Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Разработка методики учета кривизны земли при высокоточных инженерно-геодезических работах

Диссертация: Разработка методики учета кривизны земли при высокоточных инженерно-геодезических работах
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Увеличение размеров и габаритов строящихся объектов сопровождается существенным увеличением точности геодезических работ. Для обеспечения возрастающих точностных требований к геодезическим работам промышленность разработала и изготовила новое поколение высокоточных геодезических приборов и, в первую очередь, электронных тахеометров, позволяющих измерять углы на промышленных площадках со средней… Читать ещё >

Разработка методики учета кривизны земли при высокоточных инженерно-геодезических работах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. КРАТКИЙ ОБЗОР НАИБОЛЕЕ КРУПНЫХ И ОТВЕТСТВЕННЫХ СОВРЕМЕННЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ
    • 1. 1. Высотные здания и сооружения, их конструктивные особенности
    • 1. 2. Байтовые мосты
      • 1. 2. 1. Байтовый мост через р. Днепр в Киеве
      • 1. 2. 2. Байтовый мост через р. Даугава в Риге
      • 1. 2. 3. Байтовый мост через р. Обь в г. Сургут
      • 1. 2. 4. Байтовый мост через р. Нева в Санкт-Петербурге
      • 1. 2. 5. Мост Золотые Ворота (англ. Golden Gate Bridge)
      • 1. 2. 6. Мост ТсингМа
      • 1. 2. 7. Живописный мост (мост в Серебряном бору)
      • 1. 2. 8. Мост Васко де Гама (Португалия)
    • 1. 3. Плотины и дамбы
    • 1. 4. Атомные электростанции
      • 1. 4. 1. Балаковская АЭС
      • 1. 4. 2. Кольская АЭС
      • 1. 4. 3. Ленинградская АЭС
      • 1. 4. 4. Нововоронежская АЭС
      • 1. 4. 5. Ростовская АЭС
    • 1. 5. Выводы
  • 2. УЧЕТ КРИВИЗНЫ ЗЕМЛИ ПРИ ТРИГОНОМЕТРИЧЕСКОМ НИВЕЛИРОВАНИИ
    • 2. 1. Историческая справка
    • 2. 2. Формулы тригонометрического нивелирования
    • 2. 3. УЧЕТ ВЛИЯНИЯ КРИВИЗНЫ ЗЕМЛИ В ПРОЕКЦИИ ГАУССА-КРЮГЕРА И UTM
      • 2. 3. 1. Проекция Гаусса-Крюгера и связь криволинейной системы координат с системой координат в проекции Гаусса-Крюгера
    • 2. 4. Проекция UTM (Гаусса-Боага). Связь координат проекции Гаусса-Крюгера с координатами UTM
  • 3. УЧЕТ ВЛИЯНИЯ КРИВИЗНЫ ЗЕМЛИ ПРИ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТАХ
    • 3. 1. Постановка задачи
    • 3. 2. Учет угла наклона измеряемой линии
  • 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УЧЕТА КРИВИЗНЫ ЗЕМЛИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ СПУТНИКОВЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В ИНЖЕНЕРНО- ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТАХ
    • 4. 1. Оценка точности вычисления приращений координат в проекции Гаусса-Крюгера по результатам спутниковых измерений
    • 4. 2. Методика учета кривизны земли при использовании спутниковых методов в местных системах координат

Последние десятилетия характерны увеличением интенсивности строительства, и особенно это проявляется в увеличении размеров и габаритов строящихся объектов. Существенно возросла высота зданий и достигла высоты 841 м (Бурж Халифа). По всей видимости, это не предел, в Японии имеется проект здания высотой 4 км, если последние землетрясения 11 марта 2011 г. не изменят взгляды архитекторов на концепцию высотного строительства. Увеличились размеры и высоты гидротехнических плотин для обеспечения промышленности возобновляемыми источниками электроэнергии [4, 17, 20, 24, 26, 34, 35]. Экономические проблемы, связанные с получением электроэнергии непременно стимулируют производство электроэнергии от возобновляемых источников, особенно на территориях, непригодных для сельского хозяйства и комфортного проживания людей. Несмотря на все сложности, сопровождающие атомную энергетику, строительство атомных электростанций не будет приостановлено, так как иной разумной альтернативы, обеспечивающей в полном объеме энергией растущую промышленность, в настоящее время нет.

В развивающихся странах увеличилась интенсивность дорожного строительства, а это связано с увеличением строительства мостов. При этом длина мостов непрерывно возрастает. Совсем недавно закончилось строительство вантового моста в Китае длиной свыше 800 м, а в России заканчивается строительство вантового моста длиной свыше 1000 м. Мост строят во Владивостоке на остров Русский через морской пролив Босфор Восточный.

Увеличение размеров и габаритов строящихся объектов сопровождается существенным увеличением точности геодезических работ [56]. Для обеспечения возрастающих точностных требований к геодезическим работам промышленность разработала и изготовила новое поколение высокоточных геодезических приборов и, в первую очередь, электронных тахеометров, позволяющих измерять углы на промышленных площадках со средней квадратической ошибкой не хуже 2″, а расстояния с ошибкой — 2 мм + 1 мм/км [57, 71, 80].

Существенно возросла точность спутниковых методов определения приращений координат, которая также достигла средней квадратической ошибки определения приращений координат, равной 2 мм + 1 мм/км [1, 11, 12, 15, 16, 25,30,58, 60,61].

Таким образом, с одной стороны, возросли точностные требования производства строительных работ, а, с другой стороны, существенно расширились точности геодезических средств измерений. Эти обстоятельства заставляют по-новому взглянуть на эффективность использования высокоточных средств измерений в инженерной геодезии [48, 49, 50, 53]. В первую очередь это относится к методам учета кривизны Земли при высокоточных измерениях. При создании государственной геодезической сети методом триангуляции были разработаны технологические приемы учета влияния кривизны Земли на результаты измерений при значительных расстояниях [3, 18, 29, 38, 45, 47], но в инженерно-геодезических работах их практически не использовали, так как производство не требовало столь высокой точности.

При обработке результатов измерений современными спутниковыми методами вопрос учета кривизны Земли практически не обсуждается даже при создании опорных инженерно-геодезических сетей значительной протяженности в местных системах координат. При этом местная система координат не позволяет определить положение объекта по геодезической широте, а следовательно, учесть кривизну Земли на данной широте достаточно сложно, так как требуется дополнительная информация.

Данная диссертация посвящена исследованиям влияния кривизны Земли на высокоточные линейные и спутниковые результаты измерений и разработке методики учета влияния кривизны Земли при высокоточных геодезических измерениях современными средствами измерений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Обзор наиболее характерных современных строительных объектов показал, что они становятся все более протяженными в длину и высоту, более технологически сложными и требуют более совершенного геодезического сопровождения на этапе строительства. Реализации наиболее смелых архитектурных и технологических решений способствует быстрое развитие высокоточных геодезических приборов, к которым в первую очередь следует отнести высокоточные электронные тахеометры и спутниковые приемники. Эти обстоятельства обязывают более внимательно отнестись к методам обработки результатов высокоточных геодезических измерений. Автор диссертации поставил перед собой научную задачу: исследовать и усовершенствовать методы учета кривизны Земли в высокоточных инженерно-геодезических работах.

Результаты исследований, выполненные лично автором диссертации, можно сформулировать следующими положениями.

1. При учете кривизны Земли неизбежны потери точности, сопровождающие обработку результатов измерений. Разумным критерием точности может служить средняя квадратическая ошибка центрирования геодезических приборов над центром знака, которая, как правило, равна 0,5−0,7 мм. В связи с этим поставлено условие, чтобы алгоритмы обработки результатов измерений не вносили дополнительных ошибок более 0,5 мм.

2. Исследования искажений, вызванных кривизной Земли показали, что в плановых сетях учитывать кривизну Земли целесообразно при расстояниях свыше 5 км, а при высотных измерениях — при расстояниях свыше 150 м. Это означает, что при использовании результатов спутниковых измерений в инженерно-геодезических сетях необходимо плановую и высотные составляющие решать раздельно. Недопустимо использование приращений координат АХ, А7, А2 в определяемых прямоугольных системах WGS-84 и ПЗ-90 «преобразовывать» в местные планово-высотные сети без учета кривизны Земли.

3. Тщательный обзор методов учета кривизны Земли при тригонометрическом нивелировании позволил автору получить более строгую формулу вычисления превышения:

БИ! —;

Л = 5 У2 соб2.

4. Угол наклона линии, соединяющей два пункта, не является однозначной величиной, так как каждая точка этой линии имеет собственную величину угла наклона. Следовательно, углы наклона линии, определенные на двух крайних пунктах линии, различны, а из-за этого горизонтальные проло-жения одной и той же линии в направлении «прямо» и «обратно» различаются на величину М Я3 5 = — +.

Я 2 Я2 которая может существенно превышать паспортную точность определения длины линий высокоточными электронными тахеометрами. Для исключения расхождений в результатах вычисления горизонтального проложения за окончательный вариант следует брать среднее значение из двух измерений «прямо» и «обратно».

В том случае, если наклонное расстояние измеряется только в одном направлении, необходимо вводить поправку за кривизну Земли: с с АЯ = ОСОБ V ср 2Я 4Я2'.

5. При использовании результатов спутниковых измерений в инженерно-геодезических работах необходимо учитывать кривизну Земли. Для этой цели проекиции Гаусса-Крюгера или 1ЛГМ являются наиболее целесообразными, особенно в случае использования сетей в местной системе координат. Анализ точности показал, что ошибки определения абсолютных координат в пределах 300−400 м не оказывают заметного влияния на вычисления разностей координат в проекции Гаусса-Крюгера. Эти исследования позволили обосновать методику учета кривизны Земли в местной системе координат.

Показать весь текст

Список литературы

  1. K.M. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии. Т. 1, 2. М.: ФГУП «КАРТГЕОЦЕНТР», 2006.
  2. К. Методы спутниковой геодезии. М.: Недра, 1973.
  3. Е.Г. Высшая геодезия. Часть II. Сфероидическая геодезия. Учебник для вузов. М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 2003.
  4. И.Ф. Точные измерения перемещений земной поверхности и сооружений. Изд-во Саратовского университета. 1982.
  5. A.B., Макаренко Н. Л., Демьянов Г. В. Развитие системы геодезического обеспечения в современных условиях. М.: Геодезия и картография, 2003, № 10, с. 7−13.
  6. В.Д., Маркузе Ю. И., Голубев В. В. Уравнивание геодезических построений. Справочное пособие: М.: Недра, 1989.
  7. В.Д., Клюшин Е. Б., Васютинский И. Ю. Методы и приборы высокоточных геодезических измерений в строительстве. М.: Недра, 1976.
  8. В.Д., Маркузе Ю. И. Практикум по теории математической обработки геодезических измерений. М.: Недра, 1983.
  9. С.П., Учитель И. Л., Ярошенко В. Н., Капоякин Б. Б. Геодинамика. Основы кинетической геодезии. Одесса, Астропринт, 2007.
  10. В.Н., Стороженко А. Ф., Буденков H.A. и др. Геодезические методы измерения вертикальных смещений и анализ устойчивости реперов. М.: Недра, 1991.
  11. A.A., Побединский Г. Г. Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. М.: Картгеоцентр, 2004.
  12. A.A., Черненко В. Н. Исследование деформационных процессов на Загорской ГАЭС спутниковыми методами. М.: Геодезия и Картография. № 2. М.: 2003.
  13. А.П., Назаров В. Г. Местные системы координат. М: ООО «Издательство «Проспект», 2010.
  14. И.Г., Кравчук И. М. Оценка точности вычисления геодезической высоты по результатам спутниковых измерений. М.: Геодезия и картография. № 6, 2010, с. 5−7.
  15. A.A., Лобазов В. Я., Ямбаев Х. К. Результаты исследований аппаратуры спутникового позиционирования GPS Wild-System 200. M.: Геодезия и картография. № 10, 1993, с. 8−13.
  16. A.A., Побединский Г. Г. Глобальные спутниковые системы определения местоположения и их применение в геодезии. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: КАРТГЕОЦЕНТР, 2004.
  17. Г. Ф. Курс инженерной геодезии. М.: Недра, 1972.
  18. Гофман-Велленгоф Б., Мориц Г. Физическая геодезия. М.: 2005.
  19. A.B., Помогаев О. Н. (НЛП «Навгеоком») Исследование точности определения с помощью GPS высотных отметок в хвойном лесу. http://www.navgeocom.ru/projects/5700forest/index.htm.
  20. А.К., Марфенко C.B., Михелев Д. Ш. Геодезические методы исследования деформаций сооружений. М.: Недра, 1991.
  21. В. Т. О преобразованиях координат в спутниковой технологии. М.: Известия вузов. Геодезия и картография, 2002, № 7, с. 17−24.
  22. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов. М., Недра, 1990.
  23. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов ГКИНП (ГНТА)-03−010−03, МОСКВА, ЦНИИГАИК. 2004.
  24. A.A. Измерение деформации гидротехнических сооружений М.: Недра, 1984.
  25. Е.Б., Михелев Д. Ш. и др. Инженерная геодезия. Учебник для вузов. М.: АКАДЕМИЯ, 2010.
  26. Е.Б., Михелев Д. Ш., Зайцев А. К., Барков Д. П., Пискунов М. Е., Горбенко О. И., Скокова Р. Ф. Практикум по прикладной геодезии. Геодезическое обеспечение строительства и эксплуатации инженерных сооружений. М.: Недра, 1993.
  27. Е.Б., Кравчук И. М. Спутниковое нивелирование. Сборник статей по итогам Международной научно-технической конференции, посвященной 230-летию основания МИИГАиК. Выпуск 2, часть И, МИИГАиК, М.: 2009.
  28. И.М. Особенности вычисления нормальных высот по результатам спутниковых измерений. Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. № 4, М.: МИИГАиК, 2010.
  29. Ф.Н. Руководство по высшей геодезии. Курс Геодезического факультета Московского Межевого Института. Ч. I. М.: Издание Геодезического Управления ВСНХ СССР и Московского Межевого Института, 1926.
  30. А.О., Бородко Е. А. Комплексные испытания интегрированной картографо-геодезической спутниковой аппаратуры. Геодезия и картография, 2006, № 10, с.41−45.
  31. Г. П., Новак В. Е., Конусов В. Г. Прикладная геодезия: Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ. Учебник для вузов. М.: Недра, 1981.
  32. Г. П., Новак В. Е., Лебедев H.H. Прикладная геодезия: Геодезические работы при изысканиях и строительстве инженерных сооружений. Учебник для вузов. М.: Недра, 1983.
  33. В.Ф. Расчеты точности инженерно-геодезических работ. М.: Недра, 1981.
  34. A.A., Михелев Д. Ш. Разработка методики наблюдений за осадками инженерного сооружения геодезическими методами. Учебное пособие. М.: МИИГАиК, 2009.
  35. C.B. Геодезические работы по наблюдению за деформациями сооружений. Учебное пособие. М.: МИИГАиК, 2004.
  36. Д.Ш. и др. Геодезические измерения при изучении деформаций крупных инженерных сооружений. М.: Недра, 1977.
  37. Межвузовский сборник научных трудов. Под редакцией Панкрушина В. К. Математическая обработка и интерпретация многомерных временных рядов геодезических наблюдений. Новосибирск, 1989.
  38. В.П. Курс сфероидической геодезии: М.: Недра, 1979.
  39. Ю.И., Хоанг Нгок Ха. Уравнивание пространственных наземных и спутниковых геодезических сетей. М.: Недра, 1991.
  40. Ю.И., Хоанг Нгок Ха. Вопросы комбинированного уравнивания наземных и спутниковых геодезических сетей. Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 1989, № 1, с. 38−47.
  41. Ю.И., Welsh W.H. Два алгоритма объединения наземных и спутниковых сетей. Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 1995, № 2.
  42. Нгуен Вьет Ха. Оценка точности вычисления деформаций по результатам спутниковых наблюдений. М.: Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. № 6, 2010.
  43. В. Б., Чугунов И. П., Яковенко П. Э., Орлов В. В. Новые возможности развития сети нормальных высот на территории России. М.: Геодезия и картография. 1996. № 7. с. 20−22.
  44. СНиП 3.01.03−84. Геодезические работы в строительстве. М.: 1985.
  45. JI.B. Высшая геодезия. Часть III. Теоретическая геодезия: Учебник для вузов. М.: Геодезкартиздат, 2006.
  46. Основные положения о государственной геодезической сети Российской Федерации ГКИНП (ГНТА) 01−006−03. М., Федеральная служба геодезии и картографии России, 2003 г.
  47. Л.П. Высшая геодезия. М.: Недра, 1978.
  48. М.Е. Методика геодезических наблюдений за деформациями сооружений. М.: Недра, 1980.
  49. З.П. Проектирование инженерных геодезических сетей. М.: Недра, 1990.
  50. Трехо Сото Мануэль. Применение топоцентрических прямоугольных координат при изучении деформаций крупных инженерных сооружений спутниковыми методами. М.: Известия вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. № 5, 2006, с. 54 -62.
  51. А.Н. Системный анализ геодезических измерений. М.: Недра, 1991.
  52. Ю.А. Спутниковая навигация и ее приложения. М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2003.
  53. Справочное пособие по прикладной геодезии. / Под рел. Большакова В. Д. М.: Недра, 1987.
  54. Ю.Е. Особенности применения спутникового нивелирования для построения городских высотных сетей. М.: Автоматизированные технологии изысканий и проектирования. № 2(17), 2005, с. 18.
  55. М.В., Янкуш А. Ю. Сравнение GPS- и традиционных геодезических работ. М.: Геодезия и картография. 1995. № 9, с.15−19.
  56. Центр «Геодинамика». Аэропорт «ШЕРЕМЕТЬЕВО» г. Москва. http.7/avia.geodinamika.ru/rus/projects/aeroportsheremetevogmoskva/#.
  57. Г. А., Мельников С. Р. Геотроника. МИИГАиК, НПП «Геокосмос». М.: 2001.
  58. A.C., Богомья А. Н. Оценка точности GPS-измерений. М.: Геодезия и картография. 1996, № 2, с. 14−16.
  59. Х.К., Рязанцев Г. Е. разработка и внедрение высокоточных геодезических измерений в проектирование и эксплуатацию уникальных инженерных сооружений России. Международная научно-техническая конференция, посвященная 225-летию МИИГАиК. М.: 2004.
  60. Alan H. Phillips. Geometrical Determination of PDOP. Navigation: Journal of The Institute of Navigation. Vol. 31, No. 4, Winter 1984−85, p. 329−337.
  61. СП 20.13 330.2011. Нагрузки и воздействия (взамен СНиП 2.01.07−85).
  62. СП 22.13 330.2011. Основания зданий и сооружений (взамен СНиП 202.01−83).
  63. СП 23.13 330.2011. Основания гидротехнических сооружений (взамен СНиП 2.02.02−85).
  64. СП 35.13 330.2011. Мосты и т рубы (взамен СНиП 2.05.03−84).
  65. СП 40.13 330.2010. Плотины бетонные и железобетонные (взамен СНиП 2.06.06−85).
  66. Чан Куанг Хок, Чинь Тхань Чыонг. Оценка точности вычисления координат в проекции Гаусса-Крюгера по результатам спутниковых измерений. М.: Геодезия и аэрофотосъемка. -№ 2, 2012.
  67. Чинь Тхань Чыонг, Клюшин Е. Б., Кравчук И. М., Чан Куанг Хок. Учет влияния кривизны Земли при инженерно-геодезических работах // М.-Геодезия и аэрофотосъемка. -№ 1. -2012.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!