Метрологическое обеспечение геодезических работ при проектировании и строительстве аппаратурного завода в Завьяловском районе Алтайско

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный аграрный университет»

 

Кафедра геодезии и картографии

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект

«Метрологическое обеспечение геодезических работ при проектировании и строительстве аппаратурного завода в Завьяловском районе Алтайского края»

 

 

 

 

Руководитель            

 

 

 

 

 

 

Барнаул 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Описание объекта

ГЛАВА II. Государственные геодезические сети

ГЛАВА III. Необходимость в метрологии

ГЛАВА IV. Технические характеристики теодолитов Т-2, Т-5, Т-30, их назначение и поверки

ГЛАВА V. Технические характеристики нивелиров НВ-1, Н-3, НЗ-К

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Метрологическое обеспечение геодезических работ при проектировании и строительстве аппаратурного завода является важнейшим этапом при выполнении топографической съемки.

Топографическая съемка – это создание топографического плана местности посредством измерений расстояний, высот, углов или прямого получения координат, с помощью специальных геодезических инструментов, а так же получение изображений земной поверхности с летательных аппаратов.

Топосъемка необходима для проектирования, получения разрешения на строительство и сдачи в эксплуатацию объектов недвижимости. Потребность в ней возникает при выполнении привязки объектов строительства к местности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА I. Описание объекта

Завья́ловский райо́н — расположен в западной части края. Район основан в 1925 г. Административный центр: село Завьялово (основано в 1782 году).  В районе 19 населенных пунктов.

Село Завьялово расположено в 250 км от краевого центра г. Барнаула, связь осуществляется по автодороге краевого значения: Завьялово — Романово — Барнаул, до ближайшей железнодорожной станции Овечкино 41 км. По территории района проходят автомобильные трассы, а так же железная дорога «Барнаул — Кулунда».

Завьяловский район расположен в восточной части Кулундинской степи, является частью Кулундинской неизменности. Рельеф - равнинную лесостепь, в понижениях которой расположены многочисленные болота и озёра, такие как: Кривое, Соленое, Щелочное, Бакланье, Мостовое.Почвы – черноземы выщелоченные, обыкновенные и южные. По территории района протекает река Кулунда.

Климат резко континентальный, умеренно тёплый, слабо увлажненный. Средняя температура января -18,2°С, июля +19,2°С. Годовых атмосферных осадков - 367 мм.

Растут сосна, береза, осина, тополь, злаково-полынное разнотравье. Обитают виды животных: лиса, заяц, лось, барсук, белка, колонок, косуля; птиц - утка, цапля, журавль.

Основное направление экономики – сельское хозяйство. Основная специализация сельхозпредприятий района: производство растениеводческой продукции, в основном зерновых культур, мясомолочное скотоводство. Социальная сфера: общеобразовательные школы и детские дошкольные учреждения, медучреждения, клубы, библиотеки, музеи.

Район имеет значительный потенциал для развития широкого спектра туристско-рекреационных услуг. Это и лечебная минеральная вода, грязи схожие по составу с грязями Мертвого моря, рапа и синяя глина. Ежегодно район посещают сорок тысяч человек, что бы на себе ощутить уникальный целебный эффект компактно расположенных целебных озер, каждое из которых обладает своими исключительными свойствами. На небольшом участке с промежутком 200-300 метров расположены три озера: большое пресное; озеро насыщенное солями; и щелочное озеро. Озера расположены по кромке реликтового, ленточного соснового бора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА II. Государственные геодезические сети

Государственная геодезическая сеть (ГГС) – система закрепленных на местности пунктов, положение которых определено в единой системе координат и высот.

 ГГС предназначена для решения следующих основных задач, имеющих хозяйственное, научное и оборонное значение:

- установление и распространение  единой государственной системы  геодезических координат и высот на всей территории страны и поддержание ее на уровне современных и перспективных требований;

- геодезическое обеспечение  изучения земельных ресурсов  и землепользования, кадастра, строительства, разведки и освоения природных ресурсов;

- обеспечение исходными  геодезическими данными средств наземной, морской и аэрокосмической навигации аэрокосмического мониторинга природной и техногенной сред;

- изучение поверхности  и гравитационного поля Земли  и их изменений во времени;

- метрологическое обеспечение  высокоточных технических средств определения местоположения и ориентирования.

Пункты государственных геодезических сетей надежно закрепляются на местности долговременными центрами. По точности эти сети должна находиться на уровне современных требований и ближайшего будущего.

Геодезические сети сгущения (ГСС) создаются для обоснования топографических съемок масштаба 1: 5000 - 1: 500 и инженерно - геодезических работ. Они создаются методами триангуляции и полигонометрии.

ГГС, созданная по состоянию на 1995 год, объединяет в одно целое:

- астрономо-геодезические  пункты космической геодезической  сети (далее - АГП КГС);

- доплеровскую геодезическую  сеть (далее - ДГС);

- астрономо-геодезическую  сеть (далее - АГС) 1 и 2 классов;

- геодезические сети сгущения (далее - ГСС) 3 и 4 классов.

Пункты указанных построений совмещены или имеют между собой надежные геодезические связи

Точность определения взаимного планового положения пунктов, полученных в результате выполненного в 1991 году общего уравнивания АГС как свободной сети, характеризуется в собственной системе координат средними квадратическими ошибками:

• 0,02...0,04 м для смежных пунктов,

• 0,25...0,80 м при расстояниях от 500 до 9 000 км.

Высоты квазигеоида над референц-эллипсоидом Красовского определены методом астрономо-гравиметрического нивелирования.

Сеть линий астрономо-гравиметрического нивелирования покрывает всю территорию страны и образует 909 замкнутых полигонов, включающих 2897 астрономических пунктов. При вычислениях превышений квазигеоида использованы данные гравиметрических съемок масштаба 1:1 000 000 и крупнее.

 Точность определения  превышений высот квазигеоида  характеризуется средними квадратическими ошибками:

• 0,06...0.09 м при расстояниях 10...20 км,

• 0,3...0,5 м при расстоянии около 1000 км.

ГЛАВА III. Необходимость в метрологии

Как известно, метрология - наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства, и требуемой точности. В свою очередь, геодезия - научная и прикладная дисциплина, занимающаяся определением фигуры и размеров Земли, изучением ее гравитационного поля, разработкой и применением методов и средств измерений на поверхности Земли, в ее недрах, на континентальном шельфе, в околоземном космическом пространстве, определением координат пунктов в единой системе, а также разработкой и реализацией методик проведения измерений, необходимых для решения разнообразных технических задач при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

И в геодезии, и в метрологии используются много общих принципов, главный из которых связан с необходимостью обеспечения единства измерений. При этом под единством измерений понимается такое состояние измерений, при котором их результаты выражаются в узаконенных единицах, а погрешности измерений известны с заданной вероятностью. Одна из главных задач измерений в процессе производства геодезических работ состоит не только в получении результата измерений, но и в оценке его достоверности. Этой задаче подчинена технология геодезических работ, обязательным условием построения которой является наличие избыточных измерений, обеспечивающих не только контроль работ, но и возможность количественной оценки их качества и надежности.

К метрологическим характеристикам относят характеристики средств измерений, влияющие на результаты измерений и их погрешности.

Метрологические характеристики, устанавливаемые в нормативной документации, называют нормируемыми метрологическими характеристиками (НМХ), а определяемое экспериментально в результате испытаний, поверки или калибровки средств измерений – действительными метрологическими характеристиками (ДМХ).

Принципы выбора метрологических характеристик средств измерений и правила их нормирования в зависимости от особенностей конструкции средств измерений установлены ГОСТ 8.009 «Нормируемые метрологические характеристики средств измерений».

В основу выбора номенклатуры нормируемых метрологических характеристик (НМХ) средств измерений положен характер модели погрешности средств измерений в реальных условиях его применения. При этом рассматриваются только инструментальная составляющая погрешности измерений.

Среди важнейших метрологических характеристик геодезических средств измерений:

- диапазон измерений (действия, работы, функционирования);

- цена деления  шкалы (отклонение от номинального  значения);

- приборные поправки, входящие в уравнения измерений (коэффициенты измерительных преобразователей);

- погрешность работы  осевых систем (эксцентричность  осей);

- погрешность работы  установочных приспособлений;

- суммарная (основная) погрешность.

Главная цель геодезической метрологии – метрологическое обеспечение топографо-геодезических работ, которое осуществляется на основе комплексного решения ряда научно-технических задач.

В своем развитии геодезическая метрология опирается, прежде всего, на геодезию как научную и прикладную дисциплину, и основы метрологии, а так же на достижения математики, физики, астрономии, механики, оптики, метеорологии и других дисциплин.

На современном этапе развития геодезии к основным задачам геодезической метрологии относятся:

1. совершенствование технологий передачи размеров единиц геодезических величин от рабочих эталонов к рабочим средствам геодезических измерений;
2. разработка и внедрение в практику работ современных контрольно-измерительных средств и поверочного оборудования;
3. формирование и совершенствование нормативной базы метрологического обеспечения производства;
4. хранение и поддержание в состоянии метрологической готовности эталонов и всех применяемых рабочих средств измерений;
5. разработка и внедрение средств геодезических измерений на уровне современных требований;
6. разработка и метрологическая аттестация методик выполнения измерений геодезического назначения;
7. разработка совершенных методик поверки геодезических средств измерений.

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА IV. Технические характеристики теодолитов Т-2, Т-5, Т-30, их назначение и поверки

Теодолит Т-2 и его модификации.

Предназначен для угловых измерений в триангуляции 3 и 4 классов полигонометрии 4 класса I и II разряда, ОМС-1, ОМС-2, а так же при различных геодезических работах на объектах строительства.

Вертикальная ось цилиндрическая, полая, жестко связана с алидадной частью прибора. Горизонтальная ось жестко связана с корпусом зрительной трубы, опирается на несущие лагеры в колонках, при этом одна из лагер имеет возможность регулировки положения по высоте горизонтальной оси.

Зрительная труба центральная, астрономическая. Сетка нитей состоит из биссектора с угловым расстоянием 40", вертикальной и горизонтальной нитей, образующих перекрестие, а также двух дальномерных нитей, составляющих нитяный дальномер.

Круги теодолита разделены через 20', оцифровка градусная, вертикальный круг разделен одинарными штрихами, горизонтальный— двойными. В отсчетной системе прибора применен оптический клиновой микрометр, содержащий шкалу с ценой деления 1".

Конструкцией теодолита предусмотрены два уровня — при алидаде горизонтального круга с ценой деления 15" и при вертикальном круге с ценой деления 20", последний контактного типа.

Теодолит Т-5 и его модификации.

Предназначен для измерений углов в полигонометрии 1 и 2 разрядов теодолитных ходах, аналитических сетях.

Вертикальная ось цилиндрическая, полая, саморегулирующаяся. Горизонтальная ось жестко скреплена с корпусом зрительной трубы и установлена во втулках — лагерах колонки. Лагеры выполнены в виде эксцентриков, что позволяет регулировать положение горизонтальной оси. Горизонтальный круг может быть соединен с алидадой и вращаться с ней. Соединение осуществляется с помощью защелки повторительного устройства.

Теодолит с двухканальной оптической- системой, обеспечивающей независимое построение изображений обоих кругов в плоскости шкалы микроскопа. В отсчетной системе применен шкаловой микроскоп с ценой деления 1'. Круги разделены через 1о одинарными штрихами.

Конструкция теодолита предусматривает использование двух уровней при алидаде горизонтального круга с ценой деления 45" и при алидаде вертикального круга с ценой деления 15".

Теодолит Т-30.

Предназначен для угловых измерений при инженерно-строительных изысканиях. Теодолит с повторительной системой осей. Круги разделены через 10', оцифровка градусная, в отсчетной системе использован микроскоп с индексом с точностью отсчета 1'. Прибор имеет уровень при алидаде горизонтального круга с ценой деления 45". Отверстие в алидаде позволяет центрировать теодолит зрительной трубой через полую вертикальную ось.