1. Предмет Геодезия и ее задачи

• Название: 1. Предмет Геодезия и ее задачи
• Дата: 17.05.2022
• Размер: 128.1 Kb.
• Имя файла: Geodezi111.docx
• Тип: Документы; #535297
• страница: 4 из 6

3.Погрешности измерений.


№ 14. 1. Разграфка и номенклатура топографических карт.Классификация теодолитов. Высокоточные теодолиты обеспечивают измерение углов с ошибкой не более 1"; типы Т1, Т05. Точные теодолиты обеспечивают измерение углов с ошибкой от 2" до 7"; типы Т2, Т5. Технические теодолиты обеспечивают измерение углов с ошибкой от 10" до 30"; типы Т15, Т30. Дополнительная буква в шифре теодолита указывает на его модификацию или конструктивное решение: (А) - астрономический, (М) - маркшейдерский, (К) - с компенсатором при вертикальном круге, (П) - труба прямого изображения (земная). Государственным стандартом на теодолиты предусмотрена, кроме того, унификация отдельных узлов и деталей теодолитов; вторая модификация имеет цифру 2, на первой позиции шифра - 2Т2, 2Т5 и т.д., третья модификация имеет цифру 3 - 3Т2, 3Т5КП и т.д.

3.Теодолитная съемка — это горизонтальная съемка местности, выполняемая с помощью угломерного прибора — теодолита и стальной мерной ленты (или оптического дальномера). При выполнении этой съемки измеряются горизонтальные углы и расстояния. В результате съемки получают ситуационный план местности с изображением контуров и местных предметов.
№ 15 Понятие о топографических планах и картах. Уменьшенное изображение на бумаге горизонтальной проекции небольшого участка местности называется планом.

На плане местность изображается без заметных искажений, так как небольшой участок поверхности относимости можно принять за плоскость.

Если участок поверхности относимости, на который спроектирована местность, имеет большие размеры, то при изображении его на плоскости неизбежны заметные искажения длин линий, углов, площадей.

Математически определенный способ изображения поверхности сферы или эллипсоида на плоскости называется картографической проекцией.

Картой называется уменьшенное изображение на бумаге горизонтальной проекции участка земной поверхности в принятой картографической проекции, то есть, с учетом кривизны поверхности относимости.

В нашей стране топографические карты составляются в поперечно-цилиндрической равноугольной проекции Гаусса.

2.Способы измерения горизонтальных углов. Перед измерением угла необходимо привести теодолит в рабочее положение, то есть, выполнить три операции: центрирование, горизонтирование и установку зрительной трубы.

Центрирование теодолита - это установка оси вращения алидады над вершиной измеряемого угла; операция выполняется с помощью отвеса, подвешиваемого на крючок станового винта, или с помощью оптического центрира.

Горизонтирование теодолита - это установка оси вращения алидады в вертикальное положение; операция выполняется с помощью подъемных винтов и уровня при алидаде горизонтального круга.

Установка трубы - это установка трубы по глазу и по предмету; операция выполняется с помощью подвижного окулярного кольца (установка по глазу - фокусирование сетки нитей) и винта фокусировки трубы на предмет (позиция (15) на рисунке 19.1).

Измерения угла выполняется строго по методике, соответствующей способу измерения; известно несколько способов измерения горизонтальных углов: это способ отдельного угла (способ приемов), способ круговых приемов, способ во всех комбинациях и др.

3.Поверки нивелиров. Для нивелира с уровнем при трубе выполняются три поверки.

1. Ось круглого установочного уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Приводят пузырек круглого уровня в нуль-пункт, затем поворачивают нивелир по азимуту на 180^o. Если пузырек отклонился от нуль-пункта, то на половину отклонения его перемещают с помощью подъемных винтов и на половину - исправительными винтами круглого уровня.

2. Ось цилиндрического уровня и визирная линия трубы должны быть параллельны и лежать в параллельных вертикальных плоскостях - это условие называется главным условием нивелира с уровнем при трубе.

3. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира, т.е. быть горизонтальной.
№ 16..1.Условные знаки и их виды. Объекты местности, ситуация и некоторые формы рельефа изображаются на топографических картах условными знаками. Различают четыре типа условных знаков: контурные или площадные, линейные, внемасштабные и пояснительные подписи.

Контурные (площадные) условные знаки служат для изображения объектов, занимающих определенную площадь и выражающихся в масштабе карты. Контур вычерчивают точечным пунктиром или тонкой сплошной линией и заполняют условными значками леса, луга, сада, огорода, болота и т.д.

Линейные условные знаки служат для изображения линейных объектов: дорог, ЛЭП, линий связи, различных продуктопроводов и т.д.

Внемасштабные условные знаки служат для показа объектов, не выражающихся в масштабе карты: геодезических пунктов, километровых столбов, теле- и радиовышек, фабрик, заводов, различного рода опор, и т.д. Пояснительные подписи служат для дополнительной характеристики объектов: у брода через реку подписывают глубину и характер грунта, у моста - его длину, ширину и грузоподъемность, у дороги - ширину проезжей части и характер покрытия и т.д.

2.Место нуля и измерение вертикального угла.

3. Сущность и методы измерения превышений.

№ 17..Рельеф земной поверхности и его формы. . Под рельефом местности подразумевается совокупность неровностей земной поверхности. Он исключительно сложен для изображения, т.к. является пространственным объектом.

Основные формы рельефа. Несмотря на большое разнообразие неровностей земной поверхности, можно выделить основные формы рельефа: гора, котловина, хребет, лощина, седловина.

Существуют разновидности перечисленных основных форм, например, разновидности лощины: долина, овраг, каньон, промоина, балка и т.д.

Вершина горы, дно котловины, точка седловины являются характерными точками рельефа; линия водораздела хребта, линия водослива лощины, линия подошвы горы или хребта, линия бровки котловины или лощины являются характерными линиями рельефа.

2.Общие сведения о нивелировании.

3.Тахеометрическая съемка. Тахеометрическая съемка является наиболее распространенным методом наземной топографической съемки. Быстрота тахеометрической съемки достигается благодаря тому, что все измерения, необходимые для определения положения снимае­мой точки местности как в плане, так и по высоте, выполняются комплексно, одним измерительным инструментом - тахеометром при одном наведении трубы. План местности при этом методе составляется камеральным путем.
Тахеометрическая съемка имеетсущественное преимуще­ство перед всеми другими видаминаземныхсъемок в тех случаях, когда полевую часть работы требуетсявыполнить в кратчайший срок или когда нет благоприятной погоды для вы­полнения съемки другими методами. Недостатком тахеометрической съемки является то, что со­ставление плана камеральным путем исключаетвозможность сличения его с местностью, вследствие чего возможныпропуски отдельных деталей и искажения визображении рельефа.Применяемые приборы
Выполняют тахеометрическую съёмку круговыми тахеометрами и тахеометрами – автоматами. В качестве круговых тахеометров применяют теодолиты Т30, Т15, Т5 и другие. Автоматизация тахеометрической съёмки достигается применением электронных тахеометров, которые дают возможность кроме измерения горизонтальных и вертикальных углов автоматически получать величину превышения и горизонтального проложения, производя отсчёты по рейке.

2.Определение планового положения снимаемых точек

Плановое положение снимаемых точек местности при та­хеометрической съемке определяется путем измерения поляр­ных координат, т. е. измеряется горизонтальный угол между направлениями на точку съемочного обоснования и снимае­мую точку до снимаемой точки местности.

Расстояния, как ранее отмечалось, при тахеометрической съемке определяются дальномером.

Если съемка ведется тахеометром с нитяным дальномером, то расстояние вычисляется по формуле h = Кn + С, где К – коэффициент дальномера; n - число делений на рейке между дальномерными ни­тями;С - постоянная дальномера, равная полуторному значе­нию длины трубы при фокусировке ее на удаленный предмет.

Фактическое значение коэффициента и постоянного слагае­мого дальномера для каждого инструмента находится из спе­циально поставленных измерений. В большинстве случаев тахеометрическая съемка ведется наклонным лучом, вследствие чего формулы усложняются. Горизонтальное проложение расстояний вычисляется по формуле: d = Кn соs²α
При тахеометрической съемке с помощью инструментов полуавтоматов и автоматов поправка за наклон линий вво­дится автоматически, что позволяет непосредственно по рейке измерять горизонтальное проложение.

№ 18..Способ горизонталей. Свойство горизонталей.

Мысленно рассечем участок местности горизонтальной плоскостью на высоте (H). Линия пересечения этой плоскости с поверхностью Земли называется горизонталью. Горизонталь на местности - это замкнутая кривая линия, все точки которой имеют одинаковые отметки. Уменьшенное изображение на карте горизонтальной проекции горизонтали местности также называют горизонталью.

Для того, чтобы изобразить горизонталями рельеф участка местности, нужно рассечь его не одной, а несколькими горизонтальными плоскостями, расположенными на одинаковом расстоянии по высоте одна от другой. Это расстояние называется высотой сечения рельефа и обозначается буквой (h). Расстояние между горизонталями в плане называется заложением.

Все основные формы рельефа имеют свой рисунок горизонталей; при этом и гора и котловина изображаются системами замкнутых горизонталей.

Чтобы различить эти формы рельефа, а также для некоторых других целей на карте принято показывать направление скатов вниз; для этого применяются бергштрихи - короткие штрихи, перпендикулярные горизонталям и направленные по скату вниз.

Основные горизонтали имеют отметки, кратные высоте сечения рельефа (h), начиная от нуля счета высот. Для выражения характерных особенностей рельефа рекомендуется проводить полугоризонтали и четвертьгоризонтали; они проводятся штриховыми линиями через половину и четверть сечения рельефа на отдельных участках карты (где расстояние между основными горизонталями слишком большое).

Каждая пятая основная горизонталь при h = 1, 2, 5, 10 м и каждая четвертая при h = 0.5 и 2.5 м утолщаются. Отметки некоторых горизонталей на карте подписывают, ориентируя основания цифр вниз по склону.

2. Свойство горизонталей. Из понятия о горизонталях вытекают следующие их свойства:

-Все точки, лежащие на одной и той же горизонтали, имеют на местности одинаковую высоту.

-Так как всю физическую поверхность Земли можно рассматривать как возвышение над уровнем моря, то все горизонтали должны быть непрерывными как в пределах плана или карты, так и за их пределами.

-Горизонтали не могут пересекаться на плане. Редкое исключение из этого правила будет лишь в том случае, когда горизонталями изображается нависший утес.

-Так как горизонтали находятся по высоте на одинаковом расстоянии одна от другой, то расстояния между ними в плане характеризуют крутизну ската. На склонах, имеющих равномерный скат, промежутки между горизонталями одинаковы. На крутых скатах промежутки между горизонталями меньше, чем на пологих.

-Самое короткое расстояние между горизонталями - перпендикулярная к ним линия - соответствует направлению наибольшей крутизны.

-Водораздельные линии и оси лощин пересекаются горизонталями под прямыми углами.

2.Геометрическое нивелирование. Геометрическое нивелирование или нивелирование горизонтальным лучом выполняют специальным геодезическим прибором - нивелиром; отличительная особенность нивелира состоит в том, что визирная линия трубы во время работы приводится в горизонтальное положение.

Различают два вида геометрического нивелирования: нивелирование из середины и нивелирование вперед.

2.1 Нивелирование из середины

При нивелировании из середины нивелир устанавливают посредине между точками (А) и (В), а на точках (А) и (В) ставят рейки с делениями (рисунок 22.1.а – «Геометрическое нивелирование»). При движении от точки (A) к точке (B) рейка в точке (А) называется задней, рейка в точке (В) - передней. Сначала наводят трубу на заднюю рейку и берут отсчет (a), затем наводят трубу на переднюю рейку и берут отсчет (b). Превышение точки B относительно точки (А) получают по формуле:h = a – b

Если (a>b), то превышение положительное, если (a < b) -отрицательное. Отметка точки (В) вычисляется по формуле: H_В = H_А + h     

Высота визирного луча над уровнем моря называется горизонтом прибора (высота горизонта) и обозначается (H_Г): H_г = H_А + a = H_В + b   

3.Геодезические сети сгущения.
№ 19 1.Угол наклона и уклон. Крутизна и направление скатов характеризуются углом наклона и уклоном. На рисунке 19 видно, что расстояние (a) между горизонталями на горизонтальной проекции участка зависит от крутизны ската. При одинаковой высоте сечения рельефа расстояние между горизонталями тем меньше, чем круче скат. Крутизна ската характеризуется углом наклона ν: tg (ν) = h / a.           Тангенс угла наклона называется уклоном и обозначается буквой (i); уклон обычно выражают в процентах или промилле. Рассечем скат горы горизонтальными плоскостями при высоте сечения (h) ; на участке (BC) скат имеет угол наклона (ν₁), на участке (CD) - угол наклона (ν₂). Расстояние (a₁) - это горизонтальное проложение линии ската (BC) или заложение. Заложение, перпендикулярное к горизонталям, называется заложением ската, то-есть, заложение ската - это горизонтальная проекция линии наибольшей крутизны ската в данной точке; оно принимается за направление ската. Измерив на карте отрезок (a) и зная высоту сечения рельефа (h), по формуле (39) можно вычислить тангенс угла наклона, а затем и сам угол наклона (ν).

Для быстрого определения угла наклона по карте пользуются специальным графиком, который называется графиком заложений Аналогично можно определить уклон по графику для уклонов (i).

2.Понятие о тригонометрическом нивелировании. Тригонометрическое нивелирование называют также геодезическим или нивелированием наклонным лучом. Оно выполняется теодолитом; для определения превышения между двумя точками нужно измерить угол наклона и расстояние. Измеряют угол наклона зрительной трубы теодолита при наведении ее на верх вехи или рейки

Длину отрезка (LK) можно представить как сумму отрезков (LC) и (CK) с одной стороны и как сумму отрезков (LB) и (BK) с другой. Отрезок (LC) найдем из ΔJLC: LC = S·tg ν , остальные отрезки обозначены на рисунке. Тогда LC + CK = LB + BK     и      S · tg( ν) + i = V + h. Отсюда выразим превышение h: h = S tg(ν) + i - V      

3.Плановые государственные геодезические сети.
№ 20.1. Ориентирование на местности с помощью карты.Гидростатическое и барометрическое нивелирование. Гидростатическое нивелирование выполняют с помощью сообщающихся сосудов, заполненных одной жидкостью. Жидкость устанавливается в обоих сосудах на одном уровне, на одной отметке. Пусть высота столба жидкости в первом сосуде будет (c₁), а во втором (c₂); тогда превышение точки (В) относительно точки (А) будет равно: h = c₁ - c₂

Точность гидростатического нивелирования зависит от расстояния между сосудами, типа жидкости, диапазона измерения превышения, конструкции отсчетного устроства и других условий. Она может быть очень высокой. Барометрическое нивелирование основано на зависимости атмосферного давления от высоты точки над уровнем моря. Приближенное значение превышения между точками (1) и (2) можно вычислить по формуле: h = H₂ - H₁ = ΔH (P₁ - P₂), где P₁ и P₂ - давление в первой и во второй точках;
ΔH - барометрическая ступень (значения ΔH выбирают из специальных таблиц). Точность барометрического нивелирования невысока; средняя квадратическая ошибка измерения превышения колеблется от 0,3 м в равнинных районах до 2 м и более в горных. Основные области применения барометрического нивелирования - геология и геофизика.

3.Высотные государственные геодезические сети.

№ 21

Способы измерения длин линий.
Плановые геодезические сети. Триангуляция.

Плановая сеть создается методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их сочетаниями; высотная сеть создается построением нивелирных ходов и сетей геометрического нивелирования.

Триангуляция – это метод построения плановой геодезической сети в виде примыкающих к друг другу треугольников, в которых измеряют все углы и длину хотя бы одной стороны, называемой базисом или базисной стороной.

-Нивелирование поверхности. Способ параллельных линий.

Способ параллельных линий. Часто применяют на слабовсхолмленной местности при исполнительных съемках дорожных покрытий, искусственных покрытий взлетно-посадочных полос аэродромов, строительных площадок и т. д. В качестве планово-высотного обоснования используют взаимно перпендикулярные теодолитно-нивелирные прямолинейные ходы, прокладываемые вблизи границ снимаемого участка местности или по его середине.
№ 22 .1.Механические приборы для непосредственного измерения длин линий. Мерные ленты. При геодезических работах измеряют длины линий мерными лентами длиной 20 и 24 метра. По конструкции различают шкаловые и штриховые ленты. Штриховая лента представляет собой стальную полосу длиной 20 или 24 м, шириной 15-20 мм и толщиной 0,3-0,4 мм. За длину ленты принимается расстояние между штрихами, нанесенными против середины закруглений специальных вырезов, в которые вставляются металлические заостренные шпильки для фиксации концов ленты на земной поверхности в процессе измерений (рис. 10.1). Счет делений ведется на обеих сторонах, но в противоположных направлениях. Шкаловая лента представляет собой сплошную стальную полосу длиной 24 или 48 м, на концах которой имеются шкалы длиной по 10 см с миллиметровыми делениями. Разбивка на метровые и дециметровые отрезки на ленте отсутствует. За длину ленты принимается расстояние между нулевыми делениями шкал

Измеряемая линия предварительно разбивается на пролеты, длина которых примерно равна номинальной длине ленты. Длины пролетов фиксируются. Отсчеты по шкалам берутся с точностью до 0,2 мм.

Измерение длин шкаловыми лентами может производится как по поверхности земли, так и в подвешенном состоянии на специальных штативах с блоками. Точность измерения длин линий шкаловыми лентами при благоприятных условиях достигает 1:7000.

Рулетки – предназначены для измерения коротких расстояний при маркшейдерских, топографо-геодезических и строительных работах. Рулетки бывают стальные и тесьмяные длиной 5, 10, 20, 30 и 50 м. В инженерно-геодезических работах используют металлические рулетки в закрытом корпусе (РЗ-20), на крестовине (РК-50), на вилке (РВ-30). В маркшейдерской практике чаще применяются горные рулетки на вилке или крестовине (РГ-30, РГ-50), изготавливаемые из нержавеющей стали.

Точность измерения длин линий стальной рулеткой достигает 1:50000 и выше.

Перед измерением линий должна быть определена действительная длина мерного прибора путем сравнения с известной длиной контрольного прибора. Такое сравнение называется компарированием, оно производится на компараторах. Простейший способ: на полу сравнить ленту с контрольной.

10.1.3 Мерные проволоки. При точных и высокоточных линейных измерениях применяют стальные и инварные проволоки длиной 24 и 48 м. На обоих концах проволоки расположены шкалы длиной 8 см с миллиметровыми делениями.

Измерение длин линий мерными проволоками производится по кольям, устанавливаемым на штативах. При измерениях проволока подвешивается на блоках под натяжением 10-килограмовых гирь. Отсчеты по обеим шкалам проволоки производят одновременно с точностью до 0,1 мм. В зависимости от числа проволок в комплекте, условий и методики измерений точность линейных измерений стальными проволоками колеблется от 1:10000 до 1:25000, а инварными проволоками – от 1:30000 до 1:1000000.