служат: а) государственные геодезические сети: триангуляция и полигонометрия 1,2,3,4 классов; нивелирование I, II, III, IV классов; б) геодезические сети сгущения: триангуляция 1 и 2-го разрядов, полигонометрия 1 и 2-го разрядов; техническое нивелирование; в) съемочная геодезическая сеть: плановые, планово-высотные съемочные геодезические сети, отдельные пункты. Сгущение геодезической основы, как правило, производится об общего к частному, от высшего класса (разряда) к низшему. Следует стремиться к сокращению многоступенчатости геодезических построений и развивать на местности одноклассные (одноразрядные) сети на основе применения современных геодезических приборов и средств вычислительной техники. Средняя плотность пунктов ГГС сети при создании съемочного геодезического обоснования топографических съемок, как правило, должна быть доведена: · на территориях, подлежащих съемкам в масштабе 1: 5000, до одного пункта полигонометрии или триангуляции на 20-30 км2 и одного репера нивелирования на 10-15 км2; · на территориях, подлежащих съемкам в масштабе 1: 2000, до одного пункта полигонометрии или триангуляции на 10-15 км2 и одного репера нивелирования на 5-7 км2; · на застроенных территориях городов и подлежащих застройке в ближайшие годы плотность пунктов ГГС должно быть не менее одного пункта на 5 км2. Дальнейшее увеличение плотности геодезической основы крупномасштабных съемок достигается развитием геодезических сетей сгущения и съемочного обоснования. Плотность геодезической основы должна быть доведена развитием геодезических сетей сгущения в городах, прочих населенных пунктах и на промышленных площадках до 4 пунктов триангуляции и полигонометрии на 1 км2 в застроенной части и одного пункта на 1 км2 участка. Для обеспечения инженерных изысканий и строительства в городах и на промышленных объектах плотность геодезических сетей может быть доведена до 8 и более пунктов на 1 км2. Плотность геодезической основы для съемок в масштабе 1: 5 000 территорий вне населенных пунктов должна быть доведена до одного пункта на 7-10 км2, а для съемок в масштабе 1: 2000- до одного пункта на 2 км2. Развитием съемочных геодезических сетей достигается плотность, обеспечивающая непосредственное выполнение съемки. Реальная плотность пунктов геодезической основы П, характеризуется площадью объекта, приходящейся на один пункт геодезических построений:
где Р – площадь; n – число пунктов. Следовательно, на территории подлежащей съемке в масштабе 1:5000 площадью 26,8 км2 количество пунктов полигонометрии должно составлять 28. Точность планового обоснования определялась по величине средней квадратической ошибке (с.к.о.) положения пункта в наиболее слабом месте хода (середине) Мср и с.к.о. конечной точки хода Мк по формуле:
где Мср – средняя квадратическая ошибка (с.к.о.) положения пункта в наиболее слабом месте хода- его середине; Мк – с.к.о. положения конечного пункта в ходе полигонометрии. Так как масштаб топографической съемки 1:5000, то Мср≤0,5 м. Точность высотного обоснования определялась по формуле: Mhср≤0, 1*hс, (3) где Мh – ошибка высотного положения пунктов, hс – высота сечение рельефа. Проект геодезического обоснования создается для целей крупномасштабной съемки местности в масштабе 1:5000. Картограмма расположения листов в заданном масштабе приведена в приложении В. На территории района работ характер рельефа всхолмленный с углами наклона рельефа до 4◦, поэтому высота сечения рельефа была выбрана 1 м (табл. 1) Таблица 1 Определение характера рельефа местности по углам наклона
При разработке проекта планового обоснования использован метод полигонометрии, а для высотного обоснования – нивелирование.IV класса
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛАНОВОГО ОБОСНОВАНИЯ В современных условиях полигонометрия является одним из основных методов определения положения координат пунктов плановых геодезических сетей, при сгущении геодезической основы на городских застроенных и незастроенных территориях. При создании геодезической сети методом полигонометрии на местности строят геодезические пункты, соединив которые получают ломаную линию, в которой измеряют все длины сторон Si, соединяющих пункты, а на пунктах углы поворота βi. Конечные пункты такого хода называются опорными, на них измеряют примычные углы β1 и βn+1 между исходными и определяемыми сторонами. Для исходных сторон известны дирекционные углы или Азимуты. Полигонометрические сети должны содержать избыточное число исходных данных. С целью обеспечения большей жесткости при создании сетей следует стремиться к сокращению ее многоступенчатости, например, развитие полигонометрии 4 класса и 1 разряда. При проложении параллельных полигонометрических ходов одинаковой точности (одного класса или разряда) и по длине близких к придельным расстояния между пунктами должно быть не менее 2,5 км в 4 классе и 1,5 км- в 1 разряде. При меньших расстояниях между ближайшими пунктами должна быть произведена связь путем проложения хода соответствующего класса или разряда. При проложении полигонометрических ходов разной точности, например 1 разряда и 4 класса, идущих параллельно, и при наличии расстояний между пунктами менее 1,5 км между этими ходами должна быть произведена связь проложением хода 1 разряда. Пункты полигонометрического хода должны закрепляться на местности центрами (но не все, а только часть их) в соответствии с требованиями плотности обеспечения съемки плановой основой. Обязательно закрепляются узловые пункты. Высоты полигонометрических пунктов должны определяться нивелированием IV класса или техническим. В горной местности при обеспечении съемок с сечением рельефа через 2 и 5 м допускается определять высоты пунктов тригонометрическим нивелированием. Полигонометрические работы состоят из следующих процессов: 1) составление проекта. 2) рекогносцировка трассы и пунктов полигонометрического хода. 3) установка знаков и закладка центров. 4) измерение углов. 5) измерение линий. 6) привязка к пунктам государственной геодезической сети высших классов и разрядов. 7) обработка результатов полевых измерений. 8) предварительные вычисления и оценка точности полевых измерений. 9) уравнительные вычисления и оценка точности полученных результатов. 10) составление каталога. 11) составление технического отчета. Основная задача проектирования состоит в том, чтобы из всех возможных вариантов тот вариант полигонометрических ходов и сете, который по точности соответствовал бы поставленным задачам, а для осуществления требовал бы минимальных трудовых и денежных затрат. Проектирование полигонометрических ходов и сетей 4 класса, 1 и 2 разряда производят с учетом масштаба и метода предстоящих съемок, требований инструкции, а также и специальных требований, предъявляемых и другими организациями. До начала проектирования необходимо определить границы обеспечиваемого района; собрать данные об условиях работ в нем: · сведения о путях и средствах сообщения · метеорологические сведения · физико- географические и геоморфологические описания · данные гидрологических исследований и т. п собрать топографические карты масштаба 1: 25 000 и крупнее, схемы ранее исполненных триангуляционных и полигонометрических сетей, чтобы установить наличие и пригодность исходных пунктов. Кроме того,до начала работ надо выяснить необходимую густоту обеспечения территории геодезическими пунктами с учетом перспективы развития территорий согласно генеральному плану и плану освоения земель, а также точность определения положения пунктов, дирекционных углов и длин линий. Полигонометрические углы проектируются в виде отдельных разомкнутых ходов, опирающихся на два исходных пункта. При обеспечении геодезическими пунктами значительных площадей проектируют полигонометрические сети. При этом следует учитывать, что ходы и сети 4 класса должны опираться на пункты триангуляции и полигонометрии высших классов. Ходы и сети 1 разряда должны прокладываться между пунктами 4 класса, ходы и сети 2 разряда- между пунктами ходов 1 разряда. При составлении проекта вначале задаются наиболее целесообразной схемой построения сети, точностью измерения углов и линий и рассчитывают ожидаемые ошибки по формулам, приведенным в параграфе 50.Если ожидаемая точность не удовлетворяет предъявленным требованиям, то изменяют схему построения и повторяют расчет. Детальное проектирование полигонометрических ходов 4 класса и 1 и 2 разрядов для незастроенной территории производят на топографических картах масштаба 1: 25 000, а для застроенной территории- масштаба 1: 10 000. На картах вначале наносят исходные пункты на территорию объекта и на смежные участки, после чего намечают направления отдельных ходов в соответствии с принятой схемой развития сети. Ходы намечают в тех местах, где они с максимальной эффективностью могут быть использованы, однако при этом учитывают и характер местности, и имеющиеся приборы для линейных измерений. Ходы должны прокладываться по местности, наиболее благоприятной для производства угловых и линейных измерений. В соответствии с этим ходы намечают вдоль дороги или около них, по долинам рек, по существующим лесным просекам, избегая заболоченных мест. После того как намечено направление отдельных ходов, переходят к выбору положения отдельных пунктов с соблюдение максимальной и минимальной длины линий. Следует также помнить, что места, намечаемые для постановки полигонометрических знаков, должны обеспечивать их долговременную сохранность. Не следует предусматривать постановку знаков на пашне, болотах, оползнях и т.п. Для проверки на местности, уточнения, дополнения и исправления составленного по топографической карте проекта полигонометрической сети производится рекогносцировка. В проекте сгущение государственной геодезической основы выполнялось методом полигонометрии 1-го и 2-го разрядов с соблюдением основных нормативных технических параметров (табл. 2). Таблица 2 Требования, предъявляемые к полигонометрии 4 класса, 1 и 2-го разрядов
Примечания: 1. В ходах число сторон и их длины в интервале max-min могут быть любыми при соответствии других показателей данным таблицы. 2. Приведенные показатели для полигонометрии 4 класса в сетях сгущения отличаются от показателей полигонометрии 4 класса ГГС. Точность полигонометрических ходов различного назначения при их определенных параметрах в подавляющем большинстве действующих нормативных документов характеризуется и регламентируется предельными относительными ошибками хода. После нанесения на карту установленных или определяемых исходных пунктов и определения нормативного количества новых пунктов для сгущения геодезической основы методом полигонометрии на карте эскизно намечаются варианты направлений полигонометрических ходов между исходными пунктами с приблизительно равномерным расположением новых пунктов в границах объекта. При проектировании рекомендуется по возможности прокладывать ходы, близкие по форме к прямолинейным, приурочивая их направления к транспортным магистралям (ходы вдоль дорог, по берегам рек), в лесных массивах ходы прокладываются по просекам и т.д. Проектируемым ходам дается название, которое состоит из названий (номеров) через дефис начального и конечного исходных пунктов, остальным пунктам полигонометрических ходов присваиваются только номера. По выбранному направлению хода намечается местоположение первого проектного пункта с соблюдением требований и рекомендаций инструкции [3], одновременно решается вопрос о способе привязки проектируемого хода к исходному пункту и исходным направлениям. Относительно намеченного на карте пункта выбирается местоположение следующего пункта. По аналогичной схеме определятся местоположение остальных проектных пунктов хода и способ привязки на конечном исходном пункте. Важнейшим условием при определении местоположения пунктов полигонометрии 4 класса, 1 и 2-го разрядов является наличие видимости с земли между смежными пунктами. При установлении отсутствия видимости между пунктами следует изменить местоположение одного, двух пунктов, возможно изменение и направления хода. Расчет точности запроектированных ходов полигонометрии выполнялся в программном комплексе CREDO_dat и включал вычисление средней квадратической ошибки в наиболее слабом месте хода (его середине), средней квадратической ошибки положения конечной точки хода Мк, а также относительной ошибке хода по формуле (2). Полученное значение предельной относительной ошибки не должно превышать его нормативного значения – 1/T, установленного инструкцией:
Основные характеристики запроектированных ходов полигонометрии приведены в табл. 3 Таблица 3 Основные характеристики полигонометрии 4-го и 1-го разряда
Средние квадратические ошибки положения пунктов в ходах полигонометрии 4-го класса и 1-го разрядов в наиболее слабом месте не превышают величины 0,039 м, а величины относительных ошибок ходов полигонометрии не превышают требуемых значений.
|
, (1)
, (2)
