 |
Выбор технического средства для измерения глубин и определения места судна
|
|
|
|
Для съемки рельефа дна применяются ручные и механические лоты, наметки, нивелирные рамки, эхолоты, эхотралы, эхографы, аэрофотосъемка.
Ручным и механическим лотами съемка рельефа дна выполняется при шлюпочном промере у причалов и в тех районах, где невозможно использовать эхолоты. Ручной и механический лоты изготавливаются из тонкого троса с малым коэффициентом растяжения, разбитым до 10 м через 0.1 м; от 10 до 30 метров через 0.2 м; от 30 до 50 метров через 0.5 м и грузом 5 кг для ручного лота и 35 кг для механического лота. В механическом лоте для поднятия груза используется специальная лебедка.
Наметкой производится съемка рельефа дна на мелководье при шлюпочном промере или промере вброд. Наметка изготавливается в основном из дерева, но может и из легкого металла. Обычно это 4 или 6 метровый шест разбитый через 0.1 м. Нивелирной рейкой съемку рельефа дна выполняют, когда требуется высокая точность работ.
Для измерения глубин выберем эхолот НЭЛ-6, диапазон измерения глубин которого 1 – 6000 м.
Выбор системы координирования
Выбор системы координирования зависит от требуемой точности работ. Точность работ определяется ее подробностью, т.е. при промере междугалсовым расстоянием или масштабом или 1.5 мм в масштабе планшета:
Moм=0.15L км
Moм=0,15*0,25=0,0375
где Moм – среднеквадратическая погрешность в км;
L – междугалсовое расстояние в км.
При площадном обследовании или эхотралениям средняя квадратическая погрешность равняется половине перекрытия траловых полос. Перекрытие полос не может быть меньше 1 мм на планшете.
Техническими средствами координирования при выполнении съемки рельефа дна являются система космической навигации, как с системой дифференциальных поправок, так и без нее. Радионавигационные системы ГРАС, БРАС, Лоран-C и другие, которые обеспечивают требуемую точность работ.
|
|
|
При визуальных способах координирования используются:
· теодолиты – для прямой засечки;
· секстаны – для обратной засечки
· секстан и теодолит – для комбинированной засечки.
В качестве технического средства для обеспечения координирования при гидрографических работах выберем систему космической навигации со станцией дифференциальной поправки.
Станцию дифференциальной поправки установим на горе Дикти, j=35° 05' 33'' l=25° 28' 18''; при радиусе действия 150 км СКП составляет 3 м.
Также необходимо произвести развитие государственной геодезической сети и сгущение ее пунктами аналитических сетей в такой мере, в которой это необходимо для обеспечения места судна (катера) с требуемой точностью. Для выполнения работ в данном районе достаточна аналитической сети 2 класса.
Предельная длина цепей L=18 км, средние длины сторон треугольников D=2 км.
В качестве технического средства для обеспечения координирования при построении аналитических сетей будем использовать теодолит Т-2.
Размещение уровенных постов
На участке работ имеется порт Ираклион, где ведутся наблюдения за колебаниями уровня воды, а также гидрометеорологические станции в заливе Месара. Дальности действия этих постов не достаточно, поэтому следует установить временные уровенные посты на южном, восточном и северном берегах. На южном берегу уровенный пост установим в районе бухты Иерапетра, на восточном – бухты Грандес, на северном – бухты Сития, бухты Херсонисос и бухты Пахия-Амос. Дальности действия этих постов будет достаточно для проведения работ. Следует иметь в виду, что измерения глубины могут не поправляться поправками за уровень в том случае, если глубина места в 50 раз превышает среднюю величину прилива.
|
|
|
Таблица 6. Уровенные посты
| № | Вид поста | Координаты и место | Тип оборудования уровенных постов | ||
| широта | долгота | место | |||
| 1 | Постоянный | 35° 20,6' | 25° 08,0' | порт Ираклион | Морской мореограф |
| 2 | Постоянный | 34° 55,4' | 24° 44,0' | залив Месара | Морской мореограф |
| 3 | Временный | 35° 00,4' | 25° 44,3' | б. Иерапетра | Морской мореограф |
| 4 | Временный | 35° 11,3' | 26° 19,3' | б. Грандес | Морской мореограф |
| 5 | Временный | 35° 13,7' | 26° 06,6' | гавань Сития | Морской мореограф |
| 6 | Временный | 35° 06,9' | 25° 48,0' | б. Пахия-Амос | Морской мореограф |
| 7 | Временный | 35° 20,4' | 25° 23,3' | б. Херсонисос | Морской мореограф |
Выбор района размещения базы
Место для базирования экспедиции выбирается населенный пункт в районе работ, в котором есть возможность разместить людей, обеспечить их питанием, разместить технические средства, автотранспорт, плавсредства. В населенном пункте должны быть средства связи, медицинские учреждения и возможность понять рабочую силу. От данного населенного пункта должна быть возможность добраться на автотранспорте до развернутых подразделений, выполняющих работы отдельно от основной группы, и развернутых в местах временного базирования. Таким местом на острове будет город Ираклион.
Нарезка района на участки
Определяем размеры рамок планшетов определенного масштаба на карте масштаба 1:200 000, (см):
25 000/200 000*50=6,25
25 000/200 000*60=7,5
25 000/200 000*70=8,75
25 000/200 000*80=10
25 000/200 000*100=12,5
25 000/200 000*130=16,25
50 000/200 000*50=12,5
50 000/200 000*60=15
50 000/200 000*70=17,5
50 000/200 000*80=20
50 000/200 000*100=25
50 000/200 000*130=32,5
100 000/200 000*50=25
100 000/200 000*60=30
100 000/200 000*70=35
100 000/200 000*80=40
100 000/200 000*100=50
100 000/200 000*130=65
Таблица 7
| № | Номер планшета | Координаты рамок планшета | Размер рамки | |||
| jN (N) | jS (N) | lW (E) | lE (E) | |||
| 1 | 25–01–01 | 35° 31' 27'' | 35° 20,0' | 24° 43,0' | 24° 57,0' | 80 x 80 |
| 2 | 25–01–02 | 35° 30' 27'' | 35° 19,0' | 24° 57,0' | 25° 19,8' | 80 x 130 |
| 3 | 25–01–03 | 35° 25,65' | 35° 17,0' | 25° 19,8' | 25° 30,5' | 60 x 60 |
| 4 | 25–01–04 | 35° 25,65' | 35° 17,0' | 25° 30,5' | 25° 41,0' | 60 x 60 |
| 5 | 25–01–05 | 35° 22,6' | 35° 04,0' | 25° 41,0' | 25° 55,0' | 80 x 130 |
| 6 | 25–01–06 | 35° 20,0' | 35° 08,6' | 25° 55,0' | 26° 09,0' | 80 x 80 |
| 7 | 25–01–07 | 35° 26,0' | 35° 07,2' | 26° 09,0' | 26° 23,2' | 80 x 130 |
| 8 | 25–01–08 | 35° 07,2' | 35° 00,2' | 26° 11,2' | 26° 20,0' | 50 x 50 |
| 9 | 25–01–09 | 35° 04,0' | 34° 52,6' | 25° 48,2' | 26° 11,2' | 80 x 130 |
| 10 | 25–01–10 | 35° 04,0' | 34° 49,6' | 25° 35,9' | 25° 48,2' | 70 x 100 |
| 11 | 25–01–11 | 35° 02,0' | 34° 52,0' | 25° 18,4' | 25° 35,9' | 70 x 100 |
| 12 | 25–01–12 | 35° 00,0' | 34° 53,0' | 25° 09,7' | 25° 18,4' | 50 x 50 |
| 13 | 25–01–13 | 35° 00,0' | 34° 53,0' | 24° 00,9' | 25° 09,7' | 50 x 50 |
| 14 | 25–01–14 | 35° 00,0' | 34° 53,0' | 24° 52,1' | 24° 00,9' | 50 x 50 |
| 15 | 25–01–15 | 35° 00,0' | 34° 53,0' | 24° 43,4' | 24° 52,1' | 50 x 50 |
| 16 | 25–01–16 | 35° 28,6' | 35° 20,0' | 26° 44,5' | 26° 55,0' | 60 x 60 |
| 17 | 50–01–17 | 34° 55' 20'' | 35° 38,0' | 24° 43,0' | 25° 03,9' | 60 x 60 |
| 18 | 50–01–18 | 34° 55' 20'' | 35° 38,0' | 25° 03,9' | 25° 25,0' | 60 x 60 |
| 19 | 50–01–19 | 34° 55' 20'' | 35° 38,0' | 25° 25,0' | 25° 46,1' | 60 x 60 |
| 20 | 50–01–20 | 34° 55' 20'' | 35° 38,0' | 25° 46,1' | 26° 07,2 | 60 x 60 |
| 21 | 50–01–21 | 35° 01,1' | 35° 38,0' | 26° 07,2' | 26° 53,0' | 80 x 130 |
| 22 | 50–01–22 | 35° 21,3' | 35° 01,1' | 26° 19,3' | 26° 55,0' | 70 x 100 |
| 23 | 100–01–23 | 35° 56,0' | 35° 11,0' | 25° 23,7' | 26° 55,0' | 80 x 130 |
| 24 | 100–01–24 | 35° 56,0' | 35° 21,6' | 24° 41,6' | 25° 23,7' | 60 x 60 |
|
|
|
9. Построение планшета в проекции Меркатора
По широте главной параллели 
о из, картографических таблиц выберем 
о.
о=40 ро=1423255
Рассчитаем единицу карты l= 
Рассчитаем вертикальные размеры рамки планшета и длины отрезков для нанесения параллелей
|
| Di из таблицы | Dn – Di | Di – Ds | е (Dn – Di) | е (Di – Ds) | Контроль 7=(5+6)=b | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
 S
| 34° 53' N | 2222,6 | 8,5 | 483,907 | |||
| 1
| 34° 55' N | 2225,0 | 6,1 | 2,4 | 347,274 | 136,632 | 483,907 |
 2
| 34° 57' N | 2227,4 | 3,7 | 4,8 | 210,642 | 273,265 | 483,907 |
 3
| 34° 59' N | 2229,9 | 1,2 | 7,3 | 68,316 | 415,590 | 483,907 |
| N
| 35° 00' N | 2231,1 | 8,5 | 483,907 | |||
Определим размер вертикальной рамки по формуле
b= (DN – Ds) e=(2231,1–2222,6)*56,9302=483,907
Рассчитаем горизонтальные размеры рамки планшета и длины горизонтальных отрезков для нанесения меридианов и опорных пунктов.
|
|  Е –  i
| i –  w
| e ( Е – I)
| e( i –  w)
| Контроль 6=(4+5)=a | |
 w
| 25° 00' 54'' | 8,8 | 500,986 | 500,986 | ||
| 1
| 25° 02' | 7,7 | 1,1 | 438,363 | 62,62321 | 500,986 |
| 2
| 25° 04' | 5,7 | 3,1 | 324,502 | 176,4836 | 500,986 |
| 3
| 25° 06' | 3,7 | 5,1 | 210,642 | 290,344 | 500,986 |
| 4
| 25° 08' | 1,7 | 7,1 | 96,781 | 404,2044 | 500,986 |
| E
| 25° 09' 42' | 8,8 | 500,986 | 500,986 | ||
Определим длину горизонтальной рамки по формуле
a= e ( Е – W)'= 56,9302*(25° 09' 42'-25° 00' 54'')=500,986
Рассчитаем длину диагонали
D= 
10. Построение планшета в проекции Гаусса
Определение координаты центральной точки планшета.
j=B=34° 56' 30'' N l=L=25° 14' 03'' E Lo=27 E
|
|
|
Вычисляем прямоугольные координаты центральной точки по формулам:
N= 6399698,902 – (21562,267 – (108,973–0,612*cos2B)* cos2B)* cos2B=6385258,8
ao= 32140,404 – (135,3302 – (0,7092–0,004* cos2B)* cos2B)* cos2B=32049,786
a3= (0,3333333+0,001123* cos2B)* cos2B -0,1666667=0,05782916
a4= (0,25+0,00252* cos2B)* cos2B -0,04166=0,127469484
a5= 0,0083 – (0,1667 – (0,1968+0,004* cos2B)* cos2B)* cos2B=-0,013640276
a6= (0,166* cos2B -0,084)* cos2B=0,018510274
l=(L-Lo)/r''=-0,0308196
x= 6367558,4969*В''/r'' – (ao – (0,5+(a4+ a6*l2)* l2)* l2* N)*sinB*cosB=3869614,09
y={1+(a3+ a5* l2)* l2}*l*N*cosB=-161325,5738
y=5338674,426
Округлим полученные значения:
x=3869500 y=-161500
Найдём координаты рамок планшета.
xN =3869500 + 6,25*1000=3875750
xS =3869500 – 6,25*1000=3863250
yN =-161500 – 6,25*1000=-167750
yS =-161500 + 6,25*1000=-155250
Переведём координаты углов планшета из прямоугольных в географические по формулам:
B= BX – (1 – (b4-0,12*z2)* z2)*b2*r''* z2
L=Lo + l
l={1 – (b3-b5* z2) z2}*z*r''
BX=b+(50221746+(293622+(2350+22*cos2b)*cos2b)*cos2b)*sinb*cos2b*r''*10-10
b=(x/6367558.4969)* r''
z=y/(NX*cosBX)
NX= 6399698,902 – (21562,267 – (108,973–0,612* cos2BX)* cos2BX)* cos2BX
b2= (0,5+0,003369* cos2BX)* cosBX * sinBX
b3= 0,333333 – (0,166667–0,001123* cos2BX)* cos2BX
b4= 0,25+(0,16161+0,00562* cos2BX)* cos2BX
b5= 0,2 – (0,1667–0,0088* cos2BX)* cos2BX
jN=34° 59' 45,25'' N lW=25° 09' 45,25''E
jN=34° 59' 52,43'' N lE=25° 17' 58,19'' E
jS=34° 52' 59,84'' N lW=25° 09' 54,55'' E
jS=34° 53' 07,00'' N lE=25° 18' 06,56'' E
11. Расчет планируемого объема работ
Составим таблицу для расчета требующихся ИТС, рабочего времени и стоимости работ и занесем в таблицу.
Таблица 8. Планируемые объем и стоимость работ
| Вид съемки | Объем работ | Необходимое время | Стоимость, у. е. | Т/с | Состав группы | Кол-во групп | Время работ | ||||
| На 1 работ. | На всю работу | 1 раб | Всей работ. | ||||||||
| Геодезические работы | |||||||||||
| Измерение углов | 360 пунктов | 6 ч | 2160 | 60 | 21600 | теодол Т – 2 | 3/1 | 15 | 18 | ||
| Построен знака | 18 знаков | 16 ч | 288 | 800 | 14400 |
| 1/10 | 2 | 18 | ||
| Топографическая | |||||||||||
| 1: 10000 | 160км2 | 80 | 12800 | 300 | 48000 | теодол. мензула | 3/3 | 30 | 54 | ||
| Съемка рельефа дна | |||||||||||
| 1: 25 000 | 17370 км | 0,01 | 173,7 | 10 | 1737 | DGPS НЭЛ-6 | 4 | 3 | 7,5 дней | ||
| 1: 50000 | 16500 | 0,01 | 165 | 10 | 1650 | GPS НЭЛ-6 | 4 | 3 | 7 дней | ||
| 1: 100000 | 13095 | 0,04 | 523,8 | 10 | 5238 | GPS НЭЛ-6 | 4 | 3 | 22 дня | ||
| Грунтовая съемка | 25 | 20 | 500 | Дночерпатель | 2 | ||||||
Так как каждая группа должна иметь комплект приборов для выполнения работ, следовательно необходимо иметь: 15 комплектов для геодезической съемки, 3 МГК эхолотами, эхотралами и DGPS, 3 ОЭС с эхолотами, эхотралами и DGPS, и дночерпатель, а также 30 комплектов для топографической съемки.
Таблица 9. План обработки материалов гидрографических работ
| № | Вид работ | Ед. измер | План. объем работ | Обраб. ед. изм. | Необход. время | Примечан. | ||
| промер | ||||||||
| 1 | 1: 25000 | км | 17300 | 4 | 69000 | |||
| 2 | 1: 50000 | км | 16500 | 3 | 49500 | |||
| 3 | 1: 100000 | км | 13095 | 2 | 26190 | |||
| Геодезические работы | ||||||||
| Триангуляция | км | 160 | 4 | 640 | ||||
| Топографические работы
| ||||||||
| 1: 10000 | км | 160 | 3 | 480 | ||||
Всего необходимо 145810 часов, если рабочий день равен 8 часам, то необходимо 18226,25 дней. Группа из 200 человек обработает информацию за 91 день.
Смета расходов состоит из:
· фонда заработной платы (из расчета 100 у. е. для всех категорий работников)
· стоимости используемых плавсредств
· стоимости питания (5 у.е. в сутки)
· стоимости транспортных перевозок
· амортизации технических средств –10% от их стоимости
· стоимости расходных материалов
Время необходимое непосредственно для работ 16110,5 часов; время необходимое для обработки материалов работ 145810 часов. Всего необходимо 161920,5 часов или 20 240 рабочих дней или 843.3 месяца.
Фонд заработной платы: 843,3*100=84330 у.е.
Стоимость питания: 161920,5*5=809602,5 у.е.
Стоимости расходных материалов 93125 у.е.
Стоимость всего оборудования, включая плавсредста, возьмем равным 1500000 у.е.
Стоимость транспортных перевозок 10000 у.е.
Амортизация технических средств 150000
Общая стоимость проекта: 2647057,5 у.е.
Список использованной литературы
1. Методическое указание по курсовому проектированию по дисциплине «Гидрография»
2. Лоция 1247 «Эгейское море»
3. Правила гидрографической службы №4 '' Съемка рельефа дна'', Часть 2
4. Правила гидрографической службы №35 «Приведение глубин к уровню»
|
|
|
