Методические указания Санкт-Петербург 2008г Обработка данных тахеометрической съемки и построение цифровой модели местности в программном комплексе AllPlan
| Вид материала | Методические указания |
- Методические указания по подготовке магистерской диссертации Санкт-Петербург, 497.5kb.
- Методические указания Санкт-Петербург 2009 удк 947, 1006.45kb.
- Методические указания к курсовым (семестровым) и выпускным квалификационным работам, 1017.9kb.
- Методические указания Санкт Петербург 2006 удк 947, 435.39kb.
- Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине "Организация предпринимательской, 669.56kb.
- Методические указания Санкт-Петербург 2010 удк 947, 1278.52kb.
- Методические указания по выполнению курсового проекта Санкт-Петербург, 552.69kb.
- Методические указания для магистров Санкт-Петербург 2010, 315.76kb.
- Методические указания для студентов Санкт-Петербург 2012, 391.72kb.
- Методические указания и контрольные задания санкт-петербург удк 621. 396., 1034.58kb.
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный политехнический университет»
Инженерно-строительный факультет
Кафедра «Технология, организация и экономика строительства»
www.stroikafedra.spb.ru
Обработка данных тахеометрической съемки и построение цифровой модели местности в программном комплексе AllPlan
Методические указания
Санкт-Петербург
2008г
Обработка данных тахеометрической съемки и построение цифровой модели местности в программном комплексе AllPlan
В методическом указании представлено подробное описание построения цифровой модели местности в программном комплексе AllPlan, а также формирование топографического плана местности в масштабе (1:500, 1:1000).
1. Изображение земной поверхности в цифровом виде
1.1 Понятие о цифровой модели местности
В памяти компьютера цифровые данные о местности наилучшим образом могут быть представлены в виде координат x,y,H некоторого множества точек земной поверхности. Такое множество точек с их координатами образует цифровую модель местности (ЦММ).
По своему содержанию ЦММ разделяется на цифровую модель ситуации (контуров местности) и цифровую модель рельефа (ЦМР).
Все элементы ситуации задаются координатами x и y точек, определяющих положение предметов и контуров местности. Цифровая модель рельефа характеризует топографическую поверхность местности. Она определяется некоторым положением точек с координатами x,y,H, выбранных на земной поверхности так, чтобы в достаточной мере отобразить характер рельефа.
1.2 Методы построения геодезических сетей
Съемочной геодезической сетью называют геодезическую сеть сгущения, создаваемую для производства топографических съемок.
Триангуляция – построение геодезической сети в виде системы треугольников, в которых измерены углы и некоторые стороны, называемые базисными, или просто базисами.
Полигонометрия – построение геодезической сети путем измерения расстояния и углов между пунктами хода.
Трилатерация – построение геодезической сети в виде системы треугольников, в которых измерены все их стороны.
В программном комплексе AllPlan используется метод триангуляции, в основе которого лежит решение треугольников по стороне и двум углам – теорема синусов. Многократное последовательное применение этой теоремы к треугольникам триангуляционной цепи, в которой каждый последующий (i+1)-й треугольник связан с предшествующим i-м общей стороной
приведет к следующим значениям
где
– связующая; 
– промежуточная стороны i-го треугольника.Метод трилатерации основан на возможности решения треугольника по трем его сторонам a,b,c; углы определяются по теореме косинусов. Так, для угла А имеем
Эту формулу можно привезти к виду
где p – полупериметр, т.е. 2p = a + b + c.
В полигонометрии система геодезических пунктов образует полигон – многоугольник, который может быть замкнутым или разомкнутым. Измеряемыми элементами являются стороны полигона
и его углы 
или дирекционные углы 
.2. Построение цифровой модели местности в программном комплексе AllPlan
Результатом выполнения геодезической съемки является топографический план в графическом и цифровом виде. С помощью программного комплекса AllPlan решается данная задача.
2.1 Обработка данных тахеометрической съемки
При использовании электронных тахеометров, записанные в ходе полевых работ координаты точек съемки (X,Y,Z) заданного типа местности передаются на компьютер через порт подключения интерфейсного кабеля. Далее полученные данные импортируем в программу AllPlan. Также обработанные координаты точек можно задать вручную.
2.2 Создание цифровой модели местности
Импортированные координаты точек съемки (X,Y,Z) объединяем в цифровую модель местности. В «Навигаторе AllPlan» выбираем раздел «ГЕО»(
) и подраздел «Цифровая модель местности»(
).В ходе работы используются три панели: «Создание», «СозданиеII», «Изменение».Для объединения точек съемки необходимо построить триангуляционную сеть. Для этого в панели «Создание» выбираем клавишу «Построить/оптимизировать триангуляционную сеть»(
) и выделяем все видимые точки. Следующим действием наносим горизонтали. Нажимаем клавишу «Горизонталь»(
) и выделяем модель. После чего автоматически определяется максимальная, минимальная высота и дается возможность задать расстояние между горизонталями. Для получения окончательного результата, необходимо изменить коэффициент сглаживания горизонталей из линейного состояния. В панели «Создание II» выбираем клавишу (
) «Надписать элементы ЦММ», которая позволяет надписать горизонтали вдоль линии падения, точки триангуляционной сети, опорные точки съемочного обоснования.После построения модели можно задать профиль разреза с учетом угла наклона и направлением взгляда. В зависимости от интервала размещения пикетов, получаем линейный или более подробный профиль местности, построенный в заданном масштабе.
При задании точки нулевых работ рассчитывают баланс грунтовых масс с учетом насыпи и выемки грунта. Автоматически выдается спецификация расчета.
Для получения 3D изображения, элементы цифровой модели местности преобразуются в трехмерные.
2.3 Формирование топографического плана
Топографическим планом называют уменьшенное и подобное изображение ортогональной проекции участка местности, в пределах которого кривизна уровенной поверхности не учитывается.
При наличии абриса местности составленного в полевых условиях, воссоздаем съемочное обоснования в программе AllPlan 2D элементами в разделе «Черчение», используя функции прямой линии или линии сплайна для нелинейных участков. Наносим условные обозначения в плане, указываем направлении севера. Указываем численный, линейный и поперечный масштабы.
Линейный масштаб используют для измерения с небольшой точностью длин отрезков в плане. Он представляет собой прямую линию, разделенную на равные отрезки. Длина одного отрезка называется основанием масштаба. Она соответствует определенному числу метров на горизонтальном проложении.
Поперечный масштаб применяют для более точных измерений длин линий на планах. Он позволяет измерять расстояние с точностью цены наименьшего деления.
Формируем окончательный чертеж (
): выбираем формат листа (А1), задаем рамку и штамп для чертежа. Далее в нужном масштабе (1:500, 1:1000) вставляем в подготовленный лист план местности и выводим на печать.3. Библиографический список
1. Багратуни Г.В., Ганьшин В.Н., Данилевич Б.Б., Закатов П.С., Киселев М.И., Лукьянов В.Ф., Хейфец Б.С. Инженерная геодезия: Учебник для вузов, 3 изд., перераб. И доп. М., Недра, 1984.
2. Клюшин Е.Б., Кисилев М.И., Михелев Д.Ш., Фельдман В.Д. Инженерная геодезия: Учебник для вузов. Под ред. Михелева Д.Ш. – 4-е изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2004.