Складання проекту на топографічній карті

Полігонометричні мережі 4 класу, 1 і 2 розрядів створюють для згущення державних планових геодезичних мереж 1, 2 і 3 класів, яких недостатньо для виконання топографічних знімань. Згущення здійснюють до тих пір, поки не буде забезпечена необхідна щільність пунктів, яка забезпечить умови для виконання топографічного знімання.

Полігонометричні мережі 4 класу, 1 і 2 розряду для територій поза населеними пунктами проектують на топографічних картах, як правило, масштабів 1:25000–1:10000, а для територій, що знаходяться в населених пунктах або на будівельних майданчиках — на планах масштабів 1:5000 та 1:2000.

Полігонометричні мережі проектують у вигляді окремих ходів або систем з однією або кількома вузловими точками.

При проектуванні дотримуються технічних вимог “Інструкції” [1].

Вони представлені в табл.1 Проектується прив’язка полігонометричних ходів 4 класу, 1 і 2 розряду до пунктів державної геодезичної мережі. Висячі ходи не допускаються.

Віддалі між пунктами паралельних ходів полігонометрії одного і того ж класу чи розряду повинні бути не меншими у полігонометрії 4 класу — 2.5 км, у полігонометрії 1 розряду — 1.5 км.

При менших віддалях найближчі пункти паралельних ходів повинні бути зв’язані ходами відповідного класу чи розряду.

При проектуванні необхідно враховувати, що ходи 4 класу повинні опиратися на пункти тріангуляції і полігонометрії вищих класів; ходи 1 розряду повинні прокладатися між пунктами 4 класу; ходи 2 розряду – між пунктами 1 розряду. Ходи доцільно проектувати в тих місцях, де вони можуть бути використані з максимальною ефективністю.

Полігонометричні ходи повинні прокладуватися по місцевості, найбільш придатній для виробництва кутових та лінійних вимірів (вздовж доріг або біля них, по долинам річок та лісним просікам). Місця, які намічені для встановлення полігонометричних знаків, повинні забезпечувати їх довготривалість. Не можна встановлювати знаки на ріллі, проїжджих частинах доріг та вулиць і т.д.

При проектуванні полігонометричних ходів необхідно прагнути до того, щоб вони були по можливості найбільш видовженими і не мали крутих вигинів. Одночасно з проектуванням ходів намічають і бокові пункти, якими можуть служити місцеві предмети: різні вишки, башти, шпилі будівель і т.д.

При числі сторін у ході більше 15 проектується додаткова передача дирекційних кутів з пунктів опорних геодезичних мереж на проміжкові сторони ходу або визначення азимутів цих сторін астрономічним способом.

Запроектовані ходи наносять на карту олівцем, а потім переносять на схему на кальці, тушшю.

З карти виписують для кожного ходу: довжину ходу, [ S ], замикаючу ходу L, число сторін n, число кутів n +1 і довжини сторін ходу:

S_max - максимальну

S_min - мінімальну

S_ср.- середню.

В умовах практики проектування ходів 4 класу, 1 і 2 розрядів виконується у відповідності з викладеними вимогами та в обсязі, передбаченому навчальною програмою.

Технічні характеристики мереж полігонометрії таблиця 1

Показники	4 клас	1 розряд	2 розряд
Гранична довжина ходу, км: окремого між вихідною і вузловою точками між вузловими точками	14,0 9,0 7,0	7,0 5,0 4,0	4,0 3,0 2,0
Граничний периметр полігону, км
Довжини сторін ходу, км: найбільша найменша середня	3,00 0,25 0,50	0,80 0,12 0,30	0,50 0,08 0,20
Кількість сторін у ході, не більше
Відносна помилка ходу, не більше	1:25000	1:10000	1:5000
Середня квадратична помилка виміряного кута (за нев’язками у ходах і в полігонах), кутові секунди, не більше
Кутова нев’язка ходу або полігона, кутові секунди, не більше, де n +1 — кількість кутів у ході
Середня квадратична помилка вимірювання довжини сторони, см: до 500 м від 500 до 1000 м понад 1000 м	1: 40000	—	— —

3.2.Розрахунки необхідні для проектування полігонометричних ходів.

а) Встановлення форми ходу. Використовуючи критерії видовженості, визначають форму ходу, якщо виконується співвідношення:

Тут - відхилення напрямку сторони ходу від напрямку замикаючої

- відстань від вершини ходу до замикаючої.

Причому граничного значення вказаного в (1.1), може досягнути лише одна із відстаней , як рівно один із кутів .

Для перевірки виконання відношення (1.1) у запроектованому ході проводять замикаючу ходу, відкладають в обидві сторони від неї (в масштабі карти) відстань і проводять лінії паралельні до замикаючої.(рис.1.), Якщо жодна із вершин не виходить за межі отриманої смуги, відповідно умову виконано. Величину також вимірюють на схемі і порівнюють з граничним значенням вказаним в) (1.1). Хід,

відображений на рис.1, є видовженим, так як і величини і , як видно із креслення, менші за граничні значення.

б ) Визначення граничної помилки положення точки в слабому місті ходу після його врівноваження.

Середня квадратична помилка (с.к.п) положення пункту в слабому місці ходу m

(після зрівноваження – це середина ходу) приблизно в 2 рази меньше середньої квадратичної помилки (с.к.п.) кінцевої точки ходу до його зрівнювання. M

(1.2)

Тоді гранична похибка середньої вершини ходу буде рівна 2 m (згідно із допусками) або з врахуванням (1.2) M,

(1.3)

Відповідно, для визначення необхідно отримати M. Середня квадратична помилка (с.к.п) положення кінцевої точки ходу M визначається із виразу

(1.4)

Для якого - гранична лінійна помилкаходу – знаходиться із відношення

(1.5)

Де - гранична відносна помилка полігонометричного ходу, яка встановлена Інструкцією[14] для відповідного класу або розряду.

Приклад 1. Визначити середню квадратичну і граничну помилки положення пункта в слабому місті запроектованого зігнутого полігонометричного ходу 4 класу довжиною = 6925 м.

Розрахунок. Із формул (1.5)і (1.4) знаходимо

Використовуючи формули (1.2)та (1.3), знаходимо m = 0,069 м; = 0,138 м.

в)Розрахунок впливу похибок при лінійних вимірюваннях. Обчислення виконують за допомогою формули середньої квадратичної похибки положення кінцевої точки полігонометричного ходу M. ЇЇ величина при обчисленні ходу за виправленим за кутову похибку кутам може бути підрахована при вимірюванні сторін світловіддалемірами і коротко базисним паралактичним методом за формулою

(1.6)

при вимірюванні сторін дротами.-

(1.7)

при вимірюванні сторін оптичними далекомірами-

(1,8)

де - відповідно середньо квадратичні похибки вимірювання сторони і кута;

- коефіцієнт випадкового впливу при лінійних вимірюваннях;

- коефіцієнт систематичного впливу при лінійних вимірюваннях;

- відстань від точки з номером і до центру ваги ходу, що визначається як

(1.9)

Для ходів видовженої форми з приблизно рівними сторонами формули (1.6)-(1.8) необхідно замінити відповідно формулами

(1.10)

(1.11)

(1.12)

Застосувавши принцип рівних впливів, рівність впливу похибок кутових та лінійних вимірів на кінцевий результат, можливо записати для ходу любої форми

(1.13)

(1.14)

(1.15)

Для видовженого ходу ці співвідношення приймуть вигляд

(1.16)

(1.17)

(1.18)

Відповідно,

(1.19)

або

(1.20)

або (1.21)

Величини і знаходять із рівняння (1.20), враховуючи приблизну залежність між ними = 0,03 , яка встановлена на основі аналізу виробничого матеріалу.

За отриманими величинами та визначають, якими приладами треба користуватися при лінійний вимірюваннях.

Інструкція [1] рекомендує для вимірювання сторін використовувати сучасні світло-віддалеміри типів СТ5, 2СТ10, електронні тахеометри Та3М, ТС1010 (Lejca), Elta 50.

Це не виключає можливості використання найсучасніших електронних тахеометрів, які з’явилися в останні роки на світовому ринку, зокрема SOKKIΛ та інші.

Слід відмітити також, що на виробництві сьогодні використовують також інші типи приладів, які були випущені в попередні роки різними фірмами, зокрема, світловіддалеміри: ЕОК 2000, СМ5, 2СМ2, 3СМ2, електронні тахеометри Та5, Та3 (“Агат”), ЕОТ 2000, RECOTA та інші.

Кожен з названих приладів знаходить своє використання в залежності від його далекосяжності та точності вимірів відстаней.

У більшості світловіддалемірів (ТА3М, ТС1010, Elta 50, RECOTA та інших) середня квадратична помилка вимірювання відстаней залежить від довжини ліній і виражається формулою

(1.21)

де a і b — постійні величини для даного типу світлрвіддалеміра.

У деяких світловіддалемірів (СМ5, ЕОК 2000), тахеометрів (Та5, ЕОТ 2000) ця помилка від відстані не залежить і виражається величиною

(1.22)

де const — постійна величина для даного типу приладу.

В табл 2 наведені технічні характеристики деяких типів світловіддалемірів та електронних тахеометрів, які застосовуються в геодезичному виробництві.

Т ехнічні характеристики світловіддалемірів та електронних тахеометрів Таблиця 2

Тип приладу	Країна, що випустила прилад	Далекосяжність, м	Середня квадратична помилка вимірювання відстані
Світловіддалеміри
СТ5	Росія
2СТ10	Росія
ЕОК 2000	НДР
СМ5	СРСР
2СМ2	СРСР
3СМ2	СРСР
Електронні тахеометри
ТаЗМ	Росія
ТС1010 “Leica”	Німеччина
Elta 50	НДР
Та3 “Агат”	СРСР
Та5	СРСР
ЕОТ 2000	НДР
RECOTA	НДР

Дані табл. 2 використовуються при виборі типу світловіддалеміра для забезпечення далекосяжності та необхідної точності вимірювання ліній в запроектованих полігонометричних ходах.

Приклад 2. В запроектованому зігнутому полігонометричному ході 4 класу

(приклад 1)для вимірювання ліній передбачається використовувати світловіддаплемір СТ5. Розрахувати вплив похибок при лінійних вимірюваннях, якщо сторона ходу має довжину 810 метрів, а величина М, що отримана для цього ходу в прикладі 1, дорівнює 0,138 м.

Розрахунок. Ліву частину обчислимо використовуючи таблицю 2