Проект создания опорной геодезической сети для обустройства месторождения полезных ископаемых
Проектирование топографо-геодезических работ. Примерные схемы построения полигонометрических сетей. Полигонометрические построения. Изготовление и закладка центров геодезических пунктов. Характеристика природных категорий сложности для разных видов работ.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 09.04.2015 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
"Сибирский государственный университет геосистем и технологий"
Кафедра инженерной геодезии и маркшейдерского дела
Курсовая работа
по дисциплине "Проектирование геодезических сетей с применением ГИС"
на тему:
Проект создания опорной геодезической сети для обустройства месторождения полезных ископаемых
2015
План
Введение
1. Проектирование топографо-геодезических работ
2. Примерные схемы построения полигонометрических сетей 4 класса, 1 и 2 разрядов
3. Характеристика природных категорий сложности для разных видов работ
4. Полигонометрические построения
5. Изготовление и закладка центров геодезических пунктов
6. Методика и последовательность работы над курсовым проектом
Техническая литература
Приложение
Введение
Курсовая работа является итогом изучения дисциплины "Проектирование геодезических сетей с применением ГИС" с использованием знаний студентов в области геодезии и обработки геопространственных данных.
При этом основной целью работы является освоение современных методов топографо-геодезических работ, выполняемых при создании планово-высотного обоснования крупномасштабных съемок с применением методов дистанционного зондирования на основе спутниковых систем, методов интерактивного проектирования и автоматизированной обработки геопространственных данных с помощью CREDO - технологий.
Изучение соответствующих разделов курсового проекта проводится во время проведения лабораторных занятий по данной дисциплине. Основная часть курсовой работы, особенно ее составление и оформление, предусматривает самостоятельную работу студента над проектом.
Для успешного выполнения индивидуального задания необходимо чтобы студент работал с материалами курсового проекта не менее 2 часов в неделю. Курсовая работа оценивается по содержанию, степени проработки проекта и его оформлению. Окончательная оценка выставляется студенту с учетом его владения материалами курсового проекта в целом.
Цели и задачи курсовой работы
1. Определение номенклатуры и прямоугольных координат углов рамок для листов планов масштаба 1:5000.
2. Трансформирование растрового изображения топографического плана.
3. Географическая привязка цифрового плана.
4. Разработка проекта плановой геодезической сети (с плотностью один пункт на км 2).
5. Оценка и анализ точности определяемых элементов плановой геодезической сети.
6. Разработка проекта высотной геодезической сети.
7. Оценка и анализ точности определяемых элементов высотной геодезической сети.
8. Определение сметной стоимости проекта геодезических работ.
9. Оформление и защита курсовой работы.
Виды геодезических построений для проектирования.
В курсовой работе предлагается запроектировать следующие виды геодезических построений.
1. Векторную сеть и пункты глобальной навигационной спутниковой системы (ГНСС) 4 класса (3 - 5 пунктов).
2. Линейно-угловые построения (системы ходов с узловыми точками, геодезические засечки) 1 - го разряда.
3. Высотные геодезические построения (ходы и сети) IY класса (по пунктам 4 - го разряда) и технического или тригонометрического нивелирования (по пунктам 1 - го разряда).
Перечень исходных данных для проектирования
В качестве исходных данных для проектирования предлагаются следующие карт-материалы.
1. Цифровой план (в растровом формате) масштаба 1:10000 (СНОВ - У-34-37-В-в-4). Площадь участка местности порядка 20 - 25 км 2.
2. Исходные пункты государственной геодезической сети (ГГС) 1 - 3 классов. Координаты пунктов выдаются индивидуально по вариантам.
3. Исходные реперы нивелирования III - IY классов. Отметки выдаются по вариантам.
Программное обеспечение (в дисплейных классах) для разработки курсового проекта
1. Программа Credo Transform для трансформирования цифровых (растровых) планов.
2. Автоматизированная система обработки данных Credo dat 4.
3. Текстовый редактор MS Word.
4. Методические указания по разработке курсового проекта.
1. Проектирование топографо-геодезических работ
Основанием для выполнения топографо-геодезических работ служит техническое задание и технический проект.
Необходимость составления технического проекта и программы работ устанавливается техническим заданием в соответствии с указаниями (инструкциями) отраслевого назначения на проектирование топографо-геодезических и картографических работ.
Разработка технического проекта должна производиться на основании собранных полных сведений по ранее выполненным топографо-геодезическим работам. При необходимости производится полевое обследование района работ.
Проект геодезических сетей, с целью обоснования крупномасштабных съемок (например, масштаба 1:5 000) составляется, как правило, на картах масштаба 1:10 000 - 1:25 000.
Назначение топографических планов масштаба 1:5000
Топографические планы масштаба 1:5 000 предназначаются для следующих целей:
· для разработки генеральных планов и проектов размещения строительства инженерных сооружений;
· обзорных планов проектов инженерных сооружений, инженерных мероприятий и др.;
· для составления технических проектов промышленных и горнодобывающих предприятий;
· для предварительной разведки месторождений полезных ископаемых;
· для составления генеральных маркшейдерских планов разрабатываемых нефтегазовых месторождений, проектирования обустройства месторождений и решения горнотехнических задач и вопросов о земельных и горных отводах;
· для проектирования трасс воздушных линий электропередачи в местах пересечений и сближений с сооружениями;
· для проектирования железных и автомобильных дорог на стадии технического проекта (выбор направления в горных районах и по принятому направлению в равнинных и холмистых районах).
Топографические планы масштаба 1: 5000 могут служить основой для составления топографических и специализированных планов и карт более мелких масштабов. топографический геодезический полигонометрический
Разграфка и номенклатура планов масштаба 1:5000
За основу разграфки планов масштабов 1:5000, создаваемых на участках площадью свыше 20 км, принимается лист карты масштаба 1:100000, который делится на 256 частей.
Номенклатура листа масштаба 1:5000 складывается из номенклатуры листа карты масштаба 1:100000 и взятого в скобки номера листа масштаба 1:5000, например, М-38-112-(124).
Размеры рамок для планов масштаба 1 : 5000 устанавливаются по широте 1'15,0"; по долготе 1'52,5".
Разграфка листов масштаба 1: 5000 представлена на рисунке 1.
Рисунок 1: М-38-112-(124) - номенклатура листа масштаба 1:5000
Методы создания геодезических сетей и определения координат
Общие сведения о структуре создания геодезических сетей.
Координаты пунктов геодезических сетей определяются спутниковыми методами, а также методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации или другими геодезическими построениями.
Высоты пунктов геодезических сетей определяются методами геометрического или тригонометрического нивелирования.
Геодезическая основа крупномасштабных съемок с применением глобальных навигационных спутниковых систем строится в соответствии с "Основными положениями о государственной геодезической сети [15].
Геодезической основой крупномасштабных съемок могут служить следующие геодезические построения:
а) государственные геодезические сети -
· триангуляция и полигонометрия 1, 2, 3 и 4 классов;
· нивелирование I, II, III, IV классов;
б) геодезические сети сгущения-
· триангуляция 1 и 2 разрядов, полигонометрия 1 и 2 разрядов;
· техническое нивелирование;
в) съемочная геодезическая сеть-
· плановые, высотные и планово-высотные съемочные сети или отдельные пункты (точки);
· фотограмметрические построения.
Плотность геодезических сетей определяется масштабом съемки, высотой сечения рельефа, а также необходимостью обеспечения геодезических, маркшейдерских, мелиоративных, землеустроительных и других работ как для целей изысканий и строительства, так и при дальнейшей эксплуатации сооружений, коммуникаций и т.д.
Сгущение геодезической основы, как правило, производится от общего к частному, от высшего класса (разряда) к низшему. Следует стремиться к сокращению многоступенчатости геодезических построений и развивать на местности одноклассные (одноразрядные) сети на основе применения современных геодезических приборов и методов. Необходимая плотность сети при одноклассных (одноразрядных) построениях достигается уменьшением длин сторон.
Средняя плотность пунктов государственной геодезической и нивелирной сети для создания съемочного геодезического обоснования топографических съемок, как правило, должна быть доведена:
· на территориях, подлежащих съемкам в масштабе 1:5000, до одного пункта триангуляции или полигонометрии на 20-30 км и одного репера нивелирования на 10-15 км;
· на территориях, подлежащих съемкам в масштабе 1:2000 и крупнее, до одного пункта триангуляции или полигонометрии на 5-15 км и одного репера нивелирования на 5-7 км.
На застроенных территориях городов и подлежащих к застройке в ближайшие годы плотность пунктов государственной геодезической сети должна быть не менее 1 пункта на 5 км.
Дальнейшее увеличение плотности геодезической основы крупномасштабных съемок достигается развитием геодезических сетей сгущения и съемочного обоснования.
Плотность геодезической основы для съемок в масштабе 1:5000 территорий вне населенных пунктов должна быть доведена не менее чем до 1 пункта на 7-10 км, а для съемок в масштабе 1: 2000 - до 1 пункта на 2 км.
Рекомендации по применению методов спутниковых определений для различных масштабов съёмки
Масштаб съёмки; высота сечения рельефа |
Плановое обоснование |
Планово-высотное или высотное обоснование |
|||
Метод развития съёмочного обоснования с использованием спутниковой технологии |
Метод спутниковых определений |
Метод развития съёмочного обоснования с использованием спутниковой технологии |
Метод спутниковых определений |
||
1:10 000,1:5 000;1 м |
определение висячих пунктов |
быстрый статический или реоккупация |
построение сети |
быстрый статический или реоккупация |
Полигонометрия 4 класса, 1 и 2 разрядов
Пункты полигонометрии 4 класса определяются относительно пунктов сети высших классов путем проложения одиночных ходов или систем ходов, образующих узловые пункты.
Полигонометрические ходы должны прокладываться по местности наиболее благоприятной для производства угловых и линейных измерений.
Места установки пунктов должны быть легкодоступны, хорошо опознаваться на местности и обеспечивать долговременную сохранность центров и знаков.
Пункты на местности должны выбираться с учетом возможности использования их в качестве точек съемочной сети.
Между двумя смежными пунктами должна быть, как правило, обеспечена видимость с земли.
Полигонометрические сети 4 класса, 1 и 2 разрядов создаются в виде отдельных ходов или систем ходов и замкнутых полигонов.
Отдельный ход полигонометрии должен опираться на 2 исходных пункта. На исходных пунктах необходимо измерять примычные углы.
В исключительных случаях при отсутствии между исходными пунктами видимости с земли допускается:
-проложение хода полигонометрии, опирающегося на 2 исходных пункта, без угловой привязки на одном из них;
-проложение замкнутого хода полигонометрии 1, 2 разрядов, опирающегося на один исходный пункт;
-координатная привязка к пунктам геодезической сети.
Проложение висячих ходов не допускается.
При построении полигонометрических сетей 4 класса, 1 и 2 разрядов должны соблюдаться требования, приведенные в табл.4.
Таблица 4
Показатели |
4 класс |
1 разряд |
2 разряд |
|
Предельная длина хода, км: |
||||
отдельного |
15 |
5 |
3 |
|
между исходной и узловой точкой |
10 |
3 |
2 |
|
между узловыми точками |
7 |
2 |
1,5 |
|
Предельный периметр полигона, км |
30 |
15 |
9 |
|
Длины сторон хода, км: |
||||
наибольшая |
2,00 |
0,80 |
0,35 |
|
наименьшая |
0,25 |
0,12 |
0,08 |
|
средняя расчетная |
0,50 |
0,30 |
0,20 |
|
Число сторон в ходе, не более |
15 |
15 |
15 |
|
Относительная погрешность хода, не более |
1:25000 |
1:10000 |
1:5000 |
|
Средняя квадратическая погрешность измерения угла (по невязкам в ходах и полигонах), угловые секунды, не более |
3 |
5 |
10 |
|
Угловая невязка хода или полигона, угловые секунды, не более, где - число углов в ходе |
Расстояние между пунктами параллельных полигонометрических ходов данного класса (разряда), по длине близких к предельным, должно быть не менее:
в полигонометрии 4 класса - |
2,5 км; |
|
" " 1 разряда - |
1,5 км. |
При меньших расстояниях ближайшие пункты должны быть связаны ходом полигонометрии данного класса (разряда).
С целью обеспечения большей жесткости сети следует стремиться к сокращению многоступенчатости сети, ограничиваясь развитием полигонометрии 4 класса и 1 разряда.
На все закрепленные точки полигонометрических ходов должны быть переданы отметки нивелированием IV класса* или техническим нивелированием.
2. Примерные схемы построения полигонометрических сетей 4 класса, 1 и 2 разрядов
Система полигонометрических ходов с несколькими узловыми точками
Рисунок 2
Система полигонометрических ходов с одной узловой точкой
Рисунок 3
Одиночный полигонометрический ход
Рисунок 4
Условные обозначения:
Полигонометрия высших классов |
||
Исходный пункт триангуляции и исходное дирекционное направление |
||
Узловая точка |
||
Полигонометрический ход |
Нивелирование IV класса
Нивелирные ходы IV класса прокладываются в одном направлении. Длина линий нивелирования IV класса не должна превышать 50 км.
Нивелирование IV класса выполняется нивелирами, имеющими увеличение трубы не менее 25, цену деления уровня не более 25" на 2 мм, и нивелирами с самоустанавливающейся линией визирования.
Нормальная длина луча визирования 100 м. Если нивелирование выполняется нивелиром, у которого труба имеет увеличение не менее 30, то при отсутствии колебаний изображений разрешается увеличивать длину луча визирования до 150 м.
Невязки в ходах между исходными пунктами и в полигонах должны быть не более (мм) при числе станций менее 15 на 1 км хода и (мм) при числе станций более 15 на 1 км хода, где - длина хода (полигона) в км; - число станций в ходе (полигоне).
Требования к методике нивелирования, приборам и точности работ установлены в действующей "Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов" [9] и "Руководстве по топографическим съемкам в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 [16].
Техническое нивелирование
Ходы технического нивелирования прокладываются между двумя исходными реперами в виде одиночных ходов или в виде системы ходов с одной или несколькими узловыми точками.
Проложение замкнутых ходов (опирающихся обоими концами на один и тот же исходный репер) разрешается в исключительных случаях.
В сеть технического нивелирования должны быть включены все пункты плановых сетей сгущения (полигонометрии и триангуляции), не включенные в сеть нивелирования IV класса.
Длины ходов технического нивелирования определяются в зависимости от высоты сечения рельефа топографической съемки. Допустимые длины ходов приведены в табл. 13.
Для производства технического нивелирования используются нивелиры с увеличением зрительной трубы не менее 20x и ценой деления уровня не более 45" на 2 мм, а также нивелиры с наклонным лучом.
Нивелирные рейки должны иметь шашечный рисунок с сантиметровыми или двухсантиметровыми делениями.
Нивелирование выполняется в одном направлении. Отсчеты по рейке, установленной на нивелирный башмак, костыль или вбитый в землю кол, производятся по средней нити.
При нивелировании соблюдается следующий порядок работы на станции:
отсчеты по черной и красной сторонам задней рейки;
отсчеты по черной и красной сторонам передней рейки.
Расхождения превышений на станции, определенных по черным и красным сторонам реек, не должны превышать 5 мм.
Расстояния от прибора до реек определяются по крайним дальномерным нитям трубы. Нормальная длина визирного луча 120 м. При хороших условиях видимости и спокойных изображениях длину луча можно увеличить до 200 м.
Невязки нивелирных ходов или замкнутых полигонов не должны превышать величин, вычисленных по формуле
f h = 50\/L (мм),
где L - длина хода (полигона) в км.
На местности со значительными углами наклона, когда число станций на 1 км хода более 25, допустимая невязка подсчитывается по формуле
f h = 10\/n (мм),
где n - число штативов в ходе (полигоне).
В процессе технического нивелирования попутно нивелируются отдельные характерные точки местности, устойчивые по высоте объекты: крышки колодцев, головки рельсов на переездах, пикетажные столбы вдоль дорог, крупные валуны и т.д. Высоты указанных точек определяются как промежуточные (или боковые пункты). Каждая промежуточная точка должна быть замаркирована, или на нее должен быть составлен абрис с промерами до ближайших ориентиров. Особое внимание должно быть уделено определению урезов воды.
3. Характеристика природных категорий сложности для разных видов работ
Первая категория (I).
Местность с уклонами до 2-х градусов, открытая с небольшим количеством мелких лощин, бугров и западин. Открытая речная пойма с небольшим количеством стариц, протоков и заболоченных участков. Дороги с незначительным движением транспорта. Улицы сельских населенных пунктов.
Вторая категория (II).
Открыта всхолмленная местность с уклонами до 2-х градусов, заросшая редким лесом или кустарником; открытая речная пойма, местами заболоченная, с небольшим количеством западин, стариц и рукавов; открытое легко проходимое болото. Улицы городов и поселков со слабым движением транспорта и пешеходов. Дороги с движением транспорта средней интенсивности.
Третья категория(III).
Открыта всхолмленная местность с уклонами до 5-х градусов, заросшая средней густоты лесом или кустарником; территории, занятые садами и виноградниками; открытая речная пойма с большим количеством стариц, протоков и рукавов; открытое болото средней проходимости, заросшее лесом, кустарником.
Местность с уклонами до 5-8 градусов, открытая и всхолмленная; сильно пересеченная балками и оврагами, или с мелкими формами рельефа.
Улицы городов с движением транспорта и пешеходов средней интенсивности. Дороги с интенсивным движением транспорта.
Четвертая категория(IY).
Предгорная местность до 5-8 градусов, заросшая густым лесом с кустарником; речная пойма, частично заросшая с большим количеством стариц, протоков и рукавов; открытое труднопроходимое болото; таежная местность. Бугристые пески, покрытые кустарниковой растительностью, или частично заболоченные. Озерная тундра с мелкохолмистым рельефом или заболоченной тундрой. Улицы городов с интенсивным движением транспорта и пешеходов.
Пятая категория(Y).
Горная местность с уклонами до 5-10 градусов, заросшая лесом или кустарником, занятая садами, виноградниками. Таежная заболоченная местность с буреломом. Озерная заболоченная тундра с мелкохолмистым рельефом.
Главные магистрали крупных городов с весьма интенсивным движением транспорта и пешеходов.
Построение глобальной навигационной спутниковой сети
Состав работ
Подготовительные работы.
Сбор и анализ топографо-геодезической изученности района работ. Предпроектное обследование исходных пунктов. Составление проекта ГНСС, выбор приемлемой схемы спутниковой сети. Подготовка спутниковых приемников и разработка программы измерений.
Полевые работы.
Организация полевых работ. Рекогносцировка местности и закладка пунктов. Привязка исходных пунктов к геоцентрической системе координат. Производство спутниковых измерений на определяемых пунктах и предварительная обработка получаемых результатов. Разрешение неоднозначности и оценка пространственных данных по внутренней сходимости.
Камеральные работы.
Передача данных постобработки в офисные системы автоматизированной обработки спутниковых измерений. Уравнивание и оценка точности векторов ГНСС. Вычисление окончательных координат пунктов в государственной или местной системе. Оформление материалов.
Таблица 1
Наименование работы |
КАТЕГОРИЯ СЛОЖНОСТИ / ЦЕНА |
|||||
I |
II |
III |
IY |
Y |
||
Измерение линии (вектора) ГНСС 4 класса |
6.2 |
7.3 |
9.4 |
13.6 |
14.7 |
В таблице 1 приведены укрупненные цены (в тыс. рублей) на все работы, выполняемые при измерении линии (вектора сети ГНСС) длиной в 1 км в зависимости от категории сложности.
4. Полигонометрические построения
Состав работ
Подготовительные работы.
Сбор картографических материалов ранее выполненных работ. Составление проекта полигонометрических ходов и сетей. Предвычисление и анализ точности определяемых элементов полигонометрических ходов и сетей. Выбор приборов и методов для измерений.
Полевые работы.
Организация полевых работ. Рекогносцировка местности, выбор места для размещения пунктов, закрепление их в натуре временными знаками (кольями). Измерение углов и длин сторон полигонометрических построений. Предварительная обработка результатов измерений. Вычисление рабочих координат.
Камеральные работы.
Окончательная обработка результатов измерений. Уравнивание и оценка точности определяемых координат пунктов. Подготовка каталога координат и оформление окончательных материалов.
Цены на полигонометрические работы в зависимости от категории сложности приведены в таблице.
Таблица 2
ЦЕНЫ, тыс. рублей |
ПРИРОДНЫЕ КАТЕГОРИИ СЛОЖНОСТИ |
|||||
I |
II |
III |
IY |
Y |
||
12,59 |
12,95 |
13.07 |
13.31 |
13,91 |
В данной таблице 2 цены приведены на построение полигонометрических ходов 1 разряда на 1 км.
Нивелирные построения
Состав работ.
Подготовительные работы.
Подбор и анализ карт материалов и результатов ранее выполненных нивелирных работ. Разработка проекта создания высотной основы. Предрасчет и анализ точности определяемых элементов нивелирных ходов и сетей. Выбор приборов для нивелирования, проведение поверок для нивелиров и реек.
Полевые работы.
Организация полевых работ. Рекогносцировка трассы нивелирования. Отыскание реперов и пунктов для нивелирования. Производство нивелирных работ при построении ходов и сетей. Контроль результатов нивелирования.
Камеральные работы.
Математическая обработка результатов измерений. Уравнивание и оценка точности определяемых отметок пунктов нивелирных ходов и сетей. Подготовка каталога высот пунктов нивелирования и оформление окончательных материалов.
Таблица 3
ЦЕНЫ, тыс. рублей |
ПРИРОДНЫЕ КАТЕГОРИИ СЛОЖНОСТИ |
|||||
I |
II |
III |
IY |
Y |
||
12,12 |
12,46 |
12.58 |
12.81 |
13,39 |
В данной таблице 3 цены приведены на построение нивелирных ходов IY класса на 1 км.
Характеристика категорий грунтов
I категория
Мягкие грунты (супеси, лесс, легкие суглинки). Рыхление грунта производится с помощью штыковых лопат.
II категория
Грунт средней твердости (плотные суглинки, глины, мелкий гравий, мягкие мергели). Рыхление грунта производится штыковыми лопатами с частичным применением кирки.
III категория
Грунт места закладки выше средней твердости (суглинок тяжелый с примесью щебня, крупная галька). Мерзлые грунты I категории. Рыхление грунта производится кирками и ломами. Скальные марки закладываются в скалы, выходящие на поверхность земли.
IY категория
Грунт места закладки твердый (глина с валунами, сланцы выветрившиеся). Мерзлые грунты II категории. Разрыхление грунта производится ломами, кирками и клиньями. Скальные марки закладываются в скалы, расположенные ниже поверхности земли до 0.5 м.
Y категория
Грунт места закладки разборно-скальный (ракушечник, туф, гипс). Мерзлые грунты III категории. Разрыхление грунта производится ломами, кирками и клиньями.
Типы центров
На пунктах триангуляции и полигонометрии 4 класса и 1 и 2 разрядов закладывают центры типов 5 г.р. или 6 г.р. (см. прил.5, рис.35, 36).
Центр типа 5 г.р. состоит из двух частей:
бетонного монолита в виде усеченной четырехгранной пирамиды с нижним основанием 50х 50 см, верхним основанием 12х 12 см и высотой 40 см;
бетонного монолита в виде усеченной четырехгранной пирамиды с нижним основанием 30х 30 см, верхним основанием 12х 12 см и высотой 20 см.
В верхней части монолитов заделываются марки. Монолиты устанавливаются так, чтобы оси марок находились на одной отвесной линии.
Центр типа 6 г.р. представляет собой бетонный монолит в виде усеченной четырехгранной пирамиды с нижним основанием 40х 40 см, верхним основанием 15х 15 см и высотой 20 см с заделанной в него металлической (асбоцементной) трубой диаметром 60 (60-100) мм и толщиной стенок не менее 3 мм; к верхнему концу приваривается марка, а в нижнюю часть трубы вставляются в просверленные отверстия два металлических стержня. Металлическая труба заливается бетоном.
Размеры даны в см
Рис.7 Центр пункта триангуляции, полигонометрии, трилатерации 2, 3, 4 классов для районов неглубокого (до 1,5 м) промерзания грунта. Тип 1 г.р. Размеры даны в см.
1 - бетонный якорь диаметром 50 см;
2 - чугунный колпак с крышкой;
3 - асфальт или поверхность земли, очищенная от дерна;
4 - заливка бетонным раствором;
5 - бетонное кольцо (подушка колпака);
6 - асбоцементная или железобетонная (диаметр 12-16 мм) труба, заполненная бетонным (цементным) раствором, или железобетонный пилон круглого (12-16 см) или прямоугольного сечения, или рельс;
7 - рельс;
8 - металлическая пластина;
9 - болт диаметром 16-20 мм;
10 - железные скобы;
11 - соединение на цементном растворе;
12 - слой цементного раствора 2-3 см;
13 - уголок 50х 50 мм.
Рис.8 Центр пункта триангуляции, полигонометрии, трилатерации 2, 3, 4 классов для районов глубокого промерзания грунта (свыше 1,5 м) и для районов многолетней мерзлоты. Тип 2 г.р. (размеры даны в см)
1 - бетонное кольцо (подушка колпака);
2 - чугунный колпак с крышкой;
3 - асфальт;
4 - заливка бетонным раствором;
5 - противокоррозионный слой;
6 - бетонный якорь диаметром 50 см;
7 - металлические скобы;
8 - слой цементного раствора.
Примечание. Центр (Тип 2 г.р.) закладывается, как правило, на незастроенной территории, а также на застроенной территории там, где невозможна установка стенного знака и допустимо производство земляных работ. В случае закладки центра в котлован бетонному якорю придают прямоугольное сечение размером 50х 50 см. Для районов многолетней мерзлоты внешнее оформление мест расположения пунктов на участках без твердого покрытия поверхности земли производится, как для типа 3 г.р.
Рисунок 9 Центр пункта триангуляции, полигонометрии, трилатерации 1 и 2 разрядов и полигонометрии 4 класса в районах сезонного промерзания грунта. Тип 5 г.р. (размеры даны в см).
1 - асфальт или поверхность земли, очищенная от дерна;
2 - металлические скобы;
3 - слой цементного раствора 3 см;
4 - бетонные монолиты в виде усеченной четырехгранной пирамиды.
Примечание. Центр (Тип 5 г.р.) закладывается на незастроенной территории, а также на застроенной территории там, где невозможна установка стенного знака
Рисунок 10 Центр пункта триангуляции, полигонометрии, трилатерации 1 и 2 разрядов и полигонометрии 4 класса в районах сезонного промерзания грунта. Тип 6 г.р.
Размеры даны в см.
1 - чугунный колпак с крышкой;
2 - асфальт или поверхность земли, очищенная от дерна;
3 - скрепление на цементном растворе;
4 - бетонные кольца или кирпичная кладка;
5 - противокоррозионный слой;
6 - металлические скобы;
7 - бетонный монолит в виде усеченной четырехгранной пирамиды;
8 - металлическая, диаметром 35-60 мм, асбоцементная, железобетонная с бетонным заполнением труба, железобетонный пилон круглого (80-160 мм) или прямоугольного сечения, рельс любого профиля.
Примечание. Центр закладывается на незастроенной территории, а также на застроенной территории там, где невозможна установка стенного знака
5. Изготовление и закладка центров геодезических пунктов
Состав работ
1. Изготовление форм. Нарезка труб приваривание марок. Доставка материалов и форм к месту работы. Приготовление бетонной смеси и заливка ее в формы. Заделка марок. Рытье ям или бурение скважин. Закладка центров. Внешнее оформление центра и составление абриса.
2. Изготовление отдельных частей геодезического знака (трехгранной пирамиды). Доставка их к месту работы. Сварка (сборка) и установка знака. Проверка видимости направлений. Окраска металлических частей знака и другие работы.
Таблица
Наименование работы |
Тип центра |
Глубина заложения, м., до |
КАТЕГОРИЯ ГРУНТА / ЦЕНА |
|||||
I |
II |
III |
IY |
Y |
||||
Изготовление и закладка центров Постройка и установка металлической пирамиды высотой до 8 м. |
1 г.р. 2 г.р. 5 г.р. 6 г.р. |
1.5 2.0 0.7 0.7 |
27 37 9 11 11.3 |
32 43 10 12 12.7 |
37 49 11 13 14.5 |
41 55 12 14 15.3 |
46 61 13 15 15.9 |
В данной таблице приведены цены в тыс. рублей на изготовление и закладку центров пунктов, а также постройку и установку металлических пирамид. Измерителем является один центр (одна четырехгранная пирамида).
Типы геодезических знаков
Размеры даны в см
Рис.5. Четырехгранная пирамида (из уголковой стали)
Размеры даны в см
Рис.6. Пирамида-штатив из уголковой стали (50х 50х 5 или 35х 35х 4) со съемной малофазной визирной целью с высотой до инструментального столика от 1,2 до 0,4 м.
Примечание. Конструкция пирамиды-штатива универсальна. На скальных грунтах бетонные монолиты заменяются якорем, состоящим из стальной плиты (200х 200х 4 мм), скрепленной болтами с ногой знака. Сверху насыпается курган из камней. При наблюдении визирная цель снимается. При необходимости визирная цель может быть поднята на высоту 3,5; 7,0; 10,5 м от столика
6. Методика и последовательность работы над курсовым проектом
Определение номенклатуры листов карт масштаба 1 : 5000
В первую очередь определите номенклатуру листа карты масштаба 1: 1 000 000 по географическим координатам любой точки, на карте масштаба 1: 10 000. Например, точка имеет широту 54є 40' 00" и долготу 18є 03' 45", то номенклатура листа карты масштаба 1: 1 000 000, содержащего данную точку, составляет N - 34.
Рисунок 11 Международная разграфка листов карт масштаба 1: 1 000 000
Затем следует установить номенклатуру листа карты масштаба 1: 100 000, содержащего координату данной точки. В данном случае номенклатура листа карты масштаба 1: 100 000 имеет вид N - 34 - 37 (рис. 12).
Рисунок 12 Разграфка на основе листа карты масштаба 1 : 1 000 000
На третьем этапе, на основе листа карты масштаба 1: 100 000 и размеров (по широте 1'15,0"; по долготе 1'52,5"), определяется номенклатура всех листов карт масштаба 1: 5000, в пределах заданного участка съемки.
Рисунок 13 Разграфка листов масштаба 1: 5000 на основе листа карты масштаба 1 : 100 000
Подготовка цифровой картографической основы
Подготовка цифровой карты заключается в сканировании бумажной основы и получении ее изображения в растровом формате (например, *.tif).
Далее требуется выполнить трансформирование и географическую привязку материалов сканирования с применением программы Credo Transform. Трансформирование целесообразно выполнить не менее чем по четырем точкам, не лежащим на одной прямой. При этом можно использовать [ ] или руководство пользователя по Credo Transform.
Рисунок 14 Фрагмент растровой карты
Например, на карте (рис. 14) в качестве исходной точки для трансформирования и географической привязки может служить пересечение координатных линий (километровой сетки). Данная точка имеет координаты Х = 6065000 м; У = 311000 м, которые следует ввести в процессе работы с программой Credo Transform.
В результате трансформирования можно получить физически новую цифровую карту (в формате *.tmd), которую необходимо использовать для дальнейшей работы в программе CREDO DAT 4.
Подготовка исходных данных для проектирования
Для подготовки исходных данных необходимо создать новый проект в программе CREDO DAT 4 и открыть цифровую карту (в формате *.tmd), предварительно трансформированную и географически привязанную с помощью программы CREDO TRANSFORM.
В программе CREDO DAT 4 введите координаты исходных пунктов, полученных в соответствии с заданным вариантом на выполнение курсовой работы. В качестве исходных данных имеются три пункта ГГС 1 - 3 классов с известными координатами и отметками с точностью не менее III класса нивелирования, а также один исходный репер нивелирования II - III классов.
Ввод координат исходных пунктов в программе CREDO DAT 4 можно выполнить с помощью методических указаний [4, стр.18].
Проектирование спутниковых определений
Проектирование геодезических сетей спутниковыми методами должно производиться с учётом требований Инструкции [15].
Для увеличения плотности пунктов ГГС предлагается запроектировать спутниковые определения координат 3 - 5 пунктов 4 класса. Такие пункты следует размещать на командных высотах, на местности, удобной для дальнейшего использования и построения сетей сгущения (1 разряда).
В этом случае спутниковая векторная сеть должна опираться на исходные пункты ГГС как базовые пункты ГНСС. В такой сети нет надобности обеспечивать взаимную видимость между смежными пунктами.
Проектирование векторов спутниковой сети 4 класса можно выполнить по примеру линейных геодезических построений (засечек) или трилатерации по аналогичной методике, изложенной в лабораторной работе № 2 [4].
На рисунке 15 приведен пример векторной (спутниковой) сети, состоящей из пяти определяемых пунктов ГНСС и двух исходных пунктов ГГС.
Условные обозначения:
Исходный пункт ГГС
Пункт ГНСС
Рисунок 15 Пример спутниковой сети
Оценка точности положения пунктов спутниковых определений
Для оценки точности проекта спутниковой сети можно предположить, что имеется сеть трилатерации, в которой измерены все длины сторон с точностью, соответствующей ГГС 4 класса. В этом случае необходимо определить по цифровой карте длины векторов данной сети и ввести полученные результаты в соответствующие таблицы измерений ПВО программы Credo dat 4.
Оценку точности векторов спутниковой сети 4 класса можно выполнить по аналогии с методикой, изложенной в лабораторной работе № 2 [4].
Предельные погрешности положения пунктов планового обоснования, относительно пунктов государственной геодезической сети не должны превышать на открытой местности и на застроенной территории 0,2 мм в масштабе карты (1: 5000) и 0,3 мм - при съёмке на местности, закрытой древесной и кустарниковой растительностью.
Проектирование нивелирной сети IY класса
Проект нивелирной сети IY класса должен быть выполнен по требованиям, установленным в действующей "Инструкции по нивелированию I, II, III и IV классов" [ ].
Определение высот пунктов спутниковой сети (ГНСС) предлагается определить геометрическим нивелированием IY класса. Для этого следует запроектировать построения в виде нивелирной сети или (и) ходов нивелирования IY класса по пунктам спутниковой сети 4 класса, опираясь на исходные пункты ГГС с известными отметками, полученными из нивелирных работ старшего класса. Примером может служить, приведенная на рисунке 16, нивелирная сеть, состоящая из одиночного нивелирного хода, проложенного между исходными пунктами ГГС (45 и 57) и системы ходов (замкнутых полигонов) с узловыми точками (1-3, 5).
Условные обозначения:
Исходный пункт ГГС
Пункт ГНСС
Рисунок 16 Схема нивелирования IY класса
Проектирование и оценку точности нивелирной сети IY класса можно выполнить по методике, изложенной в лабораторной работе № 4 [4, стр. 44].
Особенности проектирования и априорной оценки точности геодезических сетей 1 разряда.
Целью проектирования полигонометрических ходов 1 разряда является доведение плотности пунктов геодезических сетей до одного на 1 км 2. Проект полигонометрических ходов 1 разряда создается в соответствии с требованиями, приведенными в таблице 4. При проектировании линий хода необходимо предусмотреть видимость между смежными пунктами со штатива, установленного на земле. Кроме того, необходимо предусмотреть измерения длин сторон, горизонтальных углов и углов наклона с помощью современных электронных тахеометров. Измерение углов наклона позволит определить отметки пунктов полигонометрических ходов из тригонометрического нивелирования. В этом случае следует определить условия и точность измерений для обеспечения необходимой точности съемки рельефа с высотой сечения 1 м.
Если тригонометрическое нивелирование не обеспечивает точность съемки рельефа, равной 1/3 от высоты сечения (в данном случае 0.33 м.), то следует запроектировать геометрическое нивелирование технического класса точности.
Расчет сметной стоимости
Для определения сметной стоимости полевых и камеральных работ предлагается выполнить расчеты в соответствии с видами проектируемых работ и категорией сложности участка местности. Результаты вычислений оформить в соответствии с предлагаемой таблицей.
Таблица СМЕТНАЯ СТОИМОСТЬ РАБОТ
НАИМЕНОВАНИЕ РАБОТЫ |
Категория сложности |
Единица измерения |
Цена единицы |
Объем работ |
Стоимость работ |
|
1. Построение ГНСС 4 класса 2. Построение нивелирной сети IY класса3. Построение полигонометрии 1 разряда4. Закладка центров5. Установка пирамид6. Другие работы |
Техническая литература
1. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии (том 1). . Монография /К.М. Антонович; - ГОУ ВПО "Сибирская государственная геодезическая академия". - М.: ФГУП "Картгеоцентр", 2005.- 334 с.: ил.
2. Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии (том 2). . Монография /К.М. Антонович; - ГОУ ВПО "Сибирская государственная геодезическая академия". - М.: ФГУП "Картгеоцентр", 2006- 360.: ил.
3. Кузнецов П.Н., Геодезия, ч.1. - М. "Картгеоцентр- Геодезиздат", 2001.
4. Технологии создания электронного геопространства. Методы обработки геопространственных данных с применением Credo - технологий [Текст]. В двух ч. Ч. 1 : лабораторный практикум / А.Г. Неволин. - Новосибирск: СГГА, 2013. - 96 с.
5. Селиханович В.Г., Геодезия, ч. П. - М. Недра, 2006.
6. Скворцов А.В. Геоинформатика: Учеб. Пособие. -Томск: Изд-во Том. Ун-та, 2006.-336 с.
7. Серапинас Б.Б. Введение в ГЛОНАСС и GPS измерения: Учебное пособие. - Ижевск: Удм. гос. ун-т, 1999. - 93 с. (файл в компьютерном классе 539 ауд.).
8. Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS ГКИНП (ОНТА)-01-271-03. - М.: ЦНИИГАиК, 2003. - 65 с.
9. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов. ГКИНП (ГНТА)-03-010-02 М.: Недра, 2003г.
10. Инструкция по производству маркшейдерских работ. РД 07-603-03. М.: Недра, 2004 г.
11. Инструкция по топографическим съемкам в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. ГКИНП-02-033-82 - М.: Недра, 1982. -156 с.
12. Руководство по топографическим съемкам в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. Наземные съемки. - М.: Недра, 1984. -133 с.
13. Условные знаки масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. - М.: Недра 1984. -144 с.
14. Руководящий технический материал РТМ 68-14-01. Спутниковая технология геодезических работ. Термины и определения. М. ЦНИИГАиК, 2001 г.
15. Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных спутниковых систем ГЛОНАСС и GPS. ГКИНП (ОНТА)-02-262. М. ЦНИИГАиК, 2002 г.
16. Инструкция по топографической съёмке в масштабах 1:5 000, 1:2 000, 1:1 000 и 1:500 (ГКИНП-02-033-83). Утверждена ГУГК 05.10.79 г. Введена в действие с 01.01.83 г. с поправками, утвержденными ГУГК 09.09.82 г. (приказ № 436п). - М., Недра, 1982 (сфера действия общеобязательная).
17. Мучин, П.В. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие 2-е изд., испр. и допол. [Текст] : учебное пособие / П.В. Мучин. Н.: СГГА, 2003. - 273 с.
18. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие для вузов/Под ред. Проф. Л.А. Муравья. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЮНИТИ - ДАНА, 2003. - 431 с.
19. Правила по технике безопасности на топографо-геодезические работы /ПТБ-88/. Главное управление геодезии и картографии при Совете Министров СССР [Текст]: Справочное пособие. - М.: Недра, 1983. - 143 с.
20. Справочник укрупненных базовых цен на инженерно-геодезические изыскания для строительства [Текст] - М: Минстрой России, 1997.
21. Справочник базовых цен на инженерно-геодезические изыскания при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений [Текст] - М: Минстрой России, 1999.
22. ФСГиКР. Единые нормы выработки (времени) на геодезические и топографические работы (ЕНВ). Часть 1-2. - М.: ЦНИИГАиК, 2003. - 99 с.
23. Huibert-Jan Lekkerkerk. GPS Handbook for professional gps users. [Text] / Netherlands, 2007 г. - 211 с.
24. Геопрофи. Научно-технический журнал по геодезии, картографии и навигации. Периодическое издание. Электронный ресурс. Электронный доступ - http://www.geoprofi.ru/
25. Современные геодезические технологии. Периодическое издание. Электронный ресурс. Электронный доступ -http://www.prin.ru/
Приложение
Варианты исходных данных для курсовой работы
Примечание: каждый вариант (из 15) включает четыре исходных пункта, например, 15А, 15Б, 15В, 15Г.
Таблица координат исходных пунктов и их характеристик
Пункты ПВО |
|||||||||||
Имя |
N |
E |
Тип NE |
Статус NE |
H |
Тип H |
Статус H |
УЗ |
Класс NE |
Класс H |
|
1А |
6068762,041 |
311215,453 |
Исходный |
Уравненный |
205,500 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
II класс |
|
1Б |
6065710,902 |
310593,717 |
Исходный |
Уравненный |
172,700 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
1В |
6067945,416 |
313826,747 |
Исходный |
Уравненный |
171,300 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
2-й класс, I класс ГС |
III класс |
|
1Г |
6065301,533 |
313112,671 |
Рабочий |
Необработанный |
151,700 |
Исходный |
Уравненный |
141 |
2-й класс, I класс ГС |
III класс |
|
2А |
6066823,715 |
311809,554 |
Исходный |
Уравненный |
160,600 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
2Б |
6065185,127 |
314411,238 |
Исходный |
Уравненный |
146,300 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
2В |
6068698,452 |
312688,340 |
Исходный |
Уравненный |
212,500 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
2Г |
6064425,799 |
313049,055 |
Рабочий |
Необработанный |
159,300 |
Исходный |
Уравненный |
141 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
3А |
6068216,574 |
312813,640 |
Исходный |
Уравненный |
218,800 |
Исходный |
Уравненный |
100 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
3Б |
6064924,269 |
313682,119 |
Исходный |
Уравненный |
152,600 |
Исходный |
Уравненный |
100 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
3В |
6064564,421 |
310540,620 |
Исходный |
Уравненный |
180,000 |
Исходный |
Уравненный |
100 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
3Г |
6066177,113 |
314333,105 |
Рабочий |
Необработанный |
150,500 |
Исходный |
Уравненный |
141 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
4А |
6064808,686 |
311904,125 |
Исходный |
Уравненный |
159,700 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
1-й класс, КГС |
II класс |
|
4Б |
6066826,352 |
312329,383 |
Исходный |
Уравненный |
156,200 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
2-й класс, I класс ГС |
III класс |
|
4В |
6066712,477 |
313604,486 |
Исходный |
Уравненный |
152,800 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
2-й класс, I класс ГС |
III класс |
|
4Г |
6068676,504 |
313698,053 |
Рабочий |
Необработанный |
157,185 |
Исходный |
Уравненный |
141 |
III класс |
||
5А |
6065922,979 |
311805,240 |
Исходный |
Уравненный |
156,900 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
2-й класс, I класс ГС |
III класс |
|
5Б |
6067462,669 |
314602,430 |
Исходный |
Уравненный |
158,400 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
2-й класс, I класс ГС |
III класс |
|
5В |
6065373,234 |
313292,135 |
Исходный |
Уравненный |
151,800 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
5Г |
6066685,897 |
314434,441 |
Рабочий |
Необработанный |
152,555 |
Исходный |
Уравненный |
141 |
II класс |
||
6А |
6065398,439 |
311951,120 |
Исходный |
Уравненный |
155,100 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
6Б |
6068680,917 |
311224,516 |
Исходный |
Уравненный |
205,500 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
2-й класс, I класс ГС |
II класс |
|
6В |
6064702,020 |
313460,768 |
Исходный |
Уравненный |
150,100 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
2-й класс, I класс ГС |
III класс |
|
6Г |
6066832,600 |
313517,911 |
Рабочий |
Необработанный |
152,699 |
Исходный |
Уравненный |
141 |
III класс |
||
7А |
6064479,930 |
312363,089 |
Исходный |
Уравненный |
157,500 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
2-й класс, I класс ГС |
III класс |
|
7Б |
6068758,414 |
311986,972 |
Исходный |
Уравненный |
200,200 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
7В |
6066411,548 |
313105,609 |
Исходный |
Уравненный |
142,700 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
IV класс |
|
7Г |
6066751,260 |
311889,654 |
Рабочий |
Необработанный |
160,591 |
Исходный |
Уравненный |
141 |
III класс |
||
8А |
6065106,442 |
310529,319 |
Исходный |
Уравненный |
158,300 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|
8Б |
6064989,807 |
312850,684 |
Исходный |
Уравненный |
152,600 |
Исходный |
Уравненный |
956 |
3-й класс, II класс ГС, СГГС-1 |
III класс |
|