Основы геодезии.План, карта, профиль

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Филиала ГОУ ВПО

 Самарский государственный университет путей сообщения

Филиал в г. Орске

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине:

«Основы геодезии» 

 

 

 

Выполнил:                                                                              ооаоаааал

Курс:                                                                                                                1

Форма обучения:                                                                                  Заочное

Шифр:                                                                                      лополпоп

Проверил:                                                                           лиьлиои

 

 

 

 

 

 

2013 г. 
Содержание

1. План, карта, профиль……………………………………………………………….…3

2. Задачи и виды нивелирования……………………………………………………...4

3. Геодезические разбивочные работы……………………………………………..…7

Литература……………………………………………………………………………..10

 

1. План, карта, профиль (вопрос №7)

 

Планом называют чертеж, на котором в уменьшенном и подобном виде изображена горизонтальная проекция небольшого участка земной поверхности. Величину участка, изображаемого планом, ограничивают такими размерами, за пределами которых ошибка за общую кривизну Земли начинает оказывать заметное влияние на точность составления плана и вместе с неизбежными ошибками полевых измерений и нанесения точек на бумагу будет выходить за пределы допусков, определяемых инструкциями. Принято считать, что план можно составлять на территорию, не превышающую площади круга с радиусом  11км.

Если на плане изображена только ситуация, его называют контурным. Если кроме ситуации на план нанесен и  рельеф, такой план называют топографическим. Масштаб плана во всех точках одинаковый.

Картой называют чертеж, на котором  по определенным математическим правилам с учетом кривизны общей фигуры Земли  может быть изображена поверхность  всей Земли или любой ее части  в обобщенном и уменьшенном виде.

Составляемые карты можно различать по содержанию: сельскохозяйственные, мелиоративные, экономические и т. д. - это так называемые специальные карты, на них показывают контуры и специальную нагрузку. Карты, на которых кроме контуров ситуации изображен рельеф земной поверхности, называют общегеографическими. Такие карты, составляемые в крупных масштабах (от 1:1 000000 и крупнее, т.е. до 1:10000,1:5000), называют топографическими, они служат основой для составления всех других карт. Теоретически масштаб во всех точках карты различен. Практически на топографических картах он всюду одинаков. Для обозначения предметов местности на карте разработаны условные знаки. Употребление одинаковых условных знаков обязательно для всех ведомств. Вертикальный разрез поверхности Земли по заданному направлению называют профилем.

 

2. Задачи и виды нивелирования (вопрос №17)

 

Для составления карт и планов, а также для проектирования и  выноса в натуру инженерных сооружений и для решения многих других научных  и прикладных задач необходимо знать  высоты точек местности. С этой целью на местности выполняется комплекс геодезических работ, который называется нивелированием.

 Как правило, высоты вычисляются  через превышения между точками.  Собственно под нивелированием  и понимают определение превышений. Сначала определяют превышения одних точек над другими, а затем по известной высоте исходной точки вычисляют высоты всех остальных точек над принятой уровенной поверхностью.   Если речь идет об абсолютных высотах, то уровенная поверхность походит через нуль  Кронштадтского  футштока неподалеку от С-Петербурга, который принят за средний уровень Балтийского моря. (Футшток – рейка с делениями, установленная на водомерном посту для наблюдений за уровнем воды в море , реке или озере).  Именно в Балтийской системе высот в нашей стране идет счет абсолютных высот.

Нивелирование может быть произведено  как в дополнение к плановой (горизонтальной) съемке и тогда получают топографический план, так и независимо от нее, когда надо получить информацию о рельефе снимаемой территории, тот есть дать высотную характеристику местности.

Нивелирование может быть организовано с целью построения профилей по заданным направлениям, с целью наблюдения за деформациями сооружений , за изменениями  высотного положения чего бы то не было , например,  отдельных геологических структур. В этом случае нивелирование проводится периодически, чтобы через некоторое время судить о возможных вертикальных смещениях пластов горных пород.

Превышение может быть вычислено  различными способами и соответственно различают разные виды нивелирования. Способ нивелирования выбирается исходя из технического задания в зависимости от физико-географических условий измерений, масштаба съемки, характера рельефа, требуемой точности, имеющихся в наличии приборов.

Физические методы нивелирования основаны на использовании физических законов и измерении соответствующих физических величин.

Виды нивелирования:

1)  Барометрическое нивелирование   -  основано на использовании  зависимости между атмосферным  давлением и высотой точек  местности. Применяется в горной местности, когда требования к точности не высоки.

При этом одновременно измеряется атмосферное  давление в двух точках Р1  и Р2, которые подставляются в барометрические  формулы, куда входит также температура  воздуха в этих же точках 1 и 2: 

h = f (Р1,Р2,T1,T2) .

Для измерения атмосферного давления применяют барометры. В  полевых условиях –  переносные барометры-анероиды. Для контроля нивелирование  выполняют в виде замкнутых ходов или двойных ходов (туда - обратно). Современные приборы позволяют определить превышение точек с точностью около  0,5 м. При этом должны соблюдаться условия хранения при переноске и погода должна быть благоприятной для выполнения измерений.

2) Гидростатическое нивелирование   -   основано на принципе сообщающихся сосудов, то есть на свойстве жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаться на одном уровне.    Этот метод позволяет измерять превышения с высокой точностью – до десятых и даже сотых долей миллиметра. К достоинствам метода можно отнести не только высокую точность, но и возможность измерения превышений при отсутствии взаимной видимости между точками.

3)  Механическое нивелирование    - применяют для быстрого нивелирования  невысокой точности. При этом  нивелирные системы - высотомеры монтируются на каком-либо транспортном средстве – на велосипеде либо на автомашине. Высотомеры  - самописцы автоматически вычерчивают профиль местности или показывают отметки отдельных высот. Такие приборы были поставлены на советских луноходах. Автоматы позволили определить профили некоторых трасс на Луне и наклоны местности по ходу трассирования.

4) Аэрорадионивелирование. Превышения определяются с помощью радиовысотомера или лазерного высотомера, установленного на борту летательного аппарата, когда дается оценка времени прохождения луча электромагнитного излучения до земной поверхности и обратно. Зная скорость волн, можно рассчитать высоты над точками, а значит и превышения.

5) Стереофотонивелирование   позволяет путем обработки стереопары  снимков одного и того же места, то есть двух снимков, сделанных из разных точек, определять превышения между точками. При этом на снимках делаются определенные измерения, результаты которых подставляются в фотограмметрическую формулу превышений. Этот метод рассматривается в стереофотограмметрии, которая выделилась в отдельную науку в связи с широким применением аэро- и космических методов съемки.

6) Спутниковое нивелирование   получает распространение в связи  с использованием глобальных  спутниковых систем  - GPS   и ГЛОНАСС.  При этом определяются не только плановые координаты – широта, долгота или прямоугольные координаты, но и высоты точек относительно уровня моря. По трассе перемещения с приемником – навигатором можно получить даже профиль участка местности. Точность определения различается в зависимости от применяемых технологий  и класса (стоимости) приемника. Можно измерить с точностью до 1м, а можно с точностью и до нескольких сантиметров.

7)  Тригонометрическое  нивелирование   -  нивелирование  наклонным лучом визирования с помощью теодолита или тахеометра.

8) Геометрическое нивелирование  - нивелирование горизонтальным  лучом визирования нивелира либо  теодолита с применением отвесно  установленных нивелирных реек  на точках местности.

 

3. Геодезические разбивочные работы (вопрос №24)

 

Задачей разбивочных  работ является определение положения  на местности проектных точек, линий  плоскостей. Сводятся разбивочные работы к откладыванию на местности углов  и длин линий. После закрепления  проектных элементов на местности осуществляется контроль путем измерения всех величин. Перед началом разбивочных работ выполняют геодезическую подготовку проекта разбивочных работ, т.е. определяют те элементы, которые будут откладывать на местности.

Геодезическая подготовка данных осуществляется следующими способами:

1. Графически, т.е. все необходимые элементы (углы, расстояния, координаты, отметки) определяют графически по плану, точность зависит от масштаба.

2. Графо–аналитически – в этом случае часть данных определяется с плана графически (например, координаты), а остальные данные вычисляются при помощи обратной геодезической задачи (вычисляют откладываемые расстояния и дирекционные углы; по разности дирекционных углов вычисляют откладываемые горизонтальные углы).

3. Аналитический – все необходимые данные вычисляют (самый точный способ).

Вынос проектных элементов  осуществляется от пунктов геодезических  сетей (опорные, съемочные, сгущения). Геодезическая  подготовка завершается составлением разбивочной схемы, на которой изображаются пункты ГС, элементы которые будут выносить на местность, а также данные угловых и линейных измерений, которые будут выполняться на местности. Кроме того, могут быть указаны размеры сооружений, отметки и т.п.

 

Способы разбивочных  работ:

 

1. Способ перпендикуляров применяется в тех случаях, когда геодезической основой является строительная (эксплуатационная) сетка.

 

2. Способ полярных координат.

3. Прямая угловая засечка.

 

4. Обратная угловая засечка. На местности определяется приближенное положение точки А = А', устанавливают над ней теодолит и измеряют углы β₁ и β₂. Вычисляют координаты точки А': 

X_A'=X₁+Δх

 

У_A'=У₁+Δу

 

 

Δу=Δх tgα

 

 

k₁=(x₂–x₁)ctg β₁ – (y₂–y₁)

 

k₂=(y₂–y₁)ctg β₁ – (x₂–x₁)

 

k₃=(x₃–x₁)ctg β₂ – (y₃–y₁)

 

k₄=(y₃–y₁)ctg β₂ – (x₃–x₁)

 

Вычисляют  разность координат  точек А и А'. По этим значениям вычисляют угловое (θ) и линейное (l) смещение точки А' в А.

 

5. Способ линейной засечки

 

6. Способ пересечения створов. Применяется в тех случаях когда выносимые точки часто уничтожаются.

 

Литература

 

1.  Киселев М.И., Михелев Д.Ш. Основы геодезии. М., Высшая школа, 2001.

2.  Клюшин Е.Б., Киселев М.И., Михелев Д.Ш., Фельдман В.Д. (под редакцией          Михелева Д.Ш.) Инженерная геодезия. М., Высшая школа, 2000.

 

 

 

 

5.04.13