Высокоточное геометрическое нивелирование, государственные высотные сети

    Скачать с Depositfiles 
 
 
 
 
 
ВЫСОКОТОЧНОЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ НИВЕЛИРОВАНИЕ.
Государственные высотные сети
 
Нивелирная сеть Украины включает:
• государственную нивелирную сеть (сети I, II, III, IV классов);
• сети местного значения (техническое нивелирование);
• съемочные сети (высотные съемочные хода).
Государственная сеть является главной высотной основой топографиче-
ских съемок всех масштабов и геодезических измерений, выполняемых для
удовлетворения потребностей народного хозяйства и обороны страны, а также
для решения научных и инженерно-технических задач.
Нивелирные сети I и II класса являются главной высотной основой, при
помощи которой устанавливается единая система высот на всей территории
страны, кроме того, они предназначены также для использования в научных ис-
следованиях. Нивелирные сети III и IV классов служат для обеспечения топо-
графических съемок и решения инженерных задач. Основные характеристики
нивелирных сетей приведены в табл.1.
Нивелирная сеть I и II классов создается по специально разработанным
программам и схемам, рассчитанным на выполнение работ на многие годы впе-
ред.
Линии нивелирования I и II классов прокладываются преимущественно по
шоссейным, железным и грунтовым дорогам, а при их отсутствии вдоль берегов
больших рек, тропам. Во всех случаях линии следует прокладывать по трассам
с наиболее благоприятными для данного района грунтовыми условиями и с
наименее сложным профилем.
Все линии I класса и часть линий II класса не реже чем 25 лет нивелиру-
ются повторно (в горных сейсмоактивных районах не реже, чем через 15 лет). А
линии II класса соответственно через 35 и 25 лет.
Повторное нивелирование производится с целью модернизации нивелир-
ных сетей и для получения количественных характеристик современных верти-
кальных движений земной коры. По результатам повторных нивелировок со-
ставляются карты современных вертикальных движений земной коры на от-
дельных территориях и графики скоростей вертикальных движений по линиям.
Линии нивелирования I и II классов на местности закрепляются не реже,
чем через 5 км (как и в III, IV классах) постоянными реперами: грунтовыми,
скальными, стенными. В труднодоступных районах на отдельных участках, где
выбор мест для закладки знаков затруднен – через 6-7 км. В сейсмоактивных
районах – через 2-3 км.
2
Таблица 1 – Характеристика нивелирных сетей
Допуски
Основные технические требования
Классы нивелирования
I
II
III
IV
Периметр нивелирного полигона
обжитые районы
1200
400
60-150
20-60
застроенные территории городов
*
50
25
8
незастроенные территории городов
*
80
40
12
Нормальная длина визирного луча,
50
65
75
100
м
Неравенство расстояний от нивели-
0,5
1
2
5
ра до реек на станции, м
Накопление неравенства плеч в
1
2
5
10
секции, м
Высота визирного луча над поверх-
0,8
0.5
0.3
0.2
ностью земли, м
Предельная случайная средняя
0,8
2,0
5,0
10,0
квадратическая ошибка, мм/км
Предельная систематическая сред-
0,08
0,20
няя квадратическая ошибка, мм/км
Допустимые невязки в полигонах и
3мм L
5мм L
10мм L 20мм L
по линиям, где L в км, мм
Средняя квадратическая погреш-
±0,20
±1.5
±3.0
±0,15
ность определения превышений на
станции, мм
Расхождение в результатах изме-
рений превышений по секции в
прямом и обратном направлениях, в
мм, где L в км, когда число станций:
на 1 км < 15
3мм L
5мм L
на 1 км > 15
4мм L
6мм L
Допустимая погрешность метровых
±0.10
±0.20
±0.50
±1.0
интервалов шкал реек, мм
На линиях нивелирования всех классов закладывают реперы следующих
типов: вековые, фундаментальные, грунтовые, скальные, стенные и временные.
Вековые реперы обеспечивают сохранность главной высотной основы
страны на продолжительное время, позволяют изучать современные вертикаль-
ные движения земной коры и колебания уровней морей и океанов. Вековыми
реперами закрепляют места пересечения линий нивелирования I класса.
3
На всех линиях нивелирования I и II классов через 50-60 км, на узловых
пунктах закладывают фундаментальные реперы, которые вскрываются только
при повторных нивелировках. В 50-150 м от фундаментального репера заклады-
вают репер-спутник.
Нивелирование I класса производят с наивысшей достигаемой в настоя-
щее время точностью, с возможно полным исключением систематических оши-
бок. Считается, что средняя квадратическая погрешность на 1 км двойного хода
не должна превышать 0,8 мм. Расхождение в результатах измерения превыше-
ний по секции в прямом и обратном направлениях не должно превышать
± 3 мм L .
Нивелирование I класса производится по двум парам переходных точек
(рис.1). При этом в соответствии с направлением хода различают правую и ле-
вую линии нивелирования.
левая линия
расстояние между линиями
не менее 0.5 м
правая линия
направление хода
Рисунок 1. Линии нивелирования в сетях I класса
Нивелирование II класса ведется по одной паре переходных точек, с точ-
ностью, обеспечивающей получение результатов со средней квадратической по-
грешностью 2 мм на 1 км двойного хода. Расхождение превышений в прямом и
обратном направлениях не более ± 5 мм L .
На точность передачи высот по линиям нивелирования I, II классов оказы-
вают влияние различные погрешности.
Одни зависят от длины нивелирного хода (оседание нивелира и реек, ин-
струментальные ошибки, вызванные некачественным изготовлением нивелира и
реек). Другие зависят от величины определяемого превышения (не точное зна-
ние длины метра комплекта реек, тепловое воздействие на нивелир и рейки).
Таким образом, ожидаемая погрешность передачи превышения является
функцией самого превышения и длины хода.
Для вычисления ожидаемой погрешности превышения при длине хода до
100 км пользуются эмпирической формулой:
M2ож=η2L+σ2h2
η — случайная средняя квадратическая погрешность на 1 км хода (I класс –
0,8 мм/км, II класс – 2,0 мм/км).
4
L – длина нивелирного хода, км.
σ — систематическая погрешность на 1 м превышения (I класс – 0,02 мм/м,
II класс – 0,03 мм/м).
h – превышение в м.
Работы по созданию нивелирных сетей производятся в следующей после-
довательности:
1. Составление проекта.
2. Рекогносцировка нивелирных линий.
3. Закрепление пунктов.
4. Полевые измерения и предварительные вычисления.
5. Уравнивание и составление каталога.
 
 
    Скачать с Depositfiles