Уравнение центральной системы состоит в следующих действиях

Читать реферат по геологии: «Геодезические опорные сети. Упрощенное уравнивание центральной системы» Страница 1

редисловие от автора.

В течении всего срока обучения мной было сделано несколько работ (курсовиков, лабораторных, практических), и сколько я не искал в инете, я ничего подходящего так и не нашел, и вот решил немного помочь следующим поколениям студентов землеустроителей.

Эта дипломная работа была написана студентом Пензенского Аграрного техникума Чижовым Олегом в 2002-03 году. В ней были использованы материалы:

Дипломная работа Зайцевой О.В.

Практика на тему гео-сети Шампарова В.В.

Диплом был защищен мной на оценку 4.

Работа почти готова к сдачи, только нужно в некоторых местах вписать несколько формул, нарисовать теодолит.

Упрощенное уравнивание центральной системы

В центральной системе возникает условное уравнение фигур, горизонта и полюса. Математически эти условия выражаются уравнениями поправок. Число условных уравнений фигур равно числу треугольников:

Одно условное уравнение горизонта имеет вид:

Условное уравнение полюса согласно формуле имеет вид:

Таким образом в этой центральной системе возникает семь условных уравнений. При этом распределение невязок и отыскание поправок по способу наименьших квадратов все уравнения надо решать совместно – это требует больших вычислений, поэтому в сетях сгущения уравновешивание выполняется упрощенным способом. Упрощение состоит в том, что система всех уравнений разделяется на однотипные группы. Для наиболее простого способа уравновешивания к первой группе относят условные уравнения фигур и решают их по способу наименьших квадратов. В этой группе уравнений каждоя неизвестная искомая поправка в уравнения входит один раз, т.е. каждое уравнение имеет три искомых неизвестных, не входящих в другие уравнения. Следовательно, каждое уравнение можна решать отдельно по способу наименьших квадратов. Решение такого уравнения с коэффициентами при неизвестных, равными единици, было описано.

Согласно формуле искомые поправки равны между собой и равны f/n, где f— невязки, а n— число углов.

Поэтому в условном уравнении фигуры треугольника n=3 поправки в углы треугольников выражаются формулами:

Решение первой группы уравнений дает первичные поправки, обозначенные одним штрихом. Затем приступают к решению второй группы условных уравнений, т.е. уравнение горизонта. При упрощенном уравновешивании получают вторые поправки к углам.

Условное уравнение примет вид:

Здесь невязка вычисляется по первично исправленным углам, т.е.

Условное уравнение горизонта имеет коэффициенты при неизвестном, равные единице, поэтому решение уравнения по способу наименьших квадратов выполняются так же, как и условие фигур, невязка распределяется поровну на все углы и поправка равна -f_g /n, следовательно, вторичные поправки к углу g будут:

Чтобы не нарушать условие фигур, выполненные введением первых поправок, надо и в связующие углы x, y каждого треугольника ввести вторичные поправки, которые должны быть равны половине второй поправки к углу g с обратным знаком:

Результаты этих поправок записаны в таблице. После решения условных уравнений фигур и горизонта приступают к решению полюсного условного уравнения, что дает третьи поправки к углам, но при условии, чтобы условия фигур и горизонта не были нарушены. Условное уравнение полюса примет вид:

здесь d₁, d₂, …d₅ – перемена логарифмов синусов углов x, входящие в числитель свободного члена W, а b₁, b₂…b₅ – перемены логарифмов синусов углов y, входящие в знаменатель свободного члена. Невязка, т.е. свободный член уравнения, выражается формулой:

Здесь связующие углы x, y каждого треугольника представляют углы, исправленные предыдущими двумя поправками. Чтобы решением полюсного уравнения не нарушить условие фигур и горизонта, надо ввести дополнительное условие, согласно которому в каждом треугольнике связующие углы должны иметь равные поправки, но с разными знаками, т.е. (x_i)”’=-(y_i)”’. Тогда полюсное уравнения примет вид.

для решения этого уравнения по способу наименьших квадратов надо добавить условие: (x₁)”’ 2 +(x₂)”’ 2 +(x₃)”’ 2 +(x₄)”’ 2 +(x₅)”’ 2 =min

для нахождения минимума функции возьмем производные и прировняем их к нулю.

подставляем полученные (x) в формулу

после обработанной замены коэффициента a_i=d_I+b_i формула кореллатты k примет вид:

Значение k начисляют по записям. После подстановки значения k в формулу поправок получим:

Эти поправки записывают в таблицу. После исправления углов третьими поправками решают треугольники на основе исходной стороны, т.е. находят длины сторон, затем вычисляют дирекционные углы сторон от дирекционного угла начальной линии. После вычисления дирекционных углов и длин линий вычислений приращения. В сомкнутом полигоне центральной системы будут невязки приращений f_x , f_y , которые распределяют пропорционально длинам линий. Так как в треугольниках сети сгущения длины сторон не очень отличаются между собой, то невязки приращений можно распределять поровну. После исправления приращений вычисляют координаты пунктов.

РАЗДЕЛ IV

Охрана труду в землеустройстве.

Техника безопасности при выполнении работ по землеустройству

Землеустройство включает проектно- изыскательские, съемочные и обследовательские работы.

Поскольку работу выполняют под открытым небом, возможен перегрев и переохлаждение организма, а следовательно, возможны солнечные удары, простудные и ревматические заболевания.

При съемочных и обследовательских работах возможны укусы насекомых и змей.

К работе по землеустройству допускаются лица, прошедшие медосмотр и получившие вводный инструктаж на рабочем месте по технике безопасности. В нужных случаях назначаемые на выполнение полевых работ проходят вакцинацию и обеспечиваются соответствующими средствами безопасности и защиты: спецодеждой, спец обувью, очками и т. д.

Рабочий обязан следить за исправленностью и чистотой спецодежды и других средств защиты. Запрещается стирать спецодежду в легковоспламеняющихся жидкостях.

Все работники должны строго соблюдать трудовую и производственную дисциплину. Запрещается без разрешения руководителя работ отлучаться с места работы и из полевого лагеря.

При организации полевого лагеря, палатки нужно устанавливать вне пределов возможного затопления и падения сухостойных деревьев, камней, осыпей. Территорию лагеря очищают устраняя мешающие проходу предметы.

При движении по лесу следуют поддерживать зрительную и голосовую связь в движущиеся группы.

Во избежании травмирования ветками необходимо между идущими выдерживать расстояние не менее 3 м.

Когда работы проводят в безводных местах, люди должны знать, где расположены колодцы и водоемы, иметь термос с кипяченой водой.

В случае обследования земель в заболоченной местности передвигаются по целине болот нужно « след в след » с интервалами между идущими 2 – 3 м с применением шестов, веревок.

Кочковатые болота безопаснее переходить по кочкам со страховочным шестом.

Переезды на транспортных средствах разрешаются, если эти средства приспособлены для перевозки людей.

Во время выполнения работ необходимо строго подходить к питанию и к поддержанию питьевого режима.

Продукты следует хранить в упаковке.

Питьевая вода должна быть чистой, кипяченой.

Купаться можно в предварительно проверенных местах. Запрещается выходить на полевые работы без карты, компаса, медицинской аптечки, лопаты и топора.

Реферат: Геодезические опорные сети. Упрощенное уравнивание центральной системы

редисловие от автора.

В течении всего срока обучения мной было сделано несколько работ (курсовиков, лабораторных, практических), и сколько я не искал в инете, я ничего подходящего так и не нашел, и вот решил немного помочь следующим поколениям студентов землеустроителей.

Эта дипломная работа была написана студентом Пензенского Аграрного техникума Чижовым Олегом в 2002-03 году. В ней были использованы материалы:

Дипломная работа Зайцевой О.В.

Практика на тему гео-сети Шампарова В.В.

Диплом был защищен мной на оценку 4.

Работа почти готова к сдачи, только нужно в некоторых местах вписать несколько формул, нарисовать теодолит.

Желаю всем удачи.

По всем вопросам писать сюда: chizh@ sura. ru

Министерство сельского хозяйства РФ

Пензенский Аграрный Техникум

К дипломному проекту

«Геодезические опорные сети»

Упрощенное уравнивание центральной системы.

Дипломного проекта: Кувардина Н. В.

Рецензент: Савичева Т. Ф.

Дипломник: Чижов О. Д.

Раздел I Схема построения и классификация государственных

1. Понятие о геодезических опорных сетях————————————-3

2. Построение геодезических опорных сетей.———————————-5

3. Измерение горизонтальных углов опорных сетей.————————-5

Радел II Инструменты применяемые для измерения углов и длин линий.—8

2. общие сведения о линейных измерениях.————————————12

3. Измерение длины линии базиса мерной лентой.—————————12

Раздел III Камеральная обработка сетей сгущения.——————————14

1. Измерение длин сторон и накопление ошибок в триангуляции.———15

2. Сущность способа наименьших квадратов.———————————-16

3. Виды условий уравнений в триангуляции.————————————19

4. Упрощенное уравнивание центральной системы.—————————22

Раздел V Список использованной литературы.————————————29

ВВЕДЕНИЕ

Геодезия занимается изучением Земли в геометрическом отношении. Название геодезия произошло от греческих слов: гео-земля и дазаман-делю, т. е. Земле разделение. Отсюда видно, что геодезия очень близка к геометрии- науке об измерении. Обе эти науки зародились в глубокой древности. С развитием человеческого общества геометрия стала заниматься изучением пространственных форм, а практическая часть в приложении к вопросам измерения на земле получила название геодезия.

Геодезия в свою очередь тесно связана с картографией- наукой о составлении карт. Геодезические материалы служат основой для составления карт.

Задачей геодезии является изучение деталей земной поверхности. В результате изучения получают планы, карты и числовые характеристики, относящиеся к Земле в целом и отдельным участкам, линиям и точкам на ней.

В геодезии изучаются способы и инструменты, применяемые при измерении углов и длин линий.

Материалы геодезических работ в виде планов, карт и числовых величин (координат и высот) точек земной поверхности имеют большое применение в различных отраслях народного хозяйства. Всякое сооружение проектируют с учетом имеющихся на местности контуров сооружений, дорог, водных источников, почвы, грунта. Поэтому для проектирования необходим план местности с подробным отображением всех деталей. Проектирование и строительство сел, городов, железных и шоссейных дорог нельзя выполнять без геодезических материалов.

Геодезические работы по содержанию и характеру подразделяются на две стадии:

1. полевые измерительные работы с применением современной геодезической техники.

2. вычислительная обработка результатов измерений, графическое составление и оформление планов и карт.

Исключительно большое значение планова-картографический материал имеет в сельском хозяйстве. Землеустроительные органы занимаются проблемой рационального использования земли.

Перед сельским хозяйством стоят задачи орошение, осушение земельных участков, поведение мероприятий по борьбе с эрозией почв и др. все эти вопросы можно решить только с использованием геодезии. Для решения многих вопросов необходимы планы, карты, отображающие рельеф, границы видов почв, растительности, водоемов и др.

Методы изучения Земли в целом, как планеты значительно отличаются от методов изучения отдельных участков поверхности. Земля представляет собой сферическое тело, следовательно, исследуя ее в целом или больших ее участков необходимо учитывать сферичность, что и изучает наука высшая геодезия.

РАЗДЕЛ I

Схема построения и классификация государственных геодезических опорных сетей

Понятие о геодезических опорных сетях .

Основными материалами при проведении большого комплекса различных землеустроительных мероприятий являются планы и карты местности, создаваемые в результате проведения топографо-геодезических работ.

Создание планов и карт на большой территории требует предварительного построения на всю эту территорию плановых и высотных опорных геодезических сетей. Под этими сетями понимают совокупность пунктов на земной поверхности, положение которых определено координатами в принятой системе координат и высотами над уровнем моря или другой принятой уровневой поверхности. При этом пункты могут быть только плановые или только высотные. Эти пункты располагают согласно заранее составленному проекту и отмечают на местности соответствующими знаками.

Построение опорных геодезических сетей производится от общего к частному. Это значит, что первоначально на обширной территории строятся сети с редкими пунктами, но измерения проводят с высокой точностью. Затем от этих пунктов уже при меньшей точности, переходя постоянно к пунктам служащим непосредственным обоснованием съемки. Планово геодезические сети строятся методами триангуляции, трилатерации и полигонометрии или их сочетаний и видоизменений в зависимости от требуемой точности. Высотные сети создаются методами геометрического и тригонометрического, а иногда и барометрического нивелирования.

Метод триангуляции заключается в том, что на местности строят систему примыкающих один к другому треугольников, в которых измеряют все углы и обычно две стороны.

Метод трилатерации, подобно триангуляции представляет собой систему примыкающих друг к другу треугольников, в которых измеряют все стороны.

Полигонометрия состоит из одного или нескольких ходов, в которых измеряют с высокой точностью все углы и стороны. Этим методом обычно строят опору в равнинных закрытых районах, т. е. в залесенных местах и населенных пунктах.

Построение геодезических опорных сетей выполняют в три этапа: прежде всего строят государственную сеть, затем — сети местного значения, и наконец, съемочные сети. При съемках в масштабе 1:10000 и мельче сети местного значения не строят.

Государственная геодезическая сеть является главной геодезической основой съемок всех масштабов. Они подразделяются на: а) сети триангуляции, полигонометрии и трилатерации I, II, III и IV классов и б) нивелирные сети I, II, III и IV классов, различающиеся по точности измерений и по последовательности выполнения, чтобы сеть младшего класса строилась на основе сети старшего класса.

Триангуляция I класса строится в виде рядов, расположенных преимущественно вдоль меридианов и параллелей и образующих полигоны периметром около 800-1000 км. Звеня, составляющие полигоны должны иметь длину не более 200 км, причем звенья триангуляции I класса при необходимости могут быть заменены полигонометрией того же класса. Эту сеть еще называют астрономо-геодезической. Она служит для решения научных задач по определению формы и размеров Земли.

Триангуляция II класса строится в виде сетей треугольников, сплошь покрывающих площади полигонов триангуляции I класса. В отдельных случаях сети триангуляции могут быть заменены сетями ходов полигонометрии II класса. Внутри сетей триангуляции, примерно в середине полигона, измеряют не менее одной базисной стороны (ab), на концах которой также определяют широту, долготу и азимут.

На основе пунктов I и II классов по мере надобности строится триангуляция III класса в виде отельных систем, состоящих из нескольких пунктов. Триангуляция IV класса строится также в виде систем или отдельных пунктов на основе пунктов старшего класса.

В таком же порядке строят геодезические сети III и IV классов методом полигонометрии.

В районах, где сети I и II классов не построены, для обеспечения съемок в масштабах 1:5000 и 1:2000 на небольших участках разрешается строить самостоятельные сети триангуляции III и IV классов, в которых должно быть измерено не менее двух базисных сторон. Полигонометрические сети строят в этом случае полигонами с периметром для III класса — не более 60 км и для IV класса — не более 35 км.

Построение геодезических сетей методом триангуляции производится по программе, разрабатываемой в каждом отдельном случае в зависимости от фиизико-географических и других условий района работ.

Пункты государственной геодезической сети закрепляют на местности подземными сооружениями, призванными обеспечить их неизменное положение и долговременную сохранность. Для измерения углов и линий над центрами пунктов сооружают деревянные или металлические наружные знаки, конструкция которых зависит от физико-географических условий — рельефа, залесенности района, а также от расстояний между пунктами.

Построение геодезических опорных сетей сгущения.

Геодезические опорные сети сгущения разделяются на два разряда. Сети создаваемые методом триангуляции, образуют типовые фигуры: центральную систему, цепь треугольников и геодезический четырехугольник. Каждая такая фигура опирается на пункты геодезической опоры высшего класса.

Сети сгущения являются опорой для создания съемочного обоснования при крупномасштабных съемках. Густота пунктов местного значения зависит от масштаба топографической съемки. Например, для съемки в масштабе 1:10000 при расстояниях между пунктами 2-3 км количество пунктов на трапеции должно быть не менее 4-5. Пункты закрепляются бетонными центрами и наружными знаками в виде пирамид или вех. Все пункты сети сгущения 1 и 2 разряда должны иметь линейные координаты на плоскости и отметки центров, определяемые техническим нивелированием.

При создании опорных сетей сгущения на большой площади составляется предварительный проект ее построения. Проект содержит:

1. Изложение целей и задач создания опоры для съемки заданных

2. Сведение о наличии опорных пунктов государственной сети высших классов с координатами, высотами и территориальное размещение на заданной площади.

3. мелкомасштабный план со схематически нанесенными границами трапеций съемочных планшетов аналитической сети. При этом показываются типовые фигуры цепи треугольников, центральных систем, четырехугольников и др. В закрытой местности целесообразно проектировать полигонометрические ходы. Схема размещения пунктов должна обеспечивать опору каждого планшета для развития съемочного обоснования.

4. Сведения о характере закладке центров и знаков.

После составления проекта исполнитель выезжает в поле для осуществления проекта. Рекогносцировка состоит в уточнении проекта по размещению по размещению опорных пунктов и окончательном выборе местоположения пунктов. Пункты выбираются на командных высотах местности с учетом построения съемочной сети. При рекогносцировке иногда производятся небольшие изменения проекта в соответствии с местными условиями. После рекогносцировки производится построение центров и знаков, а затем измерение углов и линий.

3. измерение горизонтальных углов опорных сетей.

Измерение направлений способом круговых приемов. Для измерения направлений из точки М на пункты A, B, C, D в т. М устанавливают теодолит, алидаду скрепляют с лимбом на отсчете 1-2’ и поворотом лимба направляют трубу на т. А.

При этом положении инструмента берем отсчет по лимбу и записываем его в журнал полевых измерений. Затем лимб оставляют закрепленным, а алидаду поворачивают по направлению хода часовой стрелки и наводят трубу последовательно на точки B, C, D и снова на А, беря на каждой из них отчет и записывая в журнал. Повторный отсчет на тачку А контролирует постоянство положения лимба и уточняет наблюдение. Произведенный перечень наблюдений составляет один полуприем. Второй полуприем отличается от первого тем, что трубу переводим через зенит и берем отчеты против часовой стрелки, т. е. в последовательности A. D. C. B. A. Оба эти полуприема составляют один полный прием.

Измерение горизонтальных углов способом повторений.

Способ повторений позволяет измерять каждый угол в отдельности несколькими повторениями. При измерении этим способом алидаду ставят на отсчет по лимбу равный 1-2 ‘, поворотом лимба наводят трубу на левый пункт А, закрепляют лимб и берут отсчет, затем открепляют алидаду и наводят на правый пункт B измеряемого угла AMB, закрепляют алидаду и берут контрольный отсчет для вычисления приближенного значения угла. После этого открепляют лимб и поворачивают его с закрепленной алидадой, трубу наводят на точку А. После закрепления лимба открепляют алидаду и наводят трубу на т. В – это будет второе отложение на лимбе угла AMB. Поступая аналогично предыдущим действиям можно на лимбе повторить несколько отложений. Последний отсчет bn на т. В позволит вычислить n-кратный угол åb=bn-a.

Однократное значение угла будет равно:

где k- число, показывающее сколько раз нуль алидады перешел через нуль лимба. Так измеряются углы одним полуприемом. Аналогично этому можно измерить угол при другом положении вертикального круга, оба измерения дают один полный прием. Таких приемов может быть несколько. Так измеряют все углы в точке М, и их сумма в теории должна быть равна 360°, но обычно бывают невязка, которая, при измерении 30-секундным теодолитом не должна превышать 15”Ön, где n- число измеренных углов.