§ 62. Обработка результатов измерений

Обработку полевых измерений производят в два этапа: предва­рительную обработку и уравнительные вычисления. При предвари­тельной обработке проверяют правильность полевых записей и вы­числений, соответствие измерений требованиям точности, готовят данные для уравнительных вычислений. Предварительная обработка выполняется в такой последовательности:

а) проверка полевых журналов и предварительная оценка точ­ности (на станции);

б) вычисление элементов приведения и длин исходных сторон в триангуляции; вычисление длин линий и средних значений углов

в полигонометрии;

в) составление схемы сети: триангуляции, полигонометрии, аналитической сети, сети нивелирных и съемочных ходов с показом на ней всех исходных и измеренных величин;

г) подсчет фактических и допустимых невязок, оценка точности

по невязкам;

д) вычисление предварительных — рабочих координат и высот

пунктов для съемочных работ.

Заключительная часть обработки — уравнительные вычисления и составление каталогов координат пунктов и высот реперов и

марок.

Выбор способа уравнивания зависит от требуемой точности сети. По этим соображениям результаты измерений в сетях старших классов уравнивают строгими способами, а в сетях низших поряд­ков они могут уравниваться с применением упрощенных методов.

Результаты измерений в триангуляционных инженерных сетях преимущественно уравнивают методом условных измерений, по углам, с включением в систему уравнений весовых функций сторон.

Результаты измерений в аналитических сетях I и II разрядов рекомендуется уравнивать способом условных или посредственных измерений. Это положение можно легко осуществить при уравни­вании аналитических сетей с небольшим числом элементов и про­стых по конфигурации. В сложных сплошных аналитических сетях возникает большое количество уравнений, и их уравнивание строгим методом возможно лишь с применением ЭВМ.

Уравнивание результатов измерений в сплошных аналитических сетях, учитывав сравнительно невысокую точность угловых изме­рения, нуждается в дополнительной проработке и, в частности, в поисках упрощенных методов уравнивания.

Уравнивание результатов измерений в полигонометрических хода и сетях I и II разрядов выполняют методом раздельного уравнивания, при котором сначала уравнивают углы, а затем невязки в приращениях координат. В системе ходов с узловыми точками вначале определяют коор­динаты узловых точек, а затем уравнивают отдельные ходы между узловыми и твердыми точками. Веса ходов при определении узловых дирекционных углов принимают равными величинам, обратно про­порциональным числу измеренных углов в ходе, а веса координат узловых точек - величинам, обратно пропорциональным длинам ходов. Если же линии в ходах измерены светодальномером или параллактическим методом, то веса принимают равными величинам, обратно пропорциональным числу сторон в ходе.

Особо следует остановиться на системе координат геодезической сети, развиваемой на площадных объектах.

Обычно плановая привязка объектов промышленного и город­ского строительства к пунктам государственной плановой сети про­изводится только по специальному разрешению. Как правило, опор­ную сеть, развиваемую на площадных объектах, вычисляют в мест­ной (частной) системе координат. Эта частная система может рас­пространяться только на данный объект или группу близко распо­ложенных объектов, например, город и находящиеся в сфере его влияния промышленные предприятия. Желательно, чтобы оси част­ной прямоугольной системы координат конкретного объекта были ориентированы по странам света с ошибкой не более 1—2', для чего должен быть определен истинный азимут какой-нибудь стороны сети планового обоснования. Истинный азимут можно определить астро­номическими способами или на основе гироскопических измерений. Геодезические сети на площадных объектах выполняют двоякую роль: они служат плановым обоснованием крупномасштабных съемок, на основе которых ведется проектирование сооружений, и основой для переноса проекта сооружения в натуру. Учитывая, что геоде­зическое обоснование в конечном счете должно обеспечить возведе­ние инженерного сооружения на реальной местности, необходимо уточнить понятие поверхности относимости для выполняемых при этом геодезических построений.

Поверхностью относимости плановых государственных сетей является референц-эллипсоид Красовского и плоскость координат в проекции Гауссу—Крюгера. Для перехода с поверхности земли, где велись измерения расстояний (базисов), к названным поверхностям не­обходимо в результаты измерения линий ввести следующие поправки:

а) за переход на эллипсоид Красовского

б) за переход на плоскость в проекции Гаусса—Крюгера

Здесь Н_т — средняя высота измеренного базиса над поверхностью геоида;

h_m — высота геоида над поверхностью референц-эллипсоида в месте расположения базиса;

R_a и R_m — соответственно радиусы кривизны сечения зем­ного эллипсоида по линии базиса и средний радиус кривизны для средней точки измеряемой линии;

В — длина базиса;

Y_m — среднее значение ординат концов базиса;

Ys — расстояние (по геодезической линии) между кон­цами измеряемой линии на эллипсоиде.

Введение этих поправок в длины базисов и линий в инженерных сетях приводит к заметному искажению длин и, как следствие этого, к ощутимым погрешностям в разбивочных работах, что совершенно недопустимо. Таким образом, проектирование инженерных сетей на эллипсоид Красовского в проекции Гаусса в большинстве слу­чаев не требуется.

Проф. Н. Н. Лебедев [27] на основании исследований приводит рекомендации для исключения искажений в инженерных сетях благодаря введению в непосредственные измерения линий поправок за редуцирование:

1) редуцировать геодезическую сеть на поверхность с отмет­кой Н_т, равной средней отметке территории площадки; осевой меридиан трехградусной зона располагать так, чтобы удаление от него точек территории не превышало определенных пределов;

2) учитывая, что поправки за редуцирование на поверхность эллипсоида и плоскость Гаусса имеют разные знаки и поэтому ча­стично компенсируются, можно поставить условие, чтобы остаточная часть поправки не превышала определенной, наперед заданной вели­чины, и для этого случая определить пределы удаления Y_m частей осваиваемой территории от осевого меридиана при заданных высотах

площадки Н_ср.

Положив, что остаточная величина поправки после компенса­ции не должна превышать 1 : 50 000 от длины редуцируемой линии, Н. H. Лебедев нашел значения Y_m, при которых поправки в линии, при определенной средней высоте площадки H_cp не будут превосхо­дить указанного предела (табл. 34).

Если территория площадки расположена в высотных и плановых границах, указанных в табл. 34, то при использовании координат пунктов государственной плановой сети для вычисления координат пунктов местной сети нет необходимости вводить в последние по­правки за переход на эллипсоид и проекцию Гаусса, а нужно непо­средственно использовать координаты государственных пунктов,

взятые из каталога. Если территория площадки не попадает в ука­занные границы, то поправки получаются больше 1 : 50 000 и в таком случае рекомендуется произвести обратное редуцирование (коорди­нат) государственной сети на поверхность площадки, чтобы местная сеть могла быть привязана и вычислена в местной (нередуцированной) системе координат.

Результаты измерений в нивелирных ходах и в сетях уравни­вают методами эквивалентной замены, условных измерений и поли­гонов; реже применяют метод посредственных измерений и метод узлов.

Отметки точек и реперов, как правило, вычисляют в Балтийской системе высот; только в тех случаях, когда вблизи объекта работ отсутствуют реперы общегосударственной нивелирной сети, прихо­дится вести работы в условной системе. Знание абсолютных высот особенно необходимо при гидротехническом строительстве, строи­тельстве мостов, портов и других объектов, входящих в контакт с текущими или стоячими водами.