Отчет Геодезия (1). 1. Общие сведения о геодезии
 Скачать 194.33 Kb.
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ «Геодезия» - это наука о земле, о способах её измерений. Геодезия как практическая отрасль деятельности человека сформировалась и находила применение еще с древних времен. Приходившие со временем умения и навыки переходили в опыт и устойчивые знания. Но эти знания складывались не системно, были не структурированы и, если можно так сказать, до теоретическими. Начиная с Древней Греции, на основе общего начального знания возникает абстрактное и теоретическое мышления, которые предопределяют появление первых научных дисциплин. Среди них одной из первых считается наука геометрия, возникшая на базе знаний об измерении земли. Ее, естественно, можно назвать прародительницей будущей науки геодезия, которая за многие годы видоизменяла свое определение. Основными задачами геодезии является: создания пунктов геодезических сетей разного уровня тем самым формирую государственную систему координат, исполнения топографических съемок для изыскательских и картографических работ; составления карт и топографических планов; обеспечения геодезических процессов при строительстве объектов материального производства; определения геодезическими способами деформаций грунта, просадок, сдвига фундаментов и крена конструкций сооружений; геодезическо-маркшейдерское обслуживание подземных и открытых горных работ в шахтах и рудниках, карьерах и полигонах; исследования и разведки природных ресурсов и полезных ископаемых; при ведении землеустроительных работ и кадастрового учета; обеспечение космической, воздушной, наземной и морской навигаций всевозможных летательных аппаратов, кораблей и автомобильной техники. 1.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ГЕОДЕЗИИ 1.1 Понятие о фигуре и размерах Земли. Основные сведения об измерениях в геодезии Представление о форме и размерах Земли можно получить, рассмотрев влияние различных сил на её формирование. С точки зрения геофизики наша планета, за исключением тонкого слоя земной коры, представляет собой пластичное тело и к ней применимы законы гидростатики; к океанам и морям, которые занимают ¾ всей поверхности Земли, эти законы вполне применимы. Задачи геодезии решаются на основе измерений. Они выполняются с целью определения взаимного положения точек земной поверхности. Положение точек земной поверхности определяется координатами, но их нельзя получить непосредственным измерением. Координаты получают путем вычислений по результатам геодезических измерений. Измерением называется процесс сравнения некоторой физической величины с другой однородной ей величиной, принятой за единицу меры. Виды измерений. В геодезии применяют три основных вида измерений: линейные, угловые и высотные или нивелирование. Линейные - для определения расстояний между точками местности. Угловые – для определения значений горизонтальных и вертикальных углов между направлениями на заданные точки. Высотные, иначе называемые нивелированием – для определения превышений (разности высот) между двумя точками местности. Для каждого вида измерений применяют свои приборы и методы. Измеряемые при геодезических работах величины выражаются в метрической и угловой системах счета. Единицами измерения линейных расстояний являются метр и производные от него: километр (км), сантиметр (см), миллиметр (мм). 1 км= 1000 м; 1 м = 100 см= 1000 мм; 1 м = 0,001 км; 1 см = 0,01 м; 1 мм=0,001 м. Для определения площадей основной единицей измерения является квадратный метр и производная от него единица — квадратный километр: 1 км2 = 1 000 000 м2, а также гектар: 1 га = = 10 000 м2 = 0,01км2. Единицей измерения углов и направлений является градус, дробными частями которого являются минуты и секунды: 1°=60'=3600". Часто в качестве угловой меры используют радиан, равный (180/ti) градусам, т. е. 1 рад = 57,29577951° = 3 437,746770' = 206 264,8062", а 1°=0,017453293 рад. Приборы для измерений: Тахеометр Нивелир GPS-техника Штатив Вешка Лазерная рулетка Трубоискатель и кабелеискатель 1.2 Краткие сведения о построении геодезических сетей. Общие сведения о съемках местности Чтобы обеспечить равную высокую точность измерений на обширных территориях в геодезии действует принцип работы: от общего к частному. Прежде создается геодезическая опорная сеть пунктов, геодезическая основа, а затем выполняется съемка подробностей. Геодезическая сеть – это система обозначенных на месте пунктов с вычисленными для них координатами (X,Y,H). Во избежание грубых ошибок действует второй принцип геодезических работ: постоянный поэтапный контроль измерений и вычислений (ни шагу вперед, пока не проверено предыдущее измерение или вычисление). Выполнение всех геодезических измерений сводится к определению взаимного положения точек на земной поверхности. Измерения сопровождаются погрешностями, которые накапливаются по мере удаления съемки от начальной точки. Для уменьшения погрешностей и для более равномерного их распределения по территории съемку производят с точек съемочного обоснования, так называемых опорных геодезических пунктов. Плановое положение геодезических пунктов определено в единой системе координат, а высотное – в единой системе высот. Система геодезических пунктов с известными координатами равномерно размещенная по территории, образует опорную геодезическую сеть. Согласно принципу перехода «от общего к частному» вся опорная сеть подразделяется на классы, и ее построение осуществляется несколькими ступенями: от сетей высшего класса к низшему, от крупных и точных геометрических построений к более мелким и менее точным. Пункты высших классов располагаются на больших расстояниях друг от друга и затем последовательно сгущаются путем развития между ними сетей более низких классов. Сеть сгущения - геодезическая сеть, создаваемая для дальнейшего увеличения плотности (числа пунктов, приходящихся на единицу площади) государственной геодезической сети более высокого порядка; подразделяется на плановую, создаваемую методами полигонометрии, триангуляции и трилатерации 1-2 разрядов, и высотную, создаваемую методом технического нивелирования. Служит для производства топографических съемок, решения инженерно-геодезических задач. Съёмочная геодезическая сеть (съёмочная сеть) — это геодезическая сеть, созданная с целью выполнения (производства) топографической съёмки территории, до плотности, обеспечивающей выполнение топографических работ различными методами и в различных масштабах. Является геодезической сетью сгущения, создаваемой для производства топографической съёмки. Отдельные точки съёмочной сети могут быть определены прямыми, обратными и комбинированными засечками. Допускается приложение небольших висячих ходов, опирающиеся одним концом на исходные точки, с числом сторон не более 3, а также замкнутых и разомкнутых технических ходов. Предельные погрешности положения пунктов съёмочной сети, на открытой местности и на застроенной территории — 0,2 мм в масштабе плана и 0,3 мм в масштабе плана на местности, закрытой древесной и кустарниковой растительностью. Одной из основных задач практической геодезии является съемка местности – комплекс полевых и камеральных работ, в результате которых получается план или карта. Все съемочные работы, выполняемые в поле (на земле, под землей, над землей), называются полевыми, а все вычислительные и графические работы, выполняемые в кабинетах или лабораториях – камеральными. Если в результате съемки создается план или карта без изображения рельефа, то съемка называется горизонтальной (ситуационной); если же изображается и ситуация, и рельеф, то съемка называется топографической. Съемки различают по видам применяемых приборов. Теодолитная съемка выполняется теодолитом и мерной лентой. В результате получают контурный или ситуационный план (горизонтальная съемка). Применяют на равнинной местности, при съемке населенных пунктов, в сельском и лесном хозяйстве. Фототеодолитная съемка выполняется с помощью фототеодолита, а камеральная обработка и рисовка плана выполняется на стереоприборах. Применяют в горной местности. Нивелирование поверхности выполняется с помощью нивелира и рейки. По результатам съемки вычерчивается план местности, на котором рельеф изображен точно, а изображение ситуации либо отсутствует, либо выполнено с невысокой точностью. Это один из простых и точных видов съемки, применяемый при планировке аэродромов, стадионов, стройплощадок и т.д., где требуется подсчет объемов земляных работ. Нивелирование трассы – это съемка узкой полосы местности, по оси которой проложен теодолитный ход. По результатам съемки строят профиль трассы. Тахеометрическая съемка выполняется с помощью тахеометра, получают план с изображением рельефа. Применяют на пересеченной местности, особенно при изыскании линейных сооружений, при съемке малых строительных площадок. Мензульная съемка выполняется с помощью мензулы и кипрегеля. В результате съемки непосредственно на местности получают план с изображением рельефа. Буссольная съемка выполняется с помощью буссоли и как самостоятельную применяют лишь при съемке небольших лесных участков, а также в качестве дополнительной при других видах съемок. Глазомерная съемка (рекогносцировка) может производиться для предварительного ознакомления с местностью. По способу выполнения съемки местности подразделяются на наземные, дистанционные и комбинированные. Наземные съемки делятся на: плановую (горизонтальную); высотную (вертикальную); планово-высотную (комбинированную). Дистанционные съемки делятся на аэросъемку и космическую съемку, обе из которых бывают фотографические и нефотографические. Комбинированная съемка является комбинацией дистанционной и наземной съемок. Плановая ситуация рисуется по аэроснимкам, а рельеф снимают на фотоплан в полевых условиях. Аэрофотосъемка и комбинированная съемка являются основными методами создания карт и планов на большие территории. Наземную съемку применяют при создании крупномасштабных планов небольших участков, когда применение аэрофотосъемки либо невозможно, либо экономически невыгодно. 2. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ ПЛАНЫ И КАРТЫ 2.1 Масштабы. Условные знаки. Основные формы рельефа. Масштаб – отношение длины линии на плане или карте к длине горизонтального проложения соответствующей линии на местности. Горизонтальное проложение – это проекция линии местности на горизонтальную плоскость. Масштабы подразделяются на численный, именованный, линейный и поперечный. Численный масштаб – дробь с числителем и знаменателем, показывающим степень уменьшения горизонтального проложения при изображении его на карте или плане. На топографических картах численный масштаб подписывается внизу листа карты в виде 1:М, например 1:10 000. Масштаб 1:10 000 означает, что 1 см на плане соответствует 10 000 см (100 м) на местности. Именованный масштаб выражает в словесной форме количество метров или километров, соответствующее 1 см карты или плана, например «в 1 сантиметре 50 метров», что соответствует численному масштабу 1:5 000. Линейный масштаб представляет собой график в виде отрезка прямой, разделенного на равные части, называемые основанием масштаба, с подписанными значениями, соразмерными длинам линий на местности. Он является графическим представлением численного масштаба. Поперечный масштаб – это графический масштаб в виде номограммы, применяется для измерений и построений повышенной точности. Как правило, поперечный масштаб гравируют на металлических пластинах, линейках и транспортирах. Принцип построения следующий: на прямой АБ откладывают несколько оснований масштабов, равных 2 см; затем из концов оснований восстанавливают перпендикуляры длиной 2-3 см; крайние перпендикуляры делят на десять равных отрезков и через них проводят прямые, параллельные АБ. Крайнее левое основание (снизу и сверху) делят также на 10 равных частей. Затем точку О основания соединяют с точкой Г, а через остальные точки (от 1 до 9) деления основания проводят наклонные линии, параллельные ОГ. Полученные линии называют трансверсалями. Построенный таким образом масштаб с основанием 2 см называется нормальным или сотенным поперечным масштабом. Для построения линейного масштаба на прямой линии откладывают несколько раз расстояние, называемое основанием масштаба. Длину основания принимают равной 1; 2; 2,5 см. Первое основание делят на 10 равных частей и на правом конце его пишут нуль, а на левом — то число метров или километров, которому на местности соответствует в данном масштабе основание. Поперечный масштаб строят следующим образом. На прямой линии, как и при построении линейного масштаба, откладывают несколько раз основание масштаба и первый отрезок делят на 10 частей. Деления надписывают так же, как и при построении линейного масштаба. Из каждой точки подписанного деления восстанавливают перпендикуляры, на которых откладывают 10 отрезков, равных 1/10 основания. Точность масштаба – это предельная возможность измерения и построения отрезков на планах и картах, составляющая 0,1 мм. Соответствующее ей число метров местности в масштабе плана или карты представляет собой предельную точность данного масштаба. Так, для карты масштаба 1:25 000 точность составит 2,5 м, для карты 1:10 000 – 1 м и т.д. Картой называется уменьшенное изображение на плоскости значительной части земной поверхности, построенное по определенным математическим законам (проекция Гаусса), учитывающим кривизну Земли. На топографических картах в отличие от географических изображаются значительно меньшие участки местности, но с большей точностью и подробностью, что позволяет решать на них различные инженерно-геодезические задачи, возникающие при проектировании сооружений. Ещё большая подробность и точность изображения земной поверхности достигается на топографических планах. Планом называется уменьшенное и подобное изображение горизонтальной проекции участка земной поверхности. При этом кривизна Земли не учитывается (проекция Гаусса-Крюгера). Профиль – это уменьшенное изображение вертикального разреза местности, выполненное в двух масштабах: по горизонтальной оси или оси расстояний, принимается значение одного масштаба, а по вертикальной оси или оси высот выбирается масштаб значительно крупнее для более рельефного изображения перегибов местности (обычно вертикальный масштаб в 10 раз крупнее горизонтального). Географические координаты — это широта и долгота, которые определяют положение любой точки на Земле. Координаты большинства пунктов на Земле имеют одновременно и широту, и долготу. Исключения — Северный и Южный полюсы. Географические полюса не имеют долготы, так как на полюсах сходятся все меридианы. Географические координаты Северного полюса — (90°) с. ш., Южного полюса — (90°) ю. ш. Определение географической широты. Прямоугольные координаты (плоские) — линейные величины (абсцисса X и ордината У), определяющие положение точки на плоскости (карте) относительно двух взаимно перпендикулярных осей X и У. Абсцисса X и ордината У точки А — расстояния от начала координат до оснований перпендикуляров, опущенных из точки А на соответствующие оси, с указанием знака. Под номенклатурой карт и планов понимают систему разграфки и обозначений, определяющую положение листов карт и планов на поверхности эллипсоида. В основе номенклатуры карт того или иного масштаба используется международная разграфка листов карт масштаба 1:1 000 000. Вся поверхность эллипсоида делится меридианами на колонны через 60 по долготе и параллелями на ряды через 40. Ряды обозначаются заглавными буквами латинского алфавита от A до V к северу и югу от экватора, а колонны нумеруются цифрами от 1 до 60, с началом счёта от меридиана с долготой 1800, номер колонны отличаются от номера зона на 30 единиц. Разграфка топографических карт более крупного масштаба устанавливается с соблюдением следующих условий: 1) границами карт служат меридианы и параллели; 2) размеры листов карт должны быть удобными для издания и практического использования; 3) листы карт масштаба 1:1 000 000 должны делиться на целое число карт более крупного масштаба; 4) номенклатура всех листов карт крупного масштаба должны включать номенклатуру карты масштаба 1:1 000 000, а для карт масштаба 1:50 000 и крупнее – номенклатуру листа карты масштаба 1:100 000. Условные знаки – это система обозначений объектов местности при нанесении их на карты и планы. Объекты местности на топографических картах изображаются топографическими знаками, которые позволяют правильно оценивать обстановку на местности и решать задачи, возникающие в процессе проектно-изыскательских работ. Внемасштабные условные знаки определяют только местоположение объектов на местности, а размеры их определяются по дополнительным подписям, например, ширина дороги, длина и грузоподъёмность мостов. К линейным условным знакам относятся объекты местности, ширина которых в любом масштабе не может быть изображена на карте или плане, например, линии телефонной или телеграфной связи, линии электропередачи, линии подземных коммуникаций. На картах и планах рельеф изображается по-разному: штриховкой, точечным пунктиром, цветовой отмывкой. Эти способы, особенно цветовой, дают наглядное представление о рельефе – вспомним хотя бы изображение горных районов на географических картах. Однако такие способы изображения рельефа для топографических карт и планов не приемлемы, так как не позволяют определять отметки (высоту) точек на любом участке карты или плана. Каким же образом изобразить любую форму рельефа, позволяющую определять по карте или плану отметку любой точки местности? Решение находится в той же плоскости, в которой лежат способы определения положения контурных точек на поверхности сфероида. Дело в том, что контурные точки непосредственно просматриваются на местности, а рельеф – только в переломных (характерных) точках. Поэтому необходимо получить дополнительные точки рельефа, положение которых можно определить на горизонтальной плоскости. Для этого рельеф рассекают горизонтальными плоскостями, в результате чего будут получены «видимые» границы, описывающие данную форму рельефа. М1:10000 Отложить: 253,5м; 384,9м.  М1: 1000 Отложить: 33,9м; 56,8м.  М1:1000 Отложить: 56,2м; 71,8м. М1:50000 Отложить: 2671,2м; 3723,8м; 4639,9м. М1:200 Отложить: 6,3м; 5,2м; 3,7м. 2.2 Ориентирование. Прямая и обратная геодезические задачи Ориентирование линии – это значит определить ее направление относительно исходного, заданного или известного направления. В качестве исходных направлений используют направления: истинного (географического) меридиана, магнитного меридиана, осевого меридиана зоны. Ориентирующим углом в общем случае называют горизонтальный угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления исходного меридиана до направления ориентируемой линии. Для ориентирования проектной линии по дирекционному углу или румбу необходимо на карте просто измерить угол между вертикальной линией координатной сетки и данной линией. Измерения выполняются также по ходу часовой стрелки, а для румба от ближайшего конца её с указанием названия четверти. Так как координатная сетка постоянно присутствует на карте, то ориентирование проектной линии на ней целесообразнее осуществлять по дирекционному углу. При переходе к магнитному азимуту необходимо знать величину сближения меридианов. Величина сближения меридианов может быть взята из того текста, который помещён в левом нижнем углу карты. Однако использование этой усреднённой величины будет вносить дополнительные ошибки в итоговый результат. Поэтому в отдельных случаях рекомендуется величину сближения меридианов определять непосредственно для данной территории. Понятие ориентирования карты. Ориентировать карту—значит расположить ее так, чтобы верхняя сторона рамки была обращена на север, а остальные соответственно на юг, восток, запад. При таком положении карты все направления на карте параллельны соответствующим направлениям на местности. Магнитное склонение — угол между географическим и магнитным меридианами в точке земной поверхности, который показывает отличие между показаниями магнитного компаса и истинным направлением на север в данной точке земной поверхности в данную историческую эпоху. Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки компаса отклонен к востоку от географического меридиана, и отрицательным — если к западу. Решение прямых геодезических задач: 1.Дано: Xa=250м Ya=320м α=131˚38′47″ L=25м Xb-? Yb-?     2.Дано: Xa=427,5м Ya=172,4м α=203˚17′42″ L=33,9м Xb-? Yb-?     3.Дано: Xa=707,8м Ya=893,5м α=303˚08′13″ L=44,8м Xb-? Yb-?     4.Дано: Xa=991,8м Ya=700,2м α=33˚02′44″ L=158,01м Xb-? Yb-?     5.Дано: Xa=1073,95м Ya=2183,12м α=292˚17′02″ L=343,16м Xb-? Yb-?     Решение обратных геодезических задач: 1.Дано: Xa=120м Ya=250м Xb=340м Yb=467м L-? α-?      2.Дано: Xa=242,35м Ya=547,66м Xb=672,14м Yb=841,60м L-? α-?      3.Дано: Xa=2065м Ya=1942м Xb=6542м Yb=4351м L-? α-?      4.Дано: Xa=709,781м Ya=243,493м Xb=361,596м Yb=78,344м L-? α-?      5.Дано: Xa=434,800м Ya=200,501м Xb=293,529м Yb=117,102м L-? α-?      3.ТЕОДОЛИТНАЯ СЪЕМКА 3.1 Общие сведения о теодолитной съемке. Применяемые приборы и их устройство Теодолитной съёмкой называется совокупность действий в полевых условиях, направленных на получение контурного плана местности при помощи теодолита и мерной ленты, рулетки или оптического дальномера, обеспечивающих необходимую точность. Как правило, теодолитная съёмка применяется в равнинной местности для изображения участков со сложной ситуацией, т.е. при съёмке участков местности с многочисленными и сложными контурами. Геометрическая схема теодолита должна удовлетворять следующим условиям: вертикальная (главная) ось вращения теодолита должна быть отвесна; плоскость лимба должна быть горизонтальна; визирная плоскость должна быть вертикальна. Для проверки соблюдения указанных геометрических условий производят определенные действия, называемые поверками теодолита. Исправление нарушения геометрических условий называют юстировкой теодолита. Оптический теодолит состоит из следующих основных частей: Основной частью теодолита является лимб. Он представляет собой плоское стеклянное кольцо с цилиндрической осью, которая входит в отверстие в подставке (трегере). По внешнему краю кольца нанесены градусные штрихи и оцифрованы от 0 до 359 в направлении по ходу часовой стрелки. У некоторых теодолитов градусные деления разделены еще через 30’, 20’; 10’или 5’. Наименьшее деление лимба в градусной мере называется ценой деления лимба. Алидада– верхняя подвижная часть теодолита, вращающаяся вокруг вертикальной геометрической оси лимба. Ось вращения алидады входит в полую ось лимба, обе оси находятся на одной вертикальной линии. Ось вращения алидады называют основной или вертикальной осью теодолита. На алидаде расположены: две колонки (подставки трубы), несущие ось вращения зрительной трубы; зрительная труба; вертикальный круг; цилиндрический уровень; элементы отсчетного устройства. Зрительная труба теодолита скреплена с осью ее вращения, Она предназначена для визирования (наведения) на удаленные предметы и увеличения изображения их. В современных геодезических приборах зрительные трубы имеют внутреннюю фокусировку. Их достоинство - высокое качество изображения предметов при постоянстве длины и малых размерах трубы. Зрительная труба представляет собой металлическую цилиндрическую трубку, внутри которой укреплены объектив, окуляр и сетка нитей, а между ними помещена фокусирующая линза в оправе, которая при вращении кремальеры совершает поступательное движение вдоль оптической оси, изменяя фокусное расстояние объектива. Цилиндрический уровень укреплен в нижней части одной из колонок. Он служит для приведения в отвесное положение вертикальной оси вращения теодолита с помощью подъемных винтов. Завод-изготовитель гарантирует перпендикулярность плоскости лимба к основной оси прибора, поэтому, после приведения ее в отвесное положение, лимб автоматически устанавливается в горизонтальной плоскости – необходимое условие при измерении горизонтального угла. Цилиндрический уровень представляет собой стеклянную трубку, в которой верхняя часть внутренней поверхности имеет сферическую форму большого радиуса (от 3,5м до 200м). Подставка - нижняя неподвижная часть теодолита, состоит из основания (плиты) теодолита и трегера с тремя подъемными винтами, скрепленного с основанием посредством плоской пружины. В середине основания имеется отверстие с резьбой для скрепления его со штативом (треногой) с помощью станового винта. В отверстие в середине трегера входит ось лимба, неразъемно соединенная с ним. В трегере имеются закрепительный и наводящий винты лимба. Три подъемных винта позволяют наклонять теодолит в небольших пределах. По своей точности данные приборы можно подразделить на три основные категории: Технические. Технические могут выдать ошибку при измерении равную приблизительно 60 секундам. Несмотря на такое довольно высокое значение в некоторых сферах применения это не будет играть большой роли, особенно в таких областях, где высокая точность не так уж важна. Примером здесь могут послужить общестроительные работы по возведению менее ответственных сооружений (надворные постройки малоэтажной высотности). Точные. Точные теодолиты выдают ошибку при измерении не более 10 секунд. Они и являются самыми востребованными устройствами на сегодняшнем рынке. Высокоточные. Высокоточные устройства выдают ошибку менее 1 секунды. Такое оборудование является самым дорогостоящим и применяется при сверх ответственных измерениях. Его использование все же крайне эксклюзивно и в повседневной жизни применяется не часто. Таким оборудованием пользуются различные научно-исследовательские учреждения. 3.2 Измерение углов при теодолитной съемки Существует несколько способов измерения горизонтальных углов: способ приемов, способ круговых приемов, способ повторений, способ всех комбинаций. Наиболее простым и распространенным является способ приемов. Способ круговых приемов используется тогда, когда на одной точке требуется измерить несколько углов. Способ повторений рекомендуется использовать, если точность теодолита недостаточна и требуется измерить угол с более высокой точностью. Измерение горизонтального угла способом повторений может быть выполнено только повторительным теодолитом. Способ комбинаций характеризуется трудоемкостью и применяется только при высокоточных измерениях нескольких углов в одной точке, когда ошибки измерения углов должны находиться в пределах 1". При заполнении полевых журналов следует придерживаться следующих требований: 1.Числа в столбцах записывать таким образом, чтобы цифры соответствующих разрядов располагались одна под другой без смещения: 2475,18 1232,79 234,49, а не 125,15 2.Все результаты измерений, выполненных с одинаковой точностью, записывают с одинаковым числом знаков после запятой: 356,24 и 205,60 – правильно; 356,24 и 205,6 – неправильно. 3. Значения минут и секунд при угловых измерениях и вычислениях всегда записывают двузначным числом: 1270 07’ 05”, а не 1270 7’ 5” 4. В числовых значениях результатов измерений записывать такое количество цифр, которое позволяет получить отсчетное устройство соответствующего средства измерения. Если длина линии измеряется рулеткой с миллиметровыми делениями и отсчитывание производится с точностью до 1 мм, то отсчет должен быть записан 27,400 м, а не 27,4 м. Или, если угломерный прибор позволяет отсчитывать только целые минуты, то отсчет запишется как 470 00’, а не 470 или 470 00’ 00”. Работа по измерению углов выполняется в следующем порядке: установка теодолита в рабочее положение; измерение горизонтальных углов (направлений); обработка журнала наблюдений и контроль измерений. В геодезии используется два вида вертикальных углов: зенитные расстояния и углы наклона. Зенитным расстоянием называется вертикальный угол, заключенный между зенитным направлением отвесной линии, проходящей через точку стояния, и линией визирования. Зенитные расстояния принято обозначать латинским символом Z. Углом наклона называется вертикальный угол, заключенный между линией визирования и ее проекцией на горизонтальную плоскость. Углы наклона принято обозначать греческими символами  (дельта) или  (ню).Место нуля (МО) – это отсчет по лимбу вертикального круга, соответствующий горизонтальному положению визирной оси зрительной трубы и отвесному положению вертикальной оси теодолита. При измерении вертикальных углов необходимо следить за положением пузырька уровня при алидаде горизонтального круга и, в случае смещения пузырька с нуль-пункта, приводить его на нуль-пункт подъемными винтами. 3.3 Производство теодолитной съемки Производство теодолитной съемки состоит из следующих этапов: Подготовительные работы (ПР); Рекогносцировка и составление плана работ (Р); Закрепление и обозначение опорных пунктов съемки (З); Полевые работы (Поле); Камеральные и графические работы. При построении съемочного обоснования в виде теодолитного хода необходимо выполнить целый комплекс подготовительных работ, а затем и измерительных работ с целью получения необходимой информации для вычисления координат точек съемочного обоснования. Рассмотрим состав основных геодезических работ на местности в примерной последовательности их исполнения. Внутри групп «подготовительные» и «измерительные» работы возможна перестановка последовательности работ. К подготовительным работам относятся: рекогносцировка местности и закрепление точек съемочного обоснования; поверки теодолита и нивелира. К измерительной части относится: привязка теодолитного хода; измерение длин линий хода; измерение горизонтальных углов и углов наклона; горизонтальная съемка; тахеометрическая съемка; геометрическое нивелирование по точкам теодолитного хода. Перед началом полевых работ необходимо выполнить исследование и поверки измерительных средств. Кроме того, выполняют обследование и других принадлежностей, входящих в комплект измерительных средств: штативов, реек и др. Штативы должны быть устойчивыми, со сравнительно легким ходом раздвижных частей ножек. Рейки должны иметь четкий рисунок шкал. Складные рейки должны надежно фиксироваться в рабочем положении стопорным устройством. Теодолитный ход – это разомкнутая или замкнутая ломаная линия. В зависимости от формы построения, различают несколько видов ходов: Разомкнутый теодолитный ход, опирающийся на два пункта с известными координатами и два дирекционных угла. Разомкнутый ход можно охарактеризовать как простую линию. Проект трассы или любого другого продолжительного участка невозможен без разомкнутой линии. Опора у нее на известные точки. В отличие от замкнутого, начало и конец располагаются в разных точках. Разомкнутый теодолитный ход, опирающийся на один исходный пункт и один дирекционный угол - такой ход еще называют висячим. Висячий ход используют редко, потому что для его вычисления потребуется специальная формула. Суть его такова, что он имеет только начало в определенной точке координат. Конец нужно вычислять. Замкнутый ход по своей сути является многоугольной фигурой и опирается только на один базовый пункт с установленными координатами и дирекционным углом. Вершинами стороны выступают точки, закрепленными на местности, а отрезками – расстояние между ними. Его чаще всего создают для съемки стройплощадок, жилых зданий, промышленных сооружений или земельных участков. Диагональный (прокладывают внутри других ходов). Если необходимо заснять ровный участок, вроде строительной площадки, лучшим выбором будет полигон. На объектах вытянутого типа, вроде автодорог, принято использовать разомкнутый ход, а висячий – для съемки закрытой местности, вроде глухих улиц. При съемках методом прямоугольных координат положение каждой ситуационной точки местности устанавливают по величинам абциссы X (расстоянием от ближайшей точки съемочного обоснования по стороне теодолитного хода или расстоянием от начала трассы) и ординатой У (расстоянием от соответствующей стороны теодолитного хода или от трассы). Определение ординат У обычно производят с помощью зеркального эккера и рулетки. Метод прямоугольных координат наиболее часто используют при съемке притрассовой полосы линейных сооружений в ходе разбивки пикетажа. Ширину съемки притрассовой полосы в масштабе 1:2000 принимают по 100 м в обе стороны от трассы, при этом в пределах ожидаемой полосы отвода съемку ведут инструментально, а далее глазомерно. Теодолитную съемку методом полярных координат применяют преимущественно в открытой местности, при этом положение каждой ситуационной точки определяют горизонтальным углом Р, измеряемым от соответствующей стороны теодолитного хода, и расстоянием 5, измеряемым от соответствующей точки съемочного обоснования. Съемку характерных точек местности наиболее часто осуществляют оптическими теодолитами с измерением расстояний нитяным дальномером. Съемка методом полярных координат оказывается особенно эффективной при использовании электронных тахеометров. Метод линейных засечек применяют, если условия местности позволяют легко и быстро производить линейные измерения до характерных ситуационных точек местности. Измерения производят лентами или рулетками от базисов, расположенных на сторонах съемочного обоснования. Положение каждой снимаемой точки местности определяют измерением двух горизонтальных расстояний с разных концов базиса. Метод прямых угловых засечек применяют главным образом в открытой местности, там, где не представляется возможным производить непосредственное измерение расстояний до интересуемых точек местности. Положение каждой снимаемой точки относительно соответствующей стороны теодолитного хода (базиса) определяют измерением двух горизонтальных углов, примыкающих к базису. В качестве базиса обычно служит одна из сторон съемочного обоснования или ее часть. Метод обхода используют, как правило, в закрытой местности для обозначения недоступных объектов значительной площади: болота, запретные зоны, территории хозяйственных объектов и т. д. Абрисом в геодезии (и не только) называется схематический чертеж (зарисовка) изучаемого объекта, выполненный «в поле» (т.е. непосредственно на объекте, в полевых условиях) от руки. Если снимаемый участок мал, то можно составлять один общий абрис на весь участок. Но обычно абрисы составляются для каждого отдельного фрагмента участка, снимаемого только с двух или трех близлежащих пунктов и сторон съемочного обоснования. На абрисе теодолитной съемки изображаются соответствующие пункты и стороны съемочного обоснования, вся снимаемая с них ситуация и, главное, записываются результаты всех полевых геодезических измерений, показываемые таким образом, чтобы было четко понятно каким способом и от каких пунктов и сторон съемочного обоснования произведена съемка той или иной контурной точки местности. 3.4 Камеральные работы при теодолитной съемке Горизонтальные проложения сторон теодолитного хода d определяют по измеренным на местности длинам сторон D ср и углам наклона сторон к горизонту g по формуле: d = D ср×cos g. Если углы наклона g<2°, то горизонтальные проложения равны измеренным длинам сторон теодолитного хода. Камеральные работы при теодолитной съемке слагаются из вычислений и графических построений. В результате вычислений определяют плановые координаты вершин теодолитных ходов; конечной целью графических построений является получение ситуационного плана местности. Измеренные углы и длины сторон теодолитных ходов содержат неизбежные случайные погрешности. В связи с накоплением этих погрешностей возникают несогласования измеренных либо вычисленных результатов с теоретическими, которые называются невязками. В зависимости от требуемой точности величины фактических невязок не должны превышать определенных величин. При обработке результатов измерений возникшие невязки должны быть определенным образом распределены между измеренными или вычисленными величинами. Процесс распределения невязок и вычисления исправленных значений величин называется уравниванием результатов измерений. Камеральную обработку результатов измерений. Выполненных при прокладке теодолитных ходов, начинают с проверки и обработки полевых журналов. Повторно выполняют все вычисления, сделанные в поле, и выводят средние значения измеренных углов и длин сторон. Обработка угловых измерений и вычисление дирекционных углов. Если теодолитный ход образует замкнутый полигон, то: Σβтеор = 1800(n – 2) (внутренние углы); (1); Σβтеор = 1800(n + 2) (внешние углы); (2); fβ = Σβизм – Σβтеор. (3); fβ доп = ± 2 mβ  . (4); Если fβ < fβ доп, то увязка углов в полигоне заключается в распределении невязки поровну на каждый угол с обратным знаком, т.е.:  ; (5);βиспр = βизм + εb. (6); Контроль: ∑εβ = -fβ ; ∑βиспр = ∑βтеор (7); Если теодолитный ход проложен между пунктами высшего класса (диагональный ход), то, обозначив через aначи aкондирекционные углы на концах теодолитного хода, получим: fβ = βизм - ∑βтеор; (8); ∑βтеор = aнач – aкон + 180∙(n + 1) (правые углы), (9); ∑βтеор = aкон – aначн + 180∙(n + 1) (левые углы), (10). где n – количество углов в теодолитном ходе. По известному дирекционному углу начальной стороны и значениям исправленных углов полигона последовательно вычисляют дирекционные углы всех других сторон по формуле:  Контролем правильности вычислений дирекционных углов сторон полигона является повторное получение дирекционного угла начальной стороны для замкнутого хода и повторное получение дирекционного угла конечной стороны для разомкнутого хода. По найденным значениям дирекционных углов сторон вычисляют табличные углы (румбы) в зависимости от четверти, в которой лежит данное направление. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В ходе прохождения учебной практики, мы научились определять масштабы, определять условные знаки, решать прямые и обратные геодезические задачи. Узнали общие сведения о теодолитной съемки, применяемые приборы и их устройства, измеряли углы при теодолитной съемке. Приобрели навыки построения ведомостей вычисления координат точек. Целью учебной геодезической практики является приобретение студентами практических навыков по выполнению основных видов инженерно-геодезических съемок, разбивок зданий и сооружений, а также по камеральной обработке результатов выполненных работ, геодезических измерений. Вместе с этим практика закрепляет и расширяет теоретические знания, приобретенные студентами в процессе изучения курса инженерной геодезии. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Маслов А.В.Геодезия: М – Недра 2007 г. Бруевич П.Н., Самошкин Е.М., Геодезия.: М – Недра, 1985 г. Федоров Б.Д., Коробченко Ю.В. «Основы геодезии и маркшейдерского дела». М.: Недра, 1985 г. Найдин И.Н., Найдина К.В. «Руководство к практическим занятиям по геодезии и маркшейдерскому делу». М.: Недра 1981 г. Условные знаки топографических планов М1:5000, 1:2000, 1:500. М.: Недра, 1977 г. Ф ЖИГК 705-06-20 Студенттің тәжірибе өту есебі. Үшінші басылым. Ф ЖИГК 705-06-20 Отчет студента о прохождении практики. Издание третье. |