Разработка методики создания опорных сетей при строительстве мостов большой протяженности в горных районах

Главная страница
Контакты

    Главная страница



Разработка методики создания опорных сетей при строительстве мостов большой протяженности в горных районах



страница27/27
Дата19.08.2017
Размер2.95 Mb.
ТипДиссертация


1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   27

Рисунок 5. Схема разбивочной сети при строительстве моста Та Хоа

Выполненные измерения спутниковыми приемниками по приведенной методике показали высокую точность. Максимальное значение невязок по приращениям координат не превысило 7 мм. Уравнивание опорной сети выполнялось по программе GPSurvey 2.35 Trimble. После уравнивания средняя квадратическая погрешность приращения координат равнялась 5,0 мм.

Координаты исходного пункта GPS.12 следующие:

X = –1670716,537 м; Y=5714599,847 м; Z = 2283222,336 м.

В табл. 2 показаны пространственные прямоугольные геоцентрические координаты X, Y, Z.

Таблица 2




Пункты

Прямоугольные геоцентрические координаты

X, м

Y, м

Z, м

1

GPS.12

–1670716,537

5714599,847

2283222,336

2

GPS.09

–1668650,136

5714904,462

2283968,884

3

PL.01

–1667774,059

5715710,495

2282598,473

4

PL.02

–1670760,688

5715102,203

2281940,489

5

PL.03

–1671898,653

5714425,264

2282794,924

6

PL.04

–1667275,777

5715295,749

2284002,973

Приращения координат, вычисленные по результатам полевых измерений, приведены в табл. 3.

Таблица 3





Пункты

Приращения

Расстояние S, м

X, м

Y, м

Z, м

1

GPS.09

–2066,401

–304,615

–746,548

2218,138

2

PL.01

–2942,478

–1110,648

623,863

3206,388

3

PL.02

44,151

–502,356

1281,847

1377,477

4

PL.03

1182,116

174,583

427,412

1269,078

5

PL.04

–3440,760

–695,902

–780,637

3596,179

Процесс преобразования геоцентрических прямоугольных координат X, Y, Z в плоские прямоугольные координаты x, y происходит в следующем порядке: переход от геоцентрических прямоугольных координат X, Y, Z к геодезическим координатам B, L, H, затем преобразование геодезических координат B, L в плоские прямоугольные координаты x, y.

Для сравнения методики преобразований координат из геоцентрических координат в местную систему выполним три варианта преобразований:



  • первый вариант: обработка выполняется для эллипсоида системы координат WGS-84 в проекции Гаусса-Крюгера на основной долготе 106°15'00";

  • второй вариант: обработка выполняется для эллипсоида Красовского в проекции Гаусса-Крюгера на основной долготе 106°15'00";

  • третий вариант: обработка выполняется для вспомогательного эллипсоида в проекции Гаусса-Крюгера на основной долготе 106°15'00".

Переход от прямоугольных геоцентрических координат X, Y, Z к геодезическим координатам B, L, H в системе координат WGS-84 выполняется по формуле (4) (табл. 4).

Таблица 4





Пункты

Геодезические координаты

B, ° ' "

L, ° ' "

H, м

1

GPS.12

21 6 36,788775

106 17 48,381807

1218,480

2

GPS.09

21 7 02,791062

106 16 36,704708

1219,556

3

PL.01

21 6 15,045371

106 15 59,745192

1218,791

4

PL.02

21 5 52,123652

106 17 44,966513

1218,326

5

PL.03

21 6 21,903360

106 18 29,385811

1217,800

6

PL.04

21 7 03,935260

106 15 47,197787

1223,042

Преобразование геодезических координат B, L в прямоугольные координаты x, y в проекции Гаусса-Крюгера выполняется по формулам (5) и (6), результаты приведены в табл. 5.

Таблица 5





Пункты

Прямоугольные координаты

x, м

y, м

1

GPS.12

2335280,794

504859,400

2

GPS.09

2336080,020

502790,706

3

PL.01

2334611,449

501724,281

4

PL.02

2333907,084

504761,233

5

PL.03

2334823,382

506042,920

6

PL.04

2336115,030

501362,032

Вычисление приращений координат ∆x, ∆y для прямоугольных координат x, y и оценка точности приращений координат в проекции Гаусса-Крюгера выполняются по формуле (39), результаты показаны в табл. 6.

Таблица 6



Пункты

Приращение координат

Расстояние

S, м

m, мм

x, м

y, м

1

GPS.09

-799,225

2068,694

2217,714

5,6

2

PL.01

669,345

3135,119

3205,776

6,7

3

PL.02

1373,710

98,168

1377,213

5,2

4

PL.03

457,413

-1183,519

1268,836

5,1

5

PL.04

-834,236

3497,369

3595,489

7,3

При обработке результатов полевых измерений на эллипсоиде Красовского в проекции Гаусса-Крюгера на основной долготе 106°15'00" переход от прямоугольных геоцентрических координат X, Y, Z к геодезическим координатам B, L, H выполняется по формуле (3), результаты приведены в табл. 7.



Таблица 7



Пункты

Геодезические координаты

B, ° ' "

L, ° ' "

H, м

1

GPS.12

21 06 36,729850

106 17 48,381806

1110,130

2

GPS.09

21 07 02,732122

106 16 36,704707

1111,206

3

PL.01

21 06 14,986460

106 15 59,745192

1110,442

4

PL.02

21 05 52,064754

106 17 44,966514

1109,977

5

PL.03

21 06 21,844445

106 18 29,385810

1109,450

6

PL.04

21 07 03,876320

106 15 47,197786

1114,692

Преобразование геодезических координат B, L в прямоугольные плоские координаты x, y выполняется по формулам (5) и (6), результаты даны в табл. 8.

Таблица 8



Пункты

Прямоугольные координаты

x, м

y, м

1

GPS.12

2335320,630

504859,483

2

GPS.09

2336119,869

502790,753

3

PL.01

2334651,273

501724,310

4

PL.02

2333946,897

504761,313

5

PL.03

2334863,210

506043,022

6

PL.04

2336154,880

501362,055

Вычисление приращений координат ∆x, ∆y из плоских прямоугольных координат x, y и оценка точности приращений координат в проекции Гаусса-Крюгера выполняется по формуле (39). Приращения координат вычислены относительно исходного пункта GPS.12, результаты приводятся в табл. 9.

Таблица 9



Пункты

Приращение координат

Расстояние

S, м

m, мм

x, м

y, м

1

GPS.09

–799,239

2068,729

2217,752

5,6

2

PL.01

669,357

3135,173

3205,830

6,7

3

PL.02

1373,733

98,169

1377,236

5,2

4

PL.03

457,421

–1183,539

1268,857

5,1

5

PL.04

–834,250

3497,428

3595,550

7,3

При обработке результатов полевых измерений на вспомогательном эллипсоиде в проекции Гаусса-Крюгера на основной долготе 106°15'00" необходимо учесть, что опорная сеть находится на высоком месте, средняя геодезическая высота района работ равна 1219 м. Поэтому необходимо выбрать поверхность относимости. Для этого вычислим параметры вспомогательного эллипсоида по формуле (3). Для расчетов примем:



– масштабный коэффициент;

a' = ak = 6378137x1,000191388 = 6379357,699 м – большая полуось вспомогательного эллипсоида; b' = bk = 6356755,314x1,000191388 = 6357968,920 м – малая полуось вспомогательного эллипсоида.

Результаты перехода от геоцентрических координат X, Y, Z к геодезическим координатам B, L, H на поверхность вспомогательного эллипсоида приведены в табл. 10.

Таблица 10




Пункты

Геодезические координаты

B, ° ' "

L, ° ' "

H, м

1

GPS.12

21 06 36,878071

106 17 48,381806

–1,689

2

GPS.09

21 07 02,880385

106 16 36,704707

–0,612

3

PL.01

21 06 15,134647

106 15 59,745192

–1,378

4

PL.02

21 05 52,212904

106 17 44,966514

–1,843

5

PL.03

21 06 21,992643

106 18 29,385810

–2,369

6

PL.04

21 07 04,024584

106 15 47,197786

2,874

Следует обратить внимание, что вычисленные новые геодезические высоты пунктов в новой системе координат не превышают 3 м.

Результаты преобразования геодезических координат B, L, H в прямоугольные координаты x', y' на основной долготе 106°15'00" вспомогательного эллипсоида приведены в табл. 11.



Таблица 11



Пункты

Плоские прямоугольные координаты

x, м

y, м

1

GPS.12

2335730,486

504860,330

2

GPS.09

2336529,865

502791,240

3

PL.01

2335061,012

501724,611

4

PL.02

2334356,512

504762,143

5

PL.03

2335272,985

506044,075

6

PL.04

2336564,882

501362,292

Вычисление приращений координат ∆x, ∆y из плоских прямоугольных координат x, y и оценка точности приращений координат в проекции Гаусса-Крюгера выполнены по формуле (39), результаты показаны в табл. 12.

Таблица 12



Пункты

Приращение координат

Расстояние

S, м

m, мм

x, м

y, м

1

GPS.09

-799,379

2069,090

2218,139

5,6

2

PL.01

669,474

3135,719

3206,389

6,7

3

PL.02

1373,974

98,187

1377,478

5,2

4

PL.03

457,501

-1183,746

1269,078

5,1

5

PL.04

-834,396

3498,037

3596,176

7,3

Для сравнения влияния высоты на результаты преобразования координат из геоцентрических прямоугольных координат в плоские прямоугольные координаты расстояния вычисляются дважды – из геоцентрических прямоугольных координат X, Y, Z и из плоских прямоугольных координат x, y.

В табл. 13 приводятся расстояния, вычисленные по трем вышеперечисленным вариантам.



Таблица 13



Пункты

Расстояние

S0, м

SI, м

SII, м

SIII, м

1

GPS.09

2218,138

2217,714

2217,752

2218,139

2

PL.01

3206,388

3205,776

3205,830

3206,389

3

PL.02

1377,477

1377,213

1377,236

1377,478

4

PL.03

1269,078

1268,836

1268,857

1269,078

5

PL.04

3596,179

3595,489

3595,550

3596,176

Для расчетов приняты следующие значения: S0 – расстояние, вычисленное из геоцентрических прямоугольных координат; ; SI – расстояние, вычисленное из плоских прямоугольных координат для эллипсоида системы координат WGS-84 в проекции Гаусса-Крюгера; ; SII – расстояние, вычисленное из плоских прямоугольных координат для эллипсоида Красовского в проекции Гаусса-Крюгера, ; SIII – расстояние, вычисленное из плоских прямоугольных координат для вспомогательного эллипсоида в проекции Гаусса-Крюгера, .

В табл. 14 приведены результаты сравнения разности расстояний, вычисленных по трем вышеперечисленным вариантам.



Таблица 14



Пункты

Разности расстояний

S0 – SI, м

S0 – SII, м

S0 – SIII, м

1

GPS.09

0,424

0,386

-0,001

2

PL.01

0,612

0,558

-0,001

3

PL.02

0,264

0,241

-0,001

4

PL.03

0,242

0,221

-0,001

5

PL.04

0,690

0,629

0,003

Как видно из табл. 14, все три варианты дали результаты, существенно отличающиеся друг от друга. Так как длины линий вычисляются по координатам на поверхности эллипсоида, предпочтение следует отдать третьему варианту, так как поверхность вспомогательного эллипсоида находится на высоте строительной площадки. Расхождения между длинами, вычисленными по результатам спутниковых измерений и по координатам на поверхности вспомогательного эллипсоида, различаются максимум на 3 мм и обусловлены, в основном, тем, что расстояния по приращениям декартовых координат являются наклонными расстояниями при незначительных превышениях между пунктами в данном примере.

Для преобразования координат автором разработана специальная программа преобразования координат. Окно главной программы показано на рис. 6. Программа содержит следующие основные модули: модуль преобразования координат из плоских прямоугольных координат x, y в геодезические координаты B, L и обратно; модуль перехода от геодезических координат B, L, H в прямоугольные геоцентрические координаты X, Y ,Z и обратно; модуль перехода двух систем прямоугольных геоцентрических координат X, Y, Z↔X', Y', Z'; модуль перехода из зоны в зону.

Рисунок 6. Главная программа



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе исследований можно сделать обобщенный вывод, что представленный материал охватывает комплекс вопросов, относящихся к разработке методики создания опорных сетей при строительстве мостов большой протяженности в горных районах. В основу разработанного метода положены современные возможности создания опорных сетей при строительстве мостов большой протяженности в горных районах с применением глобальных спутниковых навигационных систем.

Результаты исследований, выполненные лично автором диссертации.



  1. Выполнен анализ методики создания плановой опорной сети при строительстве мостов большой протяженности в горных районах.

  2. Обоснован выбор поверхности относимости при создании геодезических опорных сетей для строительства мостов большой протяженности в горных районах.

  3. Выполнен анализ особенности обработки результатов спутниковых измерений при создании геодезических опорных сетей.

  4. Разработана методика преобразования координат из системы WGS-84 или ПЗ-90 в местную систему координат с использованием поверхности относимости на высоте строительной площадки.

  5. Оценка точности вычисленных приращений координат в проекции Гаусса-Крюгера показала, что разности координат опорного пункта до 400 м в системе координат WGS-84 или ПЗ-90 практически не искажают преобразованные приращения координат в проекции Гаусса-Крюгера.

  6. Разработана компьютерная программа преобразования координат из геоцентрических в местную систему координат с использованием вспомогательной поверхности относимости.

Таким образом, научная задача, связанная с разработкой методики создания опорных сетей при строительстве мостов большой протяженности в горных районах с использованием спутниковых технологий, полностью решена. Анализ точности подтвердил правильность выбранных решений.
ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

  1. Чан Куанг Хок, Чинь Тхань Чыонг. Оценка точности вычисления координат в проекции Гаусса-Крюгера по результатам спутниковых измерений. М.: Геодезия и аэрофотосъемка. -№ 2, 2012.

  2. 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.

  3. Чан Куанг Хок. Методика преобразования координат из государственных систем координат в местную систему координат. Научно-технический журнал. Ханойский транспортно-коммуникационный университет. -№ 3. 2011.

  4. Чан Куанг Хок. Особенности геодезических работ при строительстве мостов большой протяженности. Доклад на 65-й научн.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК, 6-7 апреля 2010 г.

  5. Чан Куанг Хок. К вопросу о выборе поверхности относимости на строительной площадке. Доклад на 66-й научн.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК, 5-6 апреля 2011 г.

  6. Чан Куанг Хок. Использование спутниковых технологий при строительстве мостов в горных районах. Доклад на 67-й научн.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых МИИГАиК, 3-4 апреля 2012 г.

Подписано в печать …... Гарнитура Таймс

Формат 60×90/16. Бумага офсетная. Печать офсетная.

Объем 1,5 усл. печ. л. Тираж 80 экз. Заказ №.... Цена договорная



Издательство МИИГАиК 105064, Москва, Гороховский пер., 4



Каталог: nauka -> dissertacionyy sovet -> zasedaniya
nauka -> История и философия науки
nauka -> Рефераты Уровенный эллипсоид, основанный на стоксовых постоянных
nauka -> "Совершенствование систем мониторинга технического состояния энергетических объектов"
nauka -> Конкурса научных работ среди молодых ученых, посвященных казахстанской модели межэтнической толерантности и общественного согласия
nauka -> Философия и культурология
nauka -> Программа кандидатского экзамена «История и философия науки»
nauka -> Сборника трудов научного конгресса 12-го международного научно-промышленного форума «Великие реки-2010»
zasedaniya -> Исследование и разработка методов и средств обеспечения информационной безопасности инфраструктуры гис 25. 00. 35 Геоинформатика
1   ...   19   20   21   22   23   24   25   26   27

  • ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ