201 (з) Основы геодезии. 14 .05.2020.. Лекция введение. Общие сведения

• Название: Лекция введение. Общие сведения
• Дата: 15.03.2021
• Размер: 0.56 Mb.
• Имя файла: 201 (з) Основы геодезии. 14 .05.2020..docx
• Тип: Лекция; #185044

14.05.2020

Основы геодезии

Группа 201 (з)

Преподаватель Пономарева Н.В.

Вы выполняете задание и присылаете фото выполненной работы на почтовый ящик [e-mail] в день следующей пары по расписанию. Можно раньше, но не позднее 16-00 часов дня проведения следующего занятия.

Теоретическое введение

Лекция: ВВЕДЕНИЕ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

Геодезия (греч. «землеразделение») – наука об измерениях на земной поверхности, проводимых для определения формы и размеров Земли, изображении земной поверхности в виде планов, карт и профилей, а также для создания различных инженерных сооружений.

Высшая геодезия занимается изучением вида и размеров Земли, а также определением геодезических координат отдельных точек земной поверхности.

Геодезия, часто называемая топографией, изучает методы съемки для изображения сравнительно небольших участков земной поверхности на планах или картах.

Инженерная геодезия призвана решать геодезические задачи, связанные с построением опорной геодезической основы для проведения съемочных и разбивочных работ, составлением крупномасштабных планов и профилей для проектирования инженерных сооружений; производством разбивочных работ в плане и по высоте при строительстве зданий и сооружений; текущим обслуживанием строительно-монтажных операций; составлением исполнительных чертежей возведенных объектов и исследованием их деформаций в процессе строительства и эксплуатации.

Космическая геодезия изучает геометрические соотношения между точками земной поверхности с помощью искусственных спутников Земли.

Геодезия имеет огромное значение в различных отраслях народного хозяйства. Особенно велика ее роль при картографировании страны.

Понятие о форме и размерах Земли

Физическая поверхность Земли, состоящая из суши и водной поверхности, имеет сложную форму. Суша представляет сочетание низменностей и возвышений, высоты которых над уровнем моря достигают 8-9 км.

За математическую поверхность Земли принимают уровенную поверхность, которая представляет поверхность воды океанов в ее спокойном состоянии, мысленно продолженную под материки. В общем уровенная поверхность Земли не совпадает с поверхностью ни одной математической фигуры и представляет собой неправильную форму, которая называется геоидом.



Рисунок 1.1 – Земной эллипсоид

В 1946г. под руководством профессора Ф.Н.Красовского вычислены размеры земного эллипсоида; большая полуось, а=6378245 м, малая полуось b=6356863 м.

Определение положения точек на земной поверхности

Положение точек на земной поверхности может быть определено в различных системах координат.

Системы географических и геодезических координат. Система географических координат является единой системой для всех точек Земли. При этом уровенная поверхность принимается за поверхность сферы. За начало отсчета в географической системе координат принимают начальный меридиан РМ₀Р₁ , проходящий через центр Гринвичской обсерватории на окраине Лондона и плоскость экватора ЕQ (рисунок 1.2)



Рисунок 1.2 – Географическая система координат

Угол φ, называемый географической широтой, отсчитывается от плоскости экватора к северу и к югу от 0 до 90˚. Широты точек, расположенных в северном полушарии, называют северными, а в южном – южными.

Угол λ, называемый географической долготой, отсчитывается от плоскости начального меридиана к востоку и западу от 0 до 180˚. Точки, расположенные восточнее начального меридиана, имеют восточные долготы, а западнее – западные.

Зональная система прямоугольных координат Гаусса. Чтобы установить связь между географическими координатами любой точки на плоскости, применяют способ проектирования поверхности земного шара на плоскость по частям, которые называются зонами.

В такой системе начало координат для всех зон принимается в точке пересечения осевого меридиана данной зоны с экватором. Координатными осями являются соответственно ось абсцисс и ось ординат (рисунок 1.3)



Рисунок 1.3 – Зональная система координат

Абсциссы, отсчитываемые от экватора к северному полюсу, считаются положительными, на запад – отрицательными. Точка А₁ (рисунок 1.3) будет иметь координаты: абсциссу х_а и ординату у_а.

Система прямоугольных координат. В геодезической практике часто положение точек определяют плоскими прямоугольными координатами. В этой системе плоскость координат совпадает с плоскостью горизонта в данной точке О, являющейся началом этих координат; ось х всегда направлена на север, а ось у – на восток. Северное направление оси абсцисс считается положительным (+), южное – отрицательным (-); направление оси ординат считается положительным на восток и отрицательным на запад.

Оси координат делят плоскость чертежа на четыре части, которые называются четвертями: I – СВ, II – ЮВ, III – ЮЗ, IV – СЗ (рисунок 1.4)



Рисунок 1.4 – Система прямоугольных координат.

Полярная система координат. В полярной системе координат (рисунок 1.5) положение любой точки А на плоскости определяется радусом-вектором r, исходящим из точки О, называемой полюсом, и углом β, отсчитываемым по ходу часовой стрелки от линии ОХ – полярной оси – до радиуса-вектора.



Рисунок 1.5 – Полярная система координат

Абсолютные и условные высоты. Спроектируем точку А (рисунок 1.6) физической поверхности Земли по направлению отвесной линии на уровенную поверхность. Высота Н_А этой точки, измеряемая от уровня моря, называется абсолютной, а Н', измеряемая от произвольной уровенной поверхности, - условной. Относительной высотой точки или превышением называется высота ее над другой точкой земной поверхности, она обозначается через h. Например, превышение точки А над точкой В составит h_А = Н_А – Н_В. Для определения высоты уровня моря на его берегу надежно закрепляют в вертикальном положении рейку с делениями – футшток и периодически фиксируют уровень моря относительно этой рейки.



Рисунок 1.6 – Абсолютные и условные отметки

В РФ высоты точек физической поверхности Земли отсчитываются от нуля Кронштадского футштока (черта на медной доске, установленной в гранитном устое моста через Обводной канал в Кронштадте).

Числовые значения высот точек называют отметками.

Задание: Прочитать лекционный материал и ответить на

контрольные вопросы в тетрадь.

1. 
   Что такое физическая и уровенная поверхность Земли?
   
2. 
   Что называется, географической широтой и долготой?
   
3. 
   Какие системы координат применяются в геодезии?
   
4. 
   Что называется, абсолютной и условной высотой точки на земной поверхности?
   
5. 
   Что называется, относительной высотой точки на земной поверхности?
   
6. 
   Что называется, отметкой точки на земной поверхности?
   

Решите тесты. (Тесты фото или сканом отправить на проверку)

1. 
   … - наука об измерениях на земной поверхности.
   
2. 
   … - высота точки, выраженная в метрах с учетом направления вверх или вниз от
   

уровенной поверхности.

3. 
   … … - высота точки, отсчитываемая от уровня Балтийского моря.
   

4. 
   … … - высота точки, отсчитываемая от любой другой уровенной поверхности.
   

5. 
   … - уменьшенное и подробное изображение горизонтальной проекции небольшого участка земной поверхности на плоскости без учета кривизны земной поверхности.
   
6. 
   … - уменьшенное изображение на плоскости поверхности земли или значительных ее частей с учетом кривизны уровенной поверхности.
   
7. 
   … - вертикальный разрез местности по заданному направлению.
   

8. 
   Положение точки А определено в … системе координат.
   

1. 
   прямоугольной
   
2. 
   зональной
   
3. 
   полярной
   

9. 
   Положение точки А определено в … системе в системе координат.
   

1.прямоугольной

2.зональной

3.полярной

10. 
    Положение точки А определено в … системе в системе координат.
    

1. 
   прямоугольной
   
2. 
   зональной
   

3. полярной

ЛЕКЦИЯ №2. МАСШТАБЫ ТОПОГРАФИЧЕСКИХ ПЛАНОВ И КАРТ. УСЛОВНЫЕ ЗНАКИ.

Понятие о геодезических планах и картах

Планом местности называется чертеж, представляющий собой уменьшенное и подобное изображение ее проекции на горизонтальную плоскость.

На плане длины линий, углы и площади контуров участков местности не искажаются, а степень уменьшения ее линейных элементов (масштаб изображения) постоянна для всех частей плана. Планы, на которых изображена только ситуация местности, называются ситуационными или контурными. Планы, на которых кроме предметов местности изображен еще и рельеф, называют топографическими.

Картой называется построенное по определенным математическим законам уменьшенное обобщенное изображение на плоскости всей Земли или значительных ее частей с учетом кривизны уровенной поверхности.

Карты в зависимости от масштабов условно делят на крупномасштабные – 1: 100000 и крупнее, среднемасштабные – от 1: 200000 до 1: 1000000, мелкомасштабные – мельче 1: 1000000.

При выполнении геодезических работ, входящих в комплекс строительно-монтажного производства, для составления планов применяют масштабы 1 : 200, 1 : 500, 1 : 1000, 1 : 2000, 1 : 5000.

Профилем местности называется изображенное в уменьшенном виде сечение вертикальной плоскостью поверхности Земли по заданному направлению. Профили местности используют для строительства и монтажа надземных и подземных инженерных сооружений и сетей.

Топографические планы применяют в основном для строительного проектирования. На таком плане изображают весь комплекс подземных и надземных сооружений. В зависимости от размеров и назначения строительства его рабочий проект составляют в масштабе 1 : 500 – 1 : 1000, на отдельные объекты в зависимости от их сложности – в масштабе 1 : 200 и крупнее.

Масштабы

Масштабом называется отношение длин линии на плане (профиле) к соответствующей проекции этой линии на местности. Следовательно, масштаб есть число отвлеченное – правильная дробь. Для удобства пользования и сравнения все масштабы имеют однообразный вид: числителем дроби всегда является единица; при этом знаменатель непосредственно выражает степень уменьшения

Численный масштаб – масштаб, где числитель выражен единицей.

S₀ / S = 1 / S:S₀ = 1/М

В формуле (1) М – знаменатель численного масштаба, который показывает, во сколько раз были уменьшены проложения линий местности при изображении их на плане. Из численного масштаба следует, что определенной единице длины на плане соответствует 1000 или 2000 или 5000 и т.д. таких же единиц на местности. Например, 1см на разных планах или картах соответствует 1000, 2000, 50000, 10 000см на местности или в переводе на метры 10, 20, 50 и 100м.

Линейный масштаб

Линейный масштаб строят следующим образом. На прямой АВ (рисунок 2.1)откладывают равные между собой отрезки, называемые основанием масштаба. Обычно длину принимают равной 1 или 2см.



Рисунок 2.1 – Линейный масштаб

По заданному численному масштабу плана определяют число метров на местности, которому будет соответствовать принятое основание мас­штаба, Так, если за основание масштаба взят 1см, а численный масштаб равен 1 : 10 000, то основание линейного масштаба будет соответствовать длине на местности 100м.

ПОПЕРЕЧНЫЙ МАСШТАБ

Для более точного построения плана или определения длин отрезков пользуются поперечным масштабом (рисунок 2.2).



Рисунок 2.2 – Поперечный масштаб

Цифры, написанные внизу масштаба, изображенного на рисунке 2.2, соответствуют численному масштабу 1:10 000.

Условные знаки на планах, картах и геодезических чертежах

Для обозначения на планах и картах различных предметов местности применяют специально разработанные условные знаки. Для облегчения пользования планом или картой очертания условных знаков напоминают вид изображаемых элементов местности. Условные знаки для топографических планов и карт являются едины­ми для всей России. В основу создания условных знаков положено единство их начертания, поэтому для чтения планов и карт достаточно изучить условные знаки одного какого-нибудь масштаба.

Некоторую особенность представляют собой условные знаки разбивочных и исполнительных чертежей, которые применяются при проектировании генеральных планов сооружаемых объектов. Условные знаки принято делить на контурные, или масштабные, и внемасштабные.

Масштабными называют условные знаки, которыми предметы местности изображают с соблюдением масштаба карты или плана. Они дают возможность определить по плану или карте не только местоположение предмета, но и его размеры. (приложение 1)

Задание: Прочитать лекционный материал и ответить на

контрольные вопросы в тетрадь.

1.Что называется планом, картой, профилем местности?

2.Что называется масштабом?

3.Что представляют собой численный, линейный и поперечный масштабы?

Решите тесты: (Тесты фото или сканом отправить на проверку)

1.Наиболее точный масштаб …

2.… масштаб, представляет собой шкалу с делениями, соответствующими данному числовому масштабу.

3.… - правильная дробь, у которой числитель равен 1, а знаменатель М показывает во сколько раз уменьшены линии местности по сравнению с планом.

4.При переводе численного масштаба 1:1000 в именованный получим в 1см - … м.

5.При переводе численного масштаба 1:500 в именованный получим в 1см - … м.
Приложение 1

Условные знаки для топографических планов и карт являются едиными для все РФ.

Масштабные

Линейные

В немасштабные

Пояснительные




Для повышения наглядности, карты печатаются в красках. Цвета также играют роль условных обозначений. Применение красок позволяет как бы расчленить содержание карты на отдельные составные элементы (изображение лесных пространств, водной системы, рельефа, населенных пунктов, дорожной сети) и показать их более отчетливо, в различных планах, не нарушая при этом цельности всей картины местности. Это значительно облегчает чтение карты и в то же время позволяет обогатить ее содержание цвета красок, применяющихся при издании топографических карт.

Стандартны и более или менее соответствуют окраске изображаемых ими объектов:

• 
  изображения лесных массивов, садов, виноградников, полезащитных лесонасаждений (выражающихся в масштабе), зарослей кустарников – покрываются зеленой краской;
  
• 
  - изображения морей, рек, озер, колодцев, источников, болот, солончаков, ледников, а также цифры и знаки обозначающие ширину и глубину рек, водопады, пороги, молы, причалы и прочие - синей или голубой (бирюзовой) краской;
  
• 
  - изображение рельефа и его элементов (скал, обрывов, осыпей, промоин и т.д.), а также условные знаки береговых валов, сухих русел рек, каменистых россыпей, галечника, каменистых поверхностей, песков – коричневой краской;
  
• 
  - полотно шоссейных дорог и автострад – показываются оранжевой краской;
  
• 
  - полотно улучшенных грунтовых дорог – показывается желтой краской.
  
•