Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Глазовский технический колледж
специальность 270103
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине ОСНОВЫ ГЕОДЕЗИ И
Шифр 1051
Разработал
Крюков А.С.
Проверил
1. Понятие о географических и прямоугольных координатах
Географические координаты. Земля имеет форму сфероида, т. е. сплюснутого шара. Так как земной сфероид весьма мало отличается от шара, то обычно этот сфероид называют земным шаром.
Земля вращается вокруг воображаемой оси и делает полный оборот за 24 ч. Концы воображаемой оси называются полюсами: один из них называется северным, а другой - южным.
Мысленно разрежем земной шар плоскостью, проходящей через ось вращения Земли. Эта воображаемая плоскость называется плоскостью меридиана. Линия пересечения этой плоскости с земной поверхностью называется географическим (или истинным) меридианом. Меридианов можно провести сколько угодно, и все они пересекутся в полюсах.
Плоскость, перпендикулярная земной оси и проходящая через центр земного шара, называется плоскостью экватора, а линия пересечения этой плоскости с земной поверхностью - экватором.
Если мысленно пересечь земной шар плоскостями, параллельными экватору, то на поверхности Земли получаются круги, которые называются параллелями.
Нанесенные на глобусы и карты параллели и меридианы составляют градусную сетку. Градусная сетка дает возможность определить положение любой точки на земной поверхности (рис. 1).
Рис. 1. Градусная сетка земной поверхности
координата теодолит геодезическое нивелирование фундамент
За начальный меридиан при составлении карт в метрических мерах принят Гринвичский меридиан, проходящий через Гринвичскую обсерваторию (вблизи Лондона).
Положение любой точки на земной поверхности, например точки А, может быть определено следующим образом: определяется угол между плоскостью экватора и отвесной линией из точки А (отвесной линией называется линия, по которой падают тела, не имеющие опоры).
Этот угол называется географической широтой точки А (рис. 2.).
Рис. 2. Географическая широта
Широты отсчитываются по дуге меридиана от экватора к северу и к югу от 0 до 90°. В Северном полушарии широты положительны, в Южном - отрицательны.
Угол заключенный между плоскостями начального меридиана и меридиана, проходящего через точку А, называется географической долготой точки А (рис. 3).
Рис. 3. Географическая долгота
Долготы отсчитываются по дуге экватора или параллели в обе стороны от начального меридиана от 0 до 180°, на восток - со знаком «плюс», на запад - со знаком «минус».
Географическая широта и долгота точки называются ее географическими координатами.
Чтобы полностью определить положение точки над земной поверхностью, необходимо знать еще третью ее координату - высоту, отсчитываемую от уровня моря.
Понятие о прямоугольных координатах
Для характеристики положения точек земной поверхности применяются не только географические, но и прямоугольные координаты. Применение последних особенно удобно тогда, когда поверхность эллипсоида можно заменить горизонтальной плоскостью.
На горизонтальной плоскости выбираются две взаимно перпендикулярные линии XX и YY (рис. 4), принимаемые за оси абсцисс и ординат. Точка пересечения осей О является началом координат.
В СССР направление оси абсцисс совмещают с направлением меридиана, проходящего через выбранное начало координат на земной поверхности. При этом положительное направление оси абсцисс идет к северу от начала координат, а отрицательное --- к югу. Положительное направление оси ординат идет к востоку от начала координат, отрицательное -- к западу.
Оси прямоугольных координат делят плоскость на четыре четверти: I, II, III и IV, нумерация которых возрастает в направлении движения часовой стрелки (рис. 4).
Рис. 4. Система плоских прямоугольных координат, применяемая в геодезии
Иногда направление оси абсцисс совмещают не с направлением меридиана, а с каким-либо произвольным направлением. Такая система прямоугольных координат называется условной.
2. Назначение и устройство теодолита (Т-30). Виды теодолитов. Геометрическая схема
Технические теодолиты
Теодолит предназначен для измерения вертикальных и горизонтальных углов, для измерения расстояний и определения магнитных азимутов по буссоли. В соответствии с ГОСТом 10529-86 теодолиты по точности измерения углов разделяются на:
Высокоточные (Т-1)
Точные (Т-2,Т-5)
Технические (Т-15, Т-30)
(цифры - это средняя квадратичная ошибка измерения углов).
Рис. 5. Теодолит ТЗО:
а. Устройство Т-30: 1 -- подставка; 2, 3 -- окулярные кольца окуляра и отсчетного микроскопа; 4 -- вертикальный круг; 5 -- зрительная труба; 6 -- визир; 7 -- закрепительный винт трубы; 8 -- кремальера; 9 -- наводящий винт трубы; 10 -- цилиндрический уровень; 11,12 -- закрепительный и наводящий винты алидады; 13 -- закрепительный винт лимба; 14 -- подъемный винт;
б. Оптическая схема Т-30:1 -- горизонтальный круг; 2, 3, 6,13 -- линзы; 4,10,14 -- призмы; 5 -- пситапризма; 7 -- окуляр отсчетного микроскопа; 8 -- вертикальный круг; 9 -- сетка; 11 -- матовое стекло; 12 -- зеркало
Технические теодолиты предназначены для угловых измерений при прокладке теодолитных и тахеометрических ходов, в съемочных сетях, при инженерных, геологических и линейных изысканиях, при переносе проектов в натуру, при геодезическом обеспечении строительства и т. п. Технические теодолиты обычно имеют небольшие размеры и массу, просты в использовании, снабжены простейшим отсчетным приспособлением -- односторонними штриховыми и шкаловыми микроскопами.
Этот класс состоит из оптических теодолитов Т15, ТЗО (рис. 5) Т60 (б.СССР), Theo-020 (б.ГДР), TE-D2 (б.ВНР), теодолиты фирм: «Ниппон» (Япония), «Отто Феннель» (б.ФРГ), «Филотехника» (Италия), «Вильд Хербругг» (Швейцария) и др.
Теодолит Т15 имеет односторонню систему отсчитывания по кругам с передачей изображения штрихов в пол зрения одного шкалового микроскоп, (рис. 6). Имеется возможность использования Т15 по трехштативному методу. На базе Т15 создан теодолит Т15К со зрительной трубой прямого изображения и компенсатором при вертикальном круге, работающем в диапазоне ±3" (Т15 и Т15К выпускались с 1973 по 1981 г.).
Рис. 6 . Поле зрения шкалового микроскопа теодолитов с секторной оцифровкой вертикального круга (Т15К, 2Т15, 2Т5, 2Т5К). Отсчеты: по горизонтальному кругу -- 12°05,65"; по вертикальному кругу -- 2° 34,64"
Теодолиты ТЗО, 2Т30 имеют одностороннюю отсчетную систему, оценка доли деления круга выполняется на глаз по неподвижному индексу. На рисунке 7 отсчеты по горизонтальному кругу: а -- 70°05", б -- 18°02,0", в -- 111°37,5"; по вертикальному: а -- 358°46", б +1°36,5", в - 0°42,5".
Рис. 7. Поле зрения отсчетного устройства теодолита: а -- ТЗО; б-- 2Т30 при положительном угле наклона; в -- 2Т30 при отрицательном угле наклона
3. Геометрическое нивелирование способом «из середины», его схема
Геометрическое нивелирование производится горизонтальным визирным лучом, который получают чаще всего при помощи приборов, называемых нивелирами. Точность геометрического нивелирования характеризуется средней квадратической погрешностью нивелирования на 1 км двойного хода равной от 0.5 до 10.0 мм в зависимости от типа используемых приборов
Способ геометрического нивелирования
Геометрическое нивелирование выполняется горизонтальным лучом визирования. Перед нивелированием точки на местности закрепляют колышками, костылями, башмаками, на которые устанавливают вертикально нивелирные рейки. Место установки нивелира для работы называют станцией, а расстояние от нивелира до рейки - плечом нивелирования.
Рис.8. Способ геометрического нивелирования из середины.
При нивелировании из середины (рис.4) нивелир устанавливается примерно на равных расстояниях от реек, поставленных на точки А и В, а превышение вычисляют по формуле:
где а и b - отсчеты в мм по рейкам, установленным соответственно на задней по ходу движения при нивелировании и передней точках.
Знак превышения h получится положительным, если а больше b, и отрицательным, если а меньше b. Если известна высота НА задней точки А, то высота передней точки В
НВ = НА + h.
Установка нивелира в рабочее положение
Для установки нивелира в рабочее положение его закрепляют на штативе становым винтом и вращением сначала двух, а затем третьего подъемных винтов приводят пузырек круглого уровня на середину. Отклонение пузырька от середины допускается в пределах второй окружности. В этом случае диапазон работы элевационного винта позволит установить пузырек цилиндрического уровня в нульпункт и установить визирную ось зрительной трубы в горизонтальное положение при соблюдении главного условия (для нивелира с цилиндрическим уровнем UU1 WW1). Приближенное наведение на нивелирную рейку выполняют с помощью мушки, расположенной сверху зрительной трубы. Более точное наведение осуществляют вращением наводящего винта зрительной трубы, которую перед отсчетом по рейке предварительно устанавливают по глазу (вращением окуляра) и по предмету (вращением кремальеры) для четкого совместного изображения сетки нитей и делений на нивелирной рейке. Перед отсчетом по средней нити тщательно совмещают концы пузырька цилиндрического уровня в поле зрения трубы, медленно вращая элевационный винт.
4. Геодезическое сопровождение при монтаже ленточных фундаментов
Большое значение имеет постоянное геодезическое сопровождение монтажа и контроль точности установки сборных элементов в проектное положение. При этом производят исполнительную съемку -- геодезическую проверку фактического положения смонтированных конструкций в плане и по высоте. По данным съемки составляют исполнительный чертеж, позволяющий произвести оценку точности монтажа. После рассмотрения исполнительной документации решается вопрос о возможности продолжения строительно-монтажных работ.
Выверка конструкций с помощью геодезических инструментов производится по нанесенным осевым рискам и маркировочным отметкам.
При выверке фундаментов теодолит устанавливают над осевым знаком обноски или крайнего фундамента и наводят крест нитей трубы на осевой, знак обноски {(фундамента) в противоположном конце здания. Затем, постепенно поворачивая трубу, наводят крест нитей на все проверяемые фундаменты и фиксируют на них фактическое положение осей. При отсутствии знаков закрепления разбивочных осей теодолит устанавливают над первым фундаментом и центрируют в точку пересечения продольной и поперечной осей здания. Из этого положения наводят трубу на риску последнего фундамента проверяемого ряда и, действуя трубой, как и в предыдущем случае, наносят положение оси на все фундаменты.
Однако выверка теодолитом, установленным над первым фундаментом, возможна только при сравнительно небольшой длине ряда (до 100--120 м), когда дальние фундаменты хорошо видны. При большей длине зданий "(до 250 м) теодолит устанавливают в середине ряда и также центрируют в точку пересечения продольной и поперечной осей данного ряда фундаментов. Выверку осей производят так же, как и в предыдущем случае, с той лишь разницей, что после нанесения рисок на одной половине ряда (фундаментов трубу поворачивают ца 180° и из этого положения наносят риски на второй половине ряда фундаментов.
После выверки оси одного ряда рулеткой измеряют расстояния поперек пролета на первом и последнем фундаментах и между фундаментами ряда; при этом для уменьшения ошибок рулетку растягивают на всю длину, размечая по ней расположение промежуточных фундаментов.
Поперечные оси фундаментов проверяют путем по-» ворота на 90° трубы теодолита, устанавливаемого поочередно в центре каждого фундамента на оси первого продольного ряда.
Положение фундаментов по высоте контролируют нивелиром относительно временных реперов, расположенных вблизи строящегося здания. Отметки временных реперов устанавливают по основным реперам объекта. Фундаменты нивелируют только группами, одновременно по одному или нескольким рядам. При измерениях определяют Отметку дна стакана фундамента в центре, отметку верха бетона фундамента и анкеров. В стаканах для двухветвевых колойн отметки берут в двух точках -- по осям ветвей.
Все результаты измерений --действительные положения осей, размеры между фундаментами, размеры стаканов понизу и их отметки---наносят на исполнительную геодезическую схему.
Определить отметку точек 1 и 2 на плане с горизонталями аналитическим путем
НА=НН.Г+h/d*a(м);
НН.Г=28.00 м;
d=40 м; а=10 м,
h - высота сечения (h=1 м)
d - заложение
а - растояние от нижней горизонтали до искомой точки
НА1= 28.00 + 1/40*10 = 28.25 м
НА2= 29.00 + 1/50*10 = 28.20 м
Список использованной литературы
1. Баздырев Г. И., Лошаков В. Г., Пупонин А. И. и др. Земледелие. -- М.: Колос, 2000. -- 552 с.: ил.
2. Дубенок Н. Н., Шуляк А. С. Землеустройство с основами геодезии. -- М.: КолосС, 2004. -- 320 с: ил.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Основные виды геодезических чертежей. Отличительные признаки плана и карты. Основные поверки и юстировка теодолита. Суть геодезического обоснования. Геодезическое сопровождение при монтаже колонн в стаканы фундаментов. Схема выверки колонн по вертикали.
контрольная работа , добавлен 15.10.2009
Основные типы нивелиров. Геодезическое трассирование линейных сооружений. Высотная сеть сгущения. Геометрическое нивелирование из "середины" и "вперед". Порядок снятия отсчетов при работе с двусторонними рейками. Контроль наблюдений и их обработка.
презентация , добавлен 08.12.2014
Определение средней квадратической ошибки угла, измеренного одним полным приемом при помощи теодолита Т-30. Оценка точности коэффициента дальномера зрительной трубы. Уравновешивание результатов нивелирования системы ходов способом косвенных измерений.
контрольная работа , добавлен 17.05.2010
Решение геодезических задач на масштабы, чтение топографического плана и рельефа по плану (карте), ориентирных углов линий, прямоугольных координат точек, линейных измерений. Изучение и работа теодолита, подготовка топографической основы для планировки.
практическая работа , добавлен 15.12.2009
История геодезии. Явление рефракции. Изучение рефракционных искажений в инженерно-геодезических измерениях. Геометрическое нивелирование или нивелирование горизонтальным лучом. Современные инструменты высокоточных инженерно-геодезических измерений.
реферат , добавлен 25.02.2009
Вычисление дирекционных углов сторон, прямоугольных координат и длины разомкнутого теодолитного хода. Построение и оформление плана теодолитной съемки. Журнал нивелирования железнодорожной трассы. Расчет пикетажного положения главных точек кривой.
контрольная работа , добавлен 13.12.2012
Ознакомление с геодезическими приборами. Конструктивные особенности теодолита 4Т30, нивелира 3Н-5Л и электронного тахеометра 3Та5. Геометрическое, тригонометрическое, гидростатическое, барометрическое нивелирование. Автоматизация тахеометрической съемки.
отчет по практике , добавлен 16.02.2011
Исследование работ, выполняемых нивелиром. Геометрическое, барометрическое и гидростатическое нивелирование. Построение плоскостей. Проектирование и разбивка горизонтальной площадки. Камеральная обработка результатов нивелирования строительной площадки.
курсовая работа , добавлен 23.12.2014
Геометрическое и тригонометрическое нивелирование, физический смысл. Сферы применения астрономического и астрономо-гравиметрическое нивелирования. Высокоточные и технические нивелиры, типы реек. Виды лазерных уровней. Особенности построения профиля.
курсовая работа , добавлен 15.05.2012
Описание систем координат, применяемых в геодезии. Технологические схемы преобразования координат. Составление каталогов геодезических, пространственных прямоугольных, плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера в системах ПЗ-90.02, СК-42, СК-95.
(греч. geodaisía, от ge – Земля и daio – делю, разделяю), наука об определении положения объектов на земной поверхности, о размерах, форме и гравитационном поле Земли и других планет. Это отрасль прикладной математики, тесно связанная с геометрией, математическим анализом, классической теорией потенциала, математической статистикой и вычислительной математикой. В то же время это наука об измерениях, разрабатывающая способы определения расстояний, углов и силы тяжести с помощью различных приборов. Основная задача геодезии – создание системы координат и построение опорных геодезических сетей, позволяющих определить положение точек на земной поверхности. В этом существенную роль играют измерения характеристик гравитационного поля Земли, связывающие геодезию с геофизикой, использующей гравиметрические данные для изучения строения земных недр и геодинамики. Например, в геофизике геодезические методы измерений применяются для исследования движений земной коры, поднятий и опусканий массивов суши. И наоборот, нарушения во вращении Земли, которые влияют на точность геодезической системы координат, отчасти могут быть объяснены физическими характеристиками литосферы. См. также ЗЕМЛЯ ; ГЕОФИЗИКА .
Геодезические работы обычно выполняются государственными службами. В США созданием и поддержанием государственной геодезической сети занимается Национальная служба по исследованию океана при участии Министерства обороны и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Международные геодезические исследования организуются и направляются Международной ассоциацией геодезии, действующей по инициативе и в рамках Международного геодезического и геофизического союза.
Геодезические работы ведутся на трех уровнях. Во-первых, это плановая съемка на местности – определение положения точек на земной поверхности относительно местных опорных пунктов для составления топографических карт, используемых, например, при строительстве плотин и дорог или составлении земельного кадастра. Следующий уровень включает проведение съемок в масштабах всей страны; при этом площадь и форма поверхности определяются по отношению к глобальной опорной сети с учетом кривизны земной поверхности. Наконец, в задачу глобальной, или высшей, геодезии входит создание опорной сети для всех остальных видов геодезических работ. Высшая геодезия занимается определением фигуры Земли, ее положения в пространстве и исследованием ее гравитационного поля.
Последнее имеет особенно большое значение, т.к. все геодезические измерения (за исключением расстояний) отчасти зависят от определения направления силы тяжести (совпадающего с направлением отвесной линии). Геодезические приборы (теодолит, используемый для измерения углов и направлений, и нивелир, измеряющий превышения) устанавливаются так, чтобы оси их установочных уровней были параллельны уровенной поверхности, всегда перпендикулярной направлению силы тяжести. Более того, сама форма земной поверхности (70% которой составляют акватории) в общем определяется конфигурацией уровенной поверхности, представляющей собой идеализированную поверхность океана; именно от нее производится отсчет высот конкретных точек (т.н. высота над уровнем моря). В гравитационном поле Земли под уровенной поверхностью понимают поверхность, в любой точке которой помещенное на нее тело остается в состоянии покоя. Конфигурация уровенной поверхности определяется путем измерения силы тяжести.
Относительное положение точек на поверхности Земли устанавливается путем измерения расстояний между ними (при условии, что каждый пункт геодезической сети может непосредственно наблюдаться с нескольких других пунктов). В настоящее время для определения взаимного расположения точек земной поверхности в качестве промежуточных точек используются искусственные спутники Земли, при этом измеряется расстояние между спутником и наземным пунктом. Поскольку эти измеренные расстояния не зависят от ускорения силы тяжести, может показаться, что гравитационное поле Земли не играет существенной роли в геодезических построениях. Однако космическая геодезия, хотя и дополняет традиционные наземные наблюдения, пока не может их заменить. Более того, орбиты самих искусственных спутников определяются гравитационным полем Земли, что опять-таки делает необходимым изучение силы тяжести.
Геодезия может рассматриваться в геометрическом и физическом аспектах. Геометрические задачи геодезии решаются методами съемки, т.е. измерениями и расчетами расстояний, углов и направлений. Физический аспект связан с измерениями силы тяжести. Геодезические измерения осложняются спецификой используемой системы координат, которая включает широту, долготу и высоту. Уровенные поверхности, по которым устанавливается высота точки, непараллельны вследствие изменений силы тяжести на земной поверхности, обусловленных особенностями рельефа (распределением гор, долин, впадин и пр.) и плотности слагающих Землю горных пород. Подобные же причины нарушают параллельность поверхностей, имеющих одинаковую широту или долготу. Кроме того, на результаты расчетов геодезических показателей, например координат точки, влияют погрешности измерений и используемой физической модели.
Федеральное агентство по образованию РФ
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Норильский индустриальный институт
Кафедра РМПИ
Дисциплина: «Геодезия»
ОСНОВЫ ГЕОДЕЗИИ ЛЕКЦИИ
Норильск
Геодезия – это наука, рассматривающая методы и способы измерения земной поверхности, применение которых дает возможность определять форму и размеры… Геодезия включает в себя высшую и космическую геодезии, топографию, фотограмметрию и инженерную геодезию.Формы и размеры земли
Тело ограниченное среднеуровенной поверхностью называется геоидом. Вследствие неравномерности распределения масс в земной коре, поверхность геоида… – формула полярного сжатия. Размеры земного эллипсоида, принятые как обязательные в нашей стране:Системы координат
· Плановые системы координат. Географические координаты. За основную поверхность проекции принимают поверхность эллипсоида и геоида.Ориентирование линий
В качестве исходных направлений используется истинный магнитный и осевой… Истинный азимут – это угол между северным направлением истинного меридиана и определяемой линией, отсчитывается по…Связь между истинным и магнитным азимутом
Аи=Ам– δз Дирекционный угол – это угол между северным направлением осевого меридиана или параллельной ему линии и определяется…Связь между истинным азимутом и дирекционным углом
Связь между азимутом магнитным и дирекционным углом
Румб – это острый угол, отсчитываемый от ближайшего направления ориентирной оси до определяемой линии.
Связь между дирекционным углом и румбом
Основные геодезические задачи
Прямая геодезическая задача
ХА УА SAB αAB ХB–? УB–? ∆Х и ∆У могут быть положительными и отрицательными в зависимости от четверти в которой расположена АВ.Обратная геодезическая задача
По знакам ∆Х и ∆У определяют четверть в которой располагается линия и выбирают формулу для вычисления дирекционного угла.Основные геодезические чертежи
Установленный для данной карты масштаб называется главным – это средний масштаб чертежа он строго выполняется только вдоль некоторых меридианов и… План – подобное уменьшенное изображение небольшого участка земной поверхности… Основное различие карты и плана: на плане масштаб постоянный, а на карте нет.Основные требования, предъявляемые к картам и планам
2. Точность изображения ситуаций и рельефов в соответствии с масштабом (чем крупнее масштаб, тем более точно и полно отражается ситуации и… 3. Географическое соответствие и правдоподобие.Масштабы
Бывают численные и графические масштабы. Численный масштаб это дробь, в числителе которой всегда единица, а в… Пример: 1:25000, т.е. в 1 см 250 м – именованный.Предельная графическая точность масштаба
– это длина отрезка на местности соответствующая 0.1 мм для плана данного масштаба (0.1 мм – минимальное расстояние, различаемое не вооруженным глазом).
Пример:
в 0.1 мм 2.5 м
в 0.1 мм =0.05 м
t=0.05м
Рельеф
– это совокупность неровностей земной поверхности.
Рельеф на чертежах может быть изображен цветом, отметками, штрихами и горизонталями. В геодезии используется метод горизонталей.
Горизонталь – это замкнутая кривая линия, соединяющая точки с одинаковыми отметками.
Свойства горизонталей:
1. Все точки лежащие на одной горизонтали имеют одинаковую отметку
2. Горизонтали с разными отметками не пересекаются
3. Чем круче склон, тем меньше расстояние между горизонталями
Отметки горизонталей подписывают в их разрыве так, чтобы нижняя часть цифры была обращена в сторону понижения склона, для определения направления склона используются берг–штрихи. Каждая пятая горизонталь проводится утолщенной линией.
Высотой сечения рельефа (h) – называют разницу отметок соседних горизонталей – это постоянная величина для данного чертежа.
Горизонтальное расстояние между соседними горизонталями – заложение ската (d) .
Уклон (i) – это tg угла наклона местности ν или отношение разности высот точек к горизонтальному расстоянию между ними.
Уклоны выражаются в 100 дольных, тысячных (%, ‰ соответственно).
Пример:
0,025=2,5%=25‰
Основные формы рельефа
Все формы рельефа образуются из сочетания наклонных поверхностей – скатов, которые подразделяются на ровные, выпуклые, вогнутые и смешанные. На рисунке видно, что горизонтали, изображающие ровный скат располагаются на одинаковых расстояниях друг от друга. При…Задачи, решаемые по топографическим планам
Определение расстояния при помощи масштаба.
Порядок пользования поперечным масштабом: · циркулем–измерителем зафиксировать длину линии на карте, · одну ножку циркуля поставить на целое основание, а другую – на любую трансверсаль, при этом обе ножки циркуля…Определение отметок точек лежащих на горизонтали и между горизонталей.
Для определения высоты точки, находящейся между двумя горизонталями (младшей и старшей), между соседними горизонталями проводят через эту точку по… Hb=h-∆hОпределение крутизны ската по графику заложений на плане.
По карте с горизонталями можно определить уклон линии местности.
i = tg v = h/s,
где h - превышение между концами линии;
s - заложение.
Уклон часто выражают не в градусах угла наклона, а в тысячных долях или процентах.
Проведение линий проектного или заданного уклона.
Величину найденного заложения s измерителем откладывают последовательно между соседними горизонталями в направлении от точки А к точке В.… В тех случаях, когда раствор измерителя не пересекается с последующей…Определение водосборной площади
Границами водосборной площади служат линии водоразделов, пересекающие горизонтали под прямым углом. На рисунке линии водоразделов показаны… Зная водосборную площадь, среднегодовое количество осадков, условия испарения…Номенклатура топографических карт и планов
В нашей стране принята международная система разграфки и номенклатуры топографических карт; ее основой является лист карты масштаба 1:1 000 000. Вся поверхность Земли условно разделена меридианами и параллелями на трапеции… Номенклатура листа карты миллионного масштаба составляется из буквы ряда и номера колонны, например, N–37.Основные части геодезических приборов
1. Приборы для угловых измерений – теодолиты. 2. Приборы для линейных измерений – рулетки, мерные ленты и проволоки,… 3. Приборы для измерения превышений – нивелиры.Ход лучей в зрительной трубе
Более совершенными являются трубы с внутренней фокусировкой; в них применяется дополнительная подвижная рассеивающая линза L2, образующая вместе с… В технических приборах увеличение 20–30 крат. Полем зрения трубы называется пространство, которое видно в зрительную трубу при ее неподвижном положении.Горизонтальный круг теодолита
Лимб – плоское, стеклянное или металлическое кольцо по скошенному краю которого нанесены деления от 0о до 360о по часовой стрелке. Алидада – это вспомогательное приспособление, позволяющее брать отсчеты по… Отсчет– это дуга лимба от 0о до 0о алидады по часовой стрелке.Вертикальный круг
Лимб вертикального круга может иметь разную оцифровку от 0о до 360о по часовой стрелке или против часовой стрелки секторную оцифровку, т.е. от 0о до… Алидада вертикального круга обычно снабжена цилиндрическим уровнем для…Отсчетные приспособления
Шкаловый микроскоп– это вспомогательная шкала на алидаде, длина которой равна…Угловые измерения
Измерение горизонтальных углов, их сущность: пусть на местности закреплена точки А, В, С, находящиеся на разной высоте над уровнем моря. Необходимо… Проведем через А, В, С отвесные линии, которые при пересечении с… Горизонтальные углы измеряют при помощи горизонтального круга теодолита.Классификация теодолитов
Теодолиты по точности делятся на:
1. Высокоточные, позволяющие измерять углы со средней квадратической погрешностью 0,5"–1"
2. Точные, СКП 2"–10"
3. Технические, СКП 15"–30"
По материалам изготовления кругов и устройству отсчетных приспособлений Верньер:
1. С металлическими кругами и Верньерами
2. Со стеклянными кругами – отсчетное приспособление – штриховой или школвый микроскоп и оптический микрометр.
По конструкции на:
1. Простые теодолиты, у которых лимб и алидада могут вращаться только отдельно.
2. 
Повторительные, у которых лимб и алидада имеют как независимое так и совместное вращение.
По назначению на:
1. Маркшейдерские.
2. Проектировочные
Принципиальная схема теодолита
1- лимб ГК
2- алидада ГК
3- колонки
4- алидада ВК
5- лимб ВК
6- зрительная труба
7- цилиндрический уровень
8- подставка
9- подъемные винты
10- становой винт
II 1 – основная (вертикальная) ось теодолита
НН 1 – ось вращения зрительной трубы
Теодолит должен соответствовать определенным оптико–механическим и геометрическим условиям. Оптико–механическое условие гарантирует завод изготовитель, а геометрические условия подвержены изменениям в процессе работы, транспортировки и хранения приборов.
Геометрические условия необходимо проверять после длительного хранения прибора и регулярно во время работы.
Основные геометрические условия теодолита
1. Основная ось теодолита должна быть отвесна
2. Лимб ГК должен быть горизонтален, визирная плоскость не должна быть отвесна. Для соблюдения выполнения этих условий производят поверки теодолита.
Поверки теодолита
Поверка 1.
Ось цилиндрического уровня при алидаде ГК (uu 1 ) должна быть перпендикулярна основной оси теодолита zz 1 .
Горизонтирование
Перед выполнением остальных поверок теодолит тщательно горизонтируют, т.е. его основную ось приводят в отвесное положение, для этого уровень… Эти действия повторяют до тех пор, пока при любом положение ампулы пузырек не…Поверка 2.
Нарушение этого условия ведет к коллимационной ошибки (с). Для выполнения поверки визируют на удаленную точку и берут отсчеты по лимбу ГК… Если условие нарушено вычисляют коллимационную погрешность, величина которая не должна превышать удвоенной точности…Поверка 3.
Для выполнения поверки теодолит устанавливают на расстоянии 20–30 м от здания и визируют верхней части стены точку. Трубу опускают до примерно… Эти же действия повторяют при другом положении ВК. Если проекции сетки центра…Поверка 4.
Для выполнения поверки визируют на удаленную точку и действуя наводящим винтом алидады и действуя наводящим винтом алидады ГК поварачивают прибор… Если производились исправления, то повторяют поверку 2.Эксцентриситет алидады
D – центр круга делений лимба, A – центр вращения алидады, L – центр вращения лимба. В идеальном теодолите все три точки должны совпадать, но в действительности… Рассмотрим влияние эксцентриситета алидады на отсчеты по лимбу. Отрезок AD называется линейным элементом…Способы измерения горизонтальных углов
Установка прибора в рабочее положение подразумевает его центрирование, горизонтирование и установка трубы по глазу. Центрирование – это приведение основной оси теодолита в вершину измеряемого… Горизонтирование см. поверку 1.Способ приемов
Второй полуприем выполняют для контроля измерения и снижения влияния инструментальных ошибок. Значения углов в полуприемах должно различаться не более удвоенной точности…Способ круговых приемов
Теодолит устанавливают в т.О и приводят его в рабочее положение. Ориентируют лимб по направлению на какую–либо точку, например А (направляют 0о… Для этого открепляют алидаду и ее вращением устанавливают отсчет = 0о, закрепляют ее, открепляют лимб и визируют на…Способ повторений
Прибор приводят в рабочее положения в вершине угла и выполняют измерение в процессе которого последовательно откладывают на лимбе измеряемый угол 2k… Предположим, что угол измеряется двумя повторениями. Ориентируют лимб отсчетом близким к 0, на точку А и записывают этот отсчет (n1).Измерение вертикальных углов
Методика измерений зависит от конструкции и оцифровки ВК теодолита.
Способ
Если ВК не имеет уровень при алидаде, то после приведения прибора в рабочее положение, визируют на определяемую точку. Например, при КЛ, наводящим винтом алидады вертикального круга приводят в 0–пункт уровень при ВК и берут отсчет по лимбу ВК.
Трубу переводят через зенит и действия повторяют при другом положении вертикального круга.
Вычисляют вертикальный угол и МО.
Контролем правильности измерений служит постоянство МО, колебания которого могуб быть в пределах удвоенной точности прибора. (МО=const, ∆MO≤2t).
Способ
В случае, если алидада ВЕ не имеет уровня, и его функции выполняет уровень при алидаде ГК (Т30, 2Т30). Прибор приводят в рабочее положение, предварительно визируют на опредямую точку, подъемным винтом подставки расположенным ближе все к визирной оси, приводят в 0–пункт пузырек уровня при ГК, производят точное визирвание и берут отсчет по вертикальному кругу. Действие повторяют при другом положении ВК.
Вычисляют вертикальный угол и МО, контроль МО=const.
Способ
Если алидада ВК не имеет уровня и вместо него используется компенсатор (алидада автоматически становится горизонтально).
Порядок измерений:
Прибор приводят в рабочее положение, визируют на определяемую точку и берут отсчет по ВК. Трубу переводят через зенит и действия повторяют. Вычисляют вертикальный угол и МО, МО=const.
Формулы для вычисления вертикального угла и МО
1. от 0º до 360º (лимб) по часовой стрелке: МО=½(КЛ+КП) V=КП–МО=МО–КЛ=½(КП–КЛ)Место нуля вертикального круга
Место нуля – это отсчет по ВК в момент, когда визирная ось трубы горизонтальная, а пузырек уровня при ВК находиться в нуль–пункте. При соблюдении геометрических условий этот отсчет равен нулю, при нарушении… Геометрические условия. Место нуля – величина постоянная для прибора, его колебания может быть в пределах 2t.…Исправление места нуля
Если место нуля получается большим, то при основном положении круга нужно навести трубу на точку и микрометренным винтом алидады установить отсчет, равный углу наклона; при этом пузырек уровня отклонится от нуль–пункта. Исправительными винтами уровня привести пузырек в нуль–пункт.
Измерение угла наклона местности
i – это расстояние от оси вращения трубы до точки, над которой установлен прибор. В точке В вертикально устанавливают рейку, на которой отмечают i. Визируют на…Измерение длин линий
Линейные измерения делятся на непосредственные и косвенные. К непосредственным измерениям относят такие измерения, при которых мерный… Створ – вертикальная плоскость, соединяющая начало и конец измеряемой линии.Измерение длин линий механическим прибором (на примере мерной ленты)
Для измерения расстояния обычно не достаточно закрепить на местности начало и конец измеряемой линии, необходимо в створе линии установить дополнительные вешки, этот процесс называется провешиванием или вешением линии . Вешение может производиться при помощи теодолита или на глаз.
Для провешивания линии АВ на глаз, в точках А и В закрепляют вешки, наблюдатель становиться возле точки А так, чтобы вешки в точках А и В совпали. Его помощник движется от точки А к точке В и устанавливает в точках 1, 2, …, n дополнительные вешки, руководясь указаниями наблюдателя.
При вешении теодолита в точке А устанавливают теодолит, в точку В вешку. Вертикальная нить сетки совмещают с вешкой в точке В, закрепляют горизонтальный круг и трубу, вспомогательные вешки устанавливают по вертикальной нити сетки.
Если между точками А и В нет прямой видимости, вешение выполняется следующим образом: выбирают две вспомогательные точки, таким образом, чтобы они обе были видны и из точки А и из точки В, и в них устанавливают вешки.
Методом последовательных приближений перемещают вешки из точки D 1 в C 1 , C 1 в D 2 , D 2 в C 2 и т.д., до тех пор пока все вешки не будут на одной прямой.
Порядок измерения линий
После провешивания закрепляют точки перегиба местности, попадающие в створ линии. При помощи рулетки измеряют наклонные участки D 1 , D 2 , …
и углы наклона местности ν 1 , ν 2 ,
….
Вычисление горизонтальных проекций измеренных расстояний
d 1 , d 2 – горизонтальные проложения:
d i =D i cos ν i
Общая сумма горизонтального проложения АВ:
Каждое наклонное расстояние измеряют следующим образом: нулевой штрих ленты прикладывают к началу измеряемой линии, ленту укладывают в створе, встряхивают в горизонтальной и вертикальной плоскостях, натягивают и вставляют шпильку в вырез в конце ленты, снимают ленту со шпильки, одевают на шпильку нулевой вырез ленты и действия повторяют. В конце измеряют длину неполного пролета. Измеренная наклонная длина вычисляется по формуле:
D 1 =n∙l+r
r – длина неполного пролета
n – число полных проложений ленты
Для контроля длину измеряют в обратном направлении D 2 , за окончательно значение длины принимают среднее из двух измерений, если разница между ними не превышает 1:2000 от длины линии:
Поправки, вводимые в длины линии, измеренные механическими приборами:
1. За температуру вводят в тех случаях, когда температура измерений отличается от нормально (+20ºС). Номинальную длину мерного прибора определяют при нормальной температуре, его длина увеличивается или уменьшается в зависимости от внешней температуры:
D –измеренная длина
l – длина мерного прибора
α – коэффициент линейного расширения
t – температура измерения
t 0 – нормальная температура
2. За наклон линии вводится в тех случаях. Когда угол наклона местности превышает 2º. Иногда необходимо на наклонной поверхности отложить расстояние так, чтобы его горизонтальное проложение было равно заданной величине.
Сначала от точки А откалывают горизонтальные проложения, а затем удлиняют его на поправку:
3. За компарирование – это определение истинной длины мерного приора, при компарировании мерным прибором измеряют заранее известную длину линии и сравнивают результаты измерений с известной величиной, а затем вычисляют поправку мерного прибора. Эта поправка вводиться в том случае если номинальная длина отличается от длины.
Измерение расстояний при помощи физико–оптических мерных приборов
(на примере нитяного дальномера)
Нитяной дальномер это две вспомогательные горизонтальные нити на сетке.
Ход лучей в нитяном дальномере Поле зрения трубы
Определения расстояний нитяным дальномером
Р – расстояние между дальномерными нитями σ – расстояние от оси вращения прибора до оптического центра объектива … f – фокусное расстояние объективаНивелирование
– определение превышений между точками земной поверхности.
Нивелирование выполняют различными приборами и разными способами, различают:
– геометрическое нивелирование (нивелирование горизонтальным лучом),
– тригонометрическое нивелирование (нивелирование наклонным лучом),
– барометрическое нивелирование,
– гидростатическое нивелирование и некоторые другие.
Гидростатическое нивелирование
h = c1 – c2 Точность гидростатического нивелирования зависит от расстояния между сосудами,…Барометрическое нивелирование
Приближенное значение превышения между точками 1 и 2 можно вычислить по формуле: h = H2 – H1 = ΔH ∙ (P1 – P2), P1 и P2 – давление в первой и во второй точках;Тригонометрическое нивелирование
Применяется при топографических съемках для создания съемочного обоснования и съемки рельефа, а также при передаче отметок на большие расстояния. … Схема тригонометрического нивелированияГеометрическое нивелирование
Нивелирование «вперед» Для определения превышения между точками А и В на точку с известной отметкой (заднюю) устанавливают нивелир таким…Простое и сложное нивелирование
Если для этого необходимо несколько станций, то нивелирование называется сложным. Число станций зависит от расстояния между точками и крутизны склона. Для… Последовательно определяют превышение h1, h2, …, hn и общее.Классификация и устройства нивелиров
Нивелиры делятся по:
–точности на 3 группы:
–высокоточные – предназначены для нивелирования I–го и II–классов, позволяющие определять превышения со средней квадратичной погрешностью (СКП) не более 0.5–1 мм на 1 км хода;
–точные – предназначены для нивелирования III и IV классов с СКП не более 5–10 мм на 1 км хода;
–технические – предназначены для инженерно–технических работа, позволяющих определять превышение с СКП не более 10 мм на 1 км хода. Для технических работа допустимое СКП 15–50 мм на 1 км хода.
– по конструкции на 3 группы:
–нивелиры с цилиндрическим уровнем;
–нивелиры с компенсатором;
–нивелиры с наклонным лучом визирования.
Устройства нивелиров с цилиндрическим уровнем (на примере Н3)
Основными частями является зрительная труба с укрепленными на ней цилиндрическим контактным уровнем и подставка с подъемными винтами и круглым уровнем. Труба закрепляется зажимным винтом, для точного визирования используется наводящий винт. Для точного горизонтирования визирной оси трубы используют элевационный винт.
Круглый уровень предназначен для приближенного горизонтирования прибора, а цилиндрический контактный для точного горизонтирования его визирной оси. Поэтому должно выполнятся следующие геометрическое условие: визирная ось трубы и ось цилиндрического уровня должны быть параллельны.
Нивелирные рейки
На нижнюю часть рейки набита металлическая пластина предохраняющая рейку от истирания, называемая «пяткой» рейки. На рейке нанесены подписанные…Поверки нивелиров с уровнем
Поверка 1.
Ось круглого уровня должна быть параллельна оси прибора. Поверки и исправления выполняются аналогично поверке цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга теодолита.
Поверка 2.
Вертикальная нить сетки должна быть параллельна оси вращения нивелира. Для выполнения поверки на расстоянии 20–30 м от нивелира на тонком шнуре подвешивают отвес и нивелир горизонтируют по круглому ровню. Совмещают один конец вертикальной нити сетки со шнуром отвеса. Если другой коней вертикальной нити отклонился от шнура не более 0.5 мм, условие поверки выполняется. В противном случае сетку нитей исправляют также, как сетку теодолита.
Поверка 3.
Совмещают концы изображения пузырька уровня и берут отсчет по рейке. Если условие поверки выполняется то по рейке будет взят отсчет b1’, а если… h=i1–b1’=i1–(b1+x) Нивелир и рейку меняют местами, измеряют i2 и берут отсчет по рейке b2. Поскольку расстояние между точками постоянно…Геодезические сети
Государственная геодезическая сеть (ГГС) – это система, закрепленных на местности определенными знаками точек с известными координатам и отметками. На государственную геодезическую сеть опираются топографические съемки, разбивочные и изыскательные работы. ГГС делится на плановую и высотную.
Плановые сети
–по назначению: –опорные – предназначены для распространении единой системы координат на… –сеть сгущения – предназначены для увеличения плотности пунктов сети необходимых районов;Характеристика сетей триангуляции
В начале разви-вается опорная сеть в виде цепей треу-гольников 1 класс,… Сеть 2 класса строиться в виде сплошной сети треугольников внутри полигона 1 класса. Для дальнейшего сгущения сети…Высотная геодезическая сеть
Плановые съемочные сети
Развиваются от пунктов геодезических сетей всех классов и разрядов проложением теодолитных, тахеометрических и мензульных ходов, а также построением геометрических сетей.
Высотные съемочные сети
Создаются путем проложения ходов нивелирования горизонтальным луче (теодолитом или кипрегелем с уровнем на трубе) или тригонометрическим нивелированием. Невязки в ходах и полигонах при нивелировании горизонтальным луче не должны превышать ±0.1м, при тригонометрическом нивелировании ±0.2м, где l –длина хода в км.
Съемка. Виды съемок
Съемка – это комплекс линейных и угловых измерений на местности, в результате которых получают план или карту. Съемка состоит из 2 этапов: 1. Создание съемочного обоснования (съемочная сеть), т.е. определение координат и отметок пунктов съемочной сети;Камеральная обработка результатов измерения теодолитного хода
Вычисление координат точек теодолитного хода.
Σβф=β1+β2+…+βn Вычисляют теоретическую сумму углов Σβт=180º(n–2) – для замкнутого ходаВычисление дирекционных углов и румбов.
αn=αn–1±180º–βn – для правых углов αn=αn–1±180º+βn – для левых углов Контролем правильности вычислений дирекционных углов является совпадение значения дирекционного угла начальной стороны…Вычисление приращений координат
По значениям дирекционных углов и горизонтальными проложениям сторон теодолитного хода вычисляют приращения координат с точностью до 0.01м:
∆х=d·cos r
∆у=d·sin r
Знаки приращения координат определяют в зависимости от названия румба.
Вычисление линейных невязок по осям координат
И теоретические суммы приращений ΣΔхт=хкон–хначВычисление координат точек теодолитного хода
yn=yn–1+∆yn испр Контролем вычислений служит получение координат известных точек х1 и у1: x1=xпт+∆xпт–1= xV+∆xV–IПостроение плана теодолитной съемки.
Оцифровка координатной сети.
Производиться в соответствии с масштабом чертежа таким образом, чтобы значение координатных линий были кратны 10 см в заданном масштабе и все точки съемочного обоснования поместились на чертеже и расположились по возможности в средней его части.
Нанесение точек съемочного обоснования.
Контролем правильности будет служить равенство дирекционных углов сторон на плане и в ведомости и равенства длин сторон на плане и ведомости.
Нанесение ситуации на план.
Ситуация наносить по абрису и изображается условными знаками, при этом вспомогательные линии на план не переносят.
Оформление надписи на плане.
Вдоль северной рамки подписывают название чертежа, вдоль южной – масштаб, внизу справа – год съемки и исполнитель.
Тахеометрическая съемка
Уменьшение точности съемочного обоснования 1. Теодолитно–нивелирных ходов Углы в теодолитном ходе измеряют… Приборы, используемые при тахеометрической съемке: 1. Теодолиты–тахеометры: Т30, 2Т30Порядок работы на станции тахеометрической съемки
Кроки – это то же самое, что и абрис, но на этом чертеже стрелками указаны направления однородных склонов. В журнале отмечают высоту визирования (обычно визируют на высоту инструмента…Камеральная обработка результатов измерения
Вычисление координат и отметок точек съемочного обоснования.
Вычисляют координаты (х, у) как в теодолитном ходе, отметки станций – как в высотном ходе.
Обработка журнала тахеометрической съемки.
МО=(КЛ+КП):2 ν=КЛ–МО=МО–КП При |ν|>2º, горизонтальное проложение, с точностью до 0.1 м, вычисляют по формуле:Вычисляют отметки реечных точек.
H р.т. =Н ст +h
Знак превышения зависит от знака ν .
Построение плана.
Пользуясь журналом тахеометрической съемки и кроки на план наносят реечные точки и рядом с их номерами подписывают отметки. Методом графического или аналитического интерполирования строят рельеф в…Мензульная съемка
Выполняется при помощи мензульного комплекта и кипрегеля. В мензульный комплект входит: штатив, подставка с подъемными винтами и планшет (мензула),… Поверки кипрегеля. Перед началом работы с кипрегелем должны быть выполнены… 1. Скошенное ребро линейки кипрегеля должно быть прямой линией.Боковая засечка
Мензулу устанавливают в точку А, ориентируют по направлению на точку В, кипрегель прикладывают к точку а, визируют на точку С и прочерчивают…Съемка ситуаций и рельефа
Фототопографическая съемка
Так как фотоснимки не представляют собой точных планов местности, то они подвергаются обработке в соответствии с законами соответствия объектов… Большими преимуществами фототопографических съемок является их полная… Фототопографические методы съемок позволяют большую часть операций по созданию карты перенести в камеральные условия.…Техническое нивелирование по оси линейного сооружения
В начале выполняют камеральное трассирование, т.е. на плане намечают несколько вариантов будущей трассы, после рекогносцировки на местности выбирают… Главные точки трассы – точки начала, конца, углы поворота, створные точки…Полевое трассирование
Точки перегиба местности между пикетами закрепляют кольями, на сторожках рядом…Схема круговой кривой
Для расчета закругления на местности теодолита измеряют угол β , для того чтобы вычислить угол поворота трассы φ=180º–β (φ –угол между первоначальным и последующим направлением трассы)
Радиус закругления R выбирают в соответствии с условиями техники безопасности эксплуатации сооружения и рельефа. По φ и R вычисляют основные элементы круговой кривой.
Тангенс (Т) – расстояние от вершины угла (ВУ) до начало кривой (НК) или конца кривой (КК):
Кривая (К) – длина дуги окружности с радиусом R от НК до КК:
Биссектриса (Б) – расстояние от ВУ до середины кривой (СК):
Домер (Д) – разность путей по ломаной линии и дуге:
Д=2Т–К
За концом кривой все пикеты смещаются вперед на Д.
Для того чтобы разбить круговую кривую на местности достаточно закрепить ее основные точки: начало, середину и конец.
Для того чтобы закрепить НК и КК от ВУ по оси трассы откладывают Т. Для того чтобы закрепить СК, при помощи теодолита откладывают угол β/2 и в этом направлении откладывают Б.
Пикетажное значение НК и КК вычисляют по формулам:
НК=ВУ–Т
КК=НК+К
Контроль: КК=ВУ+Т–Д
При больших R не достаточно только закрепить НК, СК, КК. В этом случае пользуются детальной разбивкой круговой кривой, которая выполняется, например, способом прямоугольных координат, продолженных хорд и т.д.
Дальше приступают к нивелированию трассы, которое начинают с привязки трассы к реперу ГВС. Привязка заключается в проложении нивелирного хода о репера до начала трассы (ПК0). Далее нивелируют пикеты, «плюсовые» точки, поперечники, главные точки кривых. Нивелирование выполняется геометрическим способом «из середины», причем пикеты нивелируют как связующие точки (по двум сторонам реек), а остальные как промежуточные (по черной стороне). Заканчивается нивелирование привязкой трассы к реперу высотной сети.
Способы детальной разбивки закруглений
Для вычисления координат х, у точек детальной разбивки предварительно вычисляют центральный угол θ, соответствующий заданной дуге k, Далее, решая прямоугольный треугольник ОС1, получают:Камеральная обработка результатов измерений и
Построение продольного профиля трассы
I. Обработка результатов журнала технического нивелирования.
Строго должно выполняться условие: ΣЗ– ΣП= Σhвыч. Также должно выполняться условие: 2Σhср=Σhвыч, Нарушение 1–2 мм.II. Построение продольного профиля по оси трассы
Заполняют графу «Расстояния». Для этого в горизонтальном масштабе профиля откладывают расстояния между пикетами и проводят вертикальные линии через… В графе «Пикеты» при помощи условных знаков изображают пикеты и подписывают их… В графу «Фактические отметки» из журнала нивелирования выписывают отметки пикетов и «плюсовых» точек, округляя до 0.01…Составление плана участка по результатам
Нивелирования площади.
В зависимости от размеров и форм участков нивелирной площади может выполняться разными способами: проложение магистрального хода с поперечниками или… Магистральный ход с поперченным прокладыванием на участках вытянутой формы,… Нивелирование выполняется способом «из середины», привязывая магистральный ход к реперам высотной сети. При этом точки…Составление плана участка
На лист бумаги в выбранном масштабе наносится сетка квадратов, выписываются отметки, методом интерполирования изображают горизонтали, с абрисов переносят контуры местности и оформляют надписи.
Вертикальная планировка участка
Выполняется на строительной площадке перед, а иногда после строительства сооружений. Вертикальная планировка выполняется перемещением масс грунта на площадке… Вычисляют расстояние от рабочих отметок до точек нулевых работы по формулам:Способы разбивочных работ
2. Способ полярных координат.Геодезические работы на строительной площадке
Работа сводиться к следующим этапам: 1. Работы по созданию генерального плана площадки: этот этап состоит из… Генеральный план – это план в масштабе 1:500–1:2000, на котором указаны все проектируемые здания, сооружения, проезды…Геодезическое обслуживание строительства сооружений.
Работы по созданию опорной сети
Опорные сети могут также создаваться с использованием спутниковых систем. В качестве исходных пунктов для опорной сети служат пункты ГГС (опорные и сети… Плотность высотной сети не менее одного репера на 10–15 км2 для съемок в масштабе 1:5000 и не менее одного репера на…Съемка строительной площадки
Съемка производиться различными способами: теодолитная, тахеометрическая, фототопографическая, стереофототопографическая. На планах отражают все предметы местности – рельеф и объекты связанные с… На планы наносят границы горных и земельных отводов.Создание строительной сетки
Для строительной сетки используют условную систему прямоугольных координат, которые выбирают так, чтобы значение абсцисс координат х и у для пунктов… Требование к точности определяют из назначения сетки. В большинстве случаев… Вынос пунктов производиться в несколько этапов.Элементы геодезических разбивочных работ
Построение на местности проектного горизонтального угла
1. с точностью, равной точности теодолита; 2. с точностью, превышающей точность теодолита (способ повышенной… 1-й способ. Проектный угол В дважды откладывают от исходного направления с помощью теодолита при КЛ и КП, отмечая на…| Предмет и задачи геодезии, ее связь с другими науками. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Формы и размеры Земли. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Системы координат. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Плановые системы координат. Географические координаты. . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Система координат Гаусса-Крюгера (зональная система координат) . . . . . . . . . . | ||||
| Ориентирование линий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Основные геодезические задачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Прямая геодезическая задача. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Обратная геодезическая задача. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Основные геодезические чертежи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Масштабы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Рельеф. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Основные формы рельефа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Задачи, решаемые по топографическим планам. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Определение расстояния при помощи масштаба. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Определение прямоугольных координат Гаусса-Крюгера. . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Определение отметок точек лежащих на горизонтали и между горизонталями. . | ||||
| Определение крутизны ската по графику заложения на плане. . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Проведение линий проектного или заданного уклона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Определение водосборной площади. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Построение профиля по горизонталям. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Измерение дирекционного угла и истинного азимута. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Номенклатура топографических карт и планов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Основные части геодезических приборов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Зрительная труба. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Горизонтальный и вертикальный круги теодолита. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Отсчетные приспособления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Угловые измерения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Классификация теодолитов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Поверки теодолита. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Способы измерения горизонтальных углов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Способ приемов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Способ круговых приемов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Способ повторений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Измерение вертикальных углов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Способы измерения вертикальных углов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Место нуля вертикального круга. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Измерение угла наклона местности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Измерение длин линий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Измерение длин линий механическим прибором. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Порядок измерения линий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Поправки, вводимые в длины линии, измеренные механическими приборами. . | ||||
| Измерение расстояний при помощи физико-оптических мерных приборов. . . . . | ||||
| Нивелирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Гидростатическое нивелирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Барометрическое нивелирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Тригонометрическое нивелирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Геометрическое нивелирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Нивелирование «вперед» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Нивелирование «из середины» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Простое и сложное нивелирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Классификация и устройство нивелиров. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Устройство нивелиров с цилиндрический уровнем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Нивелирные рейки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Поверки нивелиров с уровнем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Геодезические сети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Плановые сети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Геодезические плановые сети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Высотная геодезическая сеть. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Плановые съемочные сети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Высотные съемочные сети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Съемка. Виды съемок. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Порядок работы при теодолитной съемке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Способы съемки местности. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Камеральная обработка результатов измерения теодолитного хода. . . . . . . . . . . | ||||
| Тахеометрическая съемка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Приборы, используемые при тахеометрической съемке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Порядок работы на станции при тахеометрической съемке. . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Камеральная обработка результатов измерения тахеометрической съемки. . . . . | ||||
| Мензульная съемка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Поверки кипрегеля. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Поверки мензулы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Съемка ситуаций и рельефа. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Прямая засечка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Обратная засечка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Боковая засечка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Фотографическая съемка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Инженерно-технические работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Полевое трассирование. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Схема круговой кривой. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Способы детальной разбивки закруглений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Способ прямоугольных координат. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Полярный способ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Способ продолженных хорд. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Камеральная обработка результатов измерений и построение продольного профиля трассы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Составление плана участка по результатам нивелирования площади. Вертикальная планировка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Составление плана участка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Вертикальная планировка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Разбивочные работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Способы разбивочных работ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Геодезические работы на строительной площадке. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Работы по созданию опорной сети. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Съемка строительной площадки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Создание строительной сетки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Элементы геодезических разбивочных работ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Построение на местности проектного горизонтального угла. . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Построение линии проектной длины. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Вынесение на местность точки с проектной отметкой. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
| Построение линии с проектным уклоном. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . | ||||
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
ЧИТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
С.В. Смолич, А.Г. Верхотуров, В.И.Савельева
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ
Учебное пособие для студентов строительных
специальностей ВУЗов
УДК 624.131.32 (075)
ББК 26.1 я 7 С 512
Рецензенты:
1) Д.М. Шестернев д-р.техн.наук, профессор, зав. лабораторией общей криологии ИПРЭК СО РАН;
2) В.В. Глотов канд.техн.наук., доцент, зав.кафедрой «Экономики горного производства и геологоразведки».
Смолич С.В.
С 512 Инженерная геодезия: учеб. пособие. / С.В.Смолич, А.Г. Верхотуров, В.И.Савельева. – Чита: ЧитГУ, 2009. - 185 с.
В основу учебного пособия положена программа курса «Инженерная геодезия» для студентов строительных, землеустроительных и экологических специальностей ВУЗов. В работе рассматриваются общие понятия дисциплины, методы геодезических исследований, используемые приборы и оборудование, порядок их поверки и юстировки, а также приведены специальные виды геодезических работ.
Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения, аспирантов и инженерных работников, выполняющих исследования и принимающих решения, связанные с необходимостью геодезических измерений.
На первой стороне переплета – гравюра XVII в., изображающая «короля картографов» Герарда Меркатора и амстердамского гравера и издателя Иодока Хондия.
Ответственный за выпуск Овешников Ю.М. д-р.техн.наук., профессор.
УДК 624.131.32 (075)
ББК 26.1 я 7
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебное пособие предназначено в первую очередь для студен-
тов строительных и землеустроительных специальностей вузов. Од-
нако с успехом может быть использовано и горно-геологическими специальностями при изучении основ курса инженерной геодезии.
В основу пособия положены курсы лекций, читаемые в Читин-
ском государственном университете для студентов строительного и горно-геологического профиля.
Так как данная дисциплина для ряда специальностей читается в нескольких семестрах, как на младших курсах, раздел «основы ин-
женерной геодезии», так и на старших курсах раздел «специальные виды геодезических измерений и топографических съемок», пособие содержит оба этих раздела, которые тесно между собой взаимосвя-
заны и не могут изучаться раздельно друг от друга.
В состав данного пособия включены не только теоретические основы геодезических работ и измерений, но и приведены примеры практического опыта выполнения работ, связанного с различным ви-
дом геодезического обеспечения.
Учитывая возросшие современные требования к информаци-
онным технологиям (мониторинг различных явлений, происходящих как на поверхности Земли, так и в ее недрах), данное пособие будет полезно как магистрам, обучающимся по соответствующим направ-
лениям, так и инженерно-техническому персоналу, чья работа тре-
бует выполнение различных измерений на местности.
ВВЕДЕНИЕ
Геодезия – наука об определении формы и размеров Земли, об измерениях на земной поверхности, вычислительной обработке их для построения карт, планов, профилей и для решения инженерных, эко-
номических и других задач.
Геодезия (в переводе с греч. «землеразделение») возникла в глубокой древности и развивалась с ростом потребностей человека в жилье, делении земельных массивов, изучении природных богатств и их освоении.
Научными задачами геодезии являются:
− установление систем координат;
− определение формы и размеров Земли и ее внешнего гравита-
ционного поля и их изменений во времени; − проведение геодинамических исследований (определение го-
ризонтальных и вертикальных деформаций земной коры, движений земных полюсов, перемещений береговых линий морей и океанов и др.).
Научно-технические задачи геодезии в обобщенном виде за-
ключаются в следующем:
− определение положения точек в выбранной системе коорди-
− составление карт и планов местности разного назначения;
− обеспечение топографо-геодезическими данными нужд обо-
роны страны; − выполнение геодезических измерений для целей проектиро-
вания и строительства, землепользования, кадастра, исследования природных ресурсов и др.
ГЛАВА 1. ЗАДАЧИ ГЕОДЕЗИИ, ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ, ФОРМА И РАЗМЕРЫ ЗЕМЛИ.
СИСТЕМЫ КООРДИНАТ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ГЕОДЕЗИИ
1.1. Задачи геодезии
В геодезии, как в науке, в зависимости от решаемых задач выде-
ляется ряд дисциплин. Задачей определения фигуры (формы) и раз-
меров Земли, а также вопросами создания высокоточных геодезиче-
ских опорных сетей занимается высшая геодезия . Вопросы, связанные с изображением сравнительно небольших частей земной поверхности в виде планов и профилей, решает топография (в строительстве – инженерная геодезия) . Созданием сплошных изображений значитель-
ных территорий в виде карт занимается картография . Аэрогеодезия,
космогеодезия, гидрография, маркшейдерия (подземная геодезия)
также являются научными направлениями в геодезии. В задачи ин-
женерной геодезии, которые она решает для различных отраслей про-
мышленности, входит топографическая съемка территорий, перенесе-
ние в натуру проектов зданий и сооружений, различные измерения на отдельных стадиях строительства и, наконец, определение деформа-
ций и сдвигов сооружений в процессе их эксплуатации.
Решение этих задач осуществляется путем:
1) измерения линий и углов на поверхности земли, под землей (в
шахтах и туннелях), над землей при аэрофотосъемке (АФС) и косми-
ческой съемке, под водой − для составления планов, профилей и спе-
циальных целей; 2) вычислительной обработки результатов измерений;
3) графических построений и оформления карт, планов и про-
Строительство промышленных и гражданских сооружений, ав-
томобильных дорог, осушительная или оросительная мелиорации зе-
мель требуют широкого использования геодезических методов. На-
пример, при природообустройстве той или иной территории требуют-
ся планы, карты, профили, которые позволяют определить сущест-
вующее состояние земель (почва, растительность, увлажненность и т.д.). По результатам экономического анализа устанавливают необхо-
димость мелиорации, рекультивации, охраны земель и проектируют объекты природообустройства, границы которых затем переносят на местность. В настоящее время в результате внедрения современных технологий решение этих задач может быть почти полностью автома-
тизировано.
Геодезия тесно связана с математикой, астрономией, географи-
ей, геологией, геоморфологией, механикой, оптикой, электроникой,
черчением и рисованием.
1.2. Исторический очерк
Геодезия возникла за несколько тысячелетий до н.э. в Египте,
Китае, Греции и Индии. Пирамиды, каналы, дворцы – возведение этих объектов стало возможным только при разработанных приемах геоде-
зических измерений. Можно выделить следующие основные вехи в развитии инженерной геодезии, в т. ч. и в России:
В III в. до н.э. впервые была осуществлена попытка определения величины земного радиуса египетским математиком и географом Эра-
тосфеном.
Первые исторические сведения о геодезических работах на Ру-
си появились в XI в. н.э. Об этом свидетельствует Тмутараканский камень, на котором сохранилась надпись, что князь Глеб в 1068 г. из-
мерил расстояние в 20 верст между Керчью и Таманью по льду. В XVI
в. создается одна из первых карт Московского государства «Большой Чертеж». В XVII в. выходит первая русская печатная карта, состав-
ленная С.Е. Ремезовым «Чертеж Сибирской земли».
Бурное развитие геодезические работы получили после изобре-
тения Галилеем в XVII в. зрительной трубы, что привело к появле-
нию первых геодезических приборов нивелиров, а несколько позже теодолитов.
В 1739 г. был учрежден Географический Департамент Петер-
бургской Академии Наук, которым в 1758-1763 гг. руководил М. В.
Ломоносов.
Французский ученый Деламбер в 1800 г. определил размеры земного эллипсоида и предложил в качестве измерения длины 1 м
равный 1: 40 000 000 части парижского меридиана.
В 1822 г. был основан корпус русских военных топографов.
В XIX в. проводятся геодезические работы по построению гео-
дезических сетей и градусные измерения по меридиану. Большие геодезические работы, проведенные при генеральном межевании по-
сле отмены крепостного права в 1861 г. завершились изготовлением генеральных уездных планов и губернских атласов.
После революции 15.03.19. Совет Народных Комиссаров учреж-
дает Высшее геодезическое управление. С 1927 г. начинает использо-
ваться аэрофотосъемка. В начале 60-х гг. XX в. появляется космиче-
ская съемка. За советский период вся территории страны была покры-
та геодезической съемкой разных масштабов вплоть до 1:25000.
В 90-е гг. XX в. в геодезии начали широко внедрятся новые компьютерные технологии на всех этапах геодезических работ.
В настоящее время все геодезические работы выполняются в соответствии с Федеральным законом о геодезии и картографии принятым 22.11.95 , «Положением о государственном геодезическом надзоре за геодезической и картографической деятельностью» от 28.03.00 за № 273 и «Положением о лицензировании топографо-геодезической
и картографической деятельности в Российской Федерации»» принятом Правительством Российской Федерации 26.08.95 № 847.
1.3. Форма и размеры Земли
Земля не является правильным геометрическим телом, еѐ физическая поверхность, особенно поверхность суши сложная. Сведения о форме и размерах Земли используются во многих отраслях знаний. Физическая поверхность Земли имеет общую площадь 510 млн км2 ,
из которых 71 % приходится на долю мирового океана и 29 % на сушу. Средняя высота суши 875 м, средняя глубина океана 3 800 м.
Представление о фигуре Земли в целом можно получить, вообразив, что вся планета ограничена мысленно продолженной поверхностью океанов в спокойном состоянии. Такая замкнутая поверхность в каждой своей точке перпендикулярна к отвесной линии, т.е. к направлению действия силы тяжести.
Основной уровенной поверхностью или поверхностью геоида называется поверхность, совпадающая с средним уровнем воды океанов в спокойном состоянии и продолженная под материками. Из-за неравномерного распределения масс внутри Земли геоид не имеет правильной геометрической формы (рис.1.1) и его поверхность не может
быть выражена математически.
Рис. 1.1. Земной эллипсоид и геоид
Однако поверхность геоида ближе всего подходит к математи-
ческой поверхности эллипсоида вращения, получающегося от враще-
ния эллипса PQ 1 P 1 Q вокруг малой оси РР 1 . Поэтому практически при геодезических и картографических работах поверхность геоида заме-
няют поверхностью эллипсоида вращения, называемого также сфе-
роидом. Линии пересечения поверхности сфероида плоскостями, про-
ходящими через ось вращения, называются меридианами и представ-
ляются на сфероиде эллипсами. Линии пересечения сфероида плоско-
стями перпендикулярными к оси вращения являются окружностями и называются параллелями. Параллель, плоскость которой проходит че-
рез центр сфероида называется экватором. Линии OQ = a и ОР = b на-
зывают большой и малой полуосями сфероида (а – радиус экватора, b
– полуось вращения Земли). Размеры земного сфероида определяются длинами этих полуосей и величиной
где − сжатие сфероида.
Изучение фигуры математической поверхности Земли сводится к определению размеров полуосей и величины сжатия эллипсоида,
наилучшим образом подходящего к геоиду и правильно расположен-
ных в теле Земли. Такой эллипсоид называют референц-эллипсоидом.
С 1946 г. для геодезических и картографических работ в СССР приня-
ты размеры земного эллипсоида Ф. Н. Красовского:
a = 6 378 245 м, b = 6 356 863 м, а-b 21 км, = 1: 298,3.
Величину сжатия можно оценить, представив глобус с большой полуосью а = 300 мм, в таком случае разность а-b для такого глобуса составит всего 1 мм. Сжатие эллипсоида Красовского подтверждается выводами из результатов наблюдений за движением искусственных спутников Земли.
При приближенных расчетах поверхность эллипсоида принима-
ется за поверхность шара (равновеликого по объему земному эллип-
соиду) с радиусом 6371,1 км. Для небольших участков земной по-
верхности радиусом до 20 км поверхность эллипсоида принимают за плоскость.
1.4. Влияние кривизны Земли на измеряемые расстояния
и высоты точек
При геодезических работах, выполняемых на небольших по площади участках местности, уровенную поверхность принимают за горизонтальную плоскость. Такая замена влечет за собой некоторые искажения в длинах линий и высотах точек.
Рассмотрим при каких размерах участка этими искажениями можно пренебречь. Допустим, что уровенная поверхность является поверхностью шара радиуса R (рис.1.2). Заменим участок шара А о В о С о
горизонтальной плоскостью АВС , касающейся шара в центре участка в точке В . Расстояние между точками В (В о ) и С о равно r , центральный угол соответствующий данной дуге обозначим α , отрезок касательной
Министерство образования и науки Самарской области
Министерство имущественных отношений Самарской области
Государственное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
Тольяттинский индустриально-педагогический колледж (ГОУ СПО ТИПК)
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Дисциплина: Основы геодезии
Принял: преподаватель____
Гусарова С.А.
подписьФ.И, О.
Выполнил:
студент группы С-271
«_______» 2008 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Для закрепления теоретических знаний и для приобретения необходимых практических умений учебной программой дисциплины «Основы геодезии» предусматриваются лабораторные и практические работы, которые проводятся после изучения соответствующей темы на лекционных занятиях.
Следует обратить внимание студента на то, что перед началом решения задач по каждой из тем Вы должны изучить соответствующие разделы из рекомендованного Вам учебника (учебного пособия) и/или материалы лекций.
Если работа сдана позже установленного срока, то она должна быть защищена на консультациях.
К данному пособию прилагается лист контроля, который заполняется преподавателем после выполнения каждой практической работы.
Работы должны выполняться аккуратно. За небрежность оценка может быть снижена.
В результате изучения дисциплины и выполнения данных лабораторных, практических работ студент должен
суть основных геодезических понятий,
типы и устройство основных геодезических приборов
Использовать мерный комплект для измерения длин линий, теодолит для измерения горизонтальных и вертикальных углов, нивелир для измерения превышений; по известным координатам определять положение проектной точки на местности в плане и по высоте инструментальными методами
ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
Практическая работа №1. Решение задач на масштабы
Масштаб - это отношение длины линии на карте, плане (чертеже) Sp к длине горизонтального приложения соответствующей линии в натуре (на местности) Sm.
Численный масштаб - 1/ М, правильная дробь, у которой числитель равен 1, а знаменатель М показывает во сколько раз уменьшены линии местности по сравнению с планом.
Например, масштаб 1:10000 означает, что все линии местности уменьшены в 10000 раз, т.е. 1 см плана соответствует 10000 см на местности
или 1 см плана = 100 м на местности,
или 1 мм плана = 10 м на местности.
Следовательно, зная длину отрезка Sp плана по формуле Sm=Sp*M можно вычислить длину линии на местности или по формуле Sp= Sm:M определить длину отрезка на плане.
Например, длина линии на местности 252 м; масштаб плана 1:10000. Тогда длина линии на плане Бр=252м: 10000=0,0252м = 25,2мм.
И обратно, длина отрезка на плане равна 8,5 мм; масштаб плана 1:5000. Требуется определить длину линии местности. Она будет 8,5 мм * 5000 = 42,5м.
Задача №1 Вычислите длину линии на местности Sm, для данных, приведенных в таблице 1. Результаты запишите в соответствующую графу таблицы 1.
Таблица 1
Таблица 2
Часто в геодезической практике приходится определять масштабы аэроснимков. Для этого измеряют длину отрезка на аэроснимке и длину горизонтального проложения этой линии на местности. Затем, используя определение масштаба, вычисляют масштаб.
Например: длина отрезка на аэроснимке 2.21 см.; длина горизонтального проложения этой линии на местности 428,6 м.
Тогда, согласно определению:
Задача №2 Определите масштабы аэроснимков, по данным приведенным в таблице 3. результаты записать в соответствующую графу таблицы 3
Таблица 3
Точность масштаба
Длины линий на местности, соответствующие 0,1 мм карты (плана) называется точностью масштаба - tm. Это величина, характеризующая точность определения длин линий по карте (плану). Например: точность масштаба 1:25000 равна 2,5 м.
Расчет можно вести следующим образом:
в 1 см - 250м;
в 1 мм - 25 м;
в 0,1 мм-2,5 м
или to =0,1мм* 25000=2,5 м.
Задача №3
а) Определите точность масштабов:
б) Точность масштаба карты (плана) равна:
tm1=0,5м; t2=0,05M; t3=____ ___; t4=_______;
Определите масштаб карты (плана).
1/М1=______; 1/М2=_______; 1 /МЗ=_______; 1/М4=_______;
Задача №4 На карте масштаба 1:10000 (рис. 1) показан раствор измерителя, равный расстоянию между двумя точками карты KL. Используя приведенный ниже график линейного масштаба (рис.2), определите длины горизонтальных приложений линий местности для всех вариантов.
Указание: в начале определите расстояния на местности (в соответствующем масштабе) для отрезков 0-2; а1в1; а2в2; аЗвЗ.
Задача №6 Постройте диаграмму масштаба 1:2000 на чертежной бумаге с основанием 2,5 см; число делений по основанию и по высоте принять равным 10 (n=m=10). Подпишите деления по основанию и высоте (через одно). Диаграмму приклеить, на оставленное ниже место.
Масштаб 1:2000
Практическая работа №2. Чтение топографического плана
Задача №1 Изучите условные знаки, имеющиеся на выданной Вам топографической карте, пользуясь таблицей условных знаков, в соответствии с их подразделением на 4-е группы: 1-я - контурныеусловные знаки;
2-я - внемасштабные условные знаки;
3-я - линейные условные знаки;
4-я - поясняющие условные знаки и надписи.
Выберите по 3 условных знака из каждой группы, скопируйте их, в отведенных для этого прямоугольниках, и подпишите рядом с прямоугольником названного условного знака.
Практическая работа №3. Чтение рельефа по плану (карте)
Задача №1 Изучите рельеф, представленный на Вашей карте горизонталями.
Найдите на карте пять основных форм рельефа. Скопируйте по каждой форме одну наиболее характерную. Подпишите в соответствии с правилами высоты горизонталей, поставьте скат штрихи. Проведите характерные линии рельефа (линии водотока и водораздела).
Основные формы рельефа.
Практическая работа №4. Определение ориентирных углов линий по плану
Задача №1 На учебной топографической карте преподавателем кружками с наколами обозначены вершины замкнутой фигуры, называемой в геодезии полигон. Прочертить карандашом (по линейке) прямыми линиями стороны полигона. Составить, схематический чертеж полигона.
Пример составления схемы показан на рисунке 4
Рисунок 4
Задача №2 Измерить геодезическим транспортиром внутренние углы полигона, округляя отчеты до 5*.
Выписать результаты измерения углов на составленную Вами схему полигона, расположив надписи как указано на образце.
Вычислить практическую сумму измеренных углов:
∑β 1 =β 1 +……+β 4
и теоретическую сумму углов по формуле ∑β 0 = 180(n-2), где n-число углов в полигоне.
Вычислить разность ∑β 1 -β 0 =f β называемую в геодезии невязкой.Сравнить полученную невязку с допустимой f βа i определяемую по формуле: f βа i = l5√ n
Схема полигона.
Задача №3 С помощью геодезического транспортира измерить на учебной карте географический азимут и дирекционный угол стороны полигона 1-2. Вычислить азимут магнитный. Величину склонения магнитной стрелки рассчитать по данным карты.