Шпаргалка по "Геодезии"

1.сущность и классификация геодезических  измерений.

Измерение какой либо вели чины - это процесс сравнения данной величины с однородной ей величиной принятой за единицу измерения.

Классификация измерений  различают следующие измерения:

1группа: Непосредственные и косвенные измерения

Непосредственные (прямые) измерения- это измерения при которых объект непосредственно сравнивают с единицей измерения. Например: измерение длин линий, измерение углов.

При косвенных измерения  результат получают путем вычислений по измеренным значениям других величин, то есть косвенным путем. Например: Вычисление горизонтального проложения линии по ее измеренным длине и углу наклона.

2группа: Необдимые и избыточные.

Если одна  и также  величина измерена n раз, то необходимым является, лишь одно измерение, а все остальные n-1 являются избыточными.

Избыточные измерения  служат для контроля качества выполненными измерений и оценки их точности.

3группа: Равноточные и неравноточные измерения.

Равноточные - это измерения  выполненные приборами одинаковой точности желательно одним и тем  же прибором, одним и тем же исполнителем по одной и той же методике и  при одинаковых внешних условиях.

Неравноточные - это измерения, выполненные разными приборами  или одним и тем же прибором по разной методике в различных условиях, различными исполнителями или приборами  одинаковой точности, но при различном  числе приемов.

2.классификация погрешностей геодезических  измерений. 

При многократных измерениях одной и той же величины результаты измерений отличаются как друг от друга, так и от истинного значения измеряемой величины.

Это происходит  из-за того, что каждый результат измерения  содержит погрешность, она рассчитывается по формуле:

∆=l-x,

где ∆- абсолютная( истинная) погрешность

l - результат измерения

x – точное  (истинное) значение измеряемой величины

Считается, что точное значение измеряемой величины, можно получить, используя прибор более высокой  точности.

Иногда точное значение величины известно заранее. Например, сумма внутренних углов многоугольника. Различают  следующие погрешности измерений:

1. Грубые погрешности появляются по вине исполнителя или неисправности прибора. От грубых погрешностей нужно избавляться путем проведения контрольных измерений.
2. Систематические погрешности. Они появляются в каждом результате измерения по определенной закономерности. (всегда одни и те же).

Систематические погрешности

19,5=20,0- могут быть обусловлены. 20,0=20,0- мнимыми погрешностями, приборными  погрешностями, погрешностями при  нарушении правил теории, погрешностями  за счет влияния окружающей  среды. От систематических погрешностей  избавляются путем внесения поправок.

3. Случайные погрешности. Они не устранимы и неизбежны, появляются без всяких закономерностей, во всех измерениях. Однако, их поведение подчиняется законам больших чисел, потому их можно анализировать, контролировать и сводить к необходимому минимуму.

6. оценка точности результатов  непосредственных равноточных измерений  по вероятнейшим погрешностям.

При выполнении ряда равноточных  измерений вероятнейшим значение измеряемой величины будет являться среднее  арифметическое из результатов измерений:

L=[l]/n,

Где L-среднее арифметическое из результатов измерений

[l] - сумма результатов

n- число измерений

Точность измерений характеризуется  величиной средней  квадратической погрешности, которая рассчитывается по формуле:

 m=√[∆²]/n

где ∆- абсолютная(истинная) погрешность

n-число измерений.

В практике геодезических  измерений истинные погрешности  бывают известны очень редко, так  как редко известно точное значение измеряемой величины. Поэтому среднюю квадратическую погрешность одного результата измерений вычисляют по вероятнейшим погрешностям( формула Бесселя):

m= √[ν²]/n-1

где ν-вероятнейшая погрешность,

n-число измерений.

Вероятнейшую погрешность  вычисляют по формуле:

Ν=L-l,

Где L- среднее арифметическое из результатов измерений,

l-результат измерения.

Средняя квадратическая погрешность среднего арифметического вычисляется по формуле:

M=m/√n

3.Случайные погрешности измерений,  их свойства.

1 свойство: положительные  и отрицательные погрешности  встречаются одинаково часто. 

2 свойство: чем больше  по абсолютной величине погрешность,  тем реже она встречается.

3 свойство: значение случайных  погрешностей при данных условиях  измерения не могут превосходить  некоторого предела. 

4 свойство: с увеличением  количества равноточных измерений,  среднее арифметическое из случайных  погрешностей стремится к нулю.

Повеление случайных погрешностей в ряду равноточных измерений  подчиняется закону нормального  распределения К.Гаусса.

Рисунок

Как омечалось ранее, абсолютная величина случайной погрешности  определяется разностью между результатом  измерения и точным результатом  измеренной величины.

Но абсолютная погрешность  не является исчерпывающим показателем  точных измерений. Поэтому вычисляют  относительную погрешность:

Ε=∆/l

Ε=1/2000

Пример: линия длиной 1000м  измерена с абсолютной погрешностью ∆1=0,4 м, линия 600м измерена с абсолютной точностью ∆2= 0,3м

Определить соответствует  ли данная точность требованиям к  измерению длин линии теодолитных  ходов и какая из линий измерена точнее.

Ε₁=0.4/1000=1/2500

Ε₂=0.3/600=1/2000

Ответ: точность измерения  соответствует требованиям. Первая линия измерена точнее.

4.Принцип среднего арифметического в математической обработке результатов равноточных измерений

Допустим выполнено n равноточных измерений величины Х., точное значение которой известно. Получены результаты l₁,l₂,l₃…l_n. При этом допустим, что грубые и систематические погрешности устранены. Тогда случайные погрешности ∆ будут представлены следующим рядом.

            ∆₁=l₁-Х

            ∆₂=l₂-X

           ∆₃=l₃-X

           ∆_n=l_n-X

Сложив левые и правые части этих равенств

∆₁+∆₂+∆₃+…+∆_n=l₁+l₂+l₃+…+l_n-nX

Или в обозначениях Гаусса можно записать [∆]=[l]-nX, отсюда,

X=([l]/n)-([∆]/n)

 Из этого выражения  видим, что [l]/n-среднее арифметическое из результатов измерений, [∆]/n-среднее арифметическое из случайных погрешностей, согласно одному из  свойств  случайных погрешностей [∆]/n           0

Следовательно, n среднее арифметическое при увеличении числа измерений приближается к точному значению величины. Поэтому, среднее арифметическое можно рассматривать как вероятнейшее значение измеряемой величины при неограниченном числе измерений.

Поскольку на практике число  измерений ограничено, то среднее  арифметическое будет отличаться от истинного значения измеренной величины, однако при всяком числе измерений  среднее арифметическое считают  более надежным значением  измеряемой величины.

В геодезии среднее арифметическое обозначают L.

11. Веса функций измеренных величин

Если известны веса аргументов функции, то можно найти вес и  самой функции.

При определении веса функции  измеренных величин необходимо пользоваться следующим алгоритмом:

1. записать функцию в явном виде;
2. определить СКП этой функции;
3. перейти от СКП к обратному весу по формуле: 1/Р=m^2.
4. Найти вес функции.

Доя некоторых функций  выведены формулы для вычисления обратного веса.

1. функция общего вида( z=f(x₁,x₂,…,x_n)):
2. сумма или разность измеренных независимых величин ( функция вида z=xy:1/P_z=1/P_x+1/P_y+…+1/P_w.

12. Понятие о среднем весовом  в математической обработке неравноточных  измерений. Средняя квадратическая погрешность среднего весового.

При неравноточных измерениях нельзя находить вероятнейшее значение измеряемой величины как среднее  арифметическое, потому что степень  доверия к каждому отдельному результату неодинакова.

При неравноточных повторных  измерениях одной и той же величины вероятнейшее значение этой величины вычисляют по формуле среднего весового:L_B=[Pl]/[P]=(P₁l₁+P₂l₂+…+P_nl_n)/P₁₊P₂+…+P_n, где

L_B-среднее весовое, _, P_i- вес i-го результата измерений, L_i- результат i-го измерения.

Среднее весовое можно  вычислить с использованием приближенного  значения  l₀: 

L _B= l₀+[Pε]/[P], где ε= l_i-l₀

Для  оценки точности измерений  сначала определяют СКП единицы веса, т.е. СКП такого измерения, вес которого равен единице: μ=√(ν²Р)/n-1, где ν= L_B-l.

СКП среднего весового вычисляют по формуле:  М_В=μ/√[Р].

13.Тахеометрическая съемка, ее сущность 

При тахеометрической съемке одновременно определяют положение  снимаемых точек в плане и  по высоте, то есть ситуацию и рельеф снимают одновременно.

По данным тахеометрической съемки после камеральной обработки  составляют план местности с горизонталями.

Тахеометрические съемки используют для подготовки крупномасштабных топографических планов и цифровых моделей местности для целей  землеустройства, кадастра недвижимости, для планировки населенных пунктов  и прочие.

Основными масштабами для  тахеометрической съемки являются .

Масштаб с высотой сечения рельефа от 0,25 до 0,5 м применяют для составления планов и цифровых моделей местности при проектировании городских улиц и дорог и небольших инженерных сооружений.

 Масштаб  с высотой сечения рельефа 0,5-1 м и масштаб с высотой сечения рельефа 1-2м используют для составления топографических планов и цифровых моделей местности при проектировании транспортных развязок, планировки территории, при трассировании линейных объектов, при проектировании на сложных участках рельефа, а также для топографической съемки.

При тахеометрической съемке положение снимаемой точки в  плане определяют полярным способом(измеряют полярный угол и дальность), а высотное положение точки- методом тригонометрического нивелирования.

16. Создание и виды съемочного  обоснования тахеометрической съемки

Планово-высотное (съемочное) обоснование – это создание съемочных точек, с которых осуществляют съемку ситуации и рельефа.

Планово-высотное обоснование  можно создать 2 способами:

1 способ: прокладка теодолитного  хода с измерением горизонтальных  углов и горизонтальных проложений сторон хода. Высоты съемочных точек при том определяют геометрическим и тригонометрическим нивелированием.

2 способ: создание планово-  высотного обоснования с помощью  геодезических спутниковых сетей. 

Съемочным обоснованием тахеометрической съемки могут являться:

1) Трасса линейного сооружения.

2) Замкнутый полигон.

3) Сеть микротриангуляции.

4) Висячий ход.

Трассу линейного сооружения в качестве съемочного обоснования  используют при съемке притрассовой полосы, при проектировании  пересечений и примыканий автомобильных дорог, при проектировании малых сооружений.

Съемочное обоснование в  виде замкнутого полигона используют при съемке больших площадей. Съемочное  обоснование микротриангуляции создают на местности, неудобной для проведения линейных измерений.  

При съемках относительно узких полос, вытянутых в поперечных направлениях от трассы или стороны  замкнутого полигона в качестве съемочного обоснования используют висячий ход.Число сторон висячего хода не должно быть более трех.

14. Приборы для тахеометрической  съемки.

1. Оптический теодолит  и нивелирная рейка( способ устарел).

2. Номогранный тахеометр с рейкой ( способ устарел).

3. Электронные тахеометры.

В дополнение к перечисленным  приборам применяют геодезические  спутниковые системы. При их использовании  съемка называется тахеометрической наземно- космической.

15. тригонометрическое нивелирование,  его сущность и применение  при тахеометрической съемке.

Тригонометрическое нивелирование- это определение превышения между  точками с помощью наклонного визирного луча.

Тригонометрическое нивелирование( рис.) h- превышение В над А, ν- высота наведения ( отсчет по рейке),  i- высота прибора, ν-угол наклона визирной оси.

h ^*= h’+ i- ν

  ^или 

Для упрощения расчетов на практике выбирают высоту наведения  на рейку, равную высоте прибора.

17.Предельно допустимые ошибки  измерений при создании съемочного  обоснования.

1. Угловая невязка

,где n- число углов обоснования

2. Невязка превышения.

где L-  длина двойного нивелирного хода в км.

3. Невязка в определении расстояний

, (м), где ∑S- общая длина теодолитного хода  в м.

25. Камеральная обработка материалов  тахеометрич.съемки, выполненной электронным теодолитом

Камеральная обработка материалов тахеометрич.съемки при съемке электронным тахеометром включает след.действия:

1. Расчет и уравнивание координат и высот точек съемочного обоснования
2. Расчет координат и высот пикетов
3. Подготовка цифровой модели местности (ЦММ)
4. Подготовка топографич.плана на графопостроителе.

18.Назначенеие  и устройство электронного тахеометра.

 Электронный тахеометр- это геодезический прибор, предназначенный для измерения наклонных расстояний, вертикальных и горизонтальных углов и решения геодезических задач.

К основному назначению тахеометра относится тахеометрическая съемка для получения плана местности, ведь тахеометрия и название самого прибора переводятся с греческого как «быстрая съемка» и « быстро измеряющий». Конкретное назначение тахеометра включает в себя расчет площадей и объемов участков, определение высоты недоступных объектов, замер наклонных расстояний, вынос проектных точек  натуру для ландшафтных и разбивочных работ и др. Тахеометры используют при строительстве зданий, мостов, туннелей и автомагистралей, а также для выполнения геодезических и топографических задач в полевых условиях. Классификация тахеометров по сфере использования включает в себя тахеометры общего назначения, инженерные тахеометры, строительные и геодезические тахеометры. Электронные тахеометры способны сохранять в памяти полученные данные и переносить их в компьютер для дальнейшей обработки. Благодаря этим возможностям тахеометров можно проводить инженерные вычисления и проектировать без привязки к местонахождению прибора или, наоборот, непосредственно на месте проведения тахеометрической съемки.

Электронный тахеометр представляет собой сочетание электронного теодолита, светодальномера и процессорного блока с программным обеспечением:

         Кроме этого, электронный тахеометр имеет внешний полевой накопитель, который хранит полученную в поле информацию для последующей обработки в камеральном вычислительном центре.

Из угломера и дальномера в процессорный блок в виде символов идут сигналы , , . Эти сигналы несут в себе так называемые приборные ошибки – двойную коллимационную ошибку, эксцентриситеты и т.п. Сигналы с ошибками проходят через фильтры, которые «очищают» эти сигналы от ошибок путем введения поправок. Исправленные сигналы поступают в вычислительное устройство. Обработанная информация выдается на дисплей.

24.Камеральная  обработка материалов тахеометрич.съемки, выполненной теодолитом и рейкой

Камерная обработка материалов тахеометрич.съемки при съемке теодолитом и рейкой включает следующие действия:

1. Обработка журналов тахеометрич.съемки
2. Составление схемы съемочного обоснования
3. Подсчет и увязка приращений координат и вычисление координат точек съемочного обоснования
4. Подсчет и увязка превышений и вычисление высот точек съемочного обоснования.
5. Составление сводной документации
6. Подготовка топографического плана
7. Проверка и корректировка плана
8. Подготовка и запись в память базового компьютера данных для подготовки ЦММ

21.Юстировка  электронного тахеометра

1.Поверка и юстировка  цилиндрического уровня

Приведите инструмент к горизонту  и проверьте положение пузырька цилиндрич.уровня. Поверните верхнюю часть инструмента на 180⁰ и проверьте положение пузырька. Если пузырек остался на месте, то юстировка не нужна. Если пузырек сместился из центра, уберите половину смещения пузырька вращением подъемного винта.

Уберите оставшуюся половину смещения пузырька,вращаяюстировочный винт цилиндрич.уровня шпилькой.

Поворачивайте верхнюю часть  инструмента и продолжайте юстировку  до тех пор, пока при любом положении  инструмента пузырек будет оставаться в центре.

2.Поверка и юстировка  круглого уровня

Приведите инструмент к горизонту  по цилиндрич.уровню. Поверните верхнюю часть инструмента на 180⁰ и проверьте положение пузырька круглого уровня. Если пузырек остался на месте, то юстировка не нужна. Если пузырек сместился из центра, то вначале определите, в какую сторону от центра сместился пузырек. При помощи юстировочной шпильки ослабьте юстировочный винт круглого уровня со стороны, противоположной направлению смещения пузырька, и таким образом поместите пузырек в центр.

Поворачивайте юстировочные винты так, чтобы они были одинаково затянуты, и пузырек оказался в центре круга.

3.Поверка и юстировка  компенсатора наклона вертикальной  оси прибора

Тщательно горизонтируют прибор с помощью подъемных винтов по цилиндрич.уровню. По горизонтальному кругу устанавливают нулевой отсчет  нажатием клавиши [Уст 0 ]два раза. В режиме «КОНФИГУРАЦИЯ"входят в строку «КОНСТАНТЫ ПРИБОРА», на появившемся экране входят в строку «КОМП XY»  и нажимают { ENTER}

На экране выдаются скомпенсированные  автоматически угловые отсчеты  по оси Х (направление визирования) и по оси Y (ось вращения зрительной трубы)

Верхнюю часть прибора  поворачивают на 180⁰, снова выводятся на экран скомпенсированные угловые отсчеты X₂ ,Y₂ . Берут их среднее значение, которое принимают за место нуля компенсатора :

М0_х=(Х₁+Х₂)/ 2 , М0_y=(Y₁+Y₂) / 2

Эти значения не должны превышать  по модулю 20”. В этом случае юстировка  не нужна. Нажмите клавишу {ESC} для возврата в строку «КОНСТАНТЫ ПРИБОРА»

Если любое из отклонений превышает +-20” , то выполняют юстировку. Нажмите клавишу  [ДА ]для обнуления отсчета по горизонтальному кругу. На экране выводится сообщение «отсчет при КП». Верхнюю часть прибора поворачивают на 180⁰. Через несколько секунд вывод на экран стабилизируется, после чего нажимают клавишу [ ДА] сохраните угловые отсчеты X₁, Y₁. Отражаются новые значения поправок

Если обе величины находятся   в пределах 400 +-30,нажмите клавишу (ДА), чтобы обновить место нуля компенсатора. Затем нажмите клавишу [ENTER] и повторите поверку. Если новые значения поправок выходят за диапазон юстировок, то нажмите клавишу (НЕТ) и обратитесь к дилеру фирмы производителя.

23.Организация  тахеометрической съемки ситуации  и рельефа электронным тахеометром

При съемке электронным тахеометром  на каждой съемочной точке выполняют  след.операции:

1. Устанавливают тахеометр и центрируют его над точкой
2. Горизонтируют прибор по цилиндрич.уровню
3. Устанавливают опорное вертикальное и опорное горизонтальное направление
4. Вводят в память тахеометра высоту съемочной точки; азимут или дирекц.угол опорного направления; координаты съемочной точки; коэффициент, учитывающий температуру и атмосферное давление; высоту прибора и отражателя
5. Ведут съемку пикетов, используя вехи с призменным отражателем
6. Экспортируют данные полевых измерений в память прибора

27.Классификация  геодезических сетей. Принципы  создания государственной геодезической  сети.С точки зрения геометрии любая геодезическая сеть - это группа зафиксированных на местности точек, для которых определены плановые координаты (X и Y или B и L) в принятой двухмерной системе координат и отметки H в принятой системе высот или три координаты X, Y и Z в принятой трехмерной системе пространственных координат.Геодезическая сеть России создавалась в течение многих десятилетий; за это время изменялись не только классификация сетей, но и требования к точности измерений в них.Все геодезические сети по назначению и точности построения подразделяются на три большие группы:

- государственные геодезические  сети (ГГС),

- геодезические сети  сгущения (ГСС),

- геодезические съемочные  сети.В настоящее время считаются действующими Инструкция 1966 года о ГГС, Инструкция 1982 года о ГСС и съемочных сетях и ряд ведомственных положений и инструкций о других видах сетей.Насущной задачей нынешнего периода является создание единой классификации всех существующих и перспективных геодезических сетей, которая бы соответствовала международным стандартам.Государственная геодезическая сеть (ГГС) является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов и должна удовлетворять требованиям народного хозяйства и обороны страны при решении соответствующих научных и инженерно-технических задач. Плановая сеть создается методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их сочетаниями; высотная сеть создается построением нивелирных ходов и сетей геометрического нивелирования. Государственная геодезическая сеть подразделяется на сети 1,2, 3 и 4 классов, различающиеся точностью измерений углов, расстояний и превышений, длиной сторон сети и порядком последовательного развития.Государственная геодезическая сеть 1 класса, называемая еще астрономо-геодезической сетью (АГС), строится в виде полигонов периметром около 800 - 1000 км, образуемых триангуляционными или полигонометрическими звеньями длиной не более 200 км и располагаемыми по возможности вдоль меридианов и параллелей.Государственная геодезическая сеть 2-го класса строится в виде триангуляционных сетей, сплошь покрывающих треугольниками полигоны, образованные звеньями триангуляции или полигонометрии.Средние квадратические ошибки измерения превышений на 1 км хода в нивелирных ходах и сетях I, II, III, IY классов равны 0.8 мм, 2.0 мм, 5 мм и 10 мм соответственно; предельные ошибки на 1 км хода приняты равными 3 мм, 5 мм, 10 мм и 20 мм соответственно.Геодезические сети сгущения (ГCС) являются планово-высотным обоснованием топографических съемок масштабов от 1:5000 до 1:500, а также служат основой для производства различных инженерно-геодезических работ. Они создаются методами триангуляции и полигонометрии. По точности измерения углов и расстояний полигонометрия ГСС бывает 4-го класса, 1-го и 2-го разрядов .Следует подчеркнуть, что измерения в 4-м класс полигонометрии ГСС выполняются со значительно меньшей точностью, чем в 4-м классе ГГС.Плотность пунктов ГСС должна быть доведена до 1 пункта на 1 км2 на незастроенной территории и до 4 пунктов на 1 км2 на территории населенных пунктов и на промышленных площадках.Государственную геодезическую сеть 4 класса можно считать переходным видом сетей между ГГС и ГСС.Отметки пунктов ГСС определяются из нивелирования IY класса или из технического нивелирования.Геодезические съемочные сети служат непосредственной основой топографических съемок всех масштабов. Они создаются всеми возможными геодезическими построениями; плотность их пунктов должна обеспечивать высокое качество съемки. Отметки пунктов съемочных сетей разрешается получать из технического нивелирования (при высоте сечения рельефа h  1 м) или из тригонометрического нивелирования (при высоте сечения h  1 м).Создание геодезических сетей любого класса и разряда осуществляется по заранее разработанным и утвержденным проектам. В проекте должна быть составлена схема сети (схема размещения пунктов сети и их связей), обоснованы типы центров и знаков, определены объемы измерений и их точность, выбраны приборы для измерения углов, расстояний, превышений и разработана методика измерений.

29. сущность методов триангуляции, трилатерации и полигонометрии при построении геодезической сети

Сущность триангуляции заключается  в следующем. С особой тщательностью  измеряют базис, который входит в  сеть разбиваемых на местности треугольников; углы последних измеряют точными  угломерными инструментами (теодолитами  и универсалами). Решая треугольники, начиная с первого, одной из сторон которого является базис, вычисляют  длину их сторон.

В конце ряда треугольников  измеряют новый базис, длина которого вычисляется в результате решения  последнего треугольника. Из сравнения  длины базиса, вычисленной и измеренной, можно судить о точности триангуляционных работ. После увязки полученной расходимости между вычисленной и измеренной длиной базиса путем введения соответствующих  поправок можно вычислить координаты опорных точек — вершин треугольников  — с требуемой точностью. Следует  добавить, что кроме аналитических  методов увязки триангуляционных сетей  можно иногда применять также  и графические методы; в этой области  представляют интерес графические  методы, разработанные П. И. Товстолесом

Полигонометрия

Сущность полигонометрии заключается в следующем. На местности  прокладывается ряд ломаных линий  разных длин. Длины всех линий и  углы поворота точно измеряются. Начало и конец полигонометрического хода желательно привязывать к тригонометрическим пунктам.

Проложениеполигонометрических ходов может оказаться целесообразным в тех случаях, когда район изысканий сильно выпукл в длину, а ширина полосы (поймы), подлежащей съемке, незначительна; равным образом полигонометрия может применяется в горных и закрытых районах, заросших лесом, и при городских съемках.

Длины линий, входящих в состав полигонов, измеряются разными способами (см. ниже).

При построении полигонометрической  опорной сети соблюдается, как и  в триангуляции, основной принцип  перехода от общего к частному, т. е. полигонометрические ходы низших классов  опираются на ходы высших классов.

Полигонометрия делится  на классы, причем по точности определения  пунктов классы полигоиометрии соответствуют классам триангуляции.

В зависимости от способа  измерения длин линий в полигонометрических  ходах различают три вида полигонометрии: магистральная (траверсы); параллактическая, дальномерная (оптическая).

Трилатерация

Метод заключается в построении на местности цепи или сети последовательно  связанных между собой треугольников  и измерении в каждом из них  всех трёх сторон. Углы этих треугольников  и координаты их вершин определяют из тригонометрических вычислений. Стороны  треугольников измеряют радиодальномерами  или электрооптическими дальномерами

31. Закрепление на местности пунктов  плановой государственной геодезической  сети 

Закрепление на местности  пунктов государственной геодезической  плановой сети выполняется специальными устойчивыми и долговременными  центрами. В зависимости от характера  грунта и других физико-географических условий местности применяют  различные конструкции центров. Важнейшей частью любого центра является чугунная марка с небольшим, расположенном посередине, отверстием, которое обозначает закрепляемую точку геодезической сети. Каждый центр имеет несколько дублирующих друг друга чугунных марок, расположенных на разной глубине, но на одной отвесной линии.

Поскольку в государственных  геодезических сетях расстояния между пунктами составляют от двух до двадцати и более километров, то обеспечить видимость между такими пунктами с земли невозможно. Кроме  того, атмосфера в непосредственной близости от земли существенно влияет на погрешности результатов измерений. По этим причинам на пунктах государственных  плановых геодезических сетей строят специальные сооружения, геодезические  сигналы или пирамиды.

С помощью геодезических  сигналов теодолит при измерении  углов устанавливается высоко над  землёй. Для геодезиста на уровне, удобном  для работы с теодолитом, сооружается  специальная площадка с ограждением, лестницей и крышей. На крыше устанавливается  визирный барабан для наведения  на данную точку со смежных пунктов  сети. По конструкции сигналы делятся  на простые и сложные. Простые сигналы имеют высоту до 15 м, сложные - 40 м и более. Геодезические пирамиды устроены более просто. Их высота, как правило, не превышает 10 м. материалом для изготовления сигналов и пирамид обычно служит дерево и металл.

32. Закрепление на местности пунктов  высотной государственной геодезической  сети

Геодезическая сеть - это  система закрепленных на поверхности  земли точек (геодезических пунктов) и взаимно определенных на карте / относительно существующих объектов в плане и по высоте.Геодезический пункт является элементом геодезической сети и служит основой всех геодезических работ, в т.ч. топосъемки местности.Высотная геодезическая сеть (нивелирная сеть) — сеть пунктов земной поверхности, высоты которых над уровнем моря определены геодезическим методом нивелирования.Пункты нивелирной сети закрепляют на местности нивелирными марками и реперами, которые закладывают в стены долговечных сооружений или непосредственно в грунт на некоторую глубину. Нивелирная сеть служит высотной основой топографических съемок, а при повторных определениях нивелирных высот её пунктов используется также для изучения вертикальных движений земной коры.Высотная опорная геодезическая сеть развивается в виде сетей нивелирования I-IV классов точности, а также технического нивелирования в зависимости от площади и характера объекта строительства. Исходными для развития высотной опорной геодезической сети являются пункты государственной нивелирной сети (ГНС).пункты невелирования всех классов закрепляют грунтовыми реперамистенными марками.груниовые реперы закладываются на 0,5-1м возможного прмерзания грунта.   в 1м от капитального грунтового репера устанавливается железобетонный опозновательный столб к которому прикрепляют чугунную охранную

33.Новая  структура государственной геодезической  сети.

ГГС включает около 164тыс.пунктов 1 и 2 класса,и около 300тыс. 3 и 4.

1)фундаментальная острономо-геодезическая сеть (ФОГС)

2)высокоточная геодезическая  сеть(ВГС)

3)спутниковая геодезическая  сеть 1го класса (СГС-1)

4)астрономо-геодезическая  сеть(АГС) 1 И 2 КЛАССА

5)геодезические сети сгущения (ГГС) 3 и 4 класса

35.Закрепление  на местности пунктов геодезических  сетей специального назначения.

 Закрепление на местности  пунктов государственной геодезической  плановой сети выполняется специальными  устойчивыми и долговременными  центрами. В зависимости от характера  грунта и других физико-географических  условий местности применяют  различные конструкции центров.  Важнейшей частью любого центра  является чугунная марка с  небольшим, расположенном посередине, отверстием, которое обозначает закрепляемую точку геодезической сети. Каждый центр имеет несколько дублирующих друг друга чугунных марок, расположенных на разной глубине, но на одной отвесной линии.

36.Сущность  измерения горизонтальных углов  в геодезических сетях способом  круговых приемов.

Способ круговых приемов

Переводят трубу через  зенит и повторяют измерения  при II положении вертикального круга (при КП), т. е. выполняют 2-ой полуприем. Вычисляют значение угла рыт В случае, ежели отсчет на заднюю точку меньше отсчета на переднюю точку (см. табл. 5, 1-й полуприем), то при вычислении угла к нему добавляют 360°. Два полуприема составляют полный прием. Расхождение результатов измерений по первому и второму полуприемам не обязано превосходить двойной точности отсчетного устройства теодолита. Такой итог будет волен от влияния коллимационной погрешности и погрешности за счет наклона оси вращения трубы. Измерение и вычисление левого по ходу горизонтального угла (см. рис. 57, а) делается в аналогичной (см. табл. 5) последовательности с той только различием, что левый по ходу угол в каждом полуприеме рассчитывается как разность отсчетов на переднюю и заднюю точки. Значения измеренных углов по каждому полуприему и среднее значение угла вычисляют на станции, пока не снят теодолит. Способ круговых приемов. Устанавливают теодолит над точкой С (рис. 57, б) и, вращая алидаду по ходу часовой стрелки, поочередно визируют на наблюдаемые точки 1, 2, 3..

38.Определение  координат дополнительных пунктов  прямой угловой засечкой с  выводом формул Гаусса.

К элементарным измерениям относится  и измерение угла β на определяемой точке P между направлениями на два  пункта A и B с известными координатами XA, YA и XB, YB (рис.2.10). Однако, это измерение оказывается теоретически довольно сложным, поэтому рассмотрим его отдельно.

Проведем окружность через  три точки A, B и P. Из школьного курса  геометрии известно, что угол с  вершиной на окружности измеряется половиной  дуги, на которую он опирается. Центральный  угол, опирающийся на ту же дугу, измеряется всей дугой, следовательно, он будет  равен 2β (рис.2.10).

Рис.2.10

Расстояние b между пунктами A и B считается известным, и из прямоугольного треугольника FCB можно найти радиус R окружности:

(2.41)

Уравнение окружности имеет  вид:

(2.42)

где XC и YC – координаты центра окружности. Их можно вычислить, решив  либо прямую угловую, либо линейную засечку  с пунктов A и B на точку C. В уравнении (2.42) X и Y – координаты любой точки  окружности, в том числе и точки P, но для нахождения двух координат  точки P одного такого уравнения недостаточно.

Обратной угловой засечкой называют способ определения координат  точки P по двум углам β1 и β2, измеренным на определяемой точке P между направлениями  на три пункта с известными координатами A, B, C (рис.2.11).

Графическое решение. Приведем способ Болотова графического решения обратной угловой засечки. На листе прозрачной бумаги (кальки) нужно построить углы β1 и β2 с общей вершиной P; затем наложить кальку на чертеж и, перемещая ее, добиться, чтобы направления углов на кальке проходили через пункты A, B, C на чертеже; переколоть точку P с кальки на чертеж.

Исходные данные: XA, YA, XB,

YB, XC, YC;

Измеряемые элементы: β1, β2.

Неизвестные элементы: X, Y.

Рис.2.11

Аналитическое решение. Аналитическое  решение обратной угловой засечки  предусматривает ее разложение на более  простые задачи, например, на 2 прямых угловых засечки и одну линейную, или на 3 линейных засечки и т.д. Известно более 10-ти способов аналитического решения, но мы рассмотрим только один – через последовательное решение трех линейных засечек.

Предположим, что положение  точки P известно, и проведем две  окружности: одну радиусом R1 через точки A, B и P и другую радиусом R2 через точки B, C и P (рис.2.11). Радиусы этих окружностей  получим по формуле (2.41):

(2.43)

Если координаты центров  окружностей – точек O1 и O2 будут  известны, то координаты точки P можно  определить по формулам линейной засечки: из точки O1 по расстоянию R1 и из точки O2 – по расстоянию R2.

Координаты центра O1 можно  найти по формулам линейной засечки  из точек A и B по расстояниям R1, причем из двух решений нужно взять то, которое соответствует величине угла β1: если β1<90o, то точка O1 находится справа от линии AB, если β1>90o, то точка O1 находится слева от линии AB.

Координаты центра O2 находятся  по формулам линейной засечки из точек B и C по расстояниям R2, и одно решение  из двух возможных выбирается по тому же правилу: если β2<90o, то точка O2 находится  справа от линии BC, если β2>90, то точка O2 находится слева от линии BC.

Задача не имеет решения, если все четыре точки A, B, C и P находятся  на одной окружности, так как обе  окружности сливаются в одну, и  точек их пересечения не существует.

40. Определение координат дополнительных пунктов прямой линейной засечкой.

Прямая угловая  засечка. На исходных пунктах A и B с координатами  ,  ,  ,  . (рис. 6.6 а)измеряют углы   и  . При обработке измерений сначала вычисляют дирекционные углы направлений AP иBP:

;  .

Дирекционные углы с координатами связаны формулами  обратной геодезической задачи

;  .

Решая эти уравнения  относительно x_p и y_p, получим формулы, по которым вычисляют координаты определяемой точки Р(формулы Гаусса):

; (6.5)

.

Для контроля ординату y_P вычисляют вторично по формуле:

. 

Рис. 6.6. Схемы засечек: а – прямая угловая; б – обратная угловая; в – комбинированная угловая; г – линейная; д – линейно-угловая

Если один из дирекционных углов   или   близок к   или  , то вместо формул (6.5 – 6.7) вычисления выполняют по формулам

;

.

Для контроля аналогичные  измерения и вычисления выполняют, опираясь на другую исходную сторону BC. За окончательные значения координат определяемой точки принимают средние.

Существуют и  иные формулы решения прямой угловой  засечки, например, формулы котангенсов  углов треугольника (формулы Юнга):

;  .

Обратная угловая  засечка. На определяемой точке P (рис. 6.6 б) измеряют углы   и   между направлениями на исходные пункты A, B и C. При этом исходные пункты выбирают такие, чтобы они с точкой P не оказались на одной окружности или вблизи нее. Координаты точки P вычисляют по формулам Гаусса (6.5 - 6.7), предварительно вычислив дирекционные углы:

;  .

Для контроля измеряют избыточный угол   и вычисляют координаты, используя другую пару измеренных углов.

Линейная засечка. Для определения координат точки Р (рис. 6.6 г) измеряют расстояния d₁, d₂. По формуле косинусов (6.1) находят углы треугольника АРВ. Вычисляют дирекционный угол a_АР = a_АВ - ÐA, а затем по формулам прямой геодезической задачи - искомые координаты

x_P = x_A + d₁cosa_АР; y_P = y_A + d₁sina_АР.

Для контроля измеряют избыточное расстояние d₃ и вычисляют координаты из другого треугольника ВРС.

50.Характеристика  приемников спутниковых навигационных  систем.

все спутниковые приемники  делятся на 2е группы:

1)приемники работающие по принципу поочередного отслеживания спутников и измерение расстояния до спутников.

2)приемники отслеживающие и обеспечивающие измерения расстояния спутников одновременно до 4х и более спутников

Одноканальные приемники(наиболее дешевые)

для определения координат  пункта одноканальные приемник должен последовательно выполнить 4е отдельных  измерения до 4х отдельных спутников

Недостатки:  1)нельзя производить  измерения в режиме реального  времени

2)в ходе каждлго цикла из 4х измерений приемник должен оставпаться неподвижным

3)работа приемника прерывается,когда спутник передает информационное сообщение

Двухкратные приемники

когда один канал производит обработку результатов измерений  до 1го спутника,другой канал устанавливает радиоконтакт с очередным спутником

Многоканальные приемники

могут иметь от 4х до 24 каналов.Одновременно отслеживая 4 и более спутников.

Одноточные и Двухчистотные приемники

2х чистотным может быть только многоканальный приемник,обеспечивающий более точные координаты. по точности приемники бывают:

1)навигационного класса  точности 159-200 метров

2)класса картографии и  ГИС.иочность 1-5 м.

3)геодезического класса. точностью до 1-3см

19,20. Принцип измерения горизонтальных  и вертикальных углов, расстояний  электронным тахеометром. 

Для измерения горизонтального  угла наведите перекрестье нитей  на первую визирную цель. На первой странице режима измерений нажмите клавишу  УСТ_0.   Когда надпись УСТ_0 начнет мигать, снова нажмите клавишу  УСТ_0.  Отчет по горизонтальному  кругу на первую визирную цель станет  равен 0 гр.00 мин. 00сек. Далее наведите перекрестье нитей на вторую визирную цель. Отображаемый отсчет по горизонтальному  кругу является углом, заключенным  между направлениями на две точки. 

Для измерения расстояния и вертикального угла установите отражатель на точку, до которой необходимо измерить расстояние. Наведите перекрестье  нитей на отражатель. На первой странице режима измерений нажмите клавишу  РАСТ, чтобы начать измерения расстояния. В момент измерений параметры  дальномера (режим измерений, значение константы призмы и атмосферной  поправки) мигают на экране. Звучит короткий звуковой сигнал, затем отображается измеренное расстояние ( S) , отсчеты по вертикальному кругу (Z-зенитный угол) и горизонтальному кругу. Нажмите клавишу СТОП, чтобы остановить измерения. При нажатии клавиши (SDh) на экран выводятся измеренное расстояние, горизонтальное проложение и превышение.

22.Организация  тахеометрической съемки ситуации  и рельефа теодолитом и рейкой

При съемке теодолитом и рейкой на каждой съемочной точке выполняют  следующие операции

1. Устанавливают и горизонтируют теодолит.
2. С помощью рейки или рулетки измеряют высоту прибора
3. Теодолит «обнуляют» на предыдущую станцию.
4. Наводят трубу на пикеты при основном положении вертикального круга (КЛ или КП) и берут отсчеты. Перекрестье сетки нитей лучше наводить на отсчет по рейке, равный высоте прибора. Все отсчеты записывают в журнале тахеометрич.съемки. Одновременно на каждой станции берут абрис (кроки).
5. Завершив съемку с данной станции, вновь визируют трубу на предыдущую станцию для проверки, не сбился ли в ходе съемки нулевой отсчет по лимбу. Допустимое отклонение 2’.

26.МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ ПЛАНА ТАХЕОМЕТРИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ

Результатом любой топографической  съемки является топографический план снимаемого участка местности, способ создания которого зависит от метода съемки. При тахеометрической съемке план создается камеральным путем  на основании результатов полевых  измерений полярных координат и  отметок снимаемых точек, кроки  и абрисов.

Составление топографических  планов по результатам тахеометрической съемки выполняется, как правило, в  полевых условиях после обработки  журналов и включает в себя следующие  виды работ:

P построение координатной  сетки;

P нанесение съемочных  пунктов и точек тахеометрических  ходов по координатам;

P накладка реечных точек  по данным тахеометрического  журнала и кроки.

Построение плана начинается с разбивки координатной сетки, которую  разбивают при помощи линейки  Дробышева с погрешностью 0,1 мм. Затем  по вычисленным координатным пунктам  теодолитного хода наносят эти пункты на план с погрешностью не более 0,2 мм (контроль). Для контроля измеряют горизонтальные проложения между пунктами теодолитного хода. Допустимые расхождения с вычисленными значениями не должно превышать 0,2 мм.

После этого при помощи транспортира откладывают горизонтальные углы с данной станции на все пикеты и по полученным направлениям откладывают  горизонтальные проложения на все съемочные пикеты. У каждого пикета подписывают его номер, затем при помощи абриса на плане вычерчивают ситуацию: изображение, все элементы местности. При этом зависимость пикетов стирают и подписывают их отметки.

Затем при помощи отметок  съемочных пикетов проводят горизонтали, то есть изображают рельеф местности. При сложном рельефе могут  применяться следующие способы  интерполяции:

P способ построения вспомогательных  профилей;

P способ определения следов  горизонталей с помощью кальки.

После чего вычерчивают контрольные  измерения выборочно на некоторые  пикеты.

При этом погрешность элементов  на плане не должна превышать 0,2 мм. В случаях необходимости на плане  производятся соответствующие поправки и только потом план оформляют  тушью в соответствии с условными  знаками.

28.Государственная  плановая геодезическая сеть,способы ее создания.

Государственная плановая геодезическая  сеть является главной геодезической  основой для выполнения геодезических  работ при изысканиях, строительстве  и эксплуатации инженерных сооружений, при производстве топографических  съёмок, решении научных проблем, а также при обеспечении военных  действий. Государственная плановая геодезическая сеть строится в соответствии с принципом перехода от общего к  частному и делится на 1, 2, 3, 4 классы, отличающиеся друг от друга по точности измерения углов и линий, размерам сторон и способу закрепления  точек на местности.Государственная сеть 1-го класса служит геодезической основой для построения всех остальных плановых сетей. С помощью этой сети на территории страны вводится единая система координат. Результаты измерения в сетях 1-го класса используются для решения научных геодезических задач.Государственная геодезическая сеть 1-го класса создаётся в виде триангуляционных рядов, прокладываемых вдоль параллелей и меридианов на расстоянии примерно200 км друг от друга. Ряды, идущие вдоль параллелей и меридианов, пересекаясь друг с другом, образуют полигоны периметром 800-1000 км. Каждая из четырёх сторон этого полигона, называемая звеном, состоит из треугольников, близких к равносторонним, с расстоянием между вершинами не менее 20 км. На концах звеньев, т.е. в вершинах полигонов, измеряют длину одной из сторон с относительной погрешностью не более 1:400 000. в пунктах лежащих на концах таких сторон, выполняют астрономические измерения широты, долготы и азимута. Горизонтальные углы в треугольниках 1-го класса измеряют высокоточными теодолитами со средней квадратической погрешностью 0.7``. в тех районах, где по условиям местности построение триангуляции сопряжено со значительными трудностями, её заменяют ходами полигонометрии 1-го класса.Государственная сеть 2-го класса делается сплошной. Она заполняет собой полигоны 1-го класса и опирается на их пункты. Треугольники имеют стороны длиной 7-20 км. Горизонтальные углы в треугольниках сети измеряют со средней квадратической погрешностью 1.0``, а стороны - с относительной ошибкой не более 1:300 000. измеряемые стороны располагают равномерно по всей сети, но не реже, чем через 25 треугольников. Допускается замена триангуляции полигонометрическими ходами 2-го класса.Государственные сети 3-го и 4-го классов предназначены для сгущения сети пунктов 1 и 2 классов. Их строят в виде вставок отдельных пунктов в существующую сеть более высоких классов. Длины сторон треугольников сети 3-го и 4-го классов составляют соответственно 5-8 км и 2-5 км при относительной погрешности измеряемых сторон не более 1:200 000. углы измеряют со средней квадратической погрешностью 1.5 и 2. вместо триангуляции разрешается применять полигонометрические ходы 3 и 4 классов.Закрепление на местности пунктов государственной геодезической плановой сети выполняется специальными устойчивыми и долговременными центрами. В зависимости от характера грунта и других физико-географических условий местности применяют различные конструкции центров. Важнейшей частью любого центра является чугунная марка с небольшим, расположенном посередине, отверстием, которое обозначает закрепляемую точку геодезической сети. Каждый центр имеет несколько дублирующих друг друга чугунных марок, расположенных на разной глубине, но на одной отвесной линии.Поскольку в государственных геодезических сетях расстояния между пунктами составляют от двух до двадцати и более километров, то обеспечить видимость между такими пунктами с земли невозможно. Кроме того, атмосфера в непосредственной близости от земли существенно влияет на погрешности результатов измерений. По этим причинам на пунктах государственных плановых геодезических сетей строят специальные сооружения, геодезические сигналы или пирамиды.С помощью геодезических сигналов теодолит при измерении углов устанавливается высоко над землёй. Для геодезиста на уровне, удобном для работы с теодолитом, сооружается специальная площадка с ограждением, лестницей и крышей. На крыше устанавливается визирный барабан для наведения на данную точку со смежных пунктов сети. По конструкции сигналы делятся на простые и сложные. Простые сигналы имеют высоту до 15 м, сложные - 40 м и более. Геодезические пирамиды устроены более просто. Их высота, как правило, не превышает 10 м. материалом для изготовления сигналов и пирамид обычно служит дерево и металл.Каталоги координат пунктов плановых геодезических сетей являются основным итоговым документом работ по созданию главной геодезической основы. Они составляются в соответствии с установленными требованиями и содержат сведения о названии пунктов, их классе и местоположении, типе центра и знака, даты их постройки. Координаты пункта приводятся в каталоге с указанием системы координат, в которой они получены. Кроме того, в каталог вписывают длины и дирекционные углы сторон сети.Каталоги хранятся в подразделениях ГУГК СССР, Госкартфонде и Госгеонадзоре. По специальным запросам организаций, выполняющих те или иные геодезические работы, делаются выписки из каталогов на указанную в запросе территорию.

30. государственная высотная геодезическая  сеть

Государственные высотные геодезические  сети создают для распространения  по всей территории страны единой системы  высот. За начало высот в РФ и ряде других стран принят средний уровень  Балтийского моря, определение которого проводилось в период с 1825 г. до 1840 г. Этот уровень отмечен горизонтальной чертой на медной металлической пластине, укрепленной в устое моста  через обводной канал в Кронштадте.Между пунктами государственных высотных геодезических сетей высокой точности (1-го класса) размещают пункты высотных сетей низших классов (2, 3-го и т. д.). Если на рисунке, где размещены пункты высотной сети, соединить эти пункты линиями, получатся фигуры, которые называют ходами. Несколько пересекающихся ходов называют сетями. Как правило, сети создают из ходов, прокладываемых между тремя или более точками (рис. 10.2). В целом точки (реперы) высотных сетей, называемых нивелирными, достаточно равномерно распределены на территории страны. В незастроенной территории расстояния между реперами колеблются в пределах 5...7 км, в городах сеть реперов в 10 раз плотнее.

 
Рис. 10.2. Схема государственной высотной сети

Для решения ограниченного  круга вопросов при изысканиях, строительстве  и эксплуатации зданий и сооружений создают высотную сеть технического класса.Нивелирные сети на строительных площадках и при создании внешних разбивочных сетей создают на базе плановых сетей, т. е. для части плановых сетей определяют высотные отметки.Как правило, сети образуют полигоны с узловыми точками (общими точками пересечения двух или более ходов одного и того же класса). Каждый нивелирный ход опирается обоими концами на реперы ходов более высокого класса или узловые точкиГосударственная геодезическая высотная основа, как и плановая, строится в соответствии с принципом перехода от общего к частному и подразделяется на четыре класса. Все четыре класса создаются методом геометрического нивелирования.Нивелирная сеть 1 - го класса имеет наивысшую точность. Ходы нивелирования 1-го класса прокладывают по специально разработанным, с учётом геофизической ситуации, маршрутам между основными морями. Средняя квадратическая погрешность нивелирования составляет 0.5 мм на 1 км хода при систематической ошибке не более 0.05 мм. Характерной особенностью нивелирования первого класса является то, что его периодически повторяют по тем же маршрутам, в результате чего получают данные для анализа вертикальных движений земной коры.Нивелирная сеть 2 - го класса строится с опорой на нивелирную сеть 1-го класса в виде полигонов периметром 500-600 км. Высотная невязка в полигонах не должна превышать мм, где - периметр полигона в км. С помощью ходов нивелирования 1-2 классов на всей территории страны вводится единая Балтийская система высот.Нивелирование сети 3 - го и 4 - го классов служат для сгущения сетей 1 и 2 классов. Ходы нивелирования 3 и 4 классов должны опираться с обоих концов на закреплённые точки ходов более высоких классов или образовывать сомкнутые полигоны. Высотная невязка ходов не должна превышать и мм для 3 и 4 классов соответственно. В нивелирную сеть 3 и 4 классов обязательно включают все пункты плановой государственной геодезической основы.

34.Геодезические  сети специального назначения, их  характеристика и принципы создания.

ГГС – система закрепленных на местности пунктов, положение  которых определено в единой системе  координат и высот.

Все геодезические сети можно  разделить по следующим признакам:

По территориальному признаку:

• глобальная
• национальные (ГГС)
• сети специального назначения (ГССН)
• съемочные сети
• по геометрической сущности:
• плановые
• высотные
• пространственные

Глобальные сети создаются  на всю поверхность Земли спутниковыми методами и являются пространственными  с началом координат в центре масс Земли. (ПЗ-90).Национальные сети делятся  на: ГГС с определением координат в СК-95 в проекции Гаусса-Крюгера на плоскости и на ГНС с определением нормальных высот в Балтийской системе, т.е. от 0 (нуля) Кронштадтского футштока.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.Геодезические сети специального назначения (ГССН) создаются в тех случаях, когда дальнейшее сгущение пунктов ГГС экономически нецелесообразно или когда требуется особо

высокая точность геодезической  сети.

37.методика  передачи координат с вершины  знака на землю.

Схема передачи координат  с вершины знака на землю Координаты пункта Р вычисляют в такой последовательности:

вычисляют так называемое «недоступное расстояние» — горизонтальное проложение SPA между определяемым и исходным А пунктами, решая треугольник 1АР по теореме синусов по формуле:

SPA = bP1sinβ1/sin(β1+β2);

определяют горизонтальное проложение SBA и дирекционный угол αВА линии ВА, решая по координатам ХB, YB пункта В и ХА, YA пункта А обратную геодезическую задачу;

находят в треугольнике РАВ  значения угла γ при вершине В и примычного угла δ при вершине А по формулам:

γ = arcsin[(SPA/SBA) sinβP],

δ = 180° – (γ + βP);

вычисляют дирекционный угол линии АР

αAP = αBA + δ -180°;

вычисляют, решая прямую геодезическую  задачу, по направлению АР координаты определяемого пункта:

XP = XA + SAPcos αAP;

YP = YA + SAPsin αAP.

Для контроля полевых измерений  можно найти координаты пункта P другим способом, например обратной угловой  засечкой от исходных пунктов С, А  и В. Для этого достаточно на определяемом пункте Р дополнительно измерить горизонтальный угол φ между направлениями на исходные пункты А и С. В этом случае измерение горизонтальных углов на пункте Р выполняют методом круговых приемов. Возможно применение и других методов контроля определения искомых координат точки Р. Наиболее простой из них: решая обратную геодезическую задачу находят дирекционный угол αРС направления PC, а затем вычисляют разность дирекционных углов

φВЫЧ = αРA – αРС

После этого сравнивают измеренный горизонтальный угол φ с вычисленным  его значением φвыч. Абсолютное расхождение  измеренного и вычисленного значений этих углов не должно превышать значения, равного 3mβ (где mβ — средняя квадратическая погрешность измерения горизонтального угла). Точность определения положения пункта методом снесения координат с вершины знака на землю зависит от схемы соответствующего геодезического построения.

39.Определение  координат дополнительных пунктов  прямой угловой засечкой с  выводом формул Юнга.

Способ прямой угловой  засечкиВ этом способе положение проектной точки К (рис. 1.48) определяют путем откладывания в опорных точках А и В от опорной линии АВ проектных углов β1 и β2. Базисом b является сторона разбивочной сетки или его измеренное значение. Проектные углы β1 и β2 вычисляют как разность дирекционных углов сторон, которые определяют из решения обратной геодезической задачи на плоскости по проектным координатам исходных пунктов и определяемой точки.

Рис. 1.48. Способ прямой угловой засечки

Точность разбивки рассматриваемым  способом зависит от ошибки самой  засечки, исходных данных, центрирования  теодолита и визирной цели, фиксации определяемой точки. Значение

В формулах (1.44), (1.45) mβ —  средняя квадратическая ошибка откладывания углов β1, β2. Для приближения расчетов, принимая s1 ≈ s2 = s, вместо (1.46) имеем

Значения mц и mф обычно являются небольшими и их можно не учитывать. Подставляя в формулу (1.43) значение m3 и mисх из формул (1.45) и (1.47), находим

Для выяснения точности откладывания угла β из формулы (1.50) имеем

Для определения выносимой  точки К с повышенной точностью после определения точки К на местности на пунктах А и В соответствующим числом приемов измеряют углы β1, β2. Измеряют также угол γ на точке К. Распределив невязку в треугольнике поровну на все три угла, вычисляют хк, ук по формулам котангенсов (Юнга):

       (1.52)

Вычисления по формулам (1.52) удобно вести по следующей схеме:

Числитель первой формулы (1.52) получают, складывая результаты решения  определителей, а числитель второй — путем складывания произведений элементов верхней строки на находящиеся  под ними элементы нижней. Если смотреть на пункт К, то пункт А должен быть слева, а пункт В — справа.Сравнивая полученные координаты с их проектными значениями, определяют поправки (редукции), по которым смещают (редуцируют) приближенно вынесенную точку К.

41.Определение  координат дополнительных пунктов   обратной угловой засечкой (задача  Потенота)с выводом формул Кнейссля.

Способ применяется для  уточнения положения приближенной точки сооружений при помощи измеренных на ней горизонтальных углов b1, b2, b3 на три опорные пункта (рис. 94) с последующим редуцированием (при разбивке центров мостовых опор, бычков плотин и других сооружений).

Рисунок 94 - Обратная засечка

Погрешность положения точки  определяют по формулам:

где s1 s2 s3  - расстояния от опорных пунктов;a1 a2 a3- дирекционные углы направлений засечки;L1 L3 - расстояния между опорными пунктами 1 и 2, 2 и В;Ф - угол на пункте В между сторонами опорной сети.

Общую редукцию (смещение точки  Р в проектное положение Р0 и ее ориентировку) определяют по разности абсцисс и ординат указанных точек. В связи с большим объемом вычислений при малых величинах смещений, целесообразно пользоваться дифференциальным методом.Контроль определения осуществляется по четвертому опорному пункту. Необходимо помнить, что обратная засечка не имеет решения, если определяемая точка и все опорные точки находятся на проведенной через них окружности («опасная окружность»). По исследованиям, уход наружу и вовнутрь «опасной окружности» на расстояние 10% ее радиуса уже обеспечивает уверенное определение точки, так как сумма углов (j2 + b1 + b3)№180°.

43.Определение координат дополнительных пунктов лучевым методом.

метод рекомедуется применять в тех случая,когда с пунктов геодезической сети имеется видимость по многим направлениям.При лучевом методе координаты определяемого пункта получают (рис. 10.2, а), измерив вектор, соединяющий его с опорным пунктом. Для контроля координаты определяют дважды, то есть по результатам измерений, связывающих определяемый пункт с двумя опорными пунктами (рис. 10.2, б).

44.Назначение  и структура систем спутниковой  навигации.

спутниковая навигационная  система-специальный комплекс космических и наземных технических средств,програмного обеспечения технологий,предназначенных для оперативного и точного определения местоположения объектов относительно поверхности земли.

любая система состоит  из 3х подсистем:

1)подсистема орбитального  комплекса состоящая из высокоорбитальных  спутников(20000км) и средств вывода  их на орбиты.каждый спутник имеет на борту несколько высокоточных атомных эталонов частоты.

2)наземная система контроля  и управления.состоит из урупп станций слежения

3)подсистема пользователей

45.Принципы  определения местоположения пунктов  спутниковыми методами.

Определение координат пользователя СРНС производится с помощью специальных  спутниковых приемников, измеряющих либо время прохождения сигнала  от нескольких спутников до приемника, либо фазу сигнала на несущей частоте. В первом случае расстояния измеряются с метровым уровнем точности, во втором случае – с миллиметровым  уровнем точности. При этом реализован однонаправленный метод измерения  расстояний, поскольку и GPS, и ГЛОНАСС  являются беззапросными спутниковыми системами, допускающими одновременное использование их многими пользователями.Каждый приемник может производить измерения либо независимо от других приемников, либо синхронно с другими приемниками. В первом случае, называемом абсолютным методом, достигает точность однократного определения координат по кодам порядка 1-15 м. Такой метод идеально подходит для навигации любых перемещающихся объектов, от пешеходов до ракет. Однако более высокую точность можно получать при одновременных наблюдениях спутников несколькими приемниками по фазовым измерениям. При такой методике наблюдений один из приемников обычно располагается в пункте с известными координатами. Тогда положение остальных приемников можно определить относительно первого приемника с точностью нескольких миллиметров. Этот метод GPS получил название относительного метода. При этом возможны измерения на расстояниях от нескольких метров до тысяч километров.

46.Определение  пространственных прямоугольных  координат пункта по результатам  спутниковых наблюдений.

Пространственное положение  НИСЗ характеризует его "бортовые эфемериды", включающие в себя пространственные прямоугольные координаты НИСЗ (в  системе координат WGS-84 для GPS и в  системе ПЗ-90 для ГЛОНАСС) на определённый момент времени. Бортовые эфемериды  вырабатываются в результате обработки  измерений, выполняемых сегментом  контроля и управления.GPS - приёмники бывают двух типов: одночастотные и двухчастотные. Выбор конкретного типа приёмника спутниковых сигналов для проведения земельно-кадастровых геодезических работ прежде всего зависит от необходимой точности определения положения объектов. Например, при создании и развитии ОМС1 необходимо использовать двухчастотные приёмники. При развитии ОМС2, а также при межевании земельных участков разрешается использование одночастотных приёмников.

47.Основные  источники ошибок спутниковых  измерений.

К числу основных источников погрешностей спутниковых измерений  относится неточное знание скорости радиосигнала на пути от спутника к  приемнику. Наибольшее влияние на эту  скорость оказывает состояние ионосферы  – верхних слоев атмосферы, где  газ содержит большое число свободных  электронов и положительных ионов. Ионизация происходит в основном за счет энергии Солнца. Ионосфера  окружает Землю в виде ионизированных слоев, расположенных на высотах  от 60–90 до 500–1000 км.

48.Характеристика  статистического режима спутниковых  наблюдений.

Статический режим обработки  данных со спутников позволяет бортовым контроллерам системы спутникового мониторинга АвтоГРАФ эффективно отфильтровывать малые перемещения координат, вызванные погрешностью определения местоположения в системе спутниковой навигации. Однако этот режим не подходит для медленно передвигающихся объектов - асфальтоукладчиков, катков и т.п.

49.Характеристика  кинематического режима спутниковых  наблюдений.

Кинематические измерения  позволяют получать координаты точек  земной поверхности за короткие промежутки времени. При этом вначале статическим  способом определяют координаты первой точки, т. е. выполняют привязку подвижной  станции к базовой, называемую инициализацией, а затем, не прерывая измерений, передвижной приемник устанавливают поочередно на вторую, третью и т. д. точки. Для контроля измерения завершают на первой точке либо на пункте с известными координатами, где выполняют статические наблюдения. Точность кинематического способа составляет 2 — 3 см в плане и 6 — 8 см по высоте.8)