ответ по геодезии. 1. Геодезия как наука, ее связь с другими науками
 Скачать 1.87 Mb.
|
|
Горизонтальное проложение — проекция участка земной поверхности на поверхность земного эллипсоида с помощью нормалей (прямых, перпендикулярных к эллипсоиду). Отметка - число, показывающее высоту точки над уровнем; моря в метрах. Наносятся на топографических картах с горизонталями. Высота точки - земной поверхности (альтитуда) , расстояние (обычно в м) по вертикали от этой точки до среднего уровня поверхности океана. Превышение - разность высот двух точек. Горизонтали (изогипсы) — линии равных высот. Они представляют собой проекции на плоскость следов сечения рельефа уровенными поверхностями, проведенными через заданный интервал, который называется высотой сечения рельефа. 16.План и карта. Масштабы.Точность масштабов. Карта – уменьшенное, построенное в картографической проекции обобщенное изображение поверхности Земли. Топографический план - это схематическое изображение маленького участка территории, на котором при помощи значков и специальных линий очень подробно отмечаются особенности рельефа, типов грунтов, растительности, расположение домов и объектов промышленного, сельскохозяйственного производства, дорог и железнодорожных полотен, речек, озер, водоводов и других объектов. Географические план и карта представляют собой изображения участков земной поверхности с помощью условных обозначений и в определенном масштабе. На обоих типах изображениях земной поверхности есть легенда, в которой расшифровываются условные обозначения. Обычно делают так, чтобы условные обозначения были похожи на реальные объекты. В отличие от плана карта имеет более мелкий масштаб. Так на плане он крупнее, чем 1 : 5000. Изображения земной поверхности с более мелким масштабом можно считать картами. Масштаб влияет на изображаемую площадь. Чем крупнее масштаб, тем меньшую площадь можно изобразить. Соответственно на планах изображается небольшая территория, а на картах можно изобразить любую площадь, в том числе и весь земной шар. На планы обычно стараются нанести все детали изображаемой местности, а на карту только наиболее существенные объекты. Причем карты бывают разного типа, и соответственно важные объекты для каждого типа карты свои. На планы не наносят параллели и меридианы, в то время как на картах их обозначают всегда. На карте обычно север вверху, юг внизу, запад слева, восток справа. На планах стороны света могут подразумеваться также. Однако не обязательно. Поэтому на планах стрелкой обозначают направление на север. Остальные направления определяются исходя из северного направления: противоположное ему — южное, слева — западное, справа — восточное. По содержанию географические карты принято разделять на общегеографические и тематические. На общегеографических картах предметом изображения являются физико-географические (рельеф, почвенный, растительный покров, гидрография и др.) и социально-экономические (населенные пункты, дорожная сеть, объекты хозяйственного назначения и т. п.) элементы. На топографических планах достоверно и с необходимой степенью точности и подробности, в зависимости от масштаба плана, изображаются: населенные пункты, отдельные строения, промышленные, сельскохозяйственные, культурно-бытовые объекты и объекты коммунального хозяйства, дорожная сеть (железные, шоссейные и грунтовые дороги, тропы) и дорожные сооружения, гидрография и гидротехнические сооружения; рельеф местности, растительный покров и грунты, границы и ограждения. Масштаб карты (плана) – отношение длины линии на карте (плане) к длине горизонтального проложения соответствующей линии местности :  ,где m число ,показывающее, во сколько раз уменьшены горизонтальные проложения линий местности для составления плана, почти всегда круглое: 500, 1000,2000, 5000, 10000 и т.п. Эти числа представляют знаменатели численных масштабов, которые выражают аликвотными дробями, например 1:5000, 1:1000,1:2000 и т.п.Масштаб карты и плана отличаются друг от друга тем, что масштаб плана- величина постоянная во всех его частях, а масштаб карты изменяется при переходе от одной части к другой или сохраняется в одних направлениях и изменяется в других. Различают масштабы крупные и мелкие. Чем меньше знаменатель численного масштаба, тем крупнее масштаб. Обычно карты составляют в крупных масштабах, а планы в мелких. Именованным масштабом называют словесное выражение численного масштаба. Под численным масштабом на топографической карте имеется надпись поясняющая, сколько метров или километров на местности соответствует одному сантиметру карты. Чтобы избежать математических вычислений и ускорить работу на карте, пользуются графическими масштабами. Таких масштабов два: линейный и поперечный. Основание откладывают на прямой линии необходимое число раз, крайнее левое основание делят на части которые будут наименьшими делениями линейного масштаба. Расстояние на местности, которое соответствует наименьшему делению линейного масштаба, называют точностью линейного масштаба. Для более точных измерений пользуются поперечным масштабом.  Для его построения на отрезке прямой линии откладывают несколько оснований масштаба (a). Обычно длина основания составляет 2 см или 1 см. В полученных точках устанавливают перпендикуляры к линии АB и проводят через них десять параллельных линий через равные промежутки. Крайнее левое основание сверху и снизу делят на 10 равных отрезков и соединяют их косыми линиями. Нулевую точку нижнего основания соединяют с первой точкой С верхнего основания и так далее. Получают ряд параллельных наклонных линий, которые называют трансверсалями. Наименьшее деление поперечного масштаба равно отрезку C1D1, (рис. 5. 2, а). На такую длину отличается соседний параллельно расположенный отрезок при движении вверх по трансверсали 0С и по вертикальной линии 0Д. Поперечный масштаб с основанием 2 см, называют нормальным. Если основание поперечного масштаба разделено на десять частей, то его называют сотенным. В сотенном масштабе цена наименьшего деления равна одной сотой доле основания. Поперечный масштаб гравируют на металлических линейках, которые называют масштабными. Точность измерения длины линии с помощью поперечного масштаба оценивается половиной цены его наименьшего деления. 17.Способы определения площадей земельных участков. Аналитический способ(вывод) по картам и планам: Важным видом информации при инженерных изысканиях и проек- тировании дорог, мостовых переходов, других сооружений является пло- щадь объекта. Различают следующие способы измерения площади объекта на картах и планах: – аналитический; – механический; – графический; – геометрический. Аналитический способ: Этот способ применяют в основном при автоматизированном вычислении площади по известным координатам точек. Точность способа зависит от точности определения координат. На рисунке ниже изображена фигура, ограниченная прямыми линиями с вершинами в точках 1, 2, 3, 4. Площадь участка S1234 можно представить как алгебраическую сумму площадей трапеций: S1234 = S122'1' + S233'2' – S433'4' – S144'1'  Площадь трапеции равна половине произведения суммы оснований на высоту. Следовательно: 2 S1234 = (Х1+ Х2)(Y2 – Y1) + (Х2 + Х3)(Y3 – Y2) – (Х3 + Х4)(Y3 – Y4) – – (Х4 – Х1)(Y4 – Y1). Выполнив преобразования, получаем 2 S = Х1(Y2 – Y4) + Х2(Y3 – Y1) + Х3(Y4 – Y2) + Х4(Y1 – Y3). Для любого n-угольника вобщем виде вычислить площадь можно по Формуле: n 2 S =∑Xi(Yi+1-Yi-1) I=1 Для контроля применяют формулу: n 2 S =∑Yi(Xi-1-Xi+1) I=1 18.Система полярных координат и ее применение в геодезии.Понятие о геоцентрической системе. Полярные координаты Поля́рная система координат на плоскости — координаты объекта, выраженные через направление и расстояние. Эта система включает в себя точку отсчета — полюс и луч, начинающийся в этой точке, — полярную ось. Положительным направлением отсчета углов считается направление «против часовой стрелки». Полярная система координат используется в астрономии, военном деле, геодезии, медицине. При выполнении съемочных и разбивочных геодезических работ часто применяют полярную систему координат. Она состоит из полюса О и полярной оси ОР, в качестве которых принимается прямая с известным началом и направлением.  Для определения положения точек в данной системе используют линейно-угловые координаты: угол β, отсчитываемый по часовой стрелке от полярной оси ОР до направления на горизонтальную проекцию точки А', и полярное расстояние rот полюса системы О до проекции А'. Полярная система координат двумерная и поэтому может применяться только в тех случаях, когда местонахождение точки определяется на плоскости. Полярную систему координат часто применяют в навигации, поскольку пункт назначения можно задать как расстояние и направление движения от отправной точки. Понятие о геоцентрической и топоцентрической системах координат: В космической геодезии применяется несколько систем координат, Они определяют положение спутника в космическом пространстве. Для понимания метода спутникового определения координат пунктов, приведем геоцентрическую и топоцентрическую системы. Теория движения ИСЗ(Искусственный спутник Земли) строится в геоцентрической системе, где центр системы совпадает с центром масс Земли . Ось Z направлена по малой полярной оси, ось X направлена в точку пересечения экватора с Гринвичским меридианом, ось Y дополняет систему до прямоугольной. Система включает координаты: – геоцентрическое прямое восхождение спутника , геоцентрическое склонение спутника , r – геоцентрический радиус-вектор спутника При наблюдениях спутников контроль их движения выполняют не из центра масс Земли, а из точки пункта наблюдения с поверхности Земли. При этом используют топоцентрическую систему, в которой координаты пункта наблюдения служат началом топоцентрической системы. Оси X , Y, Z параллельны осям геоцентрической системы– топоцентрическое прямое восхождение и склонение спутника S, – геоцентрический радиус-вектор пункта наблюдений и r – топоцентрический радиус-вектор спутника S. В инерциальной геоцентрической системе ось Х направлена в точку весеннего равноденствия и смещена относительно оси Х в Гринвичской геоцентрической системе на среднее Гринвичское звездное время, отнесенное к эпохе to. На эту же величину изменяется и топоцентрическая инерциальная система. Глобальная геодезическая сеть создается с помощью спутников, ко- ординаты которых определяют в геоцентрической Гринвичской системе. Переход от одной системы к другой происходит по разработанным программам на ПК. 19.Передача дирекционных углов по правым измеренным углам(вывод): Дирекционным углом α (от фр. Direction – направление) –называется горизонтальный угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления осевого меридиана (от оси Х или линии ей па- раллельной ) до заданного направления. Дирекционный угол используется в геодезии, артиллерии и навига- ции. Азимуты и дирекционные углы – это горизонтальные углы, меняются в пределах от 0½ до 360½, они всегда имеют знак .+¤. Угол между северным направлением меридиана и направлением оси абсцисс Х прямоугольных координат (то есть линии, параллельной осевому меридиану) называется сближением меридианов. При отклонении оси абсцисс от меридиана к востоку, сближение меридианов считают положительным, а при отклонении к западу отри- цательным. При этом справедлива формула А = + , где дирекционный угол, – сближение меридианов. 20.Изображение ситуации на планах и картах. Условные знаки: Всю совокупность изображений на картах и планах называют ситуацией и рельефом. Ситуацией называется любой предмет или группа предметов естественного или искусственного происхождения, а также почвенно-растительный покров, дорожная сеть и гидрография. Для изображения ситуации и некоторых форм и деталей рельефа применяют условные обозначения(знаки) ,условные знаки должны напоминать по форме объект, обладать наглядностью и четкостью изображения, содержать максимум информации об изображаемом объекте. Знаки можно разделить: 1.Масштабные условные знаки, размеры сохраняют масштабность. Это контурные линии почвенно-растительного покрова, размеры некоторых зданий и сооружений ,береговые линии рек и озер, овраги ,промоины . 2.Внемасштабные условные знаки применяют для обозначения небольших по размерам, но очень важных по информации предметов. Это геодезические пункты ,столбцы, электролиний и линий связи, некоторые постройки и линейные сооружения, шахты ,шурфы, скважины ,колодцы. 3.Информационные внемасштабные знаки и обозначения – это знаки, распределенные по площади в определенном порядке(лес, луг, кустарник и др),к ним придаются буквенно-цифровая информация. Например :порода, высота, густота леса, число дворов в населенном пункте, скорость течения реки). 21.Понятие о цифровом картографировании: Цифровое картографирование – это представление пространственной информации о местности или объекте в цифровом виде. Так, например, каждую точку местности, плана или карты можно представить в виде пары координат Х, Y. Отрезки (прямую) представляют координатами начала и конца. Замкнутые ломаные линии, образующие границу участка, должны иметь координаты всех углов поворота. Цифрование можно выполнять по полевым материалам тахеометрической съемки, в этом случае точки не наносят на план, а вычисляют их координаты, отметки и заносят в память компьютера. Цифрование выполняют также по топографическим картам и планам, а также по аэрофотоснимкам и космическим снимкам. При создании геоинформационных систем для представления изображения объекта в более наглядном виде выполняют цифрование по перспективным фотоснимкам и видеокадрам. Цифрование выполняют послойно, т.е. отдельно рельеф и отдельно ситуацию. Ситуацию, в свою очередь, подразделяют на слои в зависимости от требований к информации: гидрографии, дорожной сети, сетей водопровода и электрических сетей, объектов здравоохранения. Такое представление информации позволяет вызвать на экран необходимые слои, изменить масштаб рассматриваемого объекта, определить площади и объемы, производить вертикальную планировку, установить собственников, стоимость участков и многие другие задачи кадастра. 22.Поперечно-цилиндрическая проекция. Зональная система координат: В основу этой системы положена поперечно цилиндрическая проекция Гаусса Крюгера (названа по имени немецких ученых ее предложивших). В этой проекции поверхность земного эллипсоида меридианами делят на шести или трехградусные зоны. Выбор зоны шириной 3 или 6 зависит от масштаба составляемой карты. Зона – это участок земной поверхности, ограниченный двумя меридианами. Шестиградусные зоны нумеруют арабскими цифрами с 1 й по 60 ю от Гринвичского меридиана на восток (рис.1). Средний меридиан шестиугольной зоны принято называть осевым.   Зональная система координат Данная система координат применяется при горизонтальных съемках и составлении планов местности. При топографических съемках, маркшейдерских и инженерно-геодезических работах нужно использовать системы плоских прямоугольных координат. Потому для изображения на плоскости значимых территорий земной поверхности используются картографические проекции, которые дают возможность переносить точки с поверхности эллипсоида на плоскость . картографические проекции вызывают преломления как углов, так и длин. В геодезии выгодно использовать такие проекции эллипсоида на плоскость, которые не искажали бы углов. Подобные проекции именуются равноугольными либо конформными. Возникающие при этом преломления длин и площадей должны быть незначимыми и учитываться простыми формулами. При иных равных критериях преломления будут тем больше, чем обширнее участок поверхности эллипсоида, проектируемый на плоскость. Для того чтоб поправки за искажение длин были сравнимо невелики, при изображении огромных областей поверхности эллипсоида их делят на отдельные участки (зоны) и каждый из их изображается на плоскости в системе прямоугольных координат. Для развертки поверхности земного эллипсоида на плоскость без разрывов используют разные способы проектирования его на вспомогательные поверхности |