Oro taikinių koordinačių nustatymas trianguliacijos metodu. Geodeziniai tinklai

Kai filmuojama žemės paviršiaus atramos taškų tinklas gali būti kuriamas dviem būdais: statant trianguliacijos tinklą arba klojant daugiakampius.
Tuo atveju, kai tyrimo plotas yra mažas, galite apsiriboti teodolito tunelių klojimu.

Matuojant didelius žemės paviršiaus plotus, pavyzdžiui, visos kasyklos ar anglies baseino teritoriją ir pan., klojant didelio ilgio daugiakampius, kaupsis matavimo paklaidos. Todėl, matuojant didelius plotus, konstruojant trianguliaciją sukuriamas valdymo taškų tinklas.

Trianguliacinis (trigonometrinis) tinklas yra maždaug grandinė arba tinklas lygiakraščiai trikampiai ar kitos geometrinės figūros, kurių viršūnės saugiai pritvirtintos taikiklio žymėmis – ant betoninių luitų arba į žemę įkastų akmeninių centrų pastatytomis rodyklėmis.

Trikampių grandinė arba tinklas yra sudarytas taip, kad kiekvienas grandinės trikampis turi bendra pusė su gretimu trikampiu (1 pav.). Jei išmatuosite gautų trikampių (ar kitų figūrų) kampus ir nustatysite bent vienos iš kraštinių ilgį, pavyzdžiui, kraštinės AB, vadinamas išvestimi, tada to pakanka visų kitų trikampių kraštinių ilgiams apskaičiuoti.

Įleisti į trikampį ABC(1 pav.) pusėje AB o jo vidiniai kampai žinomi iš tiesioginių matavimų. Tada, naudojant sinusų teoremą, nustatomi kitų dviejų šio trikampio kraštinių ilgiai:

Taigi, kaimyniniam trikampiui AVZH tampa žinoma jungiamoji (ribinė) pusė AB, o šio trikampio kampai matuojami tiesiogiai matuojant. Pagal analogiją su ankstesniu trikampiu nustatomos kraštinės AJ Ir VJ gretimas trikampis. Panašiai, pereinant nuo vieno trikampio prie kito, apskaičiuojami visos grandinės ar tinklo trikampių dydžiai.

Apskaičiavus trikampių kraštinių krypties kampus, galima apskaičiuoti trikampių, kurie yra atskaitos tinklo taškai, viršūnių koordinates.

Sukūrę trianguliaciją, galite sukurti tvirtovių tinklą didžiulėje teritorijoje.
Rusijoje priimta tokia valstybinio trianguliacijos tinklo tiesimo tvarka.
Išilgai dienovidinių ir lygiagrečių klojamos trikampių arba geodezinių keturkampių eilės (2 pav.). Trianguliacijos eilutės, susikertančios, sudaro apie 200 km ilgio jungčių uždarų daugiakampių sistemą. Tokios susikertančios eilės sudaro I klasės trianguliaciją, kuri yra visos šalies trianguliacijos pagrindas.

Trikampių ar keturkampių kraštinių ilgis 1 klasės trianguliacijos eilėse yra 20-25 km. Eilučių sankirtoje (nuorodų galuose) nustatomi įvesties kraštų ilgiai AA 1, BB 1, BB 1, GG 1(2 pav.) su santykinė klaida ne daugiau kaip 1:350 000 nuo pagrindinių grandinių konstrukcijos.
Fig. 2 paveiksle pavaizduoti rombiniai baziniai tinklai, kuriuose bazės matuojamos tiesiogiai aa 1, bb 1, vv 1, yy 1 Ir vidiniai kampai baziniai tinklai, o išėjimo pusių ilgiai apskaičiuojami pagal išmatuotas ir pakoreguotas vertes.
Kiekvienos išvesties pusės galuose atliekami astronominiai stebėjimai, siekiant nustatyti taškų platumą ir ilgumą, taip pat išvesties pusės azimutą. Tokie taškai vadinami Laplaso taškai .

Visų 1 klasės trianguliacijos taškų koordinatės skaičiuojamos vienoje koordinačių sistemoje.
Gautos trikampių kraštinių ilgių, krypties kampų ir taškų koordinačių reikšmės priimamos kaip galutinės (standžios) ir kai tolesnė plėtra vėlesnių klasių trianguliacijos tinklai negali keistis.

Tolesnis trianguliacijos taškų kondensavimas I klasės daugiakampių viduje vykdomas sukonstruojant 2 klasės trikampių tinklą, kurio kraštinės ilgis 10-15 km. (2 pav.). Šis tinklas remiasi 1 klasės eilučių šonais, taip pat pagrindinių tinklų, esančių 2 klasės tinkluose, išvesties pusėmis.
2 klasės trianguliacijos tinkluose išėjimo pusės nustatomos 1:250 000 tikslumu.

Remiantis 1 klasės serijomis ir 2 klasės tinklais, sukuriamos 3 klasės trikampiai, įterpiant trikampių arba atskirų taškų sistemas. 3 klasės tinkle esančių trikampių kraštinių ilgis apie 8 km.
Panašiai, įterpiant trikampių ar atskirų taškų sistemas, nustatoma 4 klasės taškų padėtis. 4 klasės trikampių kraštinių ilgis imamas nuo 1,5 iki 6 km.
Siekiant pagrįsti didelio masto tyrimus, tarp trianguliacijos tinklo taškų nutiesti poligonometriniai praėjimai, pakeičiantys 4 klasės trianguliaciją, ir mažesnio tikslumo praėjimai.

Trianguliacijos metodas leidžia labai tiksliai nustatyti santykinę taškų padėtį žemės paviršiuje, todėl klojant sudėtingas konstrukcijas (tiltus, užtvankas ir kt.), taip pat kasant tolimojo atstumo kasyklos darbus, taikoma speciali trianguliacija. , įskaitant kasyklų matavimus, yra pastatytas.

Yra žinoma, kad trianguliacija kaip geodezinis terminas reiškia geodezinių tinklų kūrimo būdą. Taip, tai tiesa. Bet turėtume pradėti nuo kažko kito.

Iš pradžių, kai žmogui atsiranda žinių poreikis, įprastas mąstymas veda jį prie tam tikro žinių kiekio kaupimo. Su vystymusi mokslinis mąstymas visos šios žinios yra susistemintos, įskaitant paaiškinimus, pagrįstus faktais, reiškiniais ir įrodymais. Praktiškai taikant teorines prielaidas, atsiranda savotiški tiesos kriterijai. Tai yra, ar visos tos prielaidos, kurios naudojant tam tikrus metodus duoda konkretų rezultatą, pasitvirtina praktiškai? Galbūt vienas iš šių mokslinius metodus, problemos sprendimas trianguliacija tapo labai tiksliu didelių atstumų tarp žemės paviršiaus taškų matavimo metodu, sukonstruojant vienas šalia kito esančius trikampius ir atliekant matavimus juose.

Pirmasis trianguliacijos metodą išrado ir pritaikė (1614–1616) didysis olandų mokslininkas Willebrord Snell (Snellius). Tais metais jau buvo manoma, kad Žemė yra planeta kosminė erdvė ir turi sferos formą (iš Giordano Bruno 1548-1600 kosmologijos). Labai svarbu buvo nustatyti tikslų planetos dydį praktinę reikšmę jos plėtrai ateityje. Šiuo tikslu Nyderlanduose, sukūrus trikampių seriją, pirmą kartą buvo atlikti dienovidinio lanko laipsniai, naudojant trianguliacijos metodą. ka tu turi omenyje? Atlikęs matavimus tarp standžių geodezinių taškų, kurių platumos skirtumas tarp jų yra vienas laipsnis (Snell 1º11´30"), naudojant trianguliacijos metodą ir gavęs konkretų lanko atstumą, olandų matematikas įprastu skaičiavimu galėjo gauti Viso dienovidinio perimetro ilgis Akivaizdu, kad apskaičiuoti Žemės spindulį, atsižvelgiant į rutulio (elipsės) formą, liko technologijos reikalas.

Istorinės ekskursijos pabaigoje galime pabrėžti tarpusavio ryšį ir išrankumą mokslo žinių ateičiai praktinis pritaikymasžmogaus. Ir nenuostabu, kad trianguliacijos metodas buvo išrastas būtent Nyderlanduose, kurie tuo metu buvo laikomi pirmaujančiu jūros galia su poreikiu naujų žinių navigacijos, geografijos, astronomijos ir, žinoma, geodezijos srityse.

Metodo esmė

Trianguliacija susideda iš geodezinių taškų, specialiai pritvirtintų prie žemės kelių trikampių viršūnėse, erdvinės padėties nustatymo. Iš pradžių su aukštas laipsnis Tikslumas (iki sekundžių dalių) nustato pradinių krypčių azimutus ab, ba, mn, nm(1 pav. Trikampių trikampių serija išilgai dienovidinio). Kitas žingsnis bus astronominių koordinačių (platumos ir ilgumos) nustatymas dviejų pradinių bazių azimuto matavimo taškuose. Kiekvienoje kietųjų pusių poroje ( ab, mn) koordinatės matuojamos, pavyzdžiui, tik viename taške a, m(1 pav.). Tokiu atveju turėtumėte atkreipti dėmesį ypatingas dėmesys nustatyti astronomines platumas eilėje trikampių, esančių dienovidinių kryptimi. Atliekant matavimus trikampiuose, suformuotuose išilgai lygiagrečių, reikia atkreipti dėmesį į astronominių ilgumų nustatymą. Tada išmatuokite dviejų pagrindo kraštų ilgius ( ab, mn). Šios pusės yra gana trumpos (apie 8-10 km). Todėl jų matavimai yra ekonomiškesni ir tikslesni, palyginti su šonais CD, tq, įveikiant atstumus nuo 30 iki 40 km. Kitas žingsnis yra pereiti nuo pagrindų ab, mn per kampinius matavimus rombais abcd Ir mntqį šonus CD, tq. Ir tada paeiliui beveik kiekvienoje trikampio viršūnėje cde, def, efg ir kiti, horizontalūs kampai matuojami prieš sujungiant kitą pagrindinę pusę tq visa trikampių serija. Naudojant išmatuotus trikampio kampus su išmatuotu pagrindu arba skaičiuojamąja pagrindo kraštine, nuosekliai apskaičiuojamos visos kitos kraštinės, jų azimutai ir trikampių viršūnių koordinatės.

1 pav. Trikampių serija išilgai dienovidinio.

Trianguliacijos tinklai

Pirmą kartą panaudojus Snell laipsnio lanko matavimą trianguliacijos metodas tampa pagrindiniu geodezinių didelio tikslumo matavimų metodu. Nuo XIX amžiaus, kai trianguliacijos darbai pažengė į priekį, jo pagalba pradėti formuoti ištisi geodeziniai tinklai, tiesiami išilgai paralelių ir dienovidinių. Garsiausias iš visų žinomas Struvės ir Tennerio (1816–1852) geodezinio dienovidinio lanko pavadinimu ir vėliau buvo įtrauktas į pasaulio paveldas pagal UNESCO. Jo trianguliacijos serija driekiasi per Norvegiją, Švediją, Suomiją ir Rusiją iš šiaurės Arkties vandenynas iki Juodosios jūros Dunojaus žiotyse ir padarė 25º20' lanką (2 pav.).

2 pav.

Mūsų šalyje geodezinių trianguliacijos tinklų pagrindu buvo priimta profesoriaus F.N.Krasovskio schema (3 pav.). Jo esmė slypi konstravimo principo taikyme nuo bendro iki konkretaus. Iš pradžių taškai klojami išilgai dienovidinių ir lygiagrečių, suformuojant 200–240 km ilgio trikampių eiles. Kraštinių ilgiai pačiuose trikampiuose yra 25-40 km. Visi astronominiai matavimai Laplaso taškuose (1) ir tarpiniuose astronominiuose taškuose (2) išvesties taškų azimutai, koordinatės (platumos ir ilgumos), didelio tikslumo pagrindiniai (3) geodeziniai matavimai ir kiekviename šios grandinės taške turi atitikti nustatytus I tikslumo klasės reikalavimus. (3 pav.). Uždaras keturių trikampių eilučių daugiakampis yra figūra, panaši į kvadratą, kurio perimetras yra maždaug 800 km. Per pirmos klasės trianguliacijos eilių centrines dalis viena į kitą išdėstytos atitinkamo tikslumo II klasės trianguliacijos tinklo pagrindinės eilės (3 pav.). Šiose eilėse esančių kraštinių pagrindo ilgiai nematuojami, tačiau priimami pagrindai iš I klasės trianguliacijos kraštų. Taip pat nėra astronominių taškų. Susidariusios keturios erdvės užpildytos ištisiniais II ir III klasių trianguliacijos tinklais.

3 pav. Būsenos trianguliacijos tinklai.

Žinoma, aprašyta trianguliacijos tinklų plėtros schema pagal Krasovskį negali apimti visos šalies teritorijos, nes dėl akivaizdžių priežasčių didelių miškingų ir negyvenamų šalies plotų. Todėl iš vakarų į rytus išilgai lygiagrečių buvo nutiestos atskiros pirmos klasės trianguliacijos ir poligonometrijos eilės, o ne ištisinis trianguliacijos tinklas.

Trianguliacijos privalumai

Plėtojant geodezijos mokslą ir jo praktinį taikymą, matavimų trianguliacijos metodo privalumai yra akivaizdūs. Taikant šį universalų metodą galima:

• geodezinių taškų padėties nustatymas reikšmingai nutolusiais atstumais;
• atliekant pagrindinius geodezinių tinklų tiesimo darbus visoje šalyje;
• sudaryti pagrindą visiems topografiniams tyrimams;
• įvairių koordinačių sistemų derinimas atliekant pagrindinius geodezinius darbus;
• gamybos inžinerijos ir apklausos darbai;
• periodinis Žemės dydžio nustatymas;
• Žemės paviršiaus judėjimo tyrimas.

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 konstravimo 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 nurodytos koordinatės 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 kokiomis oro sąlygomis ir santykinai mažomis darbų sąnaudomis, palyginti su tradiciniais valstybinio geodezinio pagrindo atkūrimo ir išlaikymo tinkamu lygiu metodais.

Palydoviniai geodezinių tinklų kūrimo metodai susideda iš geometrinis Ir dinamiškas. IN geometrinis metodas Palydovas naudojamas kaip aukšto stebėjimo taikinys dinamiškame palydove, palydovas (dirbtinis žemės palydovas) yra koordinačių nešėjas. 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 duomenų įvedimo lentelės formą. Išvaizda o įvesties tvarka yra kuo artimesnė tradicinės formos lauko žurnalų pildymas. Privalomi laukai informacijai įvesti yra paryškinti spalvotai.

Nr. 18 Topografinių matavimų 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. Skirtumas 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.

Topografiniams fototeodolitiniams tyrimams, atliekamiems topografiniams žemėlapiams ir planams gauti 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10 000 masteliais, darbus sudaro:

1) darbo projekto parengimas (šaudymo mastelio 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, vaizduojantis tiek situaciją, tiek reljefą. 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 detales apie 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, 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 perviršių sumos

Nr. 20 Topografinių tyrimų metodai.

Topografinis tyrimas yra geodezinių darbų kompleksas, kurio rezultatas yra topografinis žemėlapis arba vietos 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 šaudo 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: žvalgymo tinklo tiesimas ir kontūrų matavimas. 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 rezultatams įrašyti. 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 aukštumos 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 judesio pusėje pasvirimo kampai matuojami techninio tikslumo teodolitu. 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 – tai geodezinio darbo rūšis, kurios metu nustatomi žemės paviršiaus taškų aukščių skirtumai (aukščių), 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 palydovinių matavimų rezultatus. Naudojant palydovinę sistemą GLONASS – Global Navigation Satellite System leidžia nustatyti taškų erdvines koordinates.

Trianguliacijos metodai

Visus trianguliacijos būdus pagal konstrukcijos principą galima suskirstyti į du didelės grupės: tiesioginiai metodai ir iteraciniai metodai (2.5 pav.). Taikant tiesioginius metodus tinklelis konstruojamas vienu etapu, o jo topologija (kitaip tariant, jungčių tarp mazgų grafikas) ir visų mazgų koordinatės yra žinomos iš pradžių. IN iteraciniai metodai tinklelis statomas nuosekliai; Kiekviename žingsnyje pridedamas vienas ar daugiau elementų ir iš pradžių nežinomos nei mazgų koordinatės, nei tinklo topologija. Be to, statybos proceso metu gali keistis mazgų koordinatės ir topologija.

Tinklai, sukurti naudojant tiesioginius metodus, taip pat gali būti naudojami kartotiniuose metoduose. Tai visų pirma susiję su ribos korekcijos metodais. Mazgų išdėstymas metoduose, pagrįstuose Delaunay kriterijumi, dažnai atliekamas naudojant vieną iš tiesioginių algoritmų (su vėlesniu pataisymu).

2.5 pav. Mėginių ėmimo metodų klasifikacija

Tiesioginiai metodai

Pagrindiniai tiesioginių metodų privalumai yra didelis greitis veikimas, patikimumas ir įgyvendinimo paprastumas; pagrindinis trūkumas - ribotas plotas programas. Tiesą sakant, tiesioginius metodus galima efektyviai panaudoti tik paprasčiausių sričių trianguliavimui – rutulio, gretasienio, cilindro ir kt. Tačiau dažnai tokios sritys yra kai kurių sudėtingų sričių dalis, o tiesioginių metodų naudojimas vietoj kartotinių šiuo atveju gali žymiai sutaupyti mašinos išteklius ir laiką.

Apsvarstykite, pavyzdžiui, vadinamąjį „kubinį tinklelį“ (2.6 pav.), ty tinklelį, gautą padalijus pradinį gretasienį į lygius „kubus“. Jei kubo matmenys yra hx, hy, hz ir jis orientuotas išilgai koordinačių ašių, tada mazgas su indeksai i,j,k turi koordinates (Ox + i*hx, Oy + j*hy, Oz + k*hz), o jo kaimynai yra mazgai su indeksais (i ± 1, i, k), (i, j ± 1, k) ir ( i, j, k ± 1).

2.6 pav. Kubinis tinklelis

Šablonais pagrįsti metodai

Šablonas yra tam tikras mazgų išdėstymo ir ryšių tarp jų nustatymo principas. Kiekvienas šablonas taikomas tik tam tikro tipo sritims. Dėl šios siauros specializacijos tinkleliai, sukurti pagal šablonus, dažnai gali būti aukštos kokybės.

Lengviausia trianguliacijos sritis ir tuo pačiu gana paplitusi yra gretasienis (2.7 pav.). Jai buvo pasiūlyta keletas skirtingų šablonų, ir jie visi yra pagrįsti aukščiau aprašytu kubiniu tinkleliu.

2.7 pav. – kubo padalijimas į šešias (kairėje) ir penkias (dešinėje) tetraedras

Taip pat yra ir kitų šablonų geriausias pasirodymasįvedant papildomus mazgus, kurių kiekvienas yra sujungtas su kubo viršūnėmis (2.8 pav.).

2.8 pav. – papildomų viršūnių įterpimas kubinio tinklelio viduje; gautas rombo formos elementas rodomas atskirai dešinėje

Kiekvienas iš šių papildomų mazgų yra sujungtas kraštais su kubo viršūnėmis, todėl originalus gretasienis yra padalintas į dviejų tipų elementus:

1) riba - keturkampės piramidės pavidalu (t.y. piramidė, kurios pagrindas yra kvadratas);

2) vidinis - tūrinio rombo, sudaryto iš dviejų, pavidalu keturkampės piramidės sujungtos bazėmis.

Norėdami suskaidyti ribinius piramidinius elementus, pakanka įterpti įstrižą kraštą (ir savavališkai orientuotą); šiuo atveju gaunami du identiški tetraedrai, kurių AX dydis yra 0,5.

Vidinius deimanto formos elementus galite suskaidyti keliais įvairiais būdais, o pasirinkta parinktis išskiria 2 šablonų tipus:

1) 1 šablonas - įstrižainės briaunos įterpimas tarp kubinio tinklelio mazgų (2.10 pav.):

2) 2 šablonas – kraštelio įterpimas tarp papildomų mazgų (2.6 pav.):

Labiausiai pagrįstas būdas trikampiuoti cilindrą yra padalinti jį į sluoksnius (2.11 pav.).

2.11 pav. Prizminio tinklelio konstrukcija cilindre

2.12 pav. – papildomų mazgų įterpimas į prizminį tinklelį

Rodymo metodai

Atvaizdavimo metodai yra pagrįsti galimybe sudaryti skirtingų geometrinių formų sričių atvaizdavimą vienas su vienu. Taigi, naudodami kartografavimo operatorių, tinklelį galite perkelti iš kokios nors (paprastesnės) srities į nurodytą.

Reikšmingas šių metodų trūkumas yra neišvengiamas tinklelio kokybės pablogėjimas dėl geometrinių iškraipymų, atsirandančių rodymo metu. Tuo pačiu metu net ir gana sudėtingos kartografavimo operacijos reikalauja palyginti nedaug resursų sąnaudų, nes kartografuojant keičiasi tik mazgų koordinatės, ryšiai lieka nepakitę.

Paprastai atvaizdavimui naudojamos dviejų tipų transformacijos - „paprasčiausios“ afininės (linijinės), leidžiančios tik ištempti/suspausti tinklelį, ir universalesnės izoparametrinės, leidžiančios rodyti tinklelius net išlenktose srityse. (2.13 pav.).

2.13 pav. – Transformacijų tipai

Vadinamas affine tiesinė transformacija koordinatės:

Trianguliacijos metoduose afinines transformacijas, kaip taisyklė, atlieka tik nedidelį pagalbinį vaidmenį.

Izoparametrinės transformacijos yra svarbesnės. Atkreipkite dėmesį, kad jie plačiai pritaikyti ne tik kartografavimo metoduose, bet ir sprendžiant problemas, pagrįstas kreiviniais elementais.

Izoparametrinės transformacijos esmė yra tokia: nurodoma tam tikra vidinių koordinačių sistema (vadinama „baricentrine“), kuri vienareikšmiškai susieja bet kurio tam tikros geometrinės formos (trikampio, kvadrato, tetraedro ir kt.) taško padėtį su tašku. tam tikras bazinių taškų rinkinys, kuris taip pat priklauso tam geometrine forma(tokiais taškais dažniausiai pasirenkami kampai, kraštinių vidurio taškai ir kt.). Taigi, pakeitę bazinių taškų padėtį, naudodami baricentrines koordinates galite lengvai nustatyti naują visų kitų taškų padėtį.

Kiekvienam neišsigimusio trikampio su viršūnėmis b 1, b 2, b 3 taške x = (x 1 , x 2) (viršūnė b i turi koordinates (b i1, b i2)), baricentrines koordinates l 1, l 2, l 3 įvedami kaip sistemos sprendimas:

Baricentrinės koordinatės lengvai nustatomos pagal trikampių plotų santykius (2.14 pav.):

2.14 pav. – Baricentrinės koordinatės

Apibendrinant pažymime, kad nurodytą metodą galima be jokių ypatingų savybių perkelti į trijų matmenų korpusą.