На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Построение цифровых моделей местности на основе полевого сбора топографической информации

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 13.05.2012. Сдан: 2011. Страниц: 10. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
 


    Содержание 

      Введение 

    Плановое  и высотное обоснование для топографических  съемок крупных масштабов
    Геодезическая основа крупномасштабных топографических  съемок. Государственная геодезическая  сеть. Геодезические сети сгущения
    Съемочное обоснование
    Тахеометрическая съемка
    Цифровая  модель местности
 
    Построение  цифровых моделей местности с  использованием программного комплекса  «CREDO»
    Общие сведения
    Порядок описания работы в CREDO_DAT
    Обработка полевых измерений
    Построение  топографического плана и формирование цифровой модели местности в CREDO_MIX
 
    Заключение
 

    Введение
 

    1. Плановое и высотное  обоснование для топографической съемки крупных масштабов 

    1.1. Геодезическая основа  крупномасштабных  топографических  съемок. Государственная  геодезическая сеть. Геодезические сети сгущения 

     Геодезическая сеть делится на государственную  геодезическую сеть, геодезическую  сеть сгущения и съемочную геодезическую  сеть, которые различаются по характеру  и последовательности построения, точности и назначению. Наиболее точной и  общей является государственная геодезическая сеть, подразделяющаяся на 4 класса. [4]
     Геодезическая государственная сеть служит для  выполнения научных и научно-технических  геодезических задач. Она является главной геодезической основой  топографических съемок всех масштабов и должна удовлетворять различным требованиям.
     Густота пунктов государственной геодезической  сети регламентируется соответствующими инструкциями и установлена в  следующих размерах: для съемок в  масштабе 1:25000 и 1:10000 - 1 пункт на 50-60км2; для съемок в масштабе 1:5000 – 1 пункт на 20-30км2; для съемок в масштабе 1:2000 – 1 пункт на 5-15км2. [3]
     Государственные геодезические сети создаются методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации. Триангуляцией называют построение на местности системы примыкающих друг к другу треугольников, в которых измерены горизонтальные углы и отдельные длины сторон. Измеренные стороны называют базисными. Они служат для вычисления остальных сторон треугольника. Вершины треугольника называются пунктами триангуляции.
     Полигонометрия  – построение на местности системы  ходов в виде ломаных линий, в  которых измерены длины всех сторон и горизонтальные углы поворота. Вершины полигонометрических ходов называются пунктами полигонометрии.
     Трилатерация  создается в виде системы примыкающих друг  к другу треугольников, у которых измерены стороны. [4]
     Выбор метода построения сети определяется экономической и технической  целесообразностью.
     Государственная геодезическая сеть первого и  второго класса создается методами триангуляции и полигонометрии и предназначается для научных исследований, связанных с определением фигуры и размеров Земли как планеты, для распространения единой системы координат на всю территорию страны. [4]
     Триангуляцию  первого класса строят в виде астрономо-геодезической сети первого класса. Данную сеть строят в виде системы полигонов периметром 800-1000км. полигоны состоят из звенье-цепочек треугольников протяженностью до 200км вдоль меридианов и параллелей. Форма треугольников должна быть близкой к равносторонней с длиной стороны не менее 20 км.
     Триангуляция  второго класса является основной опорной  сетью, служащей для развития сетей  последующего сгущения и геодезического основания всех топографических  съемок и изысканий инженерных сооружений. Треугольники второго класса заполняют сплошной сетью полигоны первого класса. Длины сторон треугольников второго класса 7-20км. Благодаря своей жесткости и высокой точности сеть второго класса, наряду с сеть первого класса, может быть использована и для целей научного исследования. [3]
     Триангуляция  третьего и четвертого класса являются дальнейшим сгущением государственной  геодезической сети для целей  крупномасштабного картографирования  и основания строительства инженерных сооружений. Государственные геодезические  сети третьего и четвертого классов располагаются внутри треугольников второго класса. [4]
     По  состоянию на конец 1980-х гг. плановая ГГС Республики Беларусь включала 6793 пункта, в том числе пунктов триангуляции 1, 2 классов – 2509 и 3, 4 классов – 4284, а средняя плотность составляла 1-2 пункт на 30,3 км. В  последнее  время  геодезическая  служба  Республики  Беларусь осуществляет  переход  на  автономные  методы  координатных определений путем внедрения спутниковых систем позиционирования, т.е. определяется местоположение (координаты) объектов при помощи ИСЗ. В настоящее время действуют две глобальные системы позиционирования: в США – Global Positioning System (GPS) и в России – глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС). [5]
     Геодезические сети сгущения создаются при недостаточной для последующих работ плотности пунктов государственной сети. По точности и последовательности развития они подразделяются на первый и второй разряды и создаются методами полигонометрии и триангуляции. [4]
     Геодезические сети сгущения служат основой для создания съемочного обоснования топографических съемок. Хотя геодезические сети сгущения создаются те ми же методами, но длины сторон и точность их измерений при этих работах значительно меньше. Высотную сеть сгущения образуют пункты технического нивелирования, в которых допустимая невязка в сумме превышений, равна 50мм*vL км, где L- длина хода.  

 

1.2. Съемочное обоснование 

     Съемочное обоснование создается высотной и плановой съемкой.
     Выбор точек съемочного обоснования зависит  от того, как оно будет использоваться в процессе съемки. Рекогносцировка завершается составлением плана съемочного обоснования, который представляет собой схематический чертеж, а на нем указывается способ привязки и выполняемые измерения на каждой точке хода. При выборе на местности точек теодолитного хода нужно, чтобы из каждой точки хода были видны вешки, установленные в задней и передней точках, расстояние между вешками углов должны быть от 50 до 100м.
     Плановая (горизонтальная) теодолитная съемка относится к угломерному виду съемок, при которой на местности измеряют расстояние лентой и дальномером и горизонтальные углы с помощью теодолита. [1]
       Теодолитэто геодезический прибор, предназначенный для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов, а также магнитных азимутов направлений и расстояний по нитяному дальномеру. Угломерная съемка производилась теодолитом 2Т30П.
     При угломерной съемке в вершине измеряемого  угла устанавливают теодолит, а по сторонам угла – вешки. Затем приводят теодолит в рабочее положение, т.е. центрируют и горизонтируют.
     Центрирование состоит в расположении вертикальной оси теодолита по нити отвеса над  точкой. Горизонтирование состоит в  приведении вертикальной оси прибора  в отвесное положение. [5]
     Полный  прием измерения угла состоит из двух равноправных полуприемов, выполняемых при двух положениях вертикального круга относительно визирной оси теодолита.
     Первый  полуприем производится при положении  круг право. Закрепляют горизонтальный круг и, перемещая алидаду, визируют на нижнюю часть задней вешки. Снимают отсчет по отсчетному устройству и записывают в журнал для измерения углов. Затем зрительную трубу визируют на нижнюю часть передней вешки, результат записывают в журнал. Измеренный угол равен разности отсчетов на заднюю и переднюю вешки, т.е. ?=З-П.
     Второй  полуприем выполняют в положении  круг лево, для этого зрительную трубу переводят через зенит  и повторяют измерения угла в  том же порядке, что и в первом полуприеме. Результаты измерений записывают в журнал.
     Если  расхождение между результатами в полуприемах не превышают для теодолита 2Т30П 1,5, то за окончательное значение угла принимают среднее арифметическое, т.е. ?ср.= (?1+ ?2)/2.
     При теодолитной съемке также измеряют расстояние между станциями.
     Обработка материалов угломерной съемки состоит из двух частей: вычислительной и графической. В вычислительную часть обработки материалов угломерной съемки входят:
      увязка внутренних углов,
      вычисление магнитных азимутов,
      вычисление горизонтальных проложений линий (S=D*cos?, где D - результат измерения линий, ? - угол наклона линии к горизонту),
      вычисление координат точек.
     Результаты  полевых измерений и вычислений записывают в ведомость вычисления координат. [5]
     Определение отметок высот точек местности  сводится к установлению превышений между исходной (начальной) точкой и определяемыми. Совокупность измерительных действий по определению высотных характеристик элементов изучаемой местности называют нивелированием. Различают несколько основных методов нивелирования: геометрическое, тригонометрическое и физическое. [4]
     Измерения превышений между точками было проведено  нивелиром 3Н-3КЛ методом геометрического нивелирования.
     Нивелирование на станции выполняется в таком  порядке. Рейки устанавливают на точках, расстояние между которыми 100-200 м (на равнинной местности). Посредине между рейками устанавливают нивелир и приводят его в рабочее положение. Отсчеты по рейкам берут в следующем порядке:
      по черной стороне задней рейки;
      по красной стороне задней рейки;
      по черной стороне передней рейки;
      по красной стороне передней рейки.
     Отсчеты записывают в журнал  геометрического  нивелирования.
     Камеральные работы при нивелировании – математическая обработка результатов, а так  же построение профиля трассы.
     Вычислительные  работы включают следующие операции.
     Постраничный  контроль: на каждой странице журнала подсчитывают суммы отсчетов по черной и красной стороне задних и передних реек. Вычисляют превышения, для этого отнимают отсчет по черной (и красной) стороне задней рейки от передней, т.е. З-П. Вычисляют среднее значение превышений, затем  вычисляют суммы вычисленных и средних превышений. При замкнутом нивелирном круге сумма средних превышений должна быть равна нулю.
     Распределение невязки с обратным знаком равномерно между всеми средними превышениями. Невязка высчитывается по формуле:
     fL =?Lср..
     Вычисление  высотных отметок. Зная высоту первой станции и исправленные превышения, находят высотные значения других станций.
     Графические работы  заключаются в построении профиля трассы.
     В результате получают съемочное обоснование для тахеометрической съемки [рис.1]. 
 
 

 

1.3. Тахеометрическая съемка 

     Тахеометрическая  съемка – один из видов топографической  съемки, выполняемой с помощью  геодезических приборов – тахеометров.
     Тахеометрическая  съемка имеет ряд преимуществ перед другими видами наземных съемок в условиях, когда полевые работы необходимо выполнить в сравнительно короткий срок или нет благоприятной погоды для выполнения съемки другими методами. Недостаток тахеометрической съемки заключается в том, что при составлении плана в камеральных условиях исполнитель не видит местности, поэтому возможен пропуск отдельных деталей и связанное с этим некоторое искажение в изображении рельефа. [4]
     В процессе тахеометрической съемки при  одном визировании на точку можно  определить ее плановое и высотное положение, т.е. в ходе тахеометрической съемки определяем дальномерное и расстояние; вертикальный угол контуров, объектов местности и рельефа; горизонтальный угол контуров, объектов местности и рельефа.
     Для тахеометрической съемки применяются технические теодолиты (2Т 30П), а также специальные приборы – тахеометры.
     Съемку  контуров, объектов местности и рельефа выполняют относительно точек съемочного обоснования.  Места постановки реек в характерных точках местности  называют  пикетами. Пикеты на местности выбирают с таким расчетом, чтобы по ним на плане можно было изобразить  предметы и контуры местности, а также рельеф. Пикеты, предназначенные для определения только элементов ситуации, называют контурными, а для съемки рельефа – орографическими.  Перед началом съемки проводят осмотр местности, определяют характер и структуру рельефа, намечают положение съемочных пикетов на местности. Контурные пикеты выбирают с учетом отображения объектов и элементов ситуации местности (сооружений, построек, дорог, просек (их поворотов и пересечений, рек, озер, ЛЭП, мостов, шлюзов, колодцев, отдельно стоящих деревьев и т. д.). Орографические  пикеты  выбираются на  всех  характерных точках и линиях рельефа: на вершинах и подошвах холмов,  на  дне  и  бровках котловин, лощин, оврагов, на водоразделах и хребтах, в местах изменения крутизны скатов. Съемку предметов, контуров и рельефа местности производят полярным способом,  вертикальные  и  горизонтальные  углы  измеряют  при  одном положении  вертикального круга (обычно КЛ), расстояния до пикетов определяют нитяным дальномером.
     Работу  на станции при съемке ситуации и  рельефа выполняют следующим  образом:
      устанавливают прибор в рабочее положение над точкой теодолитного хода. Измеряют высоту прибора i при помощи рейки и отмечают ее на рейке и записывают в журнал тахеометрической съемки;
      ориентируют горизонтальный круг: совмещают ноль лимба с нулем алидады горизонтального круга, винтами лимба и зрительной трубы визируют на начальное направление. Закрепляют лимб и открепляют алидаду;
      на установленную рейку визируют и определяют расстояние до рейки по дальномерным штрихам дальномера;
      наводят средний горизонтальный штрих сетки нитей на высоту прибора i, отмечают на рейке, и берут отсчет по горизонтальному и вертикальному кругу. Отсчет по горизонтальному кругу – горизонтальный угол;
      в ходе тахеометрической съемки заполняют журнал – дальномерное расстояние, горизонтальный и вертикальный угол.
     Параллельно с записью данных в журнале  для каждой станции ведут абрис – схематический чертеж, на котором зарисовывают на глаз снимаемую ситуацию и рельеф. [4]
     Камеральные работы при тахеометрической съемке включают: проверку полевых журналов, вычисление плановых координат точек  тахеометрического хода, вычисление отметок пикетов, построение топографического плана местности.[4]
     На  основании полученных отметок высоты точек тахеометрического хода и  данных превышений между ними и соответствующими пикетами вычисляют отметки высот каждого пикета. Для вычисления используют следующие формулы:
      угол наклона ?=КЛ-МО;
      горизонтальное проложение S=dcos2?, где d- дальномерное расстояние;
      превышение пикетов h=stg?+i­?;
      высотная отметка пикета H=Hст+L. [2]
     По  окончании вычислений приступают к  графической обработке полученных материалов.
     Для нанесения на планшет пикетных точек  используют круговой тахеометрический транспортир. Установив транспортир  на съемочной точке, совмещают его  нулевой диаметр с линией хода, по которой проводилось ориентирование лимба прибора, и намечают на окружности направление на пикетных точках. По этим направлениям откладывают соответствующие горизонтальные проложения и получают положение пикетных точек. Возле точек ставят их номер и отметку. [4]
     После нанесения пикетных точек приступают к проведению горизонталей методом графического интерполирования. Оно выполняется по направлениям ската, отмеченным в абрисе.
     После завершения интерполирования, точки  с однозначными отметками соединяют  в начале схематично, а затем проводят так называемую укладку горизонталей – сглаживают угловатость, уточняют положение горизонталей по всем направлениям с тем, чтобы на скатах одинаковой крутизны расстояние между ними были равны. Окончательное оформление плана проводится в соответствии с принятыми «Условными знаками для топографических планов масштаба 1:5000, 1:2000, 1:1000 и 1:500». [4]
     1.4. Цифровая модель местности 

     Сущность  и содержание топографических работ  определяет метод моделирования, при котором данному реальному физическому объекту – местности – ставится в соответствии некоторый объект, называемый моделью. С позиции топографо-геодезического производства эти модели представляют собой некоторую информационную систему свойств местности и могут быть как моделями различных совокупностей объектов, начиная от аспектов набора объекта (гидрография, растительность и др.) и кончая моделью всей системы объектов   (местности). [2]
     Расширение  области применения цифровых моделей  местности (ЦММ), принятие ЦММ в качестве информационной основы автоматизированного  картографирования и информационных систем накопления топографической информации в банках данных определили сущность ЦММ как совокупности информации обо всех элементах местности – рельефе, ситуации, топографических объектах. [2]
     ЦММ ориентирована на отображение топографических  свойств местности. Следовательно, ЦММ – топографическая модель, которая содержит топографическую информацию.
     Важной  особенностью ЦММ является наличие структуры в виде упорядоченного множества точек или чисел, совокупности взаимосвязанных точек и элементов. Также можно отметить ряд свойств ЦММ, которые обеспечивают решение топографических и инженерных задач: адекватность модели исходному объекту – местности, непрерывность, точность, однозначность и реальность модели.
     ЦММ является первичной моделью местности.
     Базовым понятием цифрового картографирования является «цифровая (топографическая) модель местности». Составными частями ЦММ являются «цифровая модель рельефа» и «цифровая модель ситуации». Следующими по уровню детализации будут «цифровая модель топографической поверхности» и «цифровая модель топографического объекта ». [2]
     Исходя  из того, что топографическая ЦММ является базовым понятием цифрового картографирования местности, и определяется ее принципиальная сущность: содержание модели составляет топографо-геодезическая информация; модель представляет собой некоторую систему данных, поэтому характеризуется определенной структурой; модель обладает рядом свойств и может быть описана набором параметров; модель создается по средствам сбора и преобразования топографической информации по определенным математическим законам в соответствии с некоторым алгоритмом.
     ЦММ можно представить в виде сочетания абстрактной математической модели  с интерпретацией этой модели на конкретной предметной области. Абстрактная математическая модель представляет собой конечное множество переменных и констант с явно заданными отношениями, т.е. может рассматриваться как некоторая знаковая система с конечным набором символов и строго определенными правилами оперирования этими символами. Интерпретацию модели можно понимать как установление соответствия между символами и отношениям абстрактной модели и реальными данными, т.е. как процесс наполнения некоторой математической схемы фактической информацией. Т.о. содержание ЦММ составляют некоторая служебная информация, формально отображающая абстрактную математическую модель местности, и интерпретирующая эту модель топографическая информация о топографических свойствах местности. [2]
     Служебная информация – совокупность понятий  и данных, характеризующих содержание и свойства ЦММ: заданные признаки топографических  свойств местности; степень абстрагирования и детализации съемки ситуации и рельефа (масштаб, точность и т.д.); систему идентификации топографических элементов (номер точки, название участка); математическую основу (систему координат и высот). Т.о. служебная информация не зависти то свойств конкретной местности и характеризуется только «модельными» представлениями о ней.
     Топографическая информация включает в себя комплекс формализованных сведений об элементах  местности, полученных геодезическими и фотограмметрическими  методами.
     В состав ЦММ входят модели самостоятельных элементов местности. Рассмотрим модели, начиная с последнего уровня детализации – модели точек.
     Модель  точки характеризуется самым простым содержанием и структурой. В большинстве случаев реализаций это двухмерный (для точек контуров) или трехмерный (для точек поверхности) вектор.
     Модель  контура представляет собой некоторую структуру элементарных дуг и (или) линий отрезков, заданных набором моделей точек местности, связанных некоторыми отношениями.
     По  характеру распределения точек все модели топографических поверхностей можно отнести к четырем типам:
      геометрически упорядоченная (регулярная) модель, в которой поверхность задана точками, являющимися в плане вершинами геометрически правильных фигур;
      геоморфологически упорядоченная (аналоговая) модель, содержащая точки, расположенные на структурных линиях, на горизонталях, в местах локальных экстремумов поверхности (характерные точки поверхности);
      полурегулярная модель, представляющая собой комбинацию первых двух типов моделей;
      хаотическая (случайная) модель, в которой поверхность задана точками, расположенными произвольным образом.
     Модели  местного предмета (все расположенные  на местности объекты и как  естественного, так и искусственного происхождения) являются описанием  картографируемого объекта, создающим понятие (код), идентифицирующий вид объекта, и совокупность свойств этого объекта.
     Модель  топографического объекта представляет собой совокупность модели контура и модели местного объекта, причем в качестве объекта здесь могут выступать как объекты ситуации, так и объекты рельефа, образующие отдельные его формы.
     Выделяют  три формы модели объекта:
        площадная модель, отображающая пространственное положение объекта линий его контура;
        линейная модель, отображающая положение объекта линий симметрии контура;
        точечная модель, отображающая положение объекта точкой «центр тяжести» контура.
     ЦММ имеет определенную структуру. Соответственно объектному подходу, где в качестве информационного ядра ЦММ приняты модели топографического объекта и топографической поверхности, в ЦММ выделяют пять уровней.
     Первый  уровень иерархии ЦММ соответствует  элементарным информационным частям моделей  топографического объекта и топографической  поверхности – моделям точек  контуров и поверхности.
     На  втором уровне абстрагирования ЦММ представляет совокупность цифровых моделей контуров ситуации и отдельных форм рельефа, цифровых моделей самих местных предметов и форм рельефа, а также системных параметров, определяющие соответствие контуров предметам ситуации и формам рельефа.
     Третий  уровень описания ЦММ содержит цифровые модели ситуации и рельефа местности, модели топографической поверхности  и объединяющие их параметры для  ситуации и для рельефа. [2]
     Четвертый уровень иерархии моделей ЦММ  составляют цифровые модели ситуации и рельефа. Объединение их в соответствии с системными параметрами (единая система координат, одна степень подробности отображения рельефа) образует последний, пятый уровень абстрагирования цифровую модель местности. [2]
     В соответствии с рассмотренным содержанием и структурой ЦММ алгоритм моделирования местности можно представить совокупностью процессов сбора и последовательного обобщения топографической информации от исходных данных до ЦММ. Анализ содержания информации по степени ее обобщения позволяет представить информационные массивы моделирования в виде четырехуровневой системы:
        уровень 1 – съемочная информация, характеризующая отдельные свойства элементов местности, формирующаяся в процессе топографической съемки;
        уровень 2 – информация, характеризующая простые элементы местности (объекты наблюдений) и представляющая собой упорядоченную совокупность наблюдаемых свойств этих элементов;
      уровень 3 – информация, характеризующая сложные элементы местности (объекты съемки) и представляющая собой совокупность свойств этих элементов, систематизированных в пределах каждого снимаемого элемента;
        уровень 4 – информация,  характеризующая местность (объект картографирования) и представляющая собой совокупность всех отображаемых при съемке совокупность местности, упорядоченных в пределах заданного участка картографирования.
    Главным требованием, предъявляемым к модели местности, является обеспечение заданного  подобия модели моделируемому объекту  – местности.
 

    2. Построение цифровых моделей местности с использованием программного комплекса «CREDO» 

    2.1. Общие сведения 

         Программный комплекс CREDO используется во многих странах СНГ. Функции моделей CREDO представлены:
        собирать и обрабатывать всю топографо-геодезическую информацию различными методами;
        формировать ЦММ инженерного назначения и представление их в бумажном и электронном виде;
        создавать объемную геологическую модель местности на основе методики, позволяющей одновременно строить и корректировать несколько вертикальных инженерно-геологических разрезов произвольной топологии;
        проектировать с использованием ЦММ генеральный план (коммуникации и т.д.);
        проектировать геометрию транспортных объектов;
        экспортировать данные.
    Каждая  система CREDO участвует в едином технологическом процессе.
         CREDO состоит из следующих систем:

и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.