где с - постоянная, равная 1000
Число
сторон в эквивалентном ходе определено как:
,
(7)
Допустимая
средняя квадратическая невязка хода была рассчитана по формуле:
, (8)
где m - заданная ошибка положения точки в слабом месте сети, равная 0,1 м.
Допустимая предельная невязка хода принимается в 2 раза большей, чем предыдущая невязка.
Допустимая
относительная средняя квадратическая погрешность измерений сторон определена по
формуле:
, (9)
Допустимая
средняя квадратическая погрешность измерений углов определена по формуле:
, (10)
Далее согласно полученным значениям допустимых ошибок было установлено, что для определения координат разбивочной сети необходимо производить измерения по программе полигонометрии второго разряда, так как относительная ошибка определения стороны, полученная из вычислений, не превышает 1:2000.
После
выбора подходящего вида построения необходимо убедиться в правильности выбора.
Для этого величина допустимой среднеквадратической невязки хода была вычислена
по характеристикам полигонометрии 2-го разряда по формуле:
, (11)
Следовательно выбранные параметры сети удовлетворяют необходимым.
Вычисление обратного веса точки, расположенной в слабом месте сети по способу Юршанского, называемого иначе способом эквивалентной замены производилось на основе замещения частей сети эквивалентным ходом. Схема сети представлена в Приложении В.
Ходы 1, 4 и 7 были заменены на эквивалентный полигон из 2-х ходов по
формуле:
, (12)
Ходы
2,3 и 15 были заменены на эквивалентный полигон из 3-х ходов по формуле:
, (13)
Далее ходы 8, 9, 12, образующие были заменены на эквивалентный ход 17, 18 и 19 по формуле:
, (14)
, (15)
, (16)
Ходы
11, 14 и 17 заменены на ход 20 с весом, который был вычислен по формуле:
, (17)
Ходы
13,14,18 и 20 заменены на ход 21 с весом, который был вычислен по формуле:
, (18)
Проложить
ходовую линию к точке К, расположенной в слабом месте сети, можно по ходам 21 и
6, либо по ходу 16, поэтому вес точки К был определен по формуле:
, (19)
В Таблице 4 представлены расчеты весов ходов. При этом веса одиночных ходов сети вычислялись как величина, обратно пропорциональная длине хода.
Таблица 4.Расчет весов эквивалентных ходов.
|
№ хода |
S, км |
Pхода. |
|
1 |
0,162 |
6,17 |
|
2 |
0,221 |
4,52 |
|
3 |
0,177 |
5,65 |
|
4 |
0,176 |
5,68 |
|
5 |
0,188 |
5,31 |
|
6 |
0,239 |
4,18 |
|
7 |
0,232 |
4,31 |
|
8 |
0,190 |
5,26 |
|
9 |
0,178 |
5,62 |
|
10 |
0,168 |
5,95 |
|
11 |
0,148 |
6,76 |
|
12 |
0,172 |
5,81 |
|
13 |
0,239 |
4,18 |
|
14 |
0,195 |
5,13 |
|
15 |
|
8,21 |
|
16 |
|
1,92 |
|
17 |
|
1,77 |
|
18 |
|
1,96 |
|
19 |
|
1,83 |
|
20 |
|
4,75 |
|
21 |
|
6,14 |
|
22 |
|
4,45 |
|
К |
|
2,16 |
Вывод: способ эквивалентной замены также как и способ полигонов профессора В.В. Попова является строгим. Вычислив вес точки К двумя этими способами мы не получили одинаковые значения. Это объясняется тем, что при вычислении веса способом эквивалентной замены мы отбросили два хода, таким образом, уменьшили жесткость сети.
Рп=4,18
Далее
проверяется правильность выбранной точности измерений путём просчёта моделей
сети на ЭВМ. Для этого по программе ПУКС-96, задаваясь вычисленной необходимой
точностью измерений углов и линий, устанавливаются ожидаемые ошибки в положении
всех пунктов запроектированной сети.
Таблица 5. Координаты пунктов разбивочной сети
|
Обозначение |
X |
Y |
|
1 |
2422 |
5142,9 |
|
2 |
2570 |
5238 |
|
3 |
2702 |
5334,2 |
|
4 |
2572,1 |
5540,5 |
|
5 |
2454,3 |
5728 |
|
В |
2354,5 |
5888 |
|
7 |
2218,5 |
5792,5 |
|
8 |
2070 |
5704,2 |
|
9 |
2172,6 |
5538,1 |
|
10 |
2300 |
5330,5 |
|
11 |
2434 |
5432,9 |
|
12 |
2300 |
5670 |
Ожидаемая точность измерений в запроектированной сети была рассчитана по
формуле:
.
(21)
Таким образом:
Мs=75м.;
Мn=23’’ .
Необходимая
точность измерений в запроектированной сети, рассчитанная в соответствии с
выбранным видом построений:
Таблица 6. Результаты вычислений на ЭВМ
|
№ пункта |
ошибка пункта для необходимой точности измерений |
ошибка пункта для полигонометрии второго разряда |
|
1 |
6,39 |
2,40 |
|
2 |
47,3 |
17,6 |
|
3 |
63,4 |
23,8 |
|
4 |
40,5 |
15,2 |
|
5 |
62,5 |
23,63 |
|
6 |
89,1 |
32,4 |
|
7 |
78,2 |
28,3 |
|
8 |
92,2 |
33,6 |
|
9 |
65 |
24,1 |
|
10 |
43,1 |
16,1 |
|
11 |
0 |
0 |
|
12 |
53,4 |
19,7 |
Вывод: Выбранный вид построения разбивочной сети удовлетворяет необходимой точности, в связи с тем, что ошибка в наиболее слабом месте сети мм не превышает допустимой ( < 110 мм). Программа показала 2 слабые точки сети с приближенно равными значениями СКО положения пункта. Одна из этих точек совпадает с выбранным ранее слабым местом сети.
При проектировании разбивочной сети необходимо учесть, что для всех пунктов плановой сети будут определены высоты. Схема высотной сети совпадает со схемой плановой сети. Имеет те же исходные пункты. Необходимая точность высотной разбивочной сети характеризуется средней квадратической погрешностью определения высот пунктов разбивочной сети относительно исходных, которая составляет величину 0,01 м.
Для обеспечения заданной точности определения высот разбивочной сети следовало:
. Установить необходимую точность нивелирования, применяя формулу:
(22)
где
- допустимая средняя квадратическая погрешность нивелирования
на один километр хода;
- допустимая средняя квадратическая погрешность определения
высот пунктов разбивочной сети относительно исходных данных;
- вес уравненной высоты пункта, расположенного в наиболее
слабом месте разбивочной сети;
- ход длиной в один километр.
. Согласно полученному значению
был установлен необходимый вид
нивелирования по классификации высотных геодезических сетей, характеристики
точности некоторых из них представлены в таблице 7, и даны рекомендации о
необходимых приборах и методике измерений.
Таблица 7. Классификация геодезических сетей.
|
Класс (вид) нивелирования |
Допустимая невязка хода, мм |
Допустимая средняя
квадратическая погрешность нивелирования на один километр хода |
|
III класс |
10 |
5 |
|
IV класс |
20 |
10 |
|
Техническое |
50 |
25 |
|
Геометрическое (горизонтальным лучом теодолита, тахеометра) |
100 |
50 |
|
Тригонометрическое |
200 |
100 |
Так как в данном курсовом проекте, следовательно, необходимый вид нивелирования - IV класс.
Затем была вычислена ожидаемая ошибка определения высот пунктов разбивочной сети при выбранной методике нивелирования по следующей формуле:
, (23)
где
величина, взятая из таблицы 9 для выбранного вида
нивелирования.
Вычисленное
значение
по формуле (23) не должно превышать ранее
установленную допустимую величину
В данном курсовом проекте:
Вывод: так как , следовательно, вид построений установлен правильно.
В данном курсовом проекте были вынесены на местность углы кварталов населенного пункта четырьмя наиболее часто применяемыми способами:
. Способ полярных координат
. Способ линейной засечки
. Способ прямой угловой засечки
Так же была вычислена необходимая точность измерений для каждого способа и подобраны соответствующие приборы для выноса точек в натуру.
Способ полярных координат заключается в том, что положение проектной точки на местности находится путем откладывания от исходного направления проектного угла, после чего в этом направлении откладывается проектное расстояние.
В данной работе этим способом была вынесена точка I.1. Чертеж представлен на Рисунке 4.
Исходное направление - линия разбивочной сети 4-5. Необходимо найти
дирекционные углы линий, образующие проектный угол в, для его последующего
определения. Вследствие чего решаем обратные геодезические задачи. Решение
приведено в Таблице 8.
Рисунок 4. Схема выноса угла квартала способом полярных координат.
Таблица 8. Решение обратных геодезических задач для выноса точки I.1.
|
обозн |
8-I.1 |
8-9 |
|
yк |
5701,141 |
5538,1 |
|
ун |
5704,2 |
5704,2 |
|
∆y |
-3,0589687 |
-166,1 |
|
хк |
2075,9173 |
2172,6 |
|
хн |
2070 |
2070 |
|
∆х |
5,9173036 |
102,6 |
|
r |
-27,336845 |
-58,296367 |
|
б |
332,66316 |
301,703633 |
|
S |
6,661214 |
|
|
впр |
30,959522 |
57 |
Проектный угол в рассчитывается как разность дирекционных углов и равен в= 30˚57ґ34ґґ
Рассчитываем необходимую точность измерений при выносе, ошибка выноса
точки mС должна составлять не более 0,1м. Эта ошибка определяется по
формуле: