Курсовая работа: Создание спутниковых геодезических сетей на территории Иркутской области

Министерство сельского хозяйства РФ

ФГБОУ ВО «Бурятская сельскохозяйственная академия имени В.Р. Филиппова»

Институт землеустройства кадастров и мелиорации

Кафедра землеустройства

Курсовая работа

«Создание спутниковых геодезических сетей на территории Иркутской области»

Выполнила:

Бикмулин В.М.

Улан-Удэ 2018

Содержание

Введение

Раздел 1. Теоретические и методические основы для создания спутниковых геодезических сетей

1.1 Городская геодезическая сеть и ее классификации

1.2 Основной принцип построение городской геодезической сети

1.3 Наблюдение на пунктах сетей и обработка

Раздел 2. Физико-географическая характеристика Г. Иркутск

2.1 География

2.2 Климат

2.3 Рельеф

Раздел 3. Полевые и камеральные работы

3.1 Полевые работы

3.2 Камеральные работы

Заключение

Введение

Государственная геодезическая сеть - это совокупность закрепленных и обозначенных на местности пунктов, положение и высоты которых определены в иной системе координат и высот путем геодезических измерений. Спутниковые геодезические сети являются одной из популярных тем, обсуждаемых в геодезии и во многих других областях. Это связано с тем, что при помощи геодезических сетей производят много работ. В число таких работ входят:

1) составление топографических карт и планов;

2)решение геодезических задач, в том числе геодезического обеспечения строительства; произведение съёмочное обоснование; построение теодолитных ходов, опирающиеся на пункты сетей; создании высотного съёмочного обоснования; привязки трассы к одному или двум пункту геодезической сети. Для обеспечения практически всех видов инженерно - геодезических работ создаются опорные сети. Эти сети служат основой: для производства топографических съёмок при изысканиях; выполнения различных работ на территории городов; выполнения разбивочных работ при строительстве зданий и сооружений; наблюдений за осадками и деформациями оснований сооружений и самих сооружений; при строительстве исполнительной документации. Для того чтобы Спутниковые геодезические сети могли быть полезными для народного хозяйства страны в течение длительного времени, их стараются строить на научной основе, причем с наивысшей точностью, достигаемой в массовых измерениях при использовании новейших методов и высокоточной измерительной техники.

Цель курсовой является изучения создания спутниковых геодезических сетей на территории Иркутской области

Задачами курсовой работы являются:

Рассмотреть теоретические и методические основы для создания спутниковых геодезических сетей.

Изучить физико-географическую характеристику Иркутской области

Произвести полевые и камеральные работы.

Раздел 1. Теоретические и методические основы для создания спутниковых геодезических сетей

1.1 Городская геодезическая сеть и ее классификации

Новая Концепция перехода топографо-геодезического производства на автономные методы спутниковых координатных определений вызвала необходимость пересмотра традиционных подходов к вопросам реконструкции существующих и создания новых городских геодезических сетей.

Целью реконструкции городских геодезических сетей является повышение точности координат сети, а также надежности определения параметров преобразования между общеземной геоцентрической координатной системой, государственной и городской (местной) геодезической системами координат. Главной особенностью этих работ является необходимость сохранения городской системы координат, в которой ранее были выполнены крупномасштабные (1:500--1:2000) съемки городов, и одновременно с этим обеспечения высокой однородной точности городской геодезической сети для решения других топографо-геодезических задач (выполнения топографических съемок и топографо-геодезических изысканий, землеустройства, межевания и инвентаризации земель, инженерно-геодезической подготовки объектов строительства и т.д.).

В соответствии с основными инструктивными документами прошлых лет ранее созданные городские геодезические сети по точности взаимного положения пунктов подразделялись на классы и разряды, обозначенные в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Характеристики точности существующих городских геодезических сетей

Работы по реконструкции городской геодезической сети, как правило, выполняют в два этапа. На первом этапе создают с максимально возможной точностью каркасную сеть (КС), в которую включают пункты городской триангуляции 1 -- 3-го классов, узловые пункты полигонометрии 4-го класса и пункты высокоточных сетей специального назначения. На втором этапе с учетом полученных координат пунктов каркасной сети и параметров местной системы координат, обеспечивающих минимальные расхождения на совмещенных пунктах, выполняют сгущение городской сети. [1]

1.2 Основной принцип построение городской геодезической сети

При создании городской геодезической сети неизбежно возникают три основных вопроса, имеющие принципиальное значение: выбор схемы построения городской геодезической сети на всей территории страны; установление плотности геодезических пунктов, а также точности определения взаимного положения смежных пунктов в сети. Каждый из этих вопросов необходимо рассматривать совместно, причем с двух точек зрения: с точки зрения решения основных научных задач геодезии, а также задач картографирования территории страны. Это связано с тем, что при решении этих задач предъявляются разные требования к опорной геодезической сети. Поэтому необходимо найти в определенном смысле оптимальный вариант построения сети, позволяющий на должном научном уровне и с требуемой точностью решать задачи обеих групп.

В высшей геодезии сложился и хорошо оформился определенный принцип или схема построения городской геодезической сети, предназначенной для решения как научных, так и инженерно-технических задач народнохозяйственного значения. Городскую геодезическую сеть создают поэтапно, постадийно, соблюдая принцип перехода от общего к частному. Сначала строят главную, т. е. астрономо-геодезическую сеть, состоящую из крупных геодезических построений в виде либо замкнутых полигонов, либо сравнительно больших треугольников. Измерения в астрономо-геодезической сети выполняют с наивысшей возможной точностью. Затем данную сеть принимают за исходную и на ее основе строят геодезическую сеть второго порядка с более детальными геометрическими построениями и с меньшей относительной точностью измерений, однако, с сохранением величины абсолютной ошибки определения взаимного положения смежных пунктов, как и в сети первого порядка. При этом имеются в виду среднестатистические значения ошибок. Далее сеть второго порядка принимают за исходную и на ее основе создают сеть третьего порядка с еще большей детализацией геометрических построений при меньшей относительной точности измерений, но, как и ранее, с той же абсолютной ошибкой определения взаимного положения смежных пунктов. Так поступают до тех пор, пока не будет построена геодезическая сеть с требуемой плотностью пунктов.

Таким образом, при соблюдении принципа перехода от общего к частному городскую геодезическую сеть неизбежно подразделяют на геодезические сети разных классов 1, 2, 3... Число классов рекомендуется свести к минимуму для уменьшения влияния ошибок исходных данных на уравненные элементы сети низшего класса.[2]

1.3 Наблюдение на пунктах сетей и обработка

Существуют следующие режимы работ спутниковых геодезических приемников:

-статический режим (Static);

-ускоренный статический режим (Rapid Static);

-режим измерений с возвращением (Reoccupation);

-режим измерений «стоп энд гоу» (Stop & go);

-кинематический режим измерений (Kinematic);

-кинематический режим измерений в полете (Kinematic 2);

-навигационный режим.

Статический режим (Static) подразумевает выполнение дифференциальных спутниковых наблюдений, по крайней мере, между двумя неподвижными приемниками. Используя программное обеспечивание фирмы-изготовителя, можно произвести обработку как псевдодальностей, так и результатов фазовых измерений несущих колебаний. Статический режим является идеальным видом измерений на больших расстояниях при наблюдениях четырех и более спутников. Для реализации этого режима требуется порядка одного часа наблюдений.

При наблюдений показателя статического режима могут быть значительно улучшены. На коротких линиях и при наблюдениях, по крайней мере, четырех или пяти спутников с хорошим геометрическим фактором можно получить результаты на сантиметровом уровне точности при продолжительности наблюдений всего в течение нескольких минут.

Скорость измерений и увеличение производительности зависят от применяемых алгоритмов обработки, реализованных в программном обеспечении SKI. Эш возможности реализуются при использовании ускоренного статического режима (Rapid Static).

Режим измерений с возвращением (Reoccupation) также является статическим, но при своей реализации требует, чтобы измерения на пункте выполнялись более, чем один сеанс. Все данные, которые собираются на таком пункте в один и тот же день или в разные дни, могут быть объединены вместе для получения одного решения при камеральной обработке. Режим измерений с возвращением является идеальным режимам работы в тех случаях, когда наблюдается небольшое количество спутников. Оператор мажет наблюдать на точке стояния в течение от 5 до 10 минут, скажем, три спутника, а затем вернуться на ту же точку позже в тот же или в другой день в другое время и наблюдать еще три спутника. Все данные, которые собираются, будут объединены и обработаны как данные, полученные в этой точке от шести спутников. Режим реокупации оказывается: полезным также в случаях, когда не удается разрешить не однозначность с данными, с ошибками при первом сеансе наблюдений на пункте. Оператору необходимо только повторить измерения на пункте, а затем объединить все данные.

Режимы измерений (Stop & go) и кинематический (Kinematic) позволяют быстро наблюдать большое количество точек, но требуют, чтобы приемник удерживал захват спутников в течение всего времени перемещения между точками. На первой точке необходимо находиться до тех пор, пока не будет собрано достаточное количество измерений, чтобы разрешить неоднозначность (это называется периодом инициализации). После инициализации приемник может перемещаться между точками до тех пор, пока поддерживается захват наблюдаемых спутников. Если захват спутников нарушен, то оператор должен снова оставаться в стационарном положении до тех пор, пока снова не будет собрано достаточного для разрешения неоднозначности количества данных.

Режим измерений (Stop & go) является идеальным для малых площадей, на которых точки наблюдений располагаются рядом друг с другом и на которых отсутствуют препятствия для прохождения радиосигналов от спутников.

Кинематический режим измерений (Kinematic) используется при определении траектории движущегося приемника относительно другого неподвижного сенсора. Местоположения точек вычисляются с заранее установленными интервалами времени. Кинематический режим является идеальным при отслеживании траектории движущихся транспортных средств (например, при профилировании дорог), движущихся судов, при определении место положений вынесенных в открытое море платформ й при позиционировании летящих самолетов.

Геодезические спутниковые приемники могут использоваться также при навигационном позиционировании. Как правило, местоположение точки в координатной системе WGS-84 определяется с точностью около 40 м. Если используются поправки, передаваемые по каналу связи с помощью RTSM, то тогда навигационная точность может быть улучшена до 2-5 м.

При создании и реконструкции геодезических сетей с использованием спутниковых приемников в большинстве публикаций рекомендованы следующие методы измерений:

лучевой метод -- определяемые пункты сети координируются с одного из опорных пунктов;

сетевой метод -- измерения производится на каждой линии или на каждом пункте сети.

К недостаткам лучевого метода построения сети следует отнести недостаточную надежность критериев оценки точности определяемых координат. В этой связи заметим, что на практике иногда применительно к таким построениям применяют оценки, базирующиеся на анализе замкнутых геометрических построений. Такие оценки не всегда оказываются корректными. Так, например, в треугольнике, образованном пунктами, на которых производились одновременные спутниковые наблюдения, невязки разностей координат между пунктами, по определению, независимо от потенциальных точностных возможностей применяемых спутниковых методов должны быть равными нулю. Если же в отдельных случаях при вычислениях и наблюдаются невязки, отличающиеся от нулевых, то эти отличия обусловлены, как правило, неблагоприятными условиями наблюдений спутников и несовершенством методов обработки результатов наблюдений. Такие критерии недостаточно объективно отражают реальную точность координат определяемых пунктов.