Технический отчет математическое моделирование инженерно-геодезических задач на ЭВМ по теме: построение модели ситуации и рельефа по результатам имитационного моделирования на ЭВМ топографической карты масштаба 1: 500 с сечением рельефа 0,5 м icon

Технический отчет математическое моделирование инженерно-геодезических задач на ЭВМ по теме: построение модели ситуации и рельефа по результатам имитационного моделирования на ЭВМ топографической карты масштаба 1: 500 с сечением рельефа 0,5 м


Смотрите также:
1. общий географический обзор план и карта...
Технический отчет по составлению схематической карты инженерно-геологического районирования...
Лекция №16
Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 05. 13. 12...
Рабочая программа цели и задачи дисцилины...
Рабочая программа учебной дисциплины математическое моделирование направление: 140. 100. 68...
Методическое объединение учителей физики Центрального района г...
«Основные формы рельефа. Размещение полезных ископаемых Евразии.»...
Каково понятие архитектуры эвм?...
Наряду с развитием персональных эвм...
Вопросы к экзамену по курсу «Архитектура эвм»...
Вопросы к экзамену по курсу «Архитектура эвм»...



Загрузка...
скачать
Министерство Образования и Науки Российской Федерации

Московский государственный университет геодезии и картографии

(МИИГАиК)


Вечерний факультет


ТЕХНИЧЕСКИЙ ОТЧЕТ

Математическое моделирование инженерно-геодезических задач на ЭВМ


по теме:

ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ СИТУАЦИИ И РЕЛЬЕФА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НА ЭВМ ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ КАРТЫ МАСШТАБА 1:500 С СЕЧЕНИЕМ РЕЛЬЕФА 0,5 м



Руководитель темы:

доцент, кандидат наук

________________
подпись, дата


Быков Н. Н.

Исполнитель темы:




_________________
подпись, дата













Москва 2009

Реферат


Отчет содержит стр. текста, рисунков, таблиц, источников, приложений.

..


Содержание


Введение

1. Построение математической модели сети планового обоснования

  1. Постановка задачи

  2. Исходные данные

  3. Результаты вычислений

  4. Анализ результатов

2. Построение математической модели сети высотного обоснования

    1. Постановка задачи

    2. Исходные данные

    3. Результаты вычислений

    4. Анализ результатов

3. Построение математической модели ситуации и рельефа

топографической карты масштаба 1:500 с сечением рельефа 0,5 м.

3.1 Постановка задачи

3.2 Исходные данные

3.3 Результаты вычислений

Заключение

Список использованных источников


Приложение:

Приложение А – Координаты опорных и определяемых пунктов

Приложение Б – Исходная информация для счета на ЭВМ

Приложение В – Результаты работы программы «PROB»

Приложение Г – Результаты работы программы «NIWEL1»

Приложение Д – Результаты работы программы «MODELI»


^ Определения, обозначения и сокращения

В настоящем отчете применяют следующие определения:


В настоящем отчете применяют следующие обозначения:


В настоящем отчете применяют следующие сокращения:

…….

Введение

Математическая модель — это приближенное описание какого-либо класса явлений или объектов реального мира на языке математики. Основная цель моделирования — исследовать эти объекты и предсказать результаты будущих наблюдений. Однако моделирование — это еще и метод познания окружающего мира, дающий возможность управлять им……….

1. Построение математической модели сети планового обоснования.

1.1 Цели работы:

1.1.1 Рассчитать точность измерения углов, сторон и азимутов сети планового обоснования так, чтобы с.к.о в положении самого слабого пункта сети удовлетворяла следующему условию:

(1.1)

где: m2x, m2y – среднеквадратические ошибки абсциссы и ординаты самого слабого пункта;

МСП – с.к.о. положения самого слабого пункта сети.

1.1.2 Произвести испытания сети планового обоснования методом имитационного моделирования

^ 1.2 Исходные данные

1.2.1 Схема сети планового геодезического обоснования (М 1:25000), на которой показаны исходные (опорные) и определяемые пункты, исходные базисы, а также видимости между пунктами.

1.2.2 Координаты опорных и определяемых пунктов (графически считываются со схемы) приведены в приложении А.

1.2.3 Технические характеристики применяемых инструментов.

Для измерения углов используется теодолит с = 2", 5",10", 15" .

Для измерения азимутов используется гиротеодолит с = 3", 5", 10".

Для измерения сторон применяется светодальномер с характеристиками, приведенными в таблице 1.

Таблица 1 – Технические характеристики светодальномеров

Светодальномер

Дальность, (км.)

Точность, (мм.)

a

b

2СМ2

2

20

10

3СМ2

3

10

5

«Гранат»

30

5

5

mS = (а+b х Sкм) мм


^ 1.3 Результаты вычислений.

1.3.1 Оценка точности проектируемой сети.

Оценка проводилась при помощи программы «PROB». Вся исходная информация для счета по программе записывается в специальный бланк со схемы сети (приложение Б). Результаты оценки приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Среднеквадратические ошибки положения наиболее слабого пункта сети

Число измер. углов

Число измер. сторон

Число измер. азимутов

СКО измер. угла

(”)

Коэффициент светодальномера

СКО измер. азимута

(”)

Номер слабого пункта

СКО положения слабого пункта

(см.)

a

(мм.)

b

(мм.)



































































































































































При построении сети по последнему варианту условие формулы (1.1) выполняется.

1.3.2 Имитационное моделирование проектируемой сети.

Для полученного варианта построения сети (рис. 1) выполним имитационное моделирование и определим истинные ошибки положения определяемых пунктов.

Вставляется рисунок 1 ( схема удовлетворяющая условию ( 1.1))

Истинные ошибки координат пунктов находятся по формулам:

(1.2)

(1.3)

где: – истинные координаты определяемого пункта

– уравненные координаты определяемого пункта

– истинная ошибка положения определяемого пункта

Результаты вычисления истинных ошибок пунктов приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Истинные ошибки положения определяемых пунктов

Номер определяемого пункта


‌|∆X|, (см.)


‌|∆Y|, (см.)


∆М, (см.)















































































































^ 1.4 Анализ результатов

Пунктом стояния для съемки ситуации в третей части выбираем пункт № , как самый слабый (∆М= см.), а за пункт наблюдения примем пункт № ,как имеющий максимальную ошибку положения (∆М= см.) из видимых с пункта стояния.

Результаты, оценки точности и имитационного моделирования, произведенных в программе «PROB», и наиболее удовлетворяющих условию (1.1), приведены в приложении В.


^ 2. Построение математической модели сети высотного обоснования.

2.1 Цели работы

2.1.1 Рассчитать класс нивелирования в сети высотного обоснования так, чтобы с.к.о. в высоте самого слабого пункта сети удовлетворяла следующему условию:

(2.1)

где: Мнсп – с.к.о. высоты самого слабого пункта сети;

2.1.2 Произвести испытание сети высотного обоснования методом имитационного моделирования


^ 2.2 Исходные данные

2.2.1 Возможные классы нивелирования: 3 класс, 4 класс, техническое.

2.2.2 Схема сети высотного обоснования, на которой показаны опорные, определяемые пункты, а также направления и длины ходов нивелирования .


^ 2.3 Результаты вычислений

2.3.1 Оценка точности проектируемой сети высотного обоснования.

Оценку точности будем проводить при помощи программы «NIWEL1». Результаты оценки представлены в таблице 4


Таблица 4 – Среднеквадратическая ошибка высоты наиболее слабого пункта

Класс нивелирования

Количество ходов

№ слабого пункта

МНсп, (см.)






























































Из таблицы видно, что спроектированная сеть по последнему варианту удовлетворяет условию (2.1).

2.3.2 Имитационное моделирование проектируемой сети.

Для полученного варианта высотной сети (рис. 2) выполним имитационное моделирование и определим истинные ошибки положения определяемых пунктов.


Вставляется рисунок 2 ( схема удовлетворяющая условию ( 2.1))


Истинные ошибки высот пунктов по результатам имитационного моделирования приведены в таблице 5


Таблица 5 - Истинные ошибки высот пунктов

№ пункта

, (см.)

№ пункта

, (см.)

№ пункта

, (см.)
























































^ 2.4 Анализ результатов

Величина максимальной ошибки высоты . у пункта , поэтому его целесообразно использоваться в качестве пункта стояния при построении рельефа в третей части.

Результаты, оценки точности и имитационного моделирования, произведенных в программе «NIWEL1», и наиболее удовлетворяющих условию (2.1), приведены в приложении Г.


3 Построение математической модели ситуации и рельефа топографической карты масштаба 1:500 с сечением рельефа 0,5 м.

^ 3.1 Цели работы

3.1.1 Рассчитать точность измерения горизонтальных углов и расстояний при построении модели ситуации так, чтобы максимальная истинная ошибка MMAX положения жесткого контура ситуации удовлетворяла следующему условию:

(3.1)

3.1.2 Рассчитать точность измерения вертикальных углов и расстояний при построении модели рельефа так, чтобы максимальная истинная ошибка НMAX высоты пикетной точки удовлетворяла следующему условию:

(3.2)

Истинные ошибки координат точек жестких контуров находятся по формулам:

(3.3)

(3.4)

где: – истинные координаты точки жесткого контура;

– уравненные координаты точки жесткого контура;

– истинная ошибка положения жесткого контура ситуации.

Истинная ошибка высоты пикетной точки находиться по формуле:

(3.5)

где: – истинная высота пикетной точки;

– уравненная высота пикетной точки.

^ 3.2 Исходные данные

3.2.1 Схема съемки ситуации и рельефа М 1:500 с сечением рельефа 0,5 м. с истинными значениями отметок пикетных точек (рис. 3).

Вставляется рисунок 3 ( схема первоначальная)

3.2.2 В качестве исходных данных выступают истинные и уравненные координаты пунктов стояния и наблюдения, взятые из первой части и приведенные в таблице 6.

Таблица 6 – Истинные и уравненные координаты пункта стояния и наблюдения

Номер пункта

Истинные координаты

Х, (м.)

Y, (м.)






















Уравненные координаты





















3.2.3 Максимальная истинная ошибка высоты пункта стояния, взятая из второй части:

= 3,9см.

3.2.4 Истинные значения координат углов зданий приведены в таблице 7.


Таблица 7 – Истинные значения координат углов зданий

Номера углов контуров

Координаты

Х, (м.)

Y, (м.)

Здание 1




























Здание 2





























3.2.5 Технические характеристики применяемых приборов:

Оптический теодолит с нитяным дальномером ;

Оптический теодолит и мерная лента ;

Электронный тахеометр ;


^ 3.3 Результаты вычислений

При помощи программы «MODELI» создадим математическую модель ситуации, получим уравненные координаты жестких контуров и оценим их истинные ошибки положения, которые для вариантов оборудования приведены в таблице 8 соответственно.


Таблица 8 – Истинные ошибки положения жестких контуров.

Приборы

угла

Здание 1

Здание 2

|∆х|, (см.)

|∆у|, (см.)

∆М, (см.)

|∆х|, (см.)

|∆у|, (см.)

∆М, (см.)

Оптический теодолит с нитяным дальномером
































































Оптический теодолит и мерная лента
































































Электронный тахеометр

































































Из таблицы видно, что при съемке ситуации только электронным тахеометром истинные ошибки положения жестких контуров удовлетворяют условию (3.1).

Программа также позволяет оценить истинные ошибки высоты пикетной точки при использовании различных инструментов.

Результаты оценки истинных ошибок высоты пикетной точки приведены в таблице 9.


Таблица 9 - Максимальные истинные ошибки высоты пикетной точки

Применяемый инструмент

||, (см.)

Оптический теодолит с нитяным дальномером




Электронный тахеометр





Видно, что при использовании указанных в таблице 9 инструментов для съемки рельефа истинная ошибка высоты пикетной точки в обоих случаях удовлетворяет условию (3.2).

Схема съемки ситуации и рельефа М 1:500 с сечением рельефа 0,5 м. с полученными значениями (рис. 4)

Результаты работы программы «MODELI» приведены в приложении Д.

Вставляется рисунок 4 ( схема удовлетворяющая условию ( 3.1) и(3.2))


Заключение.


В процессе работы были созданы математические модели сети планового обоснования, сети высотного обоснования, так же ситуации и рельефа топографической карты масштаба 1:500 сечением рельефа 0,5 м. Были оценены точностные характеристики данных геодезических построений, а так же осуществлено их имитационное моделирование.

В результате можно сделать следующие рекомендации:

  1. чтобы в запроектированной сети планового обоснования (рис. 1) выполнялось условие (1.1) необходимо использовать:

  1. для измерения углов теодолит с точностью: ,

  2. для измерения азимутов – гиротеодолит с точностью: ,

  3. для измерения расстояний - светодальномер «3СМ2» с точностью: ;

  1. чтобы в запроектированной сети высотного обоснования (рис.2) выполнялось условие (2.1) необходимо:

проложить нивелирных ходов класса – ;

  1. чтобы при съемке ситуации по схеме (рис. 4) выполнялось условие (3.1) необходимо использовать:

;

а при съемке рельефа по схеме (рис. 5) выполнялось условие (3.2) необходимо использовать:


В результате эксперимента грубых ошибок нет.


Список использованных источников:


  1. Методы и приборы высокоточных измерений в строительстве. Под ред. Большакова В.Д. – М.: Недра, 1976.

2 Геодезия. Часть II. Под ред. В. Г. Селиханович – М.: Недра, 1981

3 Геодезия. Под ред. А. В. Маслов, Е. Ф. Гладилина, В. А. Костык – М.: Недра, 1986

4 Методические указания по курсу «Математическое моделирование инженерно-геодезических задач на ЭВМ». Под ред. М. Е. Пискунов, С. Н. Матвеев, М. : МИГАиК, 1992

5 Программирование, отладка и решение задач на ЭВМ ЕС. Язык Фортран. Под ред. Кудряшова Н.А. – М.: Энергоиздат, 1988.

6 Краснощеков П.С. , Петров А.А. Принципы построения моделей. – М.: Изд. МГУ, 1983.

  1. Коваль Г.Н. и др. Программирование в системе виртуальных машин ЕС ЭВМ. Справочное издание. – М.: Финансы и статистика, 1990.

^ ПРИЛОЖЕНИЕ А


Таблица – Координаты опорных и определяемых пунктов

Номер пунктов

Координата Х

(м.)

Координата Y

(м.)





































































































Приложение Б – Исходная информация для счета на ЭВМ

Вставляется таблица


Приложение В – Результаты работы программы «PROB»

Вставляется протокол

Приложение Г – Результаты работы программы «NIWEL1»

Вставляется результат


Приложение Д – Результаты работы программы «MODELI»

Вставляется результат





Скачать 133,14 Kb.
оставить комментарий
Дата30.11.2011
Размер133,14 Kb.
ТипОтчет, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх