Файл: Лебедев, Н. Н. Курс инженерной геодезии. Геодезические работы при проектировании и строительстве городов и тоннелей учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 119
Скачиваний: 2
существовавшей до 1962 г., также предусматривалась многоразрядность и многостадийпость построения геодезического обоснования.
Предположим, что на территории предстоящей съемки имеются пункты государственной геодезической сети вплоть до 4 класса. Встает вопрос о наиболее целесообразном выборе количества стадий дальнейшего сгущения обоснования и о і>асчете требуемой точности построения каждой стадии.
В основу расчетов примем, что конечной стадией построения гео дезического обоснования будут теодолитные ходы или заменяющая их микротрпангуляцпя, относительная средняя погрешность по строения которой равна 1 : 4000 или (Гср)к = 4000. В качестве исходной начальной стадии развития обоснования примем триангу ляцию 4 класса, для которой (2^ср)н = 80 000.
Предположим, что обоснование, построенное пунктами триан гуляции 4 класса, намечено сгустить п стадиями развития, послед ней из которых будут теодолитные ходы.
Целесообразно поставить условие, чтобы коэффициент пониже ния точности при переходе от одной стадии развития к другой бі.гл одинаковый.
Тогда можно написать для промежуточных стадий развития обоснования:
Г , =
7 \
К
откуда
JjL
К2 ’
(ПО)
Если наметим триангуляцию 4 класса сгустить двумя стадиями построения, то в этом случае
Тп — 80 000, Тк = 4000, п= 2,
V80 000
К = /2 0 = 4 ,5 .
4000
Знаменатель относительной средней точности промежуточной стадии сгущения будет
80 000
Ті 18000,
4,5
22
а предельная относительная точность 1 : 9000, что соответствует городской полигонометрни 1 разряда.
Следовательно, схема развития обоснования в данном случае будет: триангуляция 4 класса (исходное обоснование), полигонов
метрия 1 разряда, теодолитные ходы. |
|
|||
При трех стадиях сгущения получим: |
|
|||
|
К = ѵ 20, |
К = 2,7. |
|
|
5”I = 28 000 относительная |
предельная точность |
1 : 14 000, |
||
Т*= 10 400 |
» |
» |
» |
] : 5000, |
Уз = 4000 |
» |
» |
о |
1: 2000- |
Эю по точности близко подходит:
1. |
К полигонометрни |
4 класса (1 : 25 000). |
||
2. |
К |
полигонометрни |
2 |
разряда (1 : 5000). |
3. |
К |
теодолитным ходам (1 : 2000). |
||
Может оказаться, что |
на |
участке, где надо провести съемку, |
||
пет пунктов геодезического |
обоснования. |
В этом случае для расчета требуемой точности построения обо снования на различных стадиях примем условие, чтобы ошибка взаимного расположения двух точек последней стадии развития, расположенных на расстоянии 1 км друг от друга, с учетом ошибок измерений во всех предыдущих стадиях, не превышала величины М.
Влияние ошибок измерения в каждой стадии па суммарную ве личину ошибки М обозначим через пгх, т.2, m3, . . ., mn, где индексы
.у «/я» означают порядковый номер стадии построения обоснования.
Так как |
ошибки |
m.2, пгя, . . ., шп являются независимыми, |
то можно |
написать |
|
М = Утп* -I-ml + 777f + . . . -f
В общем виде:
Величину 77і,- в любой стадии развития можно подсчитать по формуле
|
____________М ■А'1- 1_________ |
(И1) |
|
|
‘ _ |
Y\+ K^ + Ki+. . . к г '"-ч |
|
|
|
||
где М — общая |
суммарная погрешность определения взаимного |
||
расположения двух точек, отстоящих на расстоянии 1 км |
|||
в последней |
стадии построения; |
|
|
К — коэффициент понижения точности при переходе от одной |
|||
стадии |
развития к другой, более низкой; |
|
|
і — номер |
стадии |
развития. |
|
Величина М на плане принимается в 0,2 мм, что при масштабе 1 : 500 на местности составляет 10 см. Как видно из формулы (1.11), величина m для дайиого номера построения і мало зависит от «п» —
23
количества стадий построений, а в основном зависит только ог принятого значения коэффициента К.
Раньше было доказано, что для того чтобы ошибки исходных дан ных сказывались пренебрегаемо мало на искажение измеренных элементов в уравновешенном построении коэффициент понижения точности при переходе от более высокой стадии построения к сле дующей более низкой должен быть не менее 2,2.
При коэффициенте К = 2,2 по формуле (1.11) рассчитаем зна чения гпг, т2 и тя. Принимая последовательно і равным 1, 2 и 3, получим
тг |
І0К° |
1,85 см, |
|
Ѵ \ + К^-\-Кі |
|||
|
|
||
ТПо |
10К |
4,10 см, |
|
V i +KZ+K* |
|||
|
|
10 кп- Шя = Ѵ\+кп-+к* = 9,0 см.
Так как М — 10 см принята для точек удаленных одна от другой на 1 км, то в относительной мере при S — 1 км получим
' / Я і |
) |
- |
1 |
, 8 5 |
|
|
1 |
|
S /у р |
|
1 Ü 5 |
5 |
4 |
0 0 0 ’ |
|||
Шо ' ) |
- |
4 |
, 1 |
0 |
|
|
1 |
|
5 |
,/у р |
|
|
1 0 |
5 |
2 |
4 |
4 0 0 ’ |
m3 |
\ |
|
9 |
, 0 |
0 |
|
|
1 |
, s ,/у р |
|
|
1 0 |
5 |
1 |
1 0 0 0 • |
Следует отметить, что относительные точности взаимного опре деления двух точек, расположенных на расстоянии 1 км в различ ных стадиях построения, получены для уравновешенных построений и нельзя их отождествлять с допускаемыми или средними относи тельными ошибками в полигонометрнческих и теодолитных ходах.
Для расчета требуемой точности измерения углов и линий по формулам, приведенным ниже, необходимо учитывать, что точка, расположенная в середине полигонометрического хода, после урав новешивания определяется в 2,5 раза точнее, чем конечная точка хода (рассматриваем его как свободный).
Поскольку критерием фактической точности хода является полу ченная невязка в конечной точке хода, то для расчета требуемой точности измерения углов и линий полученные относительные точ ности уравновешенной полигонометрической сети следует загрубить в 2,5 раза. Тогда получим
|
2,5 |
1 |
|
|
54 000 |
21 600’ |
|
|
2.5 |
1 |
|
: |
25 000 |
9 800 |
’ |
|
2.5 |
1 |
|
: |
11 000 |
4 500 |
‘ |
24
Предельно допустимые |
невязки |
в ходах различных стадий по |
|
строений будут |
|
|
|
( |
А \ |
|
|
V S ) п р е д |
|
1 1 0 0 0 |
|
(А\ |
= _L_ |
||
VS ) п р е д |
' |
5 0 0 0 |
|
(А) |
|
|
|
\ S ) п р е д |
|
2 2 0 0 |
По приведенным формулам и изложенному принципу можно легко подсчитать требуемую точность в любой стадии развития геодезического построения при разном числе стадий и различных значениях коэффициента К.
Втабл. 3 приведены расчетные средние относительные ошибки
входах па различных стадиях построения при разном количестве
стадий.
Т а б л и ц а 3
|
|
Величины (/; |
: S )Cp |
|
|
|
П орядковы й |
|
|
|
|
|
|
номер стадии |
|
Количество стадий построспня |
|
|
||
|
2 |
3 |
|
4 |
|
5 |
1 |
1 : 9800 |
1 : 21 600 |
1 |
: 48 000 |
1 |
: 105 000 |
2 |
1 : 4400 |
1 : 9800 |
1 |
: 21 700 |
1 |
: 48 000 |
3 |
— |
1 : 4500 |
1 |
: 9900 |
1 |
: 21 700 |
4 |
___ |
— |
1 |
: 4500 |
1 |
: 9900 |
5 |
— |
— |
|
— |
1 |
: 4500 |
Средняя относительная ошибка в ходах последней стадии по
строения при |
любом количестве их получилась порядка 1 : 4500, |
а предельная |
1 : 2250. |
Для ослабления требований к точности последней стадии по строения надо в расчете принять М больше 10 см, или S меньше 1 км.
Следует отметить, что данные расчета исходят из наличия только одиночных ходов, прокладываемых между пунктами высших ста дий обоснования.
В действительности сети полигонометрпи и теодолитных ходов строят с образованием узловых точек, что повышает фактическую точность построения против расчетной. Это повышение следует рас
сматривать |
как некоторый |
запас точности. |
В табл. |
4 даны величины |
(ті : £)урав на случай построения |
обосноваиия |
методом триангуляции. |
При расчетах требуемой точности измерения углов в триангу ляционных построениях следует учитывать, что при уравновешивании
25
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
|
|
|
|
Величины ( 7 И (. : S)ypan. |
|
|
|||
Порядковый |
|
|
|
|
|
|
|
|
номер |
|
Количество стадий построения |
|
|
||||
построения |
|
|
|
|||||
|
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
5 |
1 |
1 : 24 000 |
1 : 54 000 |
1 |
: 119 000 |
1 |
263 000 |
||
2 |
1 : 11 000 |
1 : |
25 000 |
1 : |
54 000 |
1 |
120 000 |
|
3 |
— |
1 : |
11 000 |
1 |
: |
25 000 |
1 |
54 000 |
4 |
— |
|
— |
1 |
: |
11 200 |
1 |
25 000 |
О |
— |
|
— |
|
|
— |
1 |
И 200 |
углов в треугольниках за счет условий фигур средняя квад
ратическая ошибка уменьшается. Коэффициент уменьшения ] /2/3 = = 0,82, следовательно (ліуг)ур = 0,82 (ш-уг)„зм. Это обстоятельство учтено в формулах для предвычпсленпя ожидаемых ошибок в триан гуляционных построениях.
В триангуляционном ряду, состоящем из равносторонних тре угольников, относительная ошибка n-ой стороны без учета ошибки
выходной стороны определяется |
формулой |
|
|
= 0,82 |
///уГ |Аг. |
|
|
~РП |
ms |
|
|
При заданной величине — свободного ряда из п треугольников |
||
■->л |
|
|
получпм |
|
|
т. |
\ Sn |
( 1. 12) |
уг U,82 V п |
|
3. Р а с ч е т |
т р е б у е м о й т о ч н о с т и и з м е р е н и я |
у г л о в и |
л и н и й в п о л и г о н о м е т р и ч е с к и х |
|
п т е о д о л и т н ы х х о д а х |
Ожидаемая средняя квадратическая ошибка определения поло
жения |
конечной |
точки свободного |
полигонометрического |
и л и тео |
|||
долитного хода |
определяется |
формулами: |
|
||||
для |
вытянутых ходов |
|
|
|
|
|
|
|
АГ- = р2 [s] + r |
2 |
I |
_ JL |
ГС+ 1.5 [S]2. |
(1.13) |
|
|
[ s ]2 |
+ |
|
26
для изогнутых ходов
і«л-1 |
|
M 3 = ^[s] + W + - ^ f - 2 ^."Ы - |
а-14) |
і-1 |
|
Для вытянутых и ломаных ходов, опирающихся с двух концов на стороны с исходными дирекционными углами, формулы соответ ственно будут:
ІѴР= р2 [s] + Я2 [s]2 + |
[s]2j |
(1.15) |
M- = P2 [s] + Я2£ 2 + -3- 2 |
° l «■ |
(1.16) |
І=1 |
|
|
Вформулах (1.13)—(1.16):
р— коэффициент влияния случайных ошибок при измерениях
линий; Я — коэффициент влияния систематических ошибок при изме
рениях линий; |
|
|
|
Is] — длина |
полигонометрнческого хода; |
|
|
L — длина |
диагонали, соединяющей начальную и конечную |
||
точки |
хода; |
измерения |
углов; |
7/г.р — средняя квадратическая ошибка |
|||
п — число |
линий в ходе; |
с номером |
і и конечной |
Di, п+1 — расстояние между точкой хода |
|||
(п + |
1)-той точкой хода; |
|
и центром тя |
Di, ц — расстояние между точкой хода с номером і |
жести полигонометрического хода.
Если стороны полигонометрического хода измерены коротко базисным или параллактическим методом или дальномерами, то коэффициенты р и Я, отнесенные на один метр измеряемого расстоя
ния, утрачивают |
свой |
смысл. |
|
|
|
|
|
В этих случаях формулы (1.15) и (1.16) принимают вид: |
|||||||
|
М"-= |
>,1»; +■ |
n+ 3 r |
,2 |
|
(І-П) |
|
|
)2 12 |
1 J ’ |
|
||||
|
м - |
|
p2 |
|
n U' |
|
(1-18) |
|
|
|
t-x |
|
|
|
|
каждон |
линии. |
случайная |
ошибка |
измерения |
|||
|
|
|
|
|
|||
При применении светодальномеров ошибки измерения линий |
|||||||
имеют в основном |
случайный характер |
и |
мало |
зависят |
от длины |
27