Шпаргалка по "Геодезия"

СКП взаимного положения пунктов АГС и ГСС не более 5см

34. Геодезические сети специального назначения, их характеристика и принципы создания

Эти сети создают для решения задач землеустройства и кадастра.

К сетям специального назначения относятся:

1)  опорные межевые сети I и II классов (ОМС-1 и ОМС-2)

2) межевые съемочные сети (МСС).

ОМС создается в тех случаях, когда плотность пунктов ГГС не удовлетворяет нормативно – техническим требованиям к выполнению работ.

ОМС-1 создают в городах, ОМС-2 в прочих поселениях и на прочих категориях земель.

Плотность пунктов ОМС на 1 кв.км должна составлять:

- в черте города –  не менее 4

- в черте других поселений  – не менее 2

- на прочих землях –  согласно техническому проекту.

Порядок построения ОМС:

1. Планирование, осмотр местности и техническое проектирование.
2. Закладка геодезических центров и устройство наружных знаков.
3. Выполнение геодезических измерений.
4. Полевые вычисления и контроль качества измерений.
5. Камеральная математическая обработка результатов измерений.
6. Составление каталога координат пунктов ОМС.
7. Написание технического отсчета.

Плоские Прямоугольные координаты пунктов ОМС определяют преимущественно спутниковыми методами, а также методами триангуляции, полигонометрии и их комбинациями.

Высоты пунктов ОМС определяют в Балтийской системе высот, спутниковым, геометрическим (рейка +горизонтальный визирный луч нивелира) или тригонометрическим (наклонный визирный луч теодолита + рейка) нивелированием.

Каталоги координат составляют в местной системе координат. Для каждого пункта ОМС в каталоге указывают его номер, название, класс, тип центра, плоские прямоугольные координаты и высоту центра.

Плотность пунктов ОМС иногда оказывается недостаточной для проведения землеустроительных и геодезических работ. Поэтому ОМС сгущают путем построения МСС.

МСС используют в качестве геодезической основы для определения  плоских прямоугольных координат межевых знаков, а также характерных точек объектов недвижимости. При построении МСС используют теодолитные ходы и геодезические засечки.

35. Закрепление на местности пунктов геодезических сетей специального назначения

Пункты ОМС и МСС на местности закрепляют следующими пунктами центров:

1. Грунтовый центр   
2. Стенной знак

Стенные знаки крепят на высоте 0,3 – 1,2м от поверхности земли. Знаки могут быть одинарными или парными, с расстоянием между ними от 10 до 20м.

36. Методика передачи координат с вершины знака на землю

Координаты с вершины знака на земля передают в том случае, когда необходимо привязать полигонометрический (теодолитный) ход к пункту существующей геодезической сети, на котором нельзя встать с прибором (шпиль башни, колокольня, антенна и т.п.). в этом случае для привязки хода вблизи от недоступного пункта (А)

37. Определение координат дополнительных пунктов прямой угловой  засечки с выводом формул Гаусса

Дано: координаты исходных пунктов ABCDEF

Найти координаты пункта Р

Решение:

Условие: между пунктами BC, СF нет видимости. Пункты необходимо выбирать так чтобы до определяемого пункта были примерно одинаковые расстояний а углы при засекаемой точке были бы не менее 300 и не более 1500

Для определения координат пункта Р достаточно иметь 2 исходных пункта В и С с которых есть видимость на пункты А и D соответственно. Третий пункт используют для контроля измерений

При исходных пунктах ВСF измеряют горизонтальные углы по которым вычисляют дирекционные углы

 

 

 

Углы , , , получают путем решения обратных геодезических задач

Координаты пункта Р вычисляют в следующем порядке

 

 

Вычтем из выражения (1) выражение (2) получим

 

Из выражения (1) и (2) можно найти

 

 

Формулы 3, 4, 5 представляют собой формулы Гаусса непосредственного определения . Если близки к 900 или к 2700 то значение полученного по формулам (4) и (5) могут сильно различаться. В этом случае за окончательное значение принимают то которое получилось по меньшему по модулю значению тангенса

Если один из углов близок к 900 или 2700 но не один из них не близок к нулю, 1800 или 3600 то вместо формул (3), (4), (5) можно использовать формулы с ctg этих углов

 

 

 

Для контроля задачу решают дважды а именно

1. от  пункта С и В
2. от пунктов С и F

Расхождение между координатами пункта Р из двух решений определяется формулой

 

 

 это СКП положения пункта Р относительно пункта В и С, С и F соответственно

 

 

 СКП измерение угла

Значения определяют из решения обратных геодезических задач

При допустимости расхождений за окончательное значение принимают среднее арифметическое из полученных координат пунктов Р

СКП среднего из двух решений составит

 

38. Определение координат дополнительных пунктов прямой линейной  засечкой

Дано: координаты исходных пунктов АВС

Измерено: расстояния

Найти: координаты пункта Р

Решение:

Условие: для решения задачи достаточно двух исходных пунктов А и , пункт С необходим для контроля

Порядок решения:

1. Решим обратные геодезические задачи для нахождения
2. Вычислим

Углы можно найти, используя теорему косинусов

 

 

3. Решим прямую геодезическую задачу

 

 

4. Контроль вычислений

Используя найденные координаты пункта Р вычислим расстояние

 

Расхождение с измеренной длиной не должно превышать 3 единицы последнего знака измеренного

5. Контроль измерений

Вычислим координаты пункта Р используя исходные координаты пункта В и С

Используя полученные координаты пункта Р рассчитаем

 

Измерения считаются правильными если выполняется условие

 СКП измерения длины линии

6. При допустимости расхождений координаты пункта Р находим как:

 

 

39. Определение координат дополнительных пунктов обратной угловой  засечкой (задача Потеното) с выводом формул Кнейссля

Дано: координаты исходных пунктов АВСD

Измерено: углы

Найти: координаты пункта Р

Решение:

Условие:

1. Должна быть видимость с определяемого пункта на исходные
2. Для решения задачи необходимо иметь 3 пункта АВС пункт D необходим для контроля

Порядок решения

1. Переносим начало координат в пункт А
2. Используя формулы Кнейссля вычислим координаты пункта Р в системе координат пункта А, данные алгоритм заложен в программном обеспечении современных электронных тахеометрах

Получим координаты

3. Вычислим координаты пункта Р в исходной системе координат

 

 

4. Контроль

Решим обратную геодезическую задачу для нахождения

Вычислим угол

 

Задача решена верно если выполняется условие

 

 СКП измерения горизонтальных углов

40. Назначение и структура систем спутниковой навигации

Спутниковая навигационная система (СНС) – специальный комплекс космических и наземных технических средств, программного обеспечения и технологий, предназначенные для оперативного и точного определения местоположения объектов относительно поверхности земли.

В настоящее время существуют две спутниковые системы: ГЛОНАСС (РФ) и GPS(США).

Любая система спутниковой навигации состоит из трех самостоятельных подсистем:

1. Подсистема орбитального комплекса

Состоит из 24 высокоорбитальных спутников (высота ≈2000км) и средств вывода их на орбиту. Спутники постоянно транслируют координатные радиосигналы и навигационные сообщения и тем самым создают единое глобальное навигационное поле. Каждый спутник имеет на борту несколько высокоточных атомных эталонов чистоты.

2. Наземная подсистема контроля и управления

Состоит из группы станций, загрузки информации в память спутника главной станции.

3. Подсистема пользователей

Состоит из комплекса средств для определения координат объекта. Координаты предоставляются в любом удобном дл пользователя цифровом виде в любой системе координат.

41. Принципы определения местоположения пунктов спутниковыми методами

Основной принцип – это использование спутников в качестве подвижных точно-координированных геодезических пунктов, определении расстояний до них и вычислении координат на земле на основе тригонометрических соотношений.

Основополагающая идея спутникового позиционирования:

Если взять один спутник на расстоянии R1 от определяемой точки, то 

возможное местоположение точки будет на сфере с радиусом R1.

Если взять второй спутник на расстоянии R2 от определяемой точки, то

областью местонахождения точки будет окружность, которая получается при пересечении двух сфер с радиусами R1 и R2.

Если взять третий спутник на расстоянии R3 от определяемой точки, то  возможное местоположение точки будет сведено к двум точкам, находящимся на пересечении сфер с радиусом R3 с окружностью, образованной пересечением сфер с радиусами R1 и R2.

Обычно одно из двух местоположений является нереальным и программное обеспечение приемников автоматически его «отбрасывает».

Таким образом, чтобы определить точное местоположение точки, теоретически достаточно трех измерений до трех спутников, однако на практике по техническим причинам проводят как минимум измерений расстояние до четырех спутников. Затем решают задачу пространственной линейной засечкой.

42. Определение пространственных прямоугольных координат пункта по результатам спутниковых наблюдений

 это результаты  синхронных одномоментных измерений  дальностей между пунктом Р  и спутниками

Основной принцип: дальность вычисляют по времени за которое радио сигнал спутника достигает приемника на земле

 

Так как в уравнении (1) три неизвестных , то необходимо еще как минимум два измерения.

 

Решая систему уравнений с тремя неизвестными можно получить xp, yp, zp . В этом заключается пространственная линейная засечка по трем спутникам. Но при спутниковых наблюдения измеряют не расстояния до спутников, а так называемые псевдодальности, которые отличаются от истинных дальностей на величину ∆. Величина ∆ появляется в связи с тем, что часы на спутнике и приемнике не идут абсолютно синхронно,  разность во времени между подачей сигнала и его приемом дает ошибку ∆, следовательно, число неизвестных увеличивается до четырех, поэтому необходимо произвести, как минимум, 4 измерения.

Надежное определение координат пунктов может быть достигнуто при проведении от 7 -8 измерений.

43. Основные источники ошибок спутниковых измерений
1. Неточное определение времени – приводит к возникновению систематической погрешности определения координат около 60см.
2. Ошибки вычисления орбит – последствия те же, что и в первом случае.
3. Инструментальная ошибка приемника – обусловлена, прежде всего, наличием шумов в электронном тракте приемника. Приводит к возникновению координатной ошибки порядка 120см.
4. Многопунктность распространения сигнала – появляется в результате вторичных отражений сигнала спутника от крупных препятствий, расположенных в непосредственной близости от приемника. В итоге ошибка определения псевдодальности может возрастать до 2х метров.
5. Ионосферные задержки сигнала – вызывают погрешность определения псевдодальностей порядка 10м.
6. Тропосферные задержки сигнала – вызывают погрешность определения псевдодальностей порядка 1м.
7. Геометрическое расположение спутников – при вычислении суммарной ошибки необходимо учитывать взаимное положение потребителя и спутника. Для этого вводится специальный коэффициент геометрического ухудшения точности PDOP – Position dilution of precision. 

На этот коэффициент необходимо умножать все перечисленные выше ошибки. Величина коэффициента PDOP зависит от взаимного расположения спутников и приемников. Этот коэффициент обратно пропорционален объему фигуры, которая будет образована, если провести единичные векторы от приемника к спутнику. Типичное среднее значение PDOP колеблется от 4 до 6. Большее значение говорит о неудачном расположении спутников и большой величине ошибки.