Trianguliacijos metodas. Visuotinai pripažįstama, kad trianguliacijos metodą pirmą kartą pasiūlė olandų mokslininkas Snellius 1614 m. Šis metodas plačiai naudojamas visose šalyse. Metodo esmė: įsakmiuose ploto aukščiuose fiksuojama geodezinių taškų sistema, formuojanti trikampių tinklą. IN Trianguliacijos tinklasšis tinklas nustato pradžios taško koordinates A, išmatuokite kiekvieno trikampio horizontalius kampus, taip pat pagrindo kraštinių ilgius b ir azimutus a, kurie nurodo tinklo mastelį ir azimuto orientaciją.
Trianguliacijos tinklas gali būti sudarytas kaip atskira trikampių eilė, trikampių eilių sistema, taip pat kaip ištisinis trikampių tinklas. Trianguliacijos tinklo elementai gali aptarnauti ne tik trikampius, bet ir sudėtingesnes figūras: geodezinius keturkampius ir centrines sistemas.
Pagrindiniai trianguliacijos metodo privalumai yra jo efektyvumas ir galimybė naudoti įvairiomis fizinėmis ir geografinėmis sąlygomis; didelis skaičius pertekliniai matavimai tinkle, leidžiantys patikimai kontroliuoti visas išmatuotas vertes tiesiogiai lauke; didelis nustatymo tikslumas abipusę poziciją gretimų tinklo taškų, ypač ištisinių. Gautas trianguliacijos metodas didžiausias paskirstymas tiesiant valstybinius geodezinius tinklus.
Poligonometrijos metodas. Poligonometrija yra uždaros arba atviros sistemos formos geodezinio tinklo sukūrimo metodas laužytos linijos, kuriame tiesiogiai matuojami visi elementai: sukimosi kampai ir kraštinių ilgiai d
Šio metodo esmė yra tokia. Ant žemės tvirtinama geodezinių taškų sistema, suformuojanti pailgą vieną praėjimą arba susikertančių praėjimų sistemą, suformuojančią ištisinį tinklą. Tarp gretimų skersinių taškų matuojami kraštinių ilgiai s,-, o taškuose - sukimosi kampai p. Poligonometrinės traversos azimutinė orientacija atliekama naudojant azimutus, paprastai nustatytus arba nurodytus jo galiniuose taškuose, matuojant gretimus kampus y. Kartais tarp taškų išdėstomi poligonometriniai praėjimai duotomis koordinatėmis aukštesnės tikslumo klasės geodezinis tinklas.
Kampai poligonometrijoje matuojami tiksliais teodolitais, o šonai – matavimo laidais arba šviesos atstumo skaičiais. Judesiai, kurių šonai matuojami plienu h matavimo juostos, o kampai - 30" arba G techninio tikslumo teodolitai, vadinami teodolito pasažai. Teodolitiniai praėjimai naudojami kuriant geodezinius tinklus, taip pat atliekant inžinerinius, geodezinius ir geodezinius darbus. Politonometrijos metodu visi konstrukcijos elementai matuojami tiesiogiai, ir krypties kampai o sukimosi kampų viršūnių koordinatės nustatomos taip pat kaip ir trianguliacijos metodu.
Tinklo planų sudarymo tvarka: pagal principą nuo bendro iki konkretaus, nuo didelio iki mažo, nuo tikslaus iki mažiau tikslaus.
Trilateracijos metodas. Šis metodas, kaip ir trianguliacijos metodas, apima geodezinių tinklų sukūrimą ant žemės trikampių grandinės, geodezinių keturkampių ir centrinės sistemos, arba ištisinių trikampių tinklų pavidalu, kuriuose matuojami ne kampai, o kraštinių ilgiai. Trilateracijoje, kaip ir trianguliacijoje, norint orientuoti tinklus ant žemės, reikia nustatyti kelių pusių azimutus.
Tobulėjant ir tobulėjant šviesos ir radijo nuotolio matavimo atstumų matavimo technologijoms, trilateracijos metodas palaipsniui įgauna vis daugiau ir daugiau. didesnę vertę, ypač inžinerinių ir geodezinių darbų praktikoje.
Palydoviniai geodezinio tinklo konstravimo metodai.
Metodai naudojant palydovines technologijas, kai taškų koordinatės nustatomos naudojant palydovines sistemas - rusišką Glonass ir amerikietišką GPS. Šie metodai turi revoliucinę mokslinę ir techninę reikšmę pasiektų rezultatų tikslumu, rezultatų gavimo greičiu, bet kokiu oru ir palyginti mažomis darbo sąnaudomis, palyginti su tradiciniais metodais valstybinio geodezinio pagrindo atkūrimas ir priežiūra tinkamu lygiu.
Palydoviniai geodezinių tinklų kūrimo metodai susideda iš geometrinis Ir dinamiškas. IN geometrinis metodas AES naudojamas kaip aukšto stebėjimo taikinys, dinaminiame - AES ( dirbtinis palydovasŽemė) yra koordinačių nešėja. Geometriniu metodu palydovai fotografuojami etaloninių žvaigždžių fone, todėl galima nustatyti kryptis nuo sekimo stoties iki palydovų. Kelių palydovų pozicijų fotografavimas iš dviejų ar daugiau pradinių ir kelių nustatytų taškų leidžia gauti nustatytų taškų koordinates. Ta pati problema išsprendžiama išmatuojant atstumą iki palydovų. Sukūrus navigacines sistemas (Rusijoje - Glonass ir JAV - "Navstar", sudarytas iš mažiausiai 18 palydovų, galima bet kuriuo metu nustatyti geocentrines koordinates bet kurioje Žemės dalyje. X, Y, Z, didesniu tikslumu nei anksčiau naudota American Transit navigacinė sistema, leidžianti nustatyti koordinates X, Y, Z, su 3-5 m paklaida.
Nr. 16 Planuojamas topografinių tyrimų pagrindimas. Lauko darbai.
Valstybinių geodezinių tinklų ir kondensacinių tinklų taškai nėra pakankamai tankūs topografiniams tyrimams. Todėl planuojamos statybos teritorijoje sukuriamas tyrimo pagrindimas. Šio pagrindimo taškai išdėstyti taip, kad visi matavimai fotografuojant situaciją ir reljefą būtų atliekami tiesiai iš jo taškų. Šaudymo pagrindimas sukurtas remiantis bendras principas geodezinių tinklų tiesimas – nuo bendrųjų iki specifinių. Jis pagrįstas valstybinio tinklo ir kondensacinių tinklų taškais, kurių paklaidos yra nežymiai mažos, palyginti su tyrimo pagrindimo paklaidomis.
Pagrindo sudarymo tikslumas užtikrina, kad topografiniai tyrimai atliekami su paklaidomis tam tikro mastelio plano konstrukcijų grafinio tikslumo ribose. Vadovaujantis šiais reikalavimais, topografinių tyrimų instrukcijos reglamentuoja matavimų tikslumą ir didžiausias eigos ilgių vertes.
Teodolitinės traversos dažniausiai naudojamos kaip planavimo pagrindimas. Atvirose vietose teodolito praėjimus kartais pakeičia eilės arba mikrotrianguliacijos tinklas, o užstatytose ar miškingose vietose - keturkampių tinklai be įstrižainių.
Planuojami didelio aukščio tyrimai. Kuriame nustatomos tiriamų taškų horizontalios ir aukščio padėtis. Rezultatas yra planas arba žemėlapis, kuriame vaizduojama ir situacija, ir reljefas. Lauko geodeziniai darbai yra atliekami tiesiai ant žemės ir, priklausomai nuo tikslo, apima:
piketo gedimas;
planavimo pagrindų kūrimas;
dokumentacija
№17Teodolito traversų medžiagų apdorojimas biure.
Kamerinis darbas – tai darbas, kuris žiemą atliekamas biure (kameroje lotyniškai reiškia patalpa) galutiniam apdorojimui vasaros laikas gauta lauko darbų medžiaga. Atliekami skaičiavimai, spausdinimui sudaromi žemėlapiai, ataskaitos, straipsniai, knygos, kurios yra vietoje atliktų geologinių, geofizinių, žvalgybinių ir kt. darbai
Paskirtis: inžinerinių ir geodezinių tyrimų, gautų iš lauko matavimų žurnalų, apdorojimo automatizavimas.
Funkcijos programinė įranga:
įvairios konfigūracijos teodolito traversų skaičiavimas ir derinimas;
vietovės tacheometrinio tyrimo rezultatų apdorojimas;
niveliavimo rezultatų apdorojimas;
sprendžiant geodezinius atskaitos uždavinius (koordinačių poslinkis, trikampis ir kt.);
uždaro daugiakampio ploto apskaičiavimas iš jo ribinių taškų koordinačių;
skaičiavimo ir koregavimo rezultatų atvaizdavimas žemėlapyje;
teiginių, skirtų geodeziniams uždaviniams spręsti, generavimas ir spausdinimas.
Programos aprašymas:
Inžinerinių ir geodezinių tyrimų staliniam apdorojimui atlikti GIS „Žemėlapis 2008“ pateikia programinį paketą „Geodeziniai skaičiavimai“. Įtrauktos procedūros programinės įrangos paketą leidžia apdoroti lauko matavimų duomenis, atvaizduoti skaičiavimo rezultatus žemėlapyje ir kompiliuoti ataskaitų dokumentai atlyginimų lapelių pavidalu su duomenimis atliekant skaičiavimus.
Į kompleksą įtrauktos procedūros leidžia atlikti skaičiavimus ir geodezinių matavimų koregavimą, kad vėliau gautų rezultatų būtų galima panaudoti topografiniams planams rengti, žemėtvarkos dokumentacijai generuoti, statiniams projektuoti ir stebėti. linijinis tipas, pastato reljefo modeliai ir tt Visi režimai yra skirti apdoroti „neapdorotus“ matavimus ir pateikia lentelės formą duomenų įvedimui. Išvaizda o įvesties tvarka yra kuo artimesnė tradicinės formos lauko žurnalų pildymas. Privalomi laukai informacijai įvesti yra paryškinti spalvotai.
Nr. 18 Topografinių tyrimų pagrindimas aukštumoje. Lauko darbai
Aukštybiniai pagrindimo taškai, kaip taisyklė, derinami su planavimo pagrindimo taškais. Aukščio pagrindimas kuriamas naudojant geometrinį arba trigonometrinį niveliavimo metodus. Atstumas tarp lygio ir skersinių turi viršyti 150 m. Pečių skirtumas neturėtų viršyti 20 m. Išlyginkite abiejose lentjuosčių pusėse. Neatitikimas tarp aukščių neturi viršyti ±4 mm.
Didelio aukščio matavimo pagrindimas dažniausiai kuriamas IV klasės niveliavimo tinklų arba techninio niveliavimo forma. Įjungta dideli plotai Kuriant didelio aukščio pagrindimą naudojant geometrinio niveliavimo metodą, gaunamas negausus taškų tinklas, kuris vėliau kondensuojamas didelio aukščio perėjimais. Šiais judesiais nustatomi pertekliai trigonometriškai. Norint gauti reikiamą tikslumą, topografinių matavimų instrukcijos reglamentuoja aukščių matavimų tikslumą, jų nustatymo metodiką ir didžiausius aukštuminių pravažiavimų ilgius.
Pagal paskirtį, sudėtį ir lauko bei biuro darbų atlikimo būdus išskiriami du fototeodolito matavimo tipai - topografinis ir specialusis.
Topografiniuose fototeodolitiniuose tyrimuose atlikti siekiant gauti topografiniai žemėlapiai ir planai masteliu 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10 000, darbų apimtis apima:
1) darbo projekto parengimas (apklausos masto parinkimas, darbo programos ir jų sąmatų sudarymas); kalendorinis planas)
2) šaudymo zonos žvalgyba (situacijos ir reljefo apžiūra, geodezinio atramos tinklo tipo parinkimas žvalgybos pagrindimui, fotografavimo bazių ir kontrolės taškų vietos);
3) geodezinio etaloninio tinklo sukūrimas (tinklo ženklų įrengimas, matavimai tinkle, preliminarus tinklo taškų koordinačių ir aukščių skaičiavimas);
4) bazinių taškų ir kontrolinių taškų apžiūros darbo pagrindimo ir plano-aukščio atskaitos sukūrimas;
5) teritorijos fotografavimas;
6) fotografavimo pagrindų ilgių matavimas;
7) laboratorinis ir biuro darbas.
Planuojami didelio aukščio tyrimai. Kuriame nustatomos tiriamų taškų horizontalios ir aukščio padėtis. Rezultatas yra planas arba žemėlapis, kuriame vaizduojama ir situacija, ir reljefas. Lauko geodeziniai darbai atliekami tiesiai ant žemės ir, priklausomai nuo tikslo, apima:
piketo gedimas;
planavimo pagrindų kūrimas;
geodezinio tyrimo plotų pagrindo susiejimas su taškais valstybiniu pagrindu arba padalinio filmavimas;
fotografuojant situaciją, reljefą, profilius ir atskirus objektus;
projekto perkėlimo į teritoriją gedimas atliekant kapitalinius darbus ir vykdant bėgių kelio priežiūrą;
upių ir rezervuarų režimo stebėjimas ir daugybė kitų geodezinių darbų.
Atliekant lauko darbus, jis vykdomas dokumentacija: piketavimas, niveliavimas, tacheometriniai rąstai, sukimosi kampo rąstai, kontūrai ir kt.
Nr. 19 Išlyginamųjų medžiagų apdorojimas biure.
Išlyginamųjų medžiagų apdorojimas biure skirstomas į preliminarius (lauko žurnalų apdorojimas) ir galutinius skaičiavimus. Atliekant galutinius skaičiavimus, įvertinamas niveliavimo rezultatų tikslumas, rezultatai išlyginami ir apskaičiuojami taškiniai balai.
Preliminarūs skaičiavimai prasideda nuodugniai patikrinus visus žurnalo įrašus ir skaičiavimus. Tada kiekviename puslapyje užpakalinės dalies sumos (∑ Z) ir priekyje (∑ P) pavyzdžius ir raskite jų pusę skirtumo. Po to apskaičiuokite vidutinių perviršių sumą (∑ h vid). Skaičiavimo po puslapio valdymas yra lygybė
Neatitikimas paaiškinamas galimais nuokrypiais dėl apvalinimo išvedant vidurkį.
Išlyginimo judesio atveju remiantis dviem sunkių taškų, žinomas perteklius h 0 skaičiuojamas kaip skirtumas tarp žinomų finalo taškų H iki ir pirminis H n perkelti taškus, o tada
h 0 = H iki - H n .
Jei išlyginimas atliekamas uždaroje vietoje, tada žinomas perteklius h 0 bus lygus nuliui.
Kabantys išlyginamieji praėjimai išlyginami du kartus, o po to perteklius h 0 apskaičiuojamas kaip pusė dviejų išlyginimo judesių viršijimo sumos
Nr. 20 Topografinių tyrimų metodai.
Topografinis tyrimas yra geodezinių darbų kompleksas, kurio rezultatas – vietovės topografinis žemėlapis arba planas. Topografiniai tyrimai atliekami naudojant aerofototopografinius ir antžeminius metodus. Antžeminiai metodai skirstomi į tacheometrinius, teodolito, fototeodolito ir mastelio tyrimus. Apžiūros metodo pasirinkimą nulemia techninės galimybės ir ekonominės galimybės, kartu atsižvelgiama į šiuos pagrindinius veiksnius: - teritorijos dydį, reljefo sudėtingumą, išsivystymo laipsnį ir kt. Kai šaudoma didelės teritorijos Veiksmingiausia naudoti aerofototopografinį tyrimą mažuose plotuose, dažniausiai naudojami tacheometriniai ir teodolitiniai tyrimai. Periodinė fotografija šiuo metu naudojama gana retai, kaip technologiškai pasenusi fotografavimo rūšis. Labiausiai paplitęs žemės topografinis tyrimas yra tacheometrinis tyrimas. Daugiausia atliekama naudojant elektroninį tacheometrą, tačiau galima apžiūrėti ir teodolitu. Atliekant tacheometrinį matavimą lauke, atliekami visi reikalingi matavimai, kurie įrašomi į įrenginio atmintį arba į žurnalą, o planas sudaromas biuro sąlygomis. Teodolito tyrimas yra vykdoma dviem etapais: tiesimo tyrimų tinklo ir matavimo kontūrų. Tyrimų tinklas nutiestas naudojant teodolito traversus. Filmavimo darbai atliekami iš filmavimo tinklo taškų šiais būdais: stačiakampės koordinatės, linijiniai serifai, kampiniai serifai, poliarines koordinates. Teodolito tyrimo rezultatai atsispindi metmenyse. Visi eskizai kontūruose turi būti atliekami aiškiai ir tiksliai, išdėstant objektus taip, kad jie išliktų laisvos vietos matavimo rezultatų registravimui. Atliekant matavimus su laiku, teritorijos planas braižomas tiesiai tyrimo vietoje ant iš anksto paruoštos planšetės, lauke.
Mensulos tyrimas yra topografinis tyrimas, atliekamas tiesiogiai lauke naudojant mensulą ir kipregelį. Horizontalūs kampai Jie ne matuoja, o stato grafiškai, todėl linijinis matavimas vadinamas kampiniu matavimu. Fotografuojant situaciją ir reljefą atstumai dažniausiai matuojami tolimačiu, o perviršiai nustatomi trigonometriniu niveliavimu. Plano sudarymas tiesiogiai lauke leidžia pašalinti dideles matavimo klaidas ir pasiekti kuo išsamesnį topografinio plano ir reljefo atitikimą.
Nr. 21 Teodolito-aukštumos tyrimas
Teodolito-aukšto aukščio judėjimas yra teodolito traversa, kurioje, be skersinių taškų koordinačių nustatymo, jų aukščiai nustatomi trigonometriniu niveliavimu. Plano koordinatėms nustatyti atlikti matavimai ir skaičiavimai X, adresu. Panagrinėkime aukščio apibrėžimą.
Kiekvienoje eigos pusėje techninio tikslumo teodolitu matuojami polinkio kampai. Kampo matavimas atliekamas vienu žingsniu. Perteklius apskaičiuojamas pagal formulę. Siekiant kontroliuoti ir pagerinti tikslumą, kiekvienas perteklius nustatomas du kartus – į priekį ir atgal. Tiesioginis ir atvirkštinis perteklius, turintis skirtingas ženklas, neturėtų skirtis absoliuti vertė daugiau nei 4 cm kiekvienam 100 m linijos ilgio. Galutinė pertekliaus vertė imama kaip vidurkis su tiesioginiu ženklu.
Teodolitinės aukštumos perėjos prasideda ir baigiasi pradiniuose taškuose, kurių aukščiai žinomi. Judėjimo forma gali būti uždara (su vienu pradžios tašku) arba atvira (su dviem pradžios taškais).
Nr. 22 Tacheometrinis tyrimas
Tacheometrinis tyrimas – tai kombinuotas tyrimas, kurio metu vienu metu nustatomos taškų horizontalios ir aukščio padėtys, leidžiančios iš karto gauti vietovės topografinį planą. Tacheometrija pažodžiui reiškia greitą matavimą.
Taškų padėtis nustatoma atsižvelgiant į tyrimo pagrindimo taškus: planuojama - poliariniu būdu, didelio aukščio – trigonometrinis niveliavimas. Poliarinių atstumų ilgiai ir piketo (trumpų) taškų tankis (didžiausias atstumas tarp jų) reglamentuojami topografinių ir geodezinių darbų instrukcijose. Atliekant tacheometrinius tyrimus, naudojamas geodezinis prietaisas-tacheometras, skirtas matuoti horizontalias ir vertikalūs kampai, linijų ilgiai ir pertekliai. Teodolitas, turintis vertikalų apskritimą, atstumų matavimo prietaisą ir galūnės orientavimo kompasą, priklauso teodolitams-tacheometrams. Teodolitai-tacheometrai yra dauguma techninio tikslumo teodolitų, pavyzdžiui, T30. Patogiausi tacheometriniams tyrimams atlikti yra tacheometrai su nomogramos aukščių ir horizontalių linijų išlyginimo nustatymais. Šiuo metu plačiai naudojami elektroniniai tacheometrai.
Nr. 23 Paviršiaus išlyginimo būdai.
Niveliavimas yra geodezinio darbo rūšis, kurios metu nustatomi taškų aukščių skirtumai. žemės paviršiaus, taip pat šių taškų aukščiai virš priimto atskaitos paviršiaus.
Pagal metodus niveliavimas skirstomas į geometrinį, trigonometrinį, fizinį, automatinį, stereofotogrammetrinį.
1. Geometrinis niveliavimas – vieno taško pertekliaus prieš kitą nustatymas naudojant horizontalų stebėjimo spindulį. Paprastai tai atliekama naudojant lygius, tačiau taip pat galite naudoti kitus įrenginius, leidžiančius gauti horizontalų spindulį. 2. Trigonometrinis niveliavimas – pertekliaus nustatymas naudojant pasvirusią stebėjimo spindulį. Perteklius nustatomas kaip išmatuoto atstumo ir polinkio kampo funkcija, kurių matavimui naudojami atitinkami geodeziniai prietaisai (tacheometras, kipregelis).
3. Barometrinis niveliavimas – jis pagrįstas ryšiu tarp atmosferos slėgis ir taškų aukštis ant žemės. h=16000*(1+0,004*T)P0/P1
4. Hidrostatinis niveliavimas – pertekliaus nustatymas grindžiamas skysčio savybe susisiekiančiuose induose visada būti tame pačiame lygyje, nepriklausomai nuo taškų, kuriuose indai sumontuoti, aukščio.
5. Aeroradio niveliavimas – perviršiai nustatomi matuojant skrydžių aukštį lėktuvas radijo aukščiamatis. 6. Mechaninis niveliavimas - atliekamas naudojant vėžių matavimo automobiliuose, vežimėliuose, automobiliuose sumontuotus instrumentus, kurie judėdami nubrėžia nuvažiuojamo tako profilį. Tokie prietaisai vadinami profilografais. 7. Stereofotogrammetrinis niveliavimas pagrįstas aukščio nustatymu iš poros tos pačios srities nuotraukų, gautų iš dviejų fotografijos atskaitos taškų. 8. Perviršių nustatymas pagal rezultatus palydoviniai matavimai. Naudojant palydovinę sistemą GLONASS – Global Navigation Satellite System leidžia nustatyti taškų erdvines koordinates.
Trianguliacija(iš lot. triangulum - trikampis) - vienas iš geodezinio atskaitos tinklo kūrimo būdų.
Trianguliacija- horizontalių konstrukcijų ant žemės trikampių pavidalo konstravimo metodas, kuriame išmatuojami visi kampai ir pagrindinės išėjimo pusės (14.1 pav.). Likusių kraštinių ilgiai apskaičiuojami naudojant trigonometrines formules(pavyzdžiui, a=c . sinA/sinC, b=c . sinA/sinB), tada raskite kraštinių krypties kampus (azimutus) ir nustatykite koordinates.
Visuotinai pripažįstama, kad trianguliacijos metodą išrado ir pirmą kartą panaudojo W. Snell 1615–1617 m. kai Nyderlanduose išdėstoma trikampių serija laipsnių matavimams. Trianguliacijos metodo panaudojimo topografiniams tyrimams darbas ikirevoliucinė Rusija prasidėjo XVIII–XIX amžių sandūroje. Iki XX amžiaus pradžios. Trianguliacijos metodas tapo plačiai paplitęs.
Trianguliacija turi puikių mokslinių ir praktinę reikšmę. Jis skirtas: Žemės formai ir dydžiui nustatyti laipsnio matavimo metodu; studijuojant horizontalūs judesiai žemės pluta; įvairaus masto ir paskirties topografinių tyrimų pagrindimas; įvairių geodezinių darbų pagrindimas matuojant, projektuojant ir statant stambius inžinerinius statinius, planuojant ir statant miestus ir kt.
Praktikoje vietoj trianguliacijos leidžiama naudoti poligonometrijos metodą. Šiuo atveju keliama sąlyga, kad statant etaloninį geodezinį tinklą šiuo ir kitais metodais, būtų pasiektas toks pat tikslumas nustatant taškų padėtį žemės paviršiuje.
Trianguliacinių trikampių viršūnes žemėje žymi mediniai arba metaliniai bokšteliai, kurių aukštis nuo 6 iki 55 m, priklausomai nuo reljefo sąlygų (žr. Geodezinis signalas). Trianguliacijos taškai ilgalaikiam jų išsaugojimui ant žemės tvirtinami juos paguldant į žemę specialius įrenginius metalinių vamzdžių arba betoninių monolitų pavidalu su juose įtaisytomis metalinėmis žymėmis (žr. Geodezinį centrą), fiksuojant taškų, kurių koordinatės pateiktos atitinkamuose kataloguose, padėtį.
3) Palydovinis topografinis tyrimas
Palydovinė fotografija naudojama apžvalginiams arba nedidelio mastelio topografiniams žemėlapiams sudaryti. Palydoviniai GPS matavimai yra labai tikslūs. Tačiau siekiant išvengti šios sistemos naudojimo kariniams poreikiams, tikslumas buvo sumažintas nuo
Topografiniai tyrimai naudojant pasaulines navigacijos palydovines sistemas leidžia topografiniuose planuose 1:5000, 1:2000, 1:1000 ir 1:500 masteliais pavaizduoti šiuos objektus reikiamu patikimumu ir tikslumu:
1) trianguliacijos, poligonometrijos, trilateracijos, žemės etalonų ir žemėje fiksuotų tyrimų pagrindimo taškai (pažymėti koordinatėmis);
2) pramonės objektai - gręžimo ir gavybos gręžiniai, naftos ir dujų gręžiniai, antžeminiai vamzdynai, gręžiniai ir požeminiai ryšių tinklai (atliekant tyrimą);
3) visų tipų geležinkeliai, greitkeliai ir gruntiniai keliai bei kai kurie prie jų pritvirtinti statiniai - perėjos, perėjos ir kt.;
4) hidrografija – upės, ežerai, rezervuarai, išsiliejimo vietos, potvynių juostos ir kt. Pakrantės linijos naudojami pagal faktinę būklę fotografavimo metu arba esant žemam vandens lygiui;
5) hidrauliniai įrenginiai ir vandens transportas- kanalai, grioviai, vandens vamzdžiai ir vandens paskirstymo įrenginiai, užtvankos, prieplaukos, švartavimo vietos, prieplaukos, šliuzai ir kt.;
6) vandentiekio įrenginiai - šuliniai, kolonos, rezervuarai, nusodinimo rezervuarai, natūralių šaltinių ir kt.;
7) reljefas, naudojant kontūrus, aukščių žymes ir skardžių, kraterių, slenksčių, daubų, nuošliaužų, ledynų ir kt. simbolius. Mikroreljefo formos vaizduojamos pusiau horizontaliais arba pagalbiniais kontūrais su reljefo aukščio žymėmis;
8) augmenija: krūminė, žolinė, kultūrinė augmenija (želdiniai, pievos ir kt.), laisvai augantys krūmai;
9) žemės paviršiaus dirvožemiai ir mikroformos: smėlis, akmenukai, takyrai, molingi, skaldos, monolitiniai, daugiakampiai ir kiti paviršiai, pelkės ir druskingos pelkės;
10) ribos – politinės ir administracinės, žemėnaudos ir gamtos draustiniai, įvairios tvoros.
Daugybė GPS įrenginių šiandien rinkoje leidžia specialistams atlikti kruopščius matavimus tiesiant kelius, statant įvairius statinius, matuojant žemės plotą, kuriant reljefo žemėlapius naftos gavybai ir kt.
Naudojimas kompiuteriniai metodai modeliavimo ir skaičiavimo tobulumas puikiai papildo topografinis tyrimas.
Trianguliacijos schemą (1 pav.) sąlygiškai galima suskirstyti į tris dalis: emisijos (arba apšvietimo) kanalą, valdomą paviršių ir priėmimo kanalą.
Ryžiai. 1. Scheminė diagrama trianguliacijos matuoklis: 1 - spinduliavimo kanalas,
2 - valdomas paviršius, 3 - priėmimo kanalas.
Pirmoji grandinės dalis yra emisijos kanalas, susidedantis iš spinduliuotės šaltinio ir lęšio, kuris valdomame paviršiuje sudaro zondavimo spindulį. Paprastai lazerinis diodas naudojamas kaip spinduliuotės šaltinis. Tokių šaltinių sukurtas šviesos pasiskirstymas vadinamas Gauso (2 pav., a).
Zondavimo pluošto plotis d yra atstumas tarp intensyvumo profilio taškų Imax/e lygyje.
Gauso pluošto juosmuo yra mažiausias pluošto plotis sklidimo kryptimi. 2 paveiksle b, juosmuo yra plokštumoje A. Akivaizdu, kad šioje plokštumoje zondavimo pluošto intensyvumas pasiekia didžiausią vertę.
Ryžiai. 2. a – Gauso skirstinys (I – intensyvumas, y – kryptis statmena spinduliuotės sklidimui), b – Gauso pluoštas c išilginis pjūvis(z – spinduliuotės sklidimo kryptis).
Objektyvas susideda iš vieno ar kelių optiniai lęšiai. Lęšio ir lazerinio diodo santykinė padėtis lemia emisijos kanalo nustatymą. Norėdami sukonfigūruoti lazerio modulį, turite nustatyti juosmenį į matavimo diapazono centrą ir centruoti zondavimo spindulį.
Geras derinimas sukuria centre esantį pluoštą, kurio plotis ir intensyvumas simetriškai skiriasi aplink matavimo diapazono centrą.
Antroji neatsiejama trianguliacijos matavimo schemos dalis yra valdomas paviršius. Kiekvienas paviršius turi savybę atspindėti arba išsklaidyti krintančią spinduliuotę. Spinduliuotės sklaida valdomo objekto paviršiumi naudojamas trianguliacijoje kaip fizinis pagrindas gauti informacijos apie atstumą iki šio paviršiaus.
Trianguliacijos jutiklio užduotis yra išmatuoti atstumą nuo pasirinkto taško zondavimo pluošto ašyje iki fizinis taškas paviršiai su dideliu tikslumu. Bet koks kontroliuojamas paviršius pasižymi jo nelygumu arba lygumo laipsniu – šiurkštumu Rz. Paprastai reikalingas matavimo tikslumas yra atvirkščiai proporcingas bandomojo paviršiaus šiurkštumui. Taigi mikroelektroninių kristalų paviršiaus šiurkštumas, taigi ir išmatuotas atstumas iki jų, turi kelių mikrometrų skalę. O, pavyzdžiui, geodezijos pramonėje atstumus reikia nustatyti šimtų ir tūkstančių metrų tikslumu.
Pramoninio matmenų valdymo pagrindas yra metalinių paviršių parametrų nustatymas. Reikalingas valdymo tikslumas svyruoja nuo kelių (branduolinė pramonė) iki šimtų mikronų (geležinkelio pramonė).
Kiekvienas paviršius taip pat turi savybę atspindėti arba išsklaidyti krintančią spinduliuotę. Spinduliuotės sklaida valdomo objekto paviršiumi naudojamas trikampiacijoje kaip fizinis pagrindas informacijai apie atstumą iki šio paviršiaus gauti. Todėl valdomas paviršius yra neatskiriama trianguliacijos matavimo schemos dalis.
Trečioji trianguliacijos matuoklio grandinės dalis yra priėmimo kanalas, kurį sudaro projekcinis lęšis ir fotodetektorius.
Projektuojantis lęšis sudaro zondavimo vietos vaizdą fotodetektoriaus plokštumoje. Kuo didesnis objektyvo skersmuo D, tuo didesnis jo diafragmos santykis. Kitaip tariant, kuo intensyvesnis ir geresnis dėmės vaizdas.
Priklausomai nuo konkretaus įgyvendinimo, sugeneruotam vaizdui registruoti kaip imtuvas naudojamas fotodiodų matrica arba padėties jautrus imtuvas.
1 paveiksle parodyta trianguliacijos matuoklio grandinė veikia taip. Išspinduliuojantis kanalas 1 sudaro šviesos dėmės vaizdą valdomame paviršiuje 2. Tada šviesa, išsklaidyta valdomo paviršiaus, patenka į priėmimo kanalą 3. Taigi apšviestos kontroliuojamo paviršiaus srities (šviesos taško) vaizdas yra gaunamas. sukurtas fotodetektoriaus plokštumoje. Kai valdomas paviršius pasislenka dydžiu?z (1 pav.), šviesos taškas fotodetektoriaus plokštumoje pasislenka dydžiu?x. Valdomo paviršiaus?z poslinkio priklausomybė nuo šviesos taško poslinkio fotodetektoriaus?x plokštumoje yra tokia:
kur yra atstumai nuo stebimo paviršiaus 2 iki priėmimo kanalo 3 projekcinio lęšio ir nuo projekcinio lęšio iki fotodetektoriaus, nepaisant to, kad stebimas paviršius yra atitinkamai poslinkio matavimo diapazono centre.
Pagrindiniai valstybinio geodezinio tinklo kūrimo metodai yra trianguliacija, trilateracija, poligonometrija ir palydovų koordinačių nustatymas.
Trianguliacija(68 pav., a) yra vienas šalia kito esančių trikampių grandinė, kurių kiekviename visi kampai matuojami didelio tikslumo teodolitais. Be to, aš išmatuoju šonų ilgius grandinės pradžioje ir pabaigoje.
Ryžiai. 68. Trianguliacijos (a) ir poligonometrijos (b) schema.
Trianguliacijos tinkle yra žinomas pagrindas L ir taškų A ir B koordinatės Norint nustatyti likusių tinklo taškų koordinates, trikampiais matuojami horizontalūs kampai.
Trianguliacija skirstoma į 1, 2, 3, 4 klases. Trikampiai skirtingos klasės Jie skiriasi šonų ilgiais ir kampų bei pagrindų matavimo tikslumu.
Trianguliacijos tinklų plėtra vykdoma laikantis pagrindinio principo „nuo bendrojo iki specifinio“, t.y. Pirmiausia sukuriamas 1 klasės trikampis, o po to iš eilės sukuriamos 2, 3 ir 4 klasės.
Valstybinio geodezinio tinklo taškai žemėje fiksuojami centrais. Siekiant užtikrinti abipusį matomumą tarp taškų, virš centrų įrengiami mediniai arba metaliniai geodeziniai ženklai. Juose yra įtaisas įrenginiui įrengti, platforma stebėtojui ir stebėjimo įrenginys.
Priklausomai nuo projekto, antžeminiai geodeziniai ženklai skirstomi į piramides ir paprastus bei sudėtingus signalus.
Požeminių centrų tipai nustatomi atsižvelgiant į fizines ir geografines regiono sąlygas, dirvožemio sudėtį ir sezoninio dirvožemio užšalimo gylį. Pavyzdžiui, 1 tipo valstybinio geodezinio tinklo 1-4 klasių tinklo taško centras pagal instrukcijas „Valstybinio geodezinio tinklo centrai ir gairės“ (M., Nedra, 1973) yra skirtas 1973 m. pietinė zona sezoninis dirvožemio užšalimas. Jį sudaro 16x16 cm skerspjūvio gelžbetoninis pilonas (arba 14-16 cm asbestcemenčio vamzdis, užpildytas betonu) ir betoninis inkaras. Pilonas yra įcementuotas į inkarą. Centro pagrindas turi būti žemiau sezoninio dirvožemio užšalimo gylio ne mažiau kaip 0,5 m ir ne mažiau kaip 1,3 m nuo žemės paviršiaus. Viršutinėje ženklo dalyje žemės lygyje įbetonuojamas ketaus ženklas. Ant žymės 0,5 m spinduliu užpilamas 10-15 cm grunto sluoksnis. 1,5 m atstumu nuo centro įrengiamas atpažinimo stulpas su apsaugine plokštele.
Šiuo metu radijo inžinerijos priemonės plačiai naudojamos nustatant atstumus tarp tinklo taškų, kurių santykinė paklaida yra 1:100 000 – 1:1 000 000. Tai leidžia statyti geodezinius tinklus trilateracija, kuriame trikampių tinkluose matuojamos tik kraštinės. Kampai apskaičiuojami trigonometriniu metodu.
Metodas poligonometrija(68 pav., b) susideda iš to, kad geodeziniai atskaitos taškai yra sujungti vienas su kitu praėjimais, vadinamais poligonometriniais. Jie matuoja atstumus ir kampus dešinėje.
Palydoviniai geodezinių tinklų kūrimo metodai skirstomi į geometrinius ir dinaminius. Taikant geometrinį metodą, dirbtinis Žemės palydovas naudojamas kaip aukšto stebėjimo taikinys, taikant dinaminį metodą, palydovas yra koordinačių nešėjas.
