A C
B D
В работе мы используем способ круговых приемов и способ отдельного угла.
Способом круговых приемов мы измеряем на станциях:
A,B,E,4,3,1. А на всех остальных применен способ отдельного угла.
Измерение линий светодальномером
Предположим, что в некоторый момент времени Т1 передатчик, расположенный в пункте А получает в направлении к пункту В электромагнитные волны в виде отдельного импульса (т.е. прерывисто), который затем отражается и в момент времени Т2 приходит обратно в пункт А. Измерив промежуток времени Т2-Т1 и зная скорость распространения эл.м. волн v, можно подсчитать расстояние D между пунктами А и В, предполагая при этом, что эл.м. Волны распространяются прямолинейно: 2D=v(T2-T1), откуда D=v*Г/2, где Г – время распространения эл.м. волн, равное Т2-Т1. Следовательно, установив на одном конце линии приёмопередатчик, излучающий и принимающий эл.м. волны, а так же устройства для измерения времени распространения этих волн, а на другом отражатель, можно определить расстояние D. Такое устройство,состоящее из двух частей, называется дальномером.
3. Методы создания высотного обоснования крупномасштабных топографических съёмок.
3.1 Высотные геодезические сети создаются методом нивелирования .
Они необходимы для обеспечения основы топографических съёмок всех масштабов, а так же для решения народнохозяйственных, научных, инженерно-технических и оборонных задач. На участке запроектировано 1 ход IV класса, остальные техническое нивелирование.
При создании высотной основы топографических съемок применяют нивелиры с цилиндрическими уровнями или с компенсаторами. Для нивелирных работ при крупномасштабных съемках получили распространение точные технические нивелиры. При нивелировании IV класса могут быть использованы серийно выпускаемые в России нивелиры Н3, НС3, НС4, НСК4, а так же зарубежные нивелиры Ni-007, Ni-B5, Ni-B6 и другие.
Техническое нивелирование производят с помощью следующих нивелиров: НСК4, НТ, Ni-050, Ni-D3, Ni-E2 и других.
Для нивелирования III и IV классов применяют двусторонние трехметровые деревянные рейки (типа РН-3). При этом случайные погрешности метровых интервалов допускают соответственно 0.5 и 1.0 мм.
При техническом нивелировании используют как трехметровые цельные рейки, так и складные односторонние рейки длиной 3-4 метра (РН-10 в соответствии с ГОСТ 11158-7
Некоторые характеристики нивелиров, выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью.
| Тип нивелира | Страна изгот-ль |
Увеличение зрительной трубы (кр) |
СКП на 1км (мм) | Масса нивелира (кг) |
| Н2 | Россия | 40 | 2 | 6.0 |
| Н3 | Россия | 30 | 3 | 1.8 |
| НС4 | Россия | 30 | 6 | 2.5 |
| Ni-007 | Германия | 31.5 | 3 | 3.9 |
| Ni-025 | Германия | 20 | 2-3 | 1.8 |
| Ni-B3 | ВНР | 28-32 | 2 | 2.3 |
| НТ | Россия | 23 | 10-15 | 1.2 |
| НТС | Россия | 20 | 15 | 1 |
| Ni-050 | Германия | 16-18 | 5-10 | 1 |
2.4.1. Оценка точности нивелирных построений.
При проектировании нивелирных ходов и сетей, создаваемых в качестве высотной основы топографических съемок, устанавливают погрешности отметок реперов в наиболее слабом месте. При этом полагают, что веса измеренных превышений обратно пропорциональны длинам линий, а средние квадратические случайные и систематические погрешности на 1 км хода известны.
| Класс нивелирования | hв мм на 1 км | dв мм на 1 км |
| III | 5 | 0.5 |
| IV | 10 | 1.0 |
| Техническое | 25 | 2.5 |
Оценка точности нивелирного хода.
 |
Нивелирный ход.
Для вычисления погрешности отметки репера i уравненного нивелирного хода (рис.3 ) рекомендуется формула
L A,i
mн сл. =h(L A,i (1 - --------)) 1/2 , (1.3)
L
где
h - СКП превышения на 1 км двойного хода;
L A,i - Длина нивелирного хода от начального
репера А до точки i.
L - длина всего нивелирного хода.
Для средней точки хода
mн сл. = 0.5 h L1 /2 (1.4)
Для учета влияния погрешностей исходных данных в нивелирном ходе после уравнивания имеем:
LA,i
m нид = ------ m AB , 1.5
L
где
m нид -погрешность репера (отметки) i, обусловленная ошибками исходных данных;
m AB - ошибка взаимного расположения исходных реперов А и В.
Для средней точки нивелирного хода имеет место следующая формула:
mн ид = 0.5 mAB , 1.6
вытекающая из формулы (1.5)
Суммарная погрешность положения среднего пункта нивелирного хода на основании (1.4) и (1.6) выражается формулой:
mн 2 = 0.25 (h2 L+mAB 2 ), 1.7
При этом полагается, что влияние систематических погрешностей незначительно по сравнению с другими ошибками.
Оценка точности системы ходов с узловой точкой .
Рассмотрим систему трех ходов (рис. 4), где Рп 1, Рп 2, Рп 3 - исходные реперы.
Система нивелирных ходов с узловой точкой.
На основании теории оценки точности уравненных элементов получим формулу для учета влияния случайных погрешностей измерений
mнсл =h(L1 - (L1 (L2 -L3 ))/N)1/2 1.8
В формуле 1.8 обозначено:
mнсл - погрешность отметки узловой точки;
L1 (L2 -L3 - длина ходов в км;
N = L1 L2 + L1 L3 + L2 L3 1.9
Так как исходные реперы в общем случае нельзя считать безошибочными, то возникает необходимость учета погрешностей исходных данных. Погрешность отметки узловой точки в системе трех ходов (рис. ) можно подсчитать по формуле:
L1
m н ид =------ * (L3 2 * m2 D H2,1 + L2 2 m2 D H3.1 )1/2 , 1.10
N
где m н ид - погрешность отметки узловой точки за счет погрешностей отметок исходных реперов;
m2 D H2,1 + m2 D H3.1 - погрешность взаимного положения исходных реперов.
Если принять m2 D H2,1 + m2 D H3.1 = mD H , то
L1
m н ид = ------ * m D H (L2 2 L3 2 )1/2 , 1.11
N
В данной работе оценку точности нивелирного хода выполняем по формуле:
m= h (LА,i (1-LA,i /L))1/2 .
h = 10 мм на 1 км хода для IV и h =25мм на 1км хода для технического нивелирования
1. A-F
LA,i =9.5 km
L=16.33 km
mAB =10(9.5(1-9.5/16.33))1/2 =19.33 mm
2 F-ОП
LAi= 6.4 км
L=12.2 км
M=10(6.4(1-6.4/12.2))1/2 =17.4
Вывод : оценка точности нивелирного хода не превышает допустимого значения.
В данной работе мы использовали нивелир Н3.
В нивелировании IV класса наблюдения на станции выполняют в следующем порядке:
1. Устанавливают нивелир в рабочее положение с помощью установочного или цилиндрического уровня.
2. Наводят трубу на черную сторону задней рейки, приводят пузырек уровня подъемным или элевационным винтом точно на середину и берут отсчеты по верхней и средней нитям.
3. Наводят трубу на черную сторону передней рейки и выполняют действия указанные в п.2.
4. Наводят трубу на красную сторону передней рейки и берут отсчет по средней нити.
5. Наводят трубу на красную сторону задней рейки и берут отсчет по средней нити.
При работе нивелиром с компенсатором отсчеты по рейке берутся сразу же после привидения нивелира в рабочее положение и наведение трубы нивелира на рейку.
По окончанию нивелирования по линии между исходными реперами подсчитывают невязку, которая не должна превышать 20 мм * L1/2 (невязки замкнутых полигонов в нивелировании IV класса).
4. Краткие сведения об аэрофототопографической съемке.
Топографические съемки в СССР выполняют аэрофото-топографическим., мензульным, тахеометрическим и другими методами. В настоящее время создание планов крупных масштабов, как правило, производят на основе материалов аэрофотосъемки. При этом основными способами составления крупномасштабных планов являются стереотопографический и комбинированный. Эти способы применяют в зависимости от характера рельефа местности, степени застройки городских территорий и технико-экономических условий.
Стереотопографический способ создания крупномасштабных планов применяют для открытых, незаселенных участков местности, а также для застроенных территорий с одноэтажной или многоэтажной рассредоточенной застройкой. Сущность стереотопографического способа заключается в создании контурной части плана на основе материалов аэрофотосъемки и в рисовке рельефа, выполняемого в камеральных условиях на универсальных стереофотограмметрических приборах.
Достоинство стереотопографического способа является автоматизация целого ряда сложных процессов с использованием ЭВМ. Последовательность выполнения при стереотопографическом способе создания планов крупных масштабов представлена в технологической схеме на рис.
Комбинированный способ создания планов применяют для заселенных участков местности, городских территорий и поселков с плотной многоэтажной застройкой. При комбинированном способе контурную часто плана создают на основе материалов аэрофотосъемки, а дешифрирование участка и рисовку рельефа выполняют на фотопланах непосредственно на местности обычными способами. Таким образом, комбинированная съемка является сочетание аэрофотосъемки с приемами наземного (мензульного) съемки.
Преимущество комбинированного способа создания планов заключается в лучшем отображении формы рельефа в равнинных районах. В тоже время недостатком этого способа является относительно большой объем полевых работ. Последовательность работ при комбинированном способе создания планов определена технологической схемой на рис. Аэрофотосъемку местности выполняют с самолета (АН-30,ИЛ-14ФК) специальными автоматическими аэрофотоаппаратами (АФА). Фотографирование местности производят так, чтобы оптическая ось аэрофоаппарата не отклонялась от отвесного положения более чем на 30 .
В результате аэрофотосъемки получают рад взаимно перекрещивающих аэрофотоснимков вдоль каждого маршрута. Необходимым условием обработки аэрофотоснимков является из перекрытие поперек маршрутов.
Величины перекрытий устанавливают в зависимости от масштаба создаваемого плана и рельефа местности, технических средств и условий выполнения аэрофотосъемки.
Для крупномасштабных съемок рекомендуются следующие величины перекрытий аэрофотоснимков:
-продольное 80-90 %;
-поперечное 30-40 %.
При выборе масштаба аэрофотосъемки учитывают высоту сечения рельефа и фокусное расстояние (. f об ) аэрофотоаппарата, установленного на самолете. При этом высоту полета можно посчитать по формуле
H = f об * m,
где m - знаменатель масштаба аэрофотосъемки.
Для небольших участков местности применяют мензульную или тахеометрическую съемку, если выполнение аэрофотосъемки нецелесообразно.
Составление проекта размещением маркировки опознаков.
Перед выполнением полевых работ составляют проект размещения и геодезической привязки плановых и высотных опознаков, а так же проект маркирован опознаков. При выборе места положения опознаков учитываются следующие требования:
-обеспечить опознакоми наибольшее количество аэроснимков;
-облегчить геодезическую привязку аэроснимков.
С этой целью опознаки размещают в зонах поперечного перекрытия. Кроме того, опознаки должны располагаться на местности, удобной для измерений, а так же поблизости от исходных пунктов. Запрещается располагать опознаки на крутых склонах, теневых и закрытых лесом участках местности.
Плановые опознаки.
Плановые опознаки (ОП) являются геодезическим обоснованием аэрофототопографических съемок.
Количество ОП зависит от масштаба съемки. При съемках в масштабе 1: 2000 и 1: 5000 ОП размещают рядами поперек аэрофотосъемочных маршрутов (рис. ). При этом начало и конец каждого маршрута обеспечивают двумя опорными точками.
Расстояние между рядами опознаков или длинны секции принимают равным 160-200 см в масштабе создаваемого плана (в М 1:500 - 8-10 км ). Кроме того устанавливают дополнительные плановые точки, а именно:
а) ОП в середине каждой секции, т.е. через 80-100 см в масштабе создаваемого плана (через 6-8 базисов фотографирования);
б) три ОП в середине секции по границе участка съемке, вдоль маршрутов аэрофотосъемки, т.е. через 40-50 см в масштабе создаваемого плана (через 3-4 базиса фотографирования).
В качестве плановых опознаков выбирают контурные точки местности которые можно определить на аэрофотоснимке с погрешностью не более 0.1 мм. опознаками могут служить пункты исходной геодезической сети, хорошо опознающаяся на аэрофотоснимках, а также точки четких контуров, удобные для определения геодезическими способами.
Высотные опознаки.
Для обработки аэрофотоснимков и стереотопографической рисовки рельефа на универсальных приборах служат высотные опознаки (ОВ). Количество ОВ зависит от масштаба фотографирования, высоты сечения рельефа, характера участка съемки и технических характеристик аэрофотоаппарата. В связи с этим выполняют полную и разрешенную высотную подготовку аэроснимков. При разрешенной высотной подготовке ОВ размещают рядами поперек аэрофотосъемочных маршрутов в зонах поперечного перекрытия аэрофотоснимков. При этом расстояние между рядами или длины секций не должны превышать четырех базисов фотографирования.
Границы участков съемки вдоль аэрофотосъемочных маршрутов обеспечивают дополнительными высотными точками. В этом случае ОВ размещают через два базиса фотографирования.
При съемке в масштабах 1:5000 и 1:2000 и высоте сечения рельефа 1 и 0.5 м расстояния между ОВ вдоль маршрутов не должны превышать 2-2.5 км независимо от масштаба аэрофотосъемки.
При проектировании необходимо учитывать, что ОВ располагают на местности с незначительным уклоном, так как положение опознака по высоте должно быть установлено (по аэрофотоснимку) с погрешностью 0.1h, где h - высота сечения рельефа. Как уже говорилось, в ряде случаев высотные опознаки совмещаются с плановыми. Тогда привязка аэрофотоснимков заключается в определении трёх координат (X,Y,H) точек, представляющих ОПВ.
Привязка опознаков.
Полярный способ.
m2 =ms 2 + (m b 2 / r2 )* S2
S=0,35*105
mb =5’
mS =2
m=2,18 sm
Прямая угловая засечка .
m = m b b / r2 sin2 g * (sinb 1 2 + sinb 2 2 )1/2
b =0,725*105 см
b2 =0?575*105 см
b1 = 380
b2 = 620
b3 =1180
b4 =270
g1 =800
g2 =350
m1 = 2.95 cm
m2 = 5.36 cm
mср. = m1 +m2 /(2)= 4.16 cm
Проектирование.
При аэрофотосъемке объекта маршруты должны иметь направление “запад-восток” или “север-юг” и продолжаются за границы съемочного участка на один базис фотографирования при продольном перекрытии аэрофотоснимков 60% и два базиса фотографирования при перекрытии в 80%. Первый маршрут совмещают с одной из рамок трапеции (границы участка съемки). Расстояние между осями маршрутов вычисляют по формуле:
l (100%- Py %)
By = ------------------ * m
100%
где
By - расстояние между осями маршрутов на местности;
Py % - величина поперечного перекрытия, выраженная от площади;
l - размер аэрофотоснимка;
m - знаменатель масштаба аэрофотосъемки.
Расстояние между осями маршрутов на карте масштаба 1:М определяют из следующего соотношения
By
by = ------
M
где М - знаменатель масштаба карты.
Пусть Py = 30%, 1:m = 1:10000, l = 18*18 см. В этом случае по формуле получим:
18см(100% - 30% )
By = --------------------------- * 10000
100%
Или By = 126,000 см.
При составлении проекта на карте масштаба 1:25000 имеем:
126,000 км
by = --------------------- = 5,03 см.
25.000
Общее количество маршрутов для аэрофотосъемочного участка подсчитывают по формуле
Q
K = ----- + 1,
By
где Q - ширина участка местности.
Далее в обе стороны от соей маршрутов откладывают расстояние, вычисленное по формуле:
l * m
S = ---------
2 M
Это позволяет установить участки каждого аэрофотосъемочного маршрута и выделить зоны поперечных перекрытий, где размещают плановые и высотные опознаки в соответствии с требованиями “Инструкции”:
При масштабах, принятых выше получаем:
18 cм*10000
S = --------------------= 3,6 (см).
2 * 25.000
Для определения расстояния между центрами аэрофотоснимков вдоль одного маршрута используют формулу:
l (100%- P x %)
B x = ------------------ * m,
100%
где
B x - базис фотографирования, представляющий расстояние на местности;
Px % - величина продольного перекрытия аэрофотоснимков;
Тогда базис фотографирования, выраженный в масштабе схемы, можно вычислить по формуле:
B x
b x = ------ .
M
Полагая, что Px = 60 %, напишем
18 (100%- 60%)
B x = ------------------------- * 10000,
100%
Отсюда B x =720 м. На карте масштаба 1: 25.000 расстояние в 1080 м соответствует величине b x =2,9 см.
При составлении проекта аэрофотосъемочных работ подсчитывают количество аэрофотоснимков на участок съемки. Число аэрофотоснимков в одном маршруте определяют по формуле:
L
n = ---------- + 3,
B x
где
L - длина участка местности.
Общее количество аэрофотоснимков N = nk.
Определение данных для сопоставления проекта размещения опознаков.
| N | Формулы | Результат вычисления | Примечание |
| 1 | l(100% - Py %) By =------------------*m 100% |
126000 (см) |
Расстояние между маршрутами (на местности) |
| 2 | By by =---------------- M |
5,03 (см) |
Расстояние между маршрутами (в масштабе карты) |
| 3 | l (100% - Px %) Bx =----------------- * m 100% |
720 (м) |
Продольный базис фотографирования (на местности) |
| 4 | Bx bx = ---------- M |
2,9 (cм) |
Продольный базис фотографирования (в масштабе карты) |
| 5 | Lm S = ---------------- 2M |
3.6(см) |
Расстояние от оси маршрута до границы аэрофотосъемки (в масштабе карты) |
| 6 | Q K = --------- + 1 By |
5 |
Количество маршрутов |
| 7 | L n = ---------- + 3 *Bx |
13 |
Количество аэрофотоснимков в одном маршруте |
| 8 | N = n * k |
65 |
Общее количество аэрофотоснимков |
Плановая и высотная подготовка аэрофотоснимков.
Плановое положение опознаков определяют, как правило угловыми или линейными засечками, их комбинациями, а также теодолитными ходами, реже микротриангуляцией. Выбор того или иного способа привязки опознаков зависит в основном от характера участка местности и плотности исходных пунктов. Привязку опознаков разрешается выполнять угловыми и линейными засечками с точек теодолитных ходов. При этом точность измерения длин линий в теодолитных ходах и засечках должна быть не менее 1/3000. При плановой привязке опознаков теодолитными ходами длины линий измеряют оптическим дальномером. Измерение углов в теодолитных ходах или засечках можно выполнить теодолитом Т15, Т15-К, Theo-120, 080 и т.д. Для плановой привязки опознаков большое признание у производственников сыскал светодальномер СМ5, измеряющий растояние до 500 м с ошибкой 3мм.
Определение высот опознаков производят техническим нивелированием с помощью нивелиров НСК-4, НТ, НЛ-3, Ni-050, Д1,Е1 и др. В качестве исходных пунктов для привязки опознаков могут служить пункты ГГС, а также пункты сетей сгущения первого и второго разрядов, находящиеся в пределах 0,5-10,0 км от определяемого ОП при съёмке 1:5000.
Схема привязки ОП.
Способ плановой привязки:
- прямая угловая засечка.
Если на местности имеется два исходных пункта А и В с известными координатами и есть прямая видимость с этих пунктов на ОП, то измерив гор.углы b1 и b2 , можно определить из вычислений координат ОП. Приведенная схема представляет собой однократную засечку, т.е. такое построение, которое позволяет один раз без контроля определить неизвестные координаты ОП. На карте все измерения выполняются с контролем, поэтому при определении координаты ОП используют многократную, прямую угловую засечку.
– обратная
29-04-2015, 00:27