Экономика организации топографо-геодезического производства

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Топографо-геодезическая изученность объекта

 

На территории, где будут проводится топографо-геодезические работы, плановым обоснованием являются пункты Государственной геодезической сети, которые закреплены наружными знаками различной конструкции.

Высотным обоснованием являются марки и реперы нивелирования. Имеются реперы как грунтовые, так и стенные. Точность определения отметок этих марок и реперов соответствует точности нивелирования III  и IV класса.

Также в качестве пунктов высотного обоснования можно использовать пункты триангуляции и полигонометрии, так как их отметки определены с высокой точностью, соответствующей нивелированию III и IV классов.

 Обследование выявило надежность только 7 пунктов триангуляции и 7 пунктов полигонометрии. У остальных либо не сохранились геодезические  знаки, что затрудняет  измерение  горизонтальных  углов, либо нарушены  центры  знаков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Проектирование работ

 

Главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов служат государственные плановые и высотные сети.

  Высотные сети имеют реперы и марки для которых определены высоты относительно принятой поверхности.

Государственная плановая геодезическая сеть является плановой основой топографических съемок. Кроме того, она служит основой для решения ряда инженерно-технических задач, которые ставятся народным хозяйством и обороной страны (мелиорация и осушение, планировка городов, строительство и т. д. ). Высшие классы геодезических сетей необходимы для решения научных задач геодезии. К ним относятся:

1. исследование ряда явлений, связанных с жизнью Земли как планеты: периодических и вековых деформаций суши, смещение материков, перемещение береговых линий, движение земных полюсов, определение разностей уровней морей и океанов.
2. Изучение отступлений действительной фигуры Земли от математически выражаемой фигуры.
3. Определение формы и размеров математически выражаемой фигуры, наилучшим образом представляющей фигуру Земли в целом (определение размеров земного эллипсоида).

          Государственные  плановые геодезические сети  создаются методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их сочетаниями, что позволяет получить наибольший экономический эффект и повысить точность и качества проводимых работ.

Построение и развитие геодезических сетей осуществляется по принципы от общего к частному, т. е. от сети высшего класса, с наибольшей точностью, к низшему, с наименьшей точностью.

В зависимости от точности угловых, линейных измерений и длин сторон государственные сети подразделяются на сети 1, 2, 3 и 4 классов.

 

3.1  Триангуляция

 

Сеть  триангуляции  развивается  в  виде  примыкающих   один  к  другому  треугольников. В  треугольнике   измеряют  все  углы   и  в  определенных  местах  стороны. Для  жесткости  и  контроля   ориентирования   сети   на  отдельных   ее пунктах  определяют   астрономические широты, долготы  и азимуты. Геодезические  азимуты   используют   в качестве  исходных   при  уравнивании   сетей. Это  повышает  точность   ориентирования   сети  триангуляции, создает  надежный  контроль  угловых  измерений   и    ослабляет  влияние  систематических  погрешностей   измерения   углов.

Триангуляция  1   класса    развивается  в  виде  рядов, располагаемых   по  возможности   вдоль  меридианов  и  параллелей. Ряды  образуют  полигоны  периметром   800-1000  км.

Ряды  триангуляции  1  класса  состоят  из  треугольников, близких  к  равносторонним, со  сторонами   не  менее  20  км. Относительная средняя   квадратическая  погрешность  длин  базисных  сторон   не  должна  превышать  1:400000.

В  отдельных  районах  развивается  сплошные  сети   триангуляции   1  класса.

Триангуляция 2 класса   развивается  в  виде  сплошных  сетей, заполняющих  полигоны  1  класса. Пункты  и  стороны  триангуляции  1  класса, являются  исходными  для  сети  триангуляции  2  класса. Стороны  треугольников  в  сети  2  класса   могут  иметь  длину  от  7  до  20 км. Углы  треугольников   должны  иметь не  менее  30º. Относительная  средняя  квадратическая  погрешность  базисных  сторон   не  должна  превышать   1: 300000. Выбор   длин  сторон  сети  2  класса   должен  быть  экономически  обоснован.

Триангуляция 3  и  4  классов  -  это  триангуляция  сгущения. Пункты  триангуляции  3  и  4  классов  не    представляют  сплошную  сеть, а  даются  там, где  для  обеспечения   топографических  съемок  пунктов  2  класса  не достаточно. Пункты    триангуляции  3  и  4  классов   определяют   относительно  пунктов   высших  классов  вставкой  в  виде   отдельных  пунктов  или  жестких  систем.

Длины  сторон  триангуляции   3 класса  могут  иметь   длину 5-8  км, триангуляции  4   класса -  2-5 км.

Программа  и схема  построения  сетей  триангуляции   должны быть  таковы, чтобы:

- точность  государственной  геодезической  сети  обеспечивала  производство  топографических  съемок  любых  масштабов   и  решения  инженерно- технических  задач;

- результаты  работ  по  созданию  геодезических   сетей  удовлетворяли  научные  задачи  геодезии;

- развитие  сетей  проводилось   наиболее  целесообразным   методом -  методом  последовательного  сгущения, т.е.  придерживаясь  перехода  от  общего к  частному.

Для  длительного   сохранения  пунктов  триангуляции   на  местности  их  закрепляют  центрами. Для  различных  физико- географических условий  страны  разработаны  специальные  конструкции   центров, обеспечивающие  их  сохранность  и  неподвижность.

На  всех  пунктах   триангуляции  1-4 классов  устанавливаются  два  ориентирных  пункта ( ОРП) с  подземными  центрами.

Ориентирные  пункты  должны  быть  видны  в  теодолит, установленный  на  штативе  над  центром  знака. Расстояние    до  ориентирных  пунктов  должно  быть  от 500  до   1000 м. За  один   из  ориентирных  пунктов   разрешается  принимать  хорошо  видимый  с  земли  геодезический  пункт  или  местный   предмет  при  условии, что  он  расположен   не далее  3  км  от  пункта  сети.

Построение  сетей  триангуляции   разделяется  на  ряд  отдельных  процессов, выполняемых  в  определенной  последовательности:

- геодезическое  обследование -  собирают  данные  о  климате, почвах, гидрографии, дорожной  сети, растительности, сведение  о  затратах  на  рабочую  силу   и  транспорт  и  т.д;

- составление  проекта  триангуляции -  составляется, как  правило, на  топографических  картах   масштаба  1:10000;

- рекогносцировка  пунктов  триангуляции – это  уточнение  камерального  проекта, изыскание  на  местности  выгоднейшего  варианта, намеченного  проектом  сети;

- построение  знаков  и  закладка центров  и  ОРП ;

- измерение  базисных  сторон;

- астрономическое  определение  координат φ   и   λ;

- измерение  горизонтальных  углов  треугольников  и  зенитных  расстояний;

- камеральная  обработка  материалов;

- составление    технического  отчета.

 

3.2  Полигонометрия

 

Полигонометрия – один  из  основных  методов  построения  опорной  геодезической  сети. Этот  метод, как  и  метод  теодолитных  ходов, заключается   в проложении  на  местности   ломаных  линий, называемых ходами, с  измерением  всех  углов  поворота  и  длин  линий. Геодезическими  пунктами, как  их  в  этом  случае  называют  пунктами  полигонометрии, являются  вершины  ломаных  линий. Сторонами  полигонометрического  хода  называют  отрезки   ломаной  линии, а  углом  поворота – горизонтальный  угол между  сторонами  хода.

Полигонометрические  ходы  отличаются  от  обычных  теодолитных  ходов  назначением  и  значительно  более высокой  точностью  измерений  углов  и  линий.

 Полигонометрические  работы  необходимы  для  обоснования  крупномасштабных  съемок  городов  и  населенных  пунктов, для  всевозможных  геодезических  разбивок  большей  точности  при  строительстве  крупных  инженерных  сооружений.

В  зависимости  от  способа  измерения  линий  различают  следующие  виды  полигонометрии: с  непосредственным  измерением  длин  линий, светодальномерная, радиодальномерная.

Классификация  полигонометрии  основана  на  принципе  последовательного  перехода. Пункты  полигонометрии, определенные  с большей  точностью, служат  опорой  для  полигонометрических  ходов  меньшей  точности.

Полигонометрические ходы  1 класса  прокладывают  взамен  рядов  триангуляции   1  класса, располагая  их  по  возможности  вдоль  меридианов  и  параллелей, с  длиной  хода  не  более 200 км. Звено  полигонометрии   1  класса  должно  быть  вытянутым. Современные  свето- и  радиодальномеры  дают  возможность  измерять  длины  линий  20-60 км  с  относительной  погрешностью  порядка  1:300000- 1:400000  по  данным  обработки  результатов  измерений  на  станции.

Полигонометрия  2  класса  развивается  внутри  полигонов  триангуляции  или  полигонометрии  1  класса  в  виде  сети  замкнутых  полигонов, обеспечивающих  дальнейшее  сгущение   сети  полигонометрии   3  класса. Полигонометрия  2  класса  развивается  по  особо  разработанной  программе  в  виде  треугольных  или  четырехугольных  полигонов.

Полигонометрические  ходы  3  класса   должны   сгущать  сеть  внутри  полигонов  2 класса, доводя  ее до  плотности  1  пункт  на  50-60 км².

Полигонометрия  4 класса   развивается  в  основном  на  объектах  крупномасштабных  съемок  по  специальным требованиям. Пункты  полигонометрии  4  класса  определяются  относительно  пунктов  сети  высших  классов   проложением  одиночных  ходов  или    системы  ходов, образующих  узловые  пункты.

Полигонометрические    ходы  различают  не  только  по  классам, но  и  по геометрической  форме, которую  они  имеют. Так, полигонометрические  ходы  могут  быть: разомкнутыми, замкнутыми.

Последовательность  работ  в  полигонометрии  следующая:

- составление  проекта;

- рекогносцировка;

- построение  геодезических  знаков, закладка  центров  и  ОРП;

- поверки  и  испытания  угломерных  приборов;

- испытания и  компарирование  линейных  измерительных  приборов;

- угловые  и линейные  измерения, определение  элементов  приведения  и  высоты  знака.

- предварительные  вычисления, обработка  полевых  измерений   и  оценка  их  точности;

- уравнительные  вычисления  и  оценка  точности  по  данным  уравнивания;

- вычисление  окончательных значений  длин  линий, дирекционных  углов  и  координат;

- составление  каталогов   координат  и  альбомов  привязок   полигонометрических  пунктов;

- составление  технического   отчета.

 

3.3 Теодолитные ходы

 

Теодолитные   ходы  являются  одним  из  видов  съемочных  сетей. Их  сущность  заключается  в  определении   планового  положения   точки  хода  относительно  точек  по  измеренному  горизонтальному  углу  на  этой  точке  и  по   измеренному  расстоянию.

Теодолитные ходы   бывают: замкнутые, разомкнутые (проложенные  между  двумя  твердыми  точками), висячие (теодолитный  ход  только  одним  концом  опирается  на  точку  с известными  координатами), свободные (не имеющие  ни  одной  твердой  точки).

Перед  производством  полевых  работ  составляют  проект  теодолитных  ходов, пользуясь имеющимися  на  данную  территорию  топопланами   или  картами  более  крупного  масштаба. На эти   планы  наносят  границы  участка  работ, и  все  имеющиеся  на  данной  территории  точки  государственной  геодезической  сети.

После  этого  проектируют  теодолитные  ходы, длины  сторон  которых  зависят  от  масштаба  съемки. Отдельные  теодолитные  ходы  должны  пересекаться  только  на   углах  поворота. Замкнутые  теодолитные  ходы  не  должны  быть  вытянутыми.

Поворотные  точки  теодолитных  ходов  выбирают  так, чтобы они  обеспечивали: видимость  соседних  вех, удобную  постановку  на  них  теодолитов и  т.д.

Имея  на  руках  проект  ходов, производят  детальную  рекогносцировку  местности  в  целях  изучения  ее  для  наиболее  выгодного  выбора  направления  запроектированных  теодолитных  ходов. Осматривают  все  имеющиеся  на  данной  территории  пункты  государственной  геодезической  сети, местной  съемочной  сети  и  намечают  местоположение всех  поворотных  точек  хода, уточняют  границы  участка, который  должен  быть   с  данного  хода.

В  теодолитных  ходах  углы  измеряют  теодолитом , а  стороны  мерной  лентой   с  точностью  1:3000  при  измерениях  по  асфальту, 1:2000   по  твердому  грунту   и   с  точностью   1:1000  -   при  неблагоприятных  условиях  ( пашня, заболоченное  место, песок   и  т.д.)