Проект за създаване на планирани инженерни и геодезически мрежи
МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА НА РЕПУБЛИКА КАЗАХСТАН
Технически университет. Д. Серикбаева
Катедра "Геодезия, земеустройство и кадастър".
Тема: "Проект за създаване на планирани инженерни и геодезически мрежи"
Целта на доклада е да се овладеят методите за проектиране на инженерни и геодезически мрежи за производство на топографски проучвания и решаване на различни проблеми на градския кадастър.
В практиката на инженерните и геодезическите измервания в някои случаи се налага измерването на някои параметри на геодезическата мрежа. Например, трябва да увеличите точността на измерване на ъгли и да увеличите дължината на линиите в проектния ход, за да запазите изискванията на инструкцията. Изпълнението на работата изисква познаване на всички въпроси на програмата по инженерна геодезия, основите на висшата геодезия и теорията на математическата обработка на геодезически измервания.
Държавната геодезическа мрежа е основата за разработване на геодезически мрежи за удебеляване и проучване; топографски проучвания, инженерни и геодезически работи. Тя ви позволява да изчислявате координатите на точките в една система, предоставя действителни данни за решаване на научни проблеми на геодезията: определяне на формата и размера на Земята, изучаване на деформацията на земната кора, извличане на разликите във височината на моретата и океаните и др.
Необходимо условие за проектиране и изпълнение на геодезически работи е:
- осигуряване на надежден контрол на геодезическите измервания;
- възможността за оценка на точността на действително извършените измервания и установяване на съответствието на точността на получените резултати от измерванията с посочените изисквания.
Целта на този доклад е да се овладеят методите за проектиране на инженерни геодезически мрежиизползвани за топографски и геодезически работи.
В този проект е необходимо да се разработи проект за удебеляване на инженерната и геодезическа мрежа чрез триангулация, полигонометрия, да се извърши предварително изчисление на точността на проекта на триангулационната мрежа, да се извърши предварително изчисление на точността на проекта на полигонометричната мрежа и да се определи наличието на видимост между точките на триангулация. За да проучите района, върху който се проектират инженерни и геодезически мрежи, съставете физическо и географско описание на района.
1. Обща информация за инженерни и геодезически мрежи
За съставяне на карти и планове, решаване на геодезически проблеми, включително геодезическа опора за строителство, редица точки са разположени на земната повърхност, свързани помежду си с една координатна система. Тези точки са отбелязани на повърхността на Земята или в сгради и съоръжения с центрове (знаци). Набор от точки (точки), фиксирани върху земята или сгради, чието положение е определено в една координатна система, се нарича геодезически мрежи.
За определяне на координатите на точките от мрежата се измерват разстояния и ъгли между тях. Линейни сегменти, ограничени от геодезически точки, по които е измерена дължината или посоката, се наричат страни на мрежата.
Всяка следваща точка от геодезическата мрежа, започвайки от втората, трябва да бъде свързана с предходните точки с най-малко два измерени елемента (ъгъл, дължина на страната, дирекционен ъгъл).
Геодезическата мрежа се създава по такъв начин, че нейните страни образуват прости геометрични форми, удобни за решаване, т.е. определяне на планови геодезически мрежи.
Геодезическите мрежи са разделени на планирани и високи: първите служат за определяне на координатите X и Y на геодезически центрове, вторите - за определяне на техните височини H.
Геодезическите мрежи се делят на:
глобален, обхващащ повърхността на цялата Земя;
национална (държава), създадена на територията на дадена страна;
концентрационни мрежи, геодезическа обосновка (за топографски заснемания);
специални (локални) геодезически мрежи.
При изграждането на геодезически мрежи се спазва принципът на прехода от общото към частното и системния контрол на всички видове работа.
Глобалната геодезическа мрежа се създава по методите на космическата геодезия въз основа на наблюдения на изкуствени спътници на Земята (AES). Положението на точките се определя в геоцентричната система от правоъгълни координати с начало в центъра на масата на Земята, оста Z съвпада с оста на въртене на Земята, равнината XZ - с равнината на началния меридиан, оста 0Y допълва системата вдясно. Глобалната геодезическа мрежа се използва за решаване на научни и научно-технически проблеми на геодезията, геофизиката, астрономията и други науки. Например, за изясняване на основните геодезични константи, изучаване на фигурата и гравитационното поле на Земята, определяне на изместването и деформацията на литосферните плочи на земната кора и др. Глобалната геодезическа мрежа трябва непрекъснато да се подобрява чрез повишаване на точността на определяне на координатите на нейните точки, което е необходимо за по-ефективно решаване на традиционни и нови научни проблеми на геодезията и други науки.
Държавната геодезическа мрежа е основната геодезическа основа за топографски проучвания от всякакъв мащаб и трябва да отговаря на изискванията на националната икономика и отбраната на страната при решаване на съответните научни, инженерни и технически проблеми. Планираната мрежа се създава чрез методите на триангулацията, полигонометрията, трилатерацията и техните комбинации; създава се височинна мрежа чрез изграждане на нивелачни проходи и мрежигеометрична нивелация. Държавната геодезическа мрежа е разделена на мрежи от 1, 2, 3 и 4 класове, които се различават по точността на измерване на ъгли, разстояния и коти, дължината на страните на мрежата и реда на последователно развитие.
Държавната геодезическа мрежа от клас 1, наричана още астрономическа геодезическа мрежа (АГМ), се изгражда под формата на полигони с периметър около 800 - 1000 km, образувани от триангулационни или полигонометрични връзки с дължина не повече от 200 km и разположени, ако е възможно, по меридианите и паралелите.
Държавната геодезическа мрежа от 2-ри клас е изградена под формата на триангулационни мрежи, покриващи изцяло полигоните, образувани от триангулационни или полигонометрични връзки с триъгълници.
Астрономическите определяния на географска ширина, дължина и азимут се извършват в полигоните от 1-ви клас в няколко точки от 2-ри клас.
Точките на мрежи от класове 3 и 4, определени по метода на триангулацията, се изграждат под формата на отделни системи от триъгълници, базирани на страните на мрежата от най-висок клас.
Във всички точки на държавна триангулация или полигонометрия се предвижда да се инсталират две референтни точки на разстояние 500-1000 m от основната точка и видими от земята. Между главните страни на мрежата и посоките към референтните точки се измерват ъгли със средна квадратична грешка от ±2,5``. Ориентировъчните точки са предназначени за азимутни референции на геодезически мрежи от най-нисък ранг.
Плътността на геодезическите точки като референтна мрежа за топографски проучвания е зададена:
- за проучвания в мащаб 1:25000 и 1:10000 - 1 точка на 50-60 km2;
- за проучвания в мащаб 1:5000 - 1 точка на 20-30 км 2;
- за проучвания в мащаб 1:2000 и по-голям - 1 точка на 5-15 km2.
Обхват на развойната работагеодезическата мрежа на всеки обект е както следва:
- изготвяне на проект на геодезическа мрежа по наличните карти в най-голям мащаб;
- опознаване, което се състои в изясняване на проекта на терен - по отношение на разположението на точките, височини на знаците, проверка на приложимостта на методологията, очертана в проекта и др.;
- изграждане на геодезически знаци и полагане на центрове;
- изработка на геодезически измервания - ъглови, линейни, астрономически, гравиметрични;
- математическа обработка на резултатите от измерванията, в резултат на което се изчисляват координатите на геодезически точки, които допълнително се свеждат до каталози. Последователността на обработка е от най-високата към най-ниската.
При проектирането на геодезическа мрежа, методите за нейното развитие и използване трябва да се изберат варианти, които са икономически най-изгодни при дадени физически и географски условия.
Кондензационните геодезически мрежи, които служат за допълнително увеличаване на плътността на геодезическата мрежа, се разделят на:
- мрежи от 1 и 2 категории, разработени по метода на триангулацията,
- триангулационни мрежи на кондензация;
- мрежи от 1-ва и 2-ра категория, разработени по полигонометричен метод;
- мрежи от техническа нивелация, разработени по метода на геометричната нивелация.
Кондензационните мрежи се полагат по правило между страните и точките на държавната геодезическа мрежа.
Постоянните знаци се закрепват от подземни знаци - центрове. Дизайнът на центровете осигурява тяхната безопасност и неизменност на позицията за дълъг период от време. По правило подземният център е бетонен монолит, положен под дълбочината на замръзване на почвата, а не в насипната маса. На повърхността на земята в монолит е монтирана марка от чугун, начийто център е нанесен под формата на кръст или точка. Позицията на този център съответства на координатите X и Y и в много случаи на маркировката H.
За да може от една табела да се вижда друга (съседна) табела, над подземните центрове се монтира външна табела под формата на метални или дървени три- или четиристранни пирамиди или сигнали.
По правило точките на разпределителните мрежи и мрежите за удебеляване са фиксирани от подземни центрове, същите като точките на държавните мрежи. Тъй като разстоянието между тези точки е сравнително малко, не е необходимо тяхното регистриране с външни знаци. Понякога над тях се монтират L-образни метални или дървени етапи. В градовете знаците се правят под формата на специална надстройка върху покривите на сградите или вътре в самите сгради (стена).
Специални (локални) геодезически мрежи се създават в случаите, когато за решаване на поставените задачи в дадена област е необходимо да има точки, чието взаимно положение в план и височина се определя с най-висока точност. Координатната система в такива мрежи обикновено се избира така, че корекциите за намаляване на прехода от измерените стойности към техните проекции върху локалната референтна повърхност са минимални. Такива мрежи се изграждат например в сеизмично активни райони за прогнозиране на земетресения, при изграждането на големи конструкции и др.