Основы геодезии и картографии. Основы геодезии краткий конспект лекций

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.

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.

Дисциплина «Основы геодезии и картографии» ее задачи, содержание, связь с другими науками и роль в подготовке специалистов-землеустроителей.

Геодезия (греч. γεωδαισία - деление земли, от γῆ - Земля и δαΐζω - делю́, или «землеразделение») это наука о методах производства измерений на земной поверхности, проводимых с целью изучения размеров и форм Земли, изображение всей земли и ее частей на картах и планах, а так же о методах специальных измерений необходимых для решения различных инженерных и экономических задач.

Геодезия имеет широкое применение в различных областях науки, производства и в военном деле. Топографические карты используют при планировании и размещении производительных сил государства, при разведке и эксплуатации природных ресурсов, в архитектуре и градостроительстве, при мелиорации земель, землеустройстве, лесоустройстве, земельном и городском кадастре. Геодезия используется при строительстве зданий, мостов, тоннелей, метрополитенов, шахт, гидротехнических сооружений, железных и автомобильных дорог, трубопроводов, аэродромов, линий электропередач, при определении деформаций зданий и инженерных сооружений, при строительстве плотин, при решении задач оборонного характера.

При научной постановке работ всякое более или менее значительное хозяйственное строительство начинается с составления проекта, т. е. с установления вида, формы, размеров и места расположения необходимых сооружений и выявления всех видов работ, потребных для их осуществления. Составление проекта невозможно без плана той местности, на которой предполагается возводить сооружение. Поэтому при отсутствии плана или карты строительство инженерных сооружений начинают с геодезических работ. В таком порядке, например, проводят каналы, выполняют работы, связанные с осушением болот и орошением пустынных земель, строят железные и шоссейные дороги, сооружают крупные заводы и фабрики, высотные здания, метрополитен и т. п.

В процессе ведения сельского хозяйства нередко требуется выполнять некоторые геодезические действия. Агроному необходимо умение пользоваться планом территории хозяйства, умение, как говорят, читать план, т. е. различать все изображенные на нем почвы и угодья, видеть рельеф и т. д. Кроме того, при ведении сельского хозяйства иногда требуется производить измерения как по плану, так и в натуре и выполнять простейшие съемки и составление планов.

Исключительно важное значение изображение земной поверхности имеет для обороны страны. Только, имея перед глазами наглядное изображение местности, можно выбрать наиболее удобные места для расположения отдельных частей войск, устройства наиболее удобных переправ через реки и горы, отыскать прикрытия от неприятельского огня и т. д. Поэтому в каждой стране заранее составляют так называемые топографические карты, на которых местность изображают со всеми деталями, которые могут иметь то или иное значение при военных операциях.

Задачей курса «Основы геодезии и картографии» является изучение теоретических основ и практических приемов для подготовки специалистов-землеустроителей к самостоятельному выполнению ими следующих несложных геодезических работ:

В результате освоения учебной дисциплины «Основы геодезии и картографии» обучающиеся:

должны уметь:

Пользоваться масштабом при измерении и откладывании отрезков на топографических картах и планах;

Определять по карте (плану) ориентирующие углы;

Решать задачи на зависимость между ориентирующими углами;

Определять номенклатуру листов топографических карт заданного масштаба;

Определять географические и прямоугольные координаты точек на карте и наносить точки на карту по заданным координатам;

Определять по карте формы рельефа, решать задачи с горизонталями;

Составлять профиль местности в любом направлении;

Пользоваться основными геодезическими приборами;

Выполнять линейные измерения;

Выполнять основные проверки приборов и их юстировку;

Измерять горизонтальные и вертикальные углы;

Определять превышения и высоты точек;

должны знать:

Системы координат и высот, применяемые в геодезии;

Виды масштабов;

Ориентирующие углы, длины линий местности и связь между ними;

Масштабный ряд, разграфку и номенклатуру топографических карт и планов;

Особенности содержания сельскохозяйственных карт;

Способы изображения рельефа местности на топографических картах и планах;

Основные геодезические приборы, их устройство, поверки и порядок юстировки;

Основные способы измерения горизонтальных углов;

Мерные приборы и методику измерения линий местности;

Методы и способы определения превышений.

Геодезия является одной из древнейших наук о Земле, имеет многовековую историю. В процессе своего развития содержание предмета обогатилось, расширилось и в связи с этим возникло несколько научных и научно-технических дисциплин.

Высшая геодезия, используя результаты высокоточных геодезических, астрономических, гравиметрических и спутниковых измерений, изучает форму, размеры и гравитационное поле Земли и планет Солнечной системы, занимается созданием государственных опорных геодезических сетей, изучением геодинамических явлений, решением различных геодезических задач на поверхности эллипсоида и в пространстве.

Космическая геодезия - наука, изучающая использование результатов наблюдений искусственных и естественных спутников Земли для решения научных и научно-технических задач геодезии. Наблюдения выполняют как с поверхности планеты, так и непосредственно на спутниках.

Топография рассматривает измерения, выполняемые для создания планов и карт сравнительно небольших участков земной поверхности.

Картография - наука, изучающая вопросы картографического изображения и разрабатывающая методы создания карт и их использования. Картография тесно связана с геодезией, топографией и географией. Результаты геодезических определений размеров и формы Земли и координат пунктов геодезических сетей, а также результаты топографических съемок используются в картографии в качестве исходной основы для составления карт.

Фотограмметрия изучает формы, размеры, положение, динамику и другие качественные и количественные характеристики объектов по их фотографическим изображениям. Фотограмметрические методы применяют в различных областях науки и техники; в топографии и геодезии, астрономии, архитектуре, строительстве, географии, океанологии, медицине, криминалистике, космических исследованиях и др.

Инженерная геодезия изучает геодезические работы при изысканиях, проектировании, строительстве, реконструкции, монтаже и эксплуатации различных инженерных сооружений и технологического оборудования, при разведке и добыче природных богатств страны и ее недр, при создании уникальных объектов и т.п.

Геодезическими методами и приборами выполняются следующие виды работ:

1.Съемочные (контурная и топографическая съемки).

2.Разбивочные (перенесение проекта на местность).

3.Контрольные (выполняются при сдаче объектов и в процессе их эксплуатации)

Геодезия и прикладная геодезия при своем развитии опираются и, достижения других наук и особенно математики, астрономии, физики, географии, инженерного дела и др.

Математика вооружает геодезию методами анализа и обработки полученных результатов при измерениях. На примере геодезии и математики наблюдается чрезвычайно тесная связь между смежными дисциплинами, характерная теперь для различных технических и математических наук.

Данные астрономических наблюдений геодезисты используют для ориентирования и определения координат исходных или контрольных точек.

Достижения физики для пользы геодезии неоценимы. Открытие закона тяготения явилось теоретическим основанием для определения формы Земли. Развитие оптики и электроники позволило сконструировать зрительную трубу, разработать дальномерные устройства и другие оптические и электронные измерительные приборы. Ряд законов, относящихся к физике жидких и газообразных тел, используют при геодезических измерениях.

Данные географии помогают правильно понять и изобразить на Планах и картах ландшафт местности. Особое значение для геодезистов, гидротехников и мелиораторов имеет геоморфология - отрасль географии, изучающая строение рельефа земной поверхности.

Геодезия играет важную роль в проведении землеустройства, задача которого состоит в организации территории для успешного ведения сельского хозяйства. В начальной, так называемой подготовительной стадии землеустройства на геодезию возлагается задача обеспечить его точным планово-картографическим материалом. В стадии составления проекта по правилам геодезии выполняется техническая часть проектирования. Чисто геодезической работой является перенесение проекта в натуру.

В землеустройстве геодезическими методами и приборами выполняются следующие виды работ:

1.Съемочные (для составления плана внутрихозяйственного землеустройства)

2.Разбивочные (перенесение проекта в натуру)

3.Корректировочные (нанесение на план внутрихозяйственного землеустройства изменений в контурах).

«УРАЛЬСКИЙ ПРОМЫШЛЕННО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

ОСНОВЫ ГЕОДЕЗИИ
Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ

для студентов специальности

«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений »

Екатеринбург, 2015 г.

Составитель: Семенова Т.Г., преподаватель АН ПОО «Уральский промышленно-экономический техникум».

ПРЕДИСЛОВИЕ

Для закрепления теоретических знаний и для приобретения необходимых практических умений учебной программой дисциплины «Основы геодезии» предусматриваются практические работы, которые проводятся после изучения соответствующей темы на лекционных занятиях.

Следует обратить внимание студента на то, что перед началом выполнения практической работы 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 практических работ студент должен

Определять положение линий на местности;

Решать задачи на масштабы;

Решать прямую и обратную геодезическую задачу;

Выносить на строительную площадку элементы стройгенплана;

Пользоваться приборами и инструментами, используемыми при измерении линий, углов и отметок точек;

Проводить камеральные работы по окончании теодолитной съемки и геометрического нивелирования;

знать:

Основные понятия и термины, используемые в геодезии;

Назначение опорных геодезических сетей;

Масштабы, условные топографические знаки, точность масштаба;

Систему плоских прямоугольных координат;

Приборы и инструменты для измерений: линий, углов и определения превышений;

Виды геодезических измерений.

Практическая работа №1,2

Решение задач на масштабы. Перевод численного в именованный.

.Определение длин отрезков на плане в мерах длины на местности.

Просмотр презентации №1

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.




Рисунок 2

Задача №5 На графике поперечного масштаба (рис.3) с основанием равным 2 см., утолщенными линиями с номерами, обозначен раствор измерителя, равный расстоянию между двумя точками карты

Рисунок 3

Определите длины горизонтальных проложений линий местности для следующих 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
Определение прямоугольных координат точек

Задание №.1 Определить прямоугольные координаты всех вершин полигона, заданных на учебной топографической карте масштаба 1:10000 (1:25000).

Указания к выполнению.

Прямоугольные координаты точек определяют относительно километровой координатной сетки, представляющих собой систему линий, параллельных координатным осям зоны, образующих систему квадратов. Выходы линий координатной сетки (сторон квадратов) подписаны в рамке карты в километрах.

Порядок определения координат точки рассмотрим на конкретном примере. В данном случае это точка 1 (см. рис.7).

Рисунок 7
Координаты точки 1 (xi.yi) могут быть определены по формуле

1 = х o + Δх
y 1 = у 0 +Δу, где хо,уо координаты вершины квадрата, которые определяются по подписям выходов координатной сетки (в данном случае хо=6062км; у 0 ==4310км)

или по формуле:
х 1 = х "o+ Δх";
y 1 = у"о+ Δу".
В данном примере прямоугольные координаты т. 1 равны
х 1 =6062 km +720 m =6065720 m ;

y 1 =4310км+501 м=4310501м.
или
х 1 =6063км-280м=6065720м;

yi=4311км-499м=4310501м.

При определении Вами координат точек, делайте схематический чертеж, иллюстрирующий положение точки относительно координатных осей.

Таблица 4

Обратная геодезическая задача

Задание №2 По координатам вершин определить длины и дирекционные углы сторон полигона. Указания к выполнению: формулы для вычисления


Вычисления вести в схеме для решения обратной геодезической задачи (таблица 5).

Схема для вычислений

Таблица 23

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

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Норильский индустриальный институт

Кафедра РМПИ

Дисциплина: «Геодезия»

ОСНОВЫ ГЕОДЕЗИИ ЛЕКЦИИ

Норильск

Формы и размеры земли

Системы координат

Ориентирование линий

Связь между истинным и магнитным азимутом

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

Обратная геодезическая задача

Основные геодезические чертежи

Основные требования, предъявляемые к картам и планам

Масштабы

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

Задачи, решаемые по топографическим планам

Определение расстояния при помощи масштаба.

Определение отметок точек лежащих на горизонтали и между горизонталей.

Определение 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.

Определение водосборной площади

Номенклатура топографических карт и планов

Основные части геодезических приборов

Ход лучей в зрительной трубе

Горизонтальный круг теодолита

Вертикальный круг

Отсчетные приспособления

Угловые измерения

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

Поверка 2.

Поверка 3.

Поверка 4.

Эксцентриситет алидады

Способы измерения горизонтальных углов

Способ приемов

Способ круговых приемов

Способ повторений

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

Место нуля вертикального круга

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

Измерение длин линий

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

Нивелирование

– 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

Барометрическое нивелирование

Тригонометрическое нивелирование

Геометрическое нивелирование

Простое и сложное нивелирование

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

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.

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

Характеристика сетей триангуляции

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

Камеральная обработка результатов измерения теодолитного хода

Вычисление координат точек теодолитного хода.

Вычисление дирекционных углов и румбов.

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

Вычисление координат точек теодолитного хода

Построение 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

Порядок работы на станции тахеометрической съемки

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.

Вычисляют отметки реечных точек.

H р.т. =Н ст +h

Знак превышения зависит от знака ν .

Построение плана.

Мензульная съемка

Боковая засечка

Съемка ситуаций и рельефа

Фототопографическая съемка

Техническое нивелирование по оси линейного сооружения

Полевое трассирование

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

Камеральная обработка результатов измерений и

Построение продольного профиля трассы

I. Обработка результатов журнала технического нивелирования.

II. Построение продольного профиля по оси трассы

Составление плана участка по результатам

Нивелирования площади.

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

Способы разбивочных работ

Геодезические работы на строительной площадке

Геодезическое обслуживание строительства сооружений.

Работы по созданию опорной сети

Съемка строительной площадки

Создание строительной сетки

Элементы геодезических разбивочных работ

Построение на местности проектного горизонтального угла