Poligonometrie

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 13 martie 2016; verificările necesită 49 ​​de modificări .

Poligonometria (din grecescul polýgonos - poligonală și ... metrică) este una dintre metodele de determinare a poziției relative planificate a punctelor de pe suprafața pământului pentru construirea rețelelor geodezice, care servește drept bază pentru studii topografice, planificare și construirea de orașe, transferarea proiectelor de structuri inginerești la natură etc. Punctele de prevederi în sistemul de coordonate acceptat se determină prin măsurarea pe sol a lungimii liniilor care leagă aceste puncte în serie și formând un curs poligonometric, precum și unghiurile orizontale dintre ele. Punctele poligonometrice sunt fixate pe sol prin așezarea centrelor geodezice sub formă de monoliți subterani de beton sau țevi metalice cu ancore și instalarea de semnale geodezice .(semne terestre sub formă de piramide din lemn sau metal).

Descrierea metodei

După ce au ales punctele 1, 2, 3, ..., n, n + 1 de pe sol, măsurați lungimile s 1 , s 2 , ..., s n ale liniilor dintre ele și unghiurile β 2 , β 3 , ..., β n între aceste linii (Fig. unu). http://www.spbtgik.ru/book/geobook.files/pic177.gif Copie de arhivă din 24 decembrie 2013 la Wayback Machine De regulă, punctul de plecare 1 al traversei poligonometrice este aliniat cu punctul de referință P n , care are deja coordonate cunoscute x 0 , y 0 şi în care este cunoscut şi unghiul direcţional iniţial α 0 al direcţiei către un punct adiacent P' n . La punctul de plecare al cursului poligonometric, adică în punctul P n , se măsoară și unghiul adiacent β 1 dintre prima latură a cursului și direcția inițială P n P' n . Atunci unghiul de direcție al laturii i (α i ) și coordonatele punctului i + 1 (x i+1 , y i+1 ) ale mișcării poligonometrice pot fi calculate prin formulele:

Pentru a controla și a evalua acuratețea măsurătorilor într-un curs poligonometric, punctul său final n + 1 este combinat cu punctul de referință P k , ale cărui coordonate x k , y k sunt cunoscute și în care unghiul de direcție α k al direcției la punctul adiacent P' k este de asemenea cunoscut . Acest lucru face posibilă calcularea așa-numitului. discrepanțe unghiulare și de coordonate în cursul poligonometric, în funcție de erorile de măsurare a lungimilor dreptelor și unghiurilor și exprimate prin formulele:

f α = α n+1 - α k f x = x n+1 - x k f y = y n+1 - y k

Aceste discrepanțe sunt eliminate prin corectarea unghiurilor măsurate și a lungimilor laturilor cu corecții care sunt determinate din calcule de egalizare folosind metoda celor mai mici pătrate .

Cu o dimensiune semnificativă a teritoriului pe care ar trebui creată o rețea geodezică de referință, sunt așezate pasaje poligonometrice care se intersectează reciproc, formând o rețea poligonometrică (Fig. 2).

Instrumente

Unghiurile din poligonometrie sunt măsurate de teodoliți , iar obiectele de vedere , de regulă, sunt mărci speciale instalate în punctele observate. Lungimile laturilor mișcărilor și rețelelor poligonometrice sunt măsurate cu benzi sau fire de măsurare din oțel sau invar ( dispozitiv de bază ). Rezultatele măsurătorilor de lungimi și unghiuri în poligonometrie, prin introducerea de corecții corespunzătoare în acestea, sunt aduse în sistemul de coordonate în care trebuie determinate pozițiile punctelor poligonometrice. De la mijlocul anilor 1940, telemetrule optice puteau fi folosite și pentru diferite clase, iar telemetrul laser la mijlocul anilor 70.

Metode indirecte de poligonometrie

În cazurile în care condițiile de teren sunt nefavorabile pentru măsurarea directă a liniilor, lungimile laturilor pasajelor și rețelelor poligonometrice sunt determinate indirect prin metoda paralaxei (așa-numita poligonometrie paralactică). În acest caz, pentru a determina lungimea liniei I K , aproximativ în mijlocul acesteia, măsurați o bază scurtă AB de lungimea b, perpendiculară pe aceasta și, de asemenea, măsurați unghiurile paralactice φ1 și φ2, sub care această bază este vizibilă. de la capetele liniei. Mărimea bazei este aleasă astfel încât valorile acestor unghiuri să fie de aproximativ 3-6°. Apoi lungimea dreptei I K se calculează cu formula:

În funcție de condițiile zonei, se folosesc și alte scheme de măsurare indirectă a laturilor pasajelor poligonometrice ( serif direct și invers ).

Poligonometrie urbană

Poligonometria a găsit cea mai largă aplicație în crearea unei justificări geodezice pentru sondaje la scară largă în orașe, în construirea unei justificări geodezice pentru structurile inginerești speciale. Rețelele poligonometrice din orașe constau din mișcări de clasa a 4-a (cu precizie redusă), cifre 1 și 2. Poligonometria urbană de clasa a 4-a diferă semnificativ de rețelele poligonometrice de clasa a IV-a dintr-o zonă neconstruită. Mișcările poligonometrice sunt distribuite uniform în tot orașul. Centrele de sol sunt așezate, de regulă, în zonele neamenajate, semnele de perete sunt instalate în intravilan. Cu toate acestea, fixarea punctelor de poligonometrie de înaltă calitate cu semne de perete este posibilă numai în 30% din numărul total de cazuri. În restul de 70%, reconstrucția pasajelor și cartierelor, îmbunătățirea suprafețelor drumurilor, iarna, stratul de zăpadă și poleiul duc la distrugerea a până la 50% din punctele ipotecate în termen de 10-15 ani. Având în vedere care, în zona suburbană și în mediul urban, nu toate centrele de poligonometrie sunt fixate cu puncte permanente, ci rar și în perechi, asigurând fixarea ambelor capete ale liniei. Punctele nodale sunt supuse fixării obligatorii de către centrele permanente. [1] [2] .

Clasificare

În funcție de precizia și ordinea construcției, mișcările poligonometrice și rețelele sunt împărțite în clase care nu corespund întotdeauna claselor de triangulație . Diferite clase și categorii de rețele poligonometrice sunt caracterizate de următorii indicatori de precizie:

Clasele/Rangurile Eroare de unghi eroare relativă a părții de deplasare Lungimea laterală a cursei perimetrul poligonului numărul de întâlniri
eu clasa ±0,4 1: 300.000 20…25 km 250 km
clasa a II-a ±1,0 1: 250.000 12…18 km 200 km optsprezece
clasa a III-a ±1,5 1:200.000 5…8 km 100…120 km 12
clasa a IV-a ±2,0 1:150.000 2…5 km 60 km 9
Gradul 4 (cu precizie redusă) ±3,0 1: 25.000 2…0,25 km 30 km 6
1 rang ±5,0 1: 10.000 0,8…0,12 km 15 km 3
a 2-a categorie ±10,0 1:5000 0,35…0,08 km 9 km 2

[3] [4] [5] [6]

În rețelele de poligonometrie de categorii 1, 2 și superioare cu laturi mai mari de 500 de metri, măsurătorile se efectuează folosind un sistem cu 3 standuri. Rețelele poligonometrice create pentru inginerie și alte scopuri, în special pentru sondaje urbane, pot avea indicatori de precizie ușor diferiți. În unele cazuri, este permisă combinarea rețelelor din două clase (categorii) într-o singură ajustare, ținând cont de greutate. Este permisă combinarea în perechi - clasele III și IV, 1 și 2 cifre, în timp ce egalizarea comună a clasei IV și a 1 cifră nu ar trebui permisă. Poligonometria categoriei a II-a se realizează numai din punctele categoriei I, iar rețelele clasei IV numai din punctele clasei III. Cerințe similare se aplică rețelelor de triangulație [7] [8]

Istorie

Originea metodei poligonometriei este necunoscută. În trecut, a avut o utilizare limitată din cauza volumului mare de măsurători liniare, care, în plus, a fost îngreunată de condițiile terenului, de volumul echipamentului necesar și de imposibilitatea monitorizării rezultatelor lucrării până la finalizarea acesteia. . Prin urmare, în trecut, metoda poligonometriei a fost folosită doar pentru a justifica sondaje urbane și pentru a îngroșa rețeaua geodezică de referință creată prin metoda triangulației.

Apariție la începutul secolului al XX-lea. instrumentele de măsurare suspendate de la Invar au facilitat măsurătorile liniare, le-au crescut precizia și le-au făcut mai puțin dependente de condițiile terenului. În acest sens, metoda poligonometriei a devenit comparabilă ca valoare și precizie cu metoda triangulației. Un rol important în dezvoltarea poligonometriei l-au jucat cercetările geodezistului rus V. V. Danilov, care a dezvoltat în detaliu metoda poligonometriei paralactice, care a fost .YaV.desubliniată În dezvoltarea teoriei și metodelor poligonometriei, lucrările geodezilor sovietici A. S. Chebotarev și V. V. Popov, care au dezvoltat metode raționale pentru efectuarea lucrărilor poligonometrice de diferite tipuri și precizie, precum și metode de procesare computațională și estimare a erorii rezultatelor lor. , au fost de mare importanță.

Vezi și

Note

  1. Bolshakov V.D., Marcuse Yu.I. Introducere // Poligonometria orașului.Moscova: Nedra, 1979. P. 7. 303 p.
  2. Trevogo I. S., Shevchuk P. M. CAPITOLUL 1 PROIECTAREA, RECONSTRUCȚIA ȘI CONFIGURAREA ARTICOLELOR DE POLIGONOMETRIE ORAȘĂ // Poligonometria orașului .. - Moscova: Nedra, 1986. - P. 6,7,18. — 303 p.
  3. S.G. Sudakov. 1. Dezvoltarea Rețelelor Geodezice de bază în URSS // Rețelele Geodezice de bază. - Moscova: „Nedra”, 1975. - S. 20,21,22,27. — 368 p.
  4. „Rețele geodezice de stat și speciale” . Preluat la 7 ianuarie 2020. Arhivat din original la 10 ianuarie 2022.
  5. Metoda tehnicilor circulare - metoda Struve . Preluat la 23 aprilie 2020. Arhivat din original la 2 februarie 2020.
  6. GKINP 02-033-82
  7. S.G. Sudakov. Rețele geodezice de bază. - Moscova: „Nedra”, 1975. - S. 164, 237. - 368 p.
  8. GKINP-02-033-82

Literatură

  • Manualul Topografului, ed. V. D. Bolshakov și G. P. Levchuk, M., 1966
  • Danilov V. V., Poligonometrie exactă, ed. a II-a, M., 1953
  • Krasovsky F. N. și Danilov V. V., Ghid pentru geodezia superioară, partea 1, c. 2, M., 1939
  • Chebotarev A. S., Selikhanovich V. G., Sokolov M. N., Geodezia, partea 2, M., 1962
  • Chebotarev A. S., Calcule de egalizare pentru lucru poligonometric, M. - L., 1934
  • Popov V.V., Poligoane de echilibrare, ed. a IX-a, M., 1958
  • Kuzin N. A. și Lebedev N. N., Un ghid practic pentru poligonometria urbană și de inginerie, ed. a 2-a, M., 1954
  • Instrucțiuni privind construcția rețelei geodezice de stat a URSS, ed. a II-a, M., 1966.
  • Instructiuni de poligonometrie si trilatere, M., Nedra, 1976.