Курсовая работа (т): Проект геодезического обоснования для крупномасштабной топографической съемки масштаба 1:2000 (1:5000)

Проект геодезического обоснования для крупномасштабной топографической съемки масштаба 1:2000 (1:5000)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирская государственная геодезическая академия»

(ФГБОУ ВПО «СГГА»)

Кафедра геодезии

КУРСОВАЯ РАБОТА

Проект геодезического обоснования для крупномасштабной топографической съемки масштаба 1:2000 (1:5000)

Вариант № Введ_В58

Выполнил: студент БЗ-21

Моисеенко М.Ю.

Проверил: Калюжин В.А.

Новосибирск 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. КРАТКОЕ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАЙОНА РАБОТ

. ТОПОГРАФО-ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ РАЙОНА РАБОТ

. ОБОСНОВАНИЕ ТОЧНОСТИ И ПЛОТНОСТИ ПУНКТОВ ПЛАНОВО-ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ ДЛЯ КРУПНОМАСШТАБНОЙ ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ

. ПРОЕКТ ПЛАНОВОГО ОБОСНОВАНИЯ

. ПРОЕКТ ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ

. ТИПЫ ЗНАКОВ И ЦЕНТРОВ ПУНКТОВ

. МЕТОДЫ И СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ, ЛИНИЙ И ПРЕВЫШЕНИЙ В ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ПОСТРОЕНИЯХ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ:

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Задание на проектирование

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Определение номенклатуры учебной карты

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Картограмма расположения листов масштаба 1:5 000(1:2 000)

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Продольные профили

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Проект планово-высотного обоснования

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Список рекомендуемых геодезических приборов

ВВЕДЕНИЕ

В целях организации местного самоуправления в Российской Федерации органы государственной власти субъектов, в рамках Федерального закона от 6 октября 2003г. № 131-ФЗ «Об общих принципах организации местного самоуправления Российской Федерации», проводят работы по установлению границ муниципальных образований.

На первом этапе органам государственной власти субъектов Российской Федерации было предоставлено право утверждения границ муниципальных образований в виде картографического описания.

Затем на втором этапе предусматривается необходимость их описания и утверждения в соответствии с требованиями градостроительного и земельного законодательства. Для реализации этого этапа необходимо создать топографо-геодезическую основу.

В этой связи целью курсовой работы является разработка проекта планово-высотного обоснования для крупномасштабной съемки масштаба 1:2 000 на территории Северного района Новосибирской области для установления на местности границ населенного пункта Поповка.

Для достижения поставленной цели необходимо:

. выполнить анализ физико-географических условий и топографо-геодезической изученности территории;

. обосновать необходимую плотность и точность геодезического обоснования;

. разработать проект планово-высотного обоснования для крупно-топографической съёмки масштаба 1:2000;

. рассмотреть и обосновать типы центров для закрепления пунктов планово-высотного образования;

. обосновать выбор геодезических приборов и рассмотреть методики измерения углов, длин сторон и превышений в геодезических построениях.

1. КРАТКОЕ ФИЗИКО- ГЕОРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ РАЙОНА РАБОТ

Общие сведения. Район расположен на северо-западе Новосибирской области. Граничит с Кыштовским, Венгеровским, Куйбышевским и Убинским районами Новосибирской области, а также Томской областью. По территории района протекают реки Тара и Тартас. Территория района по данным на 2008 год - 1554,8 тыс. га (самый большой район в области), в том числе сельхозугодья - 140,9 тыс. га (9,1% всей площади).

Климат. Район располагается в южнотаежной и подтаежной подзонах. Среднегодовая температура отрицательная, изменяется от - на юге до - на севере. Средняя температура июля + , января . Годовое количество осадков 390- 400мм: в мае - июне выпадает 85- 105, августе- сентябре- 90- 120 мм. Заморозки начинаются в первой декаде сентября, заканчиваются в конце мая- начале июня. Холодный период длится 179 дней, сумма отрицательных температур составляет . Теплообеспеченность вегетационного периода выражается суммами температур: 1800- 2020 > , 1500- 1700 > . ГТК- 1,4.

Вероятность снижения урожая от засух равна 8- 18%, от неблагоприятных условий уборки- 40- 60%.

Рельеф. Поверхность- плоская равнина с незначительным уклоном к юго- западу пересекаемая реками Тартас, Тара, Кама. Ича. Абсолютные отметки- 130- 140 м.

Северный район богат полезными ископаемыми. Разведано семь месторождений нефти, известны также месторождения газа, конденсата. Имеется значительное количество деловой древесины, кирпичной глины, торфа и других ископаемых.

Грунты. Бонитет почвенного покрова: пашни- 71, кормовых угодий- 67, сельскохозяйственных угодий- 69. Расчетная урожайность яровой пшеницы- 19, 9 ц/га. Использование почвенно- климатических ресурсов- 57, 3%. Распаханность почв- 3%, кормовых угодий- 6%, заболоченность- 56%.

Дорожная сеть. Северный район обслуживается автодорожным и воздушным транспортом.

Протяженность автодорог общего пользования составляет 317 км, в том числе 176 км с твердым покрытием (щебеночным и бетонным). Главная дорога- Северное- Куйбышев.

Численность населения. Численность населения района на 1 января 2009 года - 10 529 человек (самый малонаселённый район области). Всё население - сельское.

Средства связи. На территории района имеется 15 АТС общей монтированной емкостью 3276 номера. Системой общедоступного пользования также является сотовая связь. В районе функционирует 14 отделений почтовой связи.

2. ТОПОГРАФО- ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ РАЙОНА РАБОТ

В процессе проектирования производится сбор и анализ ранее выполненных в заданном районе топографо-геодезических и картографических работ. По собранным материалам составляется топографо-геодезическая изученность объекта работ и устанавливается возможность использования имеющихся материалов и геодезических данных, в том числе в качестве исходных данных, при выполнении планируемых работ (см. приложение1).

Территория района работ обеспечена топографической картой масштаба 1:25 000, которая была создана в 1974 году. Последняя корректура данной карты осуществлена в 1975 году (см. приложение 1, 2).

На территории района работа имеются следующие пункты

государственной геодезической сети:

а) 4 пункта триангуляции 3 класса:

п.т.р.Первомайское, 58×73

п.т.р.Великановка, 59×74

п.т.р.Вишняки, 60×79

п.т.р.Савиноборское, 61×80

б) 2 грунтовых репера нивелирования III класса:

гр3, 59×76

гр4, 58×76.

3. ОБОСНОВАНИЕ ТОЧНОСТИ И ПЛОТНОСТИ ПУНКТОВ ПЛАНОВО- ВЫСОТНОГО ОБОСНОВАНИЯ ДЛЯ КРУПНОМАСШТАБНОЙ ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ СЪЕМКИ

Согласно требованиям инструкции [2] плотность пунктов геодезических сетей определяется масштабом съемки, высотой сечения рельефа, а также необходимостью обеспечения геодезических, маркшейдерских, мелиоративных, кадастровых и других видов работ как для целей изысканий и строительства, так и при дальнейшей эксплуатации объектов строительства.

Геодезической основой крупномасштабных съемок при решении различных инженерно-геодезических задач служат:

а) государственные геодезические сети (ГГС): триангуляция и полигонометрия 1,2,3,4 классов; нивелирование I, II, III, IV классов;

б) геодезические сети сгущения: триангуляция 1 и 2-го разрядов, полигонометрия 1 и 2-го разрядов; техническое нивелирование;

в) съемочная геодезическая сеть: плановые, планово-высотные съемочные геодезические сети, отдельные пункты.

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 средств вычислительной техники.

Средняя плотность пунктов ГГС сети при создании съемочного геодезического обоснования топографических съемок, как правило, должна быть доведена:

на территориях, подлежащих съемкам в масштабе 1: 5000, до одного пункта полигонометрии или триангуляции на 20-30 км2 и одного репера нивелирования на 10-15 км2;

на территориях, подлежащих съемкам в масштабе 1: 2000, до одного пункта полигонометрии или триангуляции на 10-15 км2 и одного репера нивелирования на 5-7 км2;

на застроенных территориях городов и подлежащих застройке в ближайшие годы плотность пунктов ГГС должно быть не менее одного пункта на 5 км2.

Дальнейшее увеличение плотности геодезической основы крупномасштабных съемок достигается развитием геодезических сетей сгущения и съемочного обоснования.

Плотность геодезической основы должна быть доведена развитием геодезических сетей сгущения в городах, прочих населенных пунктах и на промышленных площадках до 4 пунктов триангуляции и полигонометрии на

кв. км в застроенной части и одного пункта на 1 кв. км на незастроенных территориях.

Как известно [3], реальная плотность пунктов геодезической основы П, характеризуется площадью объекта, приходящейся на один пункт геодезических построений:

,                                              (1)

где Р - площадь; n - число пунктов.

На территории района работ 4 пункта полигонометрии и 2 грунтовых репера (см. приложение 1 и раздел 2).

Площадь незастроенной территории района работ составляет 31 км2.

Тогда реальная плотность пунктов ГГС на территории района работ, подлежащей съемке в масштабе 1:2 000 составит:

один пункт полигонометрии 4 класса на 1 км2;

один репер III класса на 7,75 км2.

Следовательно, плотность пунктов ГГС достаточна для развития геодезических сетей сгущения.

Общее количество пунктов планово-высотного обоснования должно составлять 32, в том числе 30 пунктов, полученные путем развития геодезических сетей сгущения.

Точность планово-высотного обоснования определяется масштабом топографического плана Мп и высотой сечения рельефа hр [2].

Считают, что наиболее надежной оценкой точности положения отдельных пунктов и хода (сети) в целом является Mср - средняя квадратическая ошибка положения точки хода после его уравнивания в самом слабом месте хода, т.е. в середине [2, 3 и 4]. Установлено, что Mср равна половине СКО положения конечной точки - Mк до уравнивания хода:

ср=1/2 Mк , (2)

где Mк ≤0.1 мм в Мп.

Обоснование требуемой точности высотного обоснования определяют по формуле:

МHср≤0.1 *hр,                                                  (3)

где МHср - средняя квадратическая ошибка определения отметки пунктов в самом слабом месте хода; hр - высота сечения рельефа.

Для нашего случая Мп = 2 000, а hр = 1,0м, так как характер рельефа местности на территории района работ всхолмленный и угол наклона не превышает 4˚ (см. раздел 1), поэтому высота сечения рельефа составляет 1,0 м (см. таблица 1).

Таблица 1 - Определение высоты сечения рельефа на топографическом плане

Итак, Mср и МHср не должны превысить 0,10 м.

В соответствии с инструкцией [2] планово-высотное обоснование создается методами полигонометрии (полигонометрия 4 класса, 1 и 2 разрядов) и геометрического нивелирования (IV класса или технического нивелирования).

Выбор того или иного класса или разряда разработка проекта планово-высотного обоснования крупномасштабной съемки, в том числе и выполнение предрасчётов точности.

. ПРОЕКТ ПЛАНОВОГО ОБОСНОВАНИЯ

В современных условиях полигонометрия является одним из основных методов определения положения координат пунктов плановых геодезических сетей, при сгущении геодезической основы на городских застроенных и незастроенных территориях.

По своей структуре полигонометрические ходы аналогичны теодолитным ходам, в отличие от последних в полигонометрических ходах более длинные стороны, угловые и линейные измерения производятся с более высокой точностью, а вершины ходов называются пунктами полигонометрии.

Полигонометрические ходы прокладываются с опорой своими концами на пункты и стороны геодезических построений более высокой точности, называемые соответственно исходными пунктами и направлениями.

В зависимости от схемы привязки различают следующие виды полигонометрических ходов:

замкнутый ход - ход с опорой начала и конца хода на один и тот же исходный пункт;

разомкнутый ход - ход с опорой своими концами на разные исходные пункты и направления.

В большинстве случаев при развитии, сгущении геодезической основы на местности прокладывают системы трех и более ходов, пересекающихся в общих точках, называемых узловыми пунктами полигонометрии. Системы ходов с узловыми пунктами образуют полигонометрические сети.

На рис. 1, 2 представлены схемы полигонометрических ходов.

Рис.1. Замкнутый ход

Рис.2. Разомкнутый ход вытянутой формы

Сгущение геодезической основы до необходимой плотности пунктов при крупномасштабных съемках, решении других инженерно-геодезических задач методом полигонометрии достигается проложением полигонометрических ходов 4 класса, 1 и 2 разрядов.

В нашем проекте применяем метод полигонометрии 4 класса и 1 разряда.

Таблица 2 - Требования, предъявляемые к полигонометрии