Исторический обзор развития геодезии

Исторический обзор развития геодезии

Геодезия - одна из древнейших наук (geodezy греч. в переводе на русский язык означает землеразделение). Геодезия возникла и развивалась, как и другие науки, для удовлетворения практических потребностей человеческого общества. Народы Египта, Греции, Индии, Китая, Персии, Средней Азии и других стран за несколько тысячелетий до нашей эры вели геодезические работы для строительства каналов, тоннелей, возведения сооружений, разделения земельных участков.

Первые геодезические измерения в России были выполнены в XI в. - по льду была измерена ширина Керченского пролива. Начиная с XII в. для изучения территории, создания описаний и карт, были организованы многочисленные экспедиции в Сибирь, к побережью Северного Ледовитого океана, на Дальний Восток и Камчатку, на Новую Землю.

В 1570 г. было закончено составление первой карты Московского государства, известной под названием Большого чертежа.

Работы по составлению карт получили большое развитие при Петре I. В Москве в 1701 г. началась подготовка геодезистов в школе "математических и навигационных наук".

Особую роль в развитии геодезии сыграли измерения дуги меридиана протяженностью 25°, проведенные в 1816-1831 гг. русскими геодезистами В. Я. Струве и К. И. Теннером. К концу XIX в. относятся первые гравиметрические наблюдения в России.

В 1822 г. был учрежден Корпус военных топографов, задачей которого явилось проведение геодезических и астрономических работ, топографических съемок, составление и издание карт. Им были выполнены съемки значительных по тому времени территорий преимущественно в пограничных районах Европейской части России, Крыма, Кавказа и Забайкалья.

3. (2.1) Понятие о фигуре и размерах Земли.

Знание формы и размеров Земли необходимо во многих областях науки и техники, особенно в мореплавании, освоении природных ресурсов и укреплении обороноспособности страны...

Для характеристики фигуры и размеров Земли ближе всего подходит тело, образованное вращением эллипса вокруг малой оси. Такое тело называют земным эллипсоидом. Если эллипсоид вращения имеет наибольшую близость к фигуре Земли, а его центр, плоскость экватора и объем совпадают с земным, то он называется общим земным эллипсоидом. Земных эллипсоидов может быть получено множество, но тот из них, который принят для обработки геодезических измерений и установления системы геодезических координат в одной или нескольких странах называется референц-эллипсоидом...

Для научных и практических целей введены понятия — уровенная поверхность и геоид...

Уровненная поверхность - это поверхность морей и океанов, мысленно продолженная под материками. Геоид (уровн поверх)-это тело ограниченное уровненной поверхностью, неправильное геометрическое тело, напоминает поверхность эллипсоида. Поверхность геоида в каждой точке перпендикулярна отвесной линии.

Величины, подлежащие измерениям в геодезии.

1)Прямоугольные координаты. 2)Дирекционный угол, географический и магнитный азимут. 3)Высота точки. 4)Крутизна ската 5)вертиальный и горизонтальный угол. 6)Расстояния 7)Ориентированные углы.

Прямоугольные координаты (плоские) — линейные величины: абсцисса Х и ордината Y, определяющие положение точек на плоскости (на карте) относительно двух взаимно перпендикулярных осей Х и Y.

Дирекционный угол — горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0° до 360°, между северным направлением параллели к осевому меридиану зоны прямоугольных координат и направлением на ориентир.

Географическим азимутом называется угол, отсчитанный по ходу часовой стрелки от северного направления географического меридиана точ Магнитный азимут Am — горизонтальный угол, измеренный по ходу часовой стрелки от северного направления магнитного меридиана до направления на предмет. Его значения могут быть от 0° до 360°.ки до направления линии;

Магнитный азимут — горизонтальный угол, измеренный по ходу часовой стрелки от северного направления магнитного меридиана до направления на предмет. Его значения могут быть от 0° до 360°.

Геодези́ческой (эллипсоида́льной) высото́й некоторой точки физической поверхности земли называется отрезок нормали к эллипсоиду от его поверхности до данной точки.

Крутизна ската – это угол, составленный направлением ската с горизонтальной плоскостью в данной точке.

Горизонтальный угол - это ортогональная проекция пространственного угла на горизонтальную плоскость.

Вертикальный угол, или угол наклона,- это угол, заключенный между наклонной и горизонтальной линиями.

 

5.Понятия о топографических планах и картах.

Планом называется уменьшенные и подобные изображения небольших участков земной поверхности, без учёта кривизны земли.Планы, на которых показаны только контуры элементов местности без изображения рельефа участка, называются контурными. Если на планах наряду с ситуацией показан рельеф местности, то такие планы называются топографическими.

Картой называется уменьшенные и подобные изображения значительных территорий с учётом кривизны земли. 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.

В свою очередь топографические карты подразделяются на мелкомасштабные (1:100 000 – 1:200 000); среднемасштабные (1:25 000 – 1:50 000) и крупномасштабные (1:5 000 – 1:10 000).

В отличие от плана карта — это уменьшенное изображение всей поверхности Земли или отдельных ее частей на плоскости, которое построено с учетом того, что Земля является шаром. На карте масштаб в разных ее частях неодинаков, хотя не на всех картах колебания масштаба различны по своей величине. Помимо этого, на картах всегда нанесена градусная сетка (меридианы и параллели), а на планах, как правило, вычерчивают только стрелку, показывающую направление на север.

Высота сечения рельефа,заложение,уклон и их взаимосвязь.

Разность высот двух соседних горизонталей называется высотой сечения, а расстояние между ними вдоль проекции профиля склона — заложением. Угол между направлением ската и его заложением составляет крутизну ската. Крутизна ската определяется по расположению горизонталей. Чем круче скат, тем ближе расположены горизонтали друг к другу. Максимальная крутизна ската, изображаемая горизонталями, не превышает 45°. Скаты круче 45° изображаются условными знаками.

Чтобы определить крутизну склона местности по топографической карте, нужно помнить, что расстояние между горизонталями (заложение), равное 1°, соответствует крутизне 1° на местности. Во сколько раз заложение будет больше (меньше), во столько раз крутизна ската будет меньше (больше) 1°.

НОМЕНКЛАТУРА ТОПОГРАФИЧЕСКИХ ПЛАНОВ И КАРТ.

Для решения различных вопросов практики требуются карты и планы различных масштабов. Для удобства пользования многолистными картами вся земная поверхность делится на части меридианами и параллелями в единой системе. Система условного обозначения (буквами и цифрами) листов, планов и карт различных масштабов называется – номенклатурой карт. Основой номенклатуры составляет карта в масштабе 1:1000000. Для листа такой карты принят участок земной поверхности в 4° по широте (ряды) и 6° по долготе (колонны). Земная поверхность изображена картами 1:1000000 полученными разделением на 60 полос меридианами и на 22 пояса, называемых рядами. Каждая из полос, ограниченная меридианами, называется колоннами. Они нумеруются от восточного меридиана цифрами от 1 до 60°. Протяжённость колонны по долготе = 6°. Каждый пояс ограничивается параллелями и обозначается заглавными латинскими буквами от A до V, начиная от экватора к северному полюсу. Чтобы устранить неудобства, возникающие на стыке карт двух зон, на рамках карт наносят дополнительную сетку, являющуюся продолжением сетки соседней зоны. Оцифровка дополнительной сетки наносится за внешней рамкой карты.

Листы карты М 1:1000000 делятся на:

4 листа карты М 1:500000, обозначаемых заглавными буквами А, Б, В, Г;

На 36 листов карты М 1:200000 (I-XXXVI);

Основное деление на 144 листа карты М 1:100000 (1-144). Лист карты М 1:100000 является основой для карт в более крупном масштабе 1:50000; 1:25000; 1:10000 (А, Б, В, Г; а, б, в, г; 1, 2, 3, 4…). Для топографических планов и карт листа М 1:100000 делится на 256 частей (1-256). Для М 1:2000 каждый лист масштаба 1:5000 делится на 9 частей и обозначается маленькими русскими буквами.9.2 Измерение горизонтальных углов

 

Существ способы измерения горизонт углов: 1. Способ приёмов – примен, когда из вершины измеряемого угла выходит не более 2 направлений.

АВ, АС – стороны измеряемого угла. Правый угол – если от В к С. Левый угол – от С к В. Точка В – правая задняя, С – левая передняя. В точку А ставим теодолит и приводим его в рабоч положение. закрепляем лимб, открепляем алидаду, зрительную трубу наводим на точку В. По горизонтальн кругу теодолита берём отсчёт в₁ (произвольный). Открепляем алидаду и зрит трубу наводим на точку С и берём отсчёт с₁. Это измерение выполненное при одном положении теодолита называется полуприёмом. β₁ =в₁ -с₁ – угол в полуприёме. 2. Способ круговых приёмов. Применяют, когда из вершины угла выходит несколько направлений. 01 – начальное направление, а₁ = 0°05'. На лимбе устанавливают отсчёт, близкий к 0. Закрепляем алидаду, открепляем лимб и выбираем начальное направление и с этим отсчётом наводим зрит трубу на нач направление. Закрепляем лимб, открепляем алидаду и зрит трубу по ходу часовой стрелки наводим на все точки.

Берём отсчёты а₁,а₂,…,а₆ и повторно наводим на нач точку а₁ => а₁'. трубу проводим через зенит, открепляем алидаду, 3-ий раз наводим на начальную точку и берём отсчёт а₁''. Теодолит поворачиваем против хода часовой стрелки и снимаем отсчёт => в нач точке а₁'''. Углы вычисляем как разность отсчётов по сторонам углов. 3. Способ повторения. Над точкой устанавливают теодолит. На лимбе устанавлив отсчёт, близкий к 0. (аллидада откреплена). Открепляем лимб, прикрепляем алидаду и этим отсчётом наводим на точку А, открепляем алидаду и зрит трубой наводим на 2 точку, берём контрольный отсчёт Ак. N – число повторений. Β = (А – А₁ + N 360°) / 2N.

12. (10.1) Системы координат: географическая, плоская прямоугольная, полярная.

Координаты — числа, определяющие положение точки земной поверхности относительно начальных (исходных) линий или поверхностей. В инженерной геодезии наи­большее применение получили системы географических, прямоугольных, и полярных координат.

Система полярных координат

Эту систему применяют при определении планового положения точек на небольших участках в процессе съемки местности и при геодезических разбивочных ра­ботах.За начало координат — полюс принимают точку О местности, за начальную координатную ли­нию — полярную ось ОА, произвольно расположенную на местности. Полярными координатами точки М будут полярный угол бета, отсчитываемый по часовой стрелке от полярной оси и полярное расстояние (радиус-вектор) OM-S

16.(13.1)

. Румбы дирекционных углов обозначают и вычисляют так же, как румбы истинных азимутов, только отсчитывают от северного и южного направлений оси абсцисс.

 

 

20. (17.1.)

Для определения площади земельных участков существуют различные способы. Применение того или иного способа зависит от наличия планово-картографического материала, значимости и размеров участка, условий местности, цены на землю и требуемой точности.

Способы вычисления площадей:

▪ геометрические,

▪ механические,

▪ по координатам.

Геометрические способы используются в тех случаях, когда известны результаты измерения геометрических элементов участка – длины ее линий и величины углов или функций элементов, которыми являются координаты вершин земельного участка.

Механические способы применяются для определения площадей по топографическим планам с помощью механических приборов – планиметров, а также с помощью палеток, представляющих собой прозрачную основу с нанесенной сеткой равных по площади фигур; сторона сетки квадратов обычно составляет 2…10 мм. Палетку кладут на план и внутри контура фигуры подсчитывают число n целых квадратов и число квадратов n1, которые составлены на глаз из частей, рассеченных контуром. Площадь участка определяют по формуле:

Р=р(n-n1), р – площадь одного квадрата в масштабе плана.

Погрешность определения площади палеткой – 0,5…2,0%.

СпособПо координатам применяют тогда, когда известны координаты вершин замкнутого теодолитного хода, представляющего многоугольник, вершины которого закреплены геодезическими знаками.

Точность измерения площадей

Площадь Участка Р, м^3	Значение погрешности
1:500	1:1000	1:2000	1:5000	1:10 000
	3,0	6,0	12,0
	3,6	7,3	14,6
	16,4	32,8	65,6
	23,7	47,4	94,8
10 000	47,4	94,8	186,6		948

21.(6.2)

Процесс производства геодезических работ включает в себя полевые измерения, составляющие основную часть геодезических работ, и камеральную обработку измереных величин в соответствии с установленными математическими правилами и стандартами.Любую функцию измеренных величин можно назвать косвенно измеренной величиной.Для производства измерений необходимы:объект измерения;инструменты;исполнитель;определённая естественная среда;метод измерения.С точки зрения условий их выполнения геодезические измерения разделяют на равноточные и неравноточные.

Равноточными измерениями являются однотипные результаты, которые получают при измерениях одним и тем же инструментом, одним и тем же методом.Когда нарушаются эти условия, результаты таких измерений называются неравноточными.

По классу точности результатов измерений их разделяют на высокоточные и технические.Измерения, которые необходимо выполнить, чтобы получить только по одному значению каждой искомой величины, называют необходимыми. Измерения сверх необходимых называют избыточными (не следует путать с понятием лишние!).

Виды измерений.

Нахождение физической величины с помощью спец технических средств в принятой системе единиц. Их подразделяют на 3 группы: 1. Угловые - определение значения гориз. и вертик. углов, с помощью спец приборов. 2. Линейные – определение значения наклона и горизонта линий на местности. 3. Высотные – определения абсолютных высот точек или превышениях между ними.

 

22. (18.1.)

Погрешность измерения Δ – это отклонение полученного результата от истинного значения измеряемой величины, которое обычно бывает неизвестно, и вопрос о составлении суждений о погрешностях измерений является одним из основных вопросов теории погрешностей измерений. Необходимо знать природу и вид возникновения погрешностей при измерениях. Источников, порождающих это явление, бывает много, и каждый из этих источников порождает часть погрешностей, которые можно назвать элементарными погрешностями.

4 основных вида элементарных погрешностей:

* инструментальные;

* изменения объекта измерения, происходящие из-за изменений, связанных только с объектами измерений;

* личные погрешности исполнителя;

* погрешности среды (внешние ошибки).

Свойства погрешностей:

▪ погрешности по абсолютной величине не превосходят некоторого предела, зависящего от точности измерений;

▪ положительные и отрицательные погрешности, равные по абсолютной величине, встречаются в ряду примерно одинаково часто;

▪ чем больше погрешность по абсолютной величине, тем она реже встречается в ряду;

▪ среднее арифметическое значение из случайных погрешностей равноточных измерений при большом числе измерений (n) ничтожно мало, т.е. [Δ]/n ~0.

23.

Точность измерений - качество измерений, отражающее близость их результатов к истинному значению измеряемой величины. Характеристикой точности измерений является погрешность - отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. На практике истинное значение неизвестно, погрешности оценивают по повторным измерениям одной и той же величины. Различают: грубую погрешность - значительно превышающую ожидаемую при данных условиях погрешность; систематическую погрешность- составляющую погрешности измерения, остающуюся постоянной или закономерно изменяющуюся при повторных измерениях; случайную погрешность - составляющую погрешности измерения, изменяющуюся случайным образом при повторных измерениях. Грубые и систематические погрешности должны быть исключены из измерений. Случайные погрешности неизбежны. Их влияние можно лишь ослабить, повышая качество, количество измерений, а также применяя надлежащие методы математической обработки измерений. Вероятности случайных погрешностей подчиненны статистическим законам распределения, основными параметрами которых являются: среднее значение) - среднее из результатов повторных измерений одной и той же величины; СКП - средняя квадратическая погрешность, вычисляется по уклонениям результатов повторных измерений от их среднего значения, является основным критерием точности измерений. Точность вычисления этих параметров увеличивается при увеличении числа повторных измерений. Погрешности часто подчинены нормальному распределению, при котором малые величины погрешностей встречаются чаще больших, положительные и отрицательные равновероятны и при большом числе их среднее значение стремится к 0, по абсолютному значению погрешности не превышают СКП, 2СКП, 2,5СКП и 3СКП соответственно в 68,3; 95,4; 98,6 и 99,7% случаев. При математической обработке измерений разной точности качество отдельного измерения учитывают введением веса- величины, равной квадрату отношения, в числителе которого СКП, вес которого принимается за 1, ее называют средней квадратичной погрешностью единицы веса, в знаменателе - СКП текущего измерения. Вес равноточных измерений равен 1.

Точность измерений по картам (map measuring accuracy) - показатель, характеризующий истинность результатов количественных определений по картам (см. картографический метод исследования). Точность измерений по картам характеризуют два показателя: картографическая точность определяющая точность измерений по карте, выполненных идеальным инструментом в идеальных условиях, и техническая точность, т.е. точность технических приемов анализа карт, инструментов, методик исследования, алгоритмов и т.п. Точность измерений по картам - одна из важных составляющих, используемых при оценке надежности исследований по картам.

 

24.(20.1.)

Равноточными измерениями являются однотипные результаты, которые получают при измерениях одним и тем же инструментом или им подобным по точности прибором, одним и тем же(либо аналогичным) методом и в тех же условиях. В тех случаях, когда нарушаются эти условия, результаты таких измерений называются неравноточными.

Арифметическая середина – среднее из измеренных величин:

 

Х(со шляпкой) =(Х1+Х2+…+Хn)/n, где

Х- истинное значение величины, n – количество равноточных измерений.

При неограниченном возрастании числа равноточных измерений одной и той же величины среднее арифметическое стремится к истинному значению этой величины при условии, что измерения содержат неизбежные случайные погрешности

Хi – Х(со шляпкой) = Δi,

Где Δi – истинная случайная погрешность.

 

 

Б23)

Виды геодезических измерений на местности. Сущность угловых, линейных измерений и измерений превышений.

Геодезические измерения – измерения, проводимые в процессе топографо-геодезических работ.

Вид геодезических измерений – классификационная категория геодезических измерений, выделяемая по признаку измеряемой геодезической величины.

Различают следующие виды геодезических измерений:

Угловые (геодезические) измерения – вид геодезических измерений, в которых измеряемой геодезической величиной являются горизонтальные и (или) вертикальные углы (зенитные расстояния).

Линейные (геодезические) измерения – вид геодезических измерений, в которых измеряемой геодезической величиной являются длины сторон геодезических сетей (расстояния или их разности).

Геодезические измерения превышений – вид линейных геодезических измерений, в которых измеряемой геодезической величиной являются разности высот пунктов (точек).

Для измерения горизонтальных и вертикальных углов на местности применяется специальный геодезический прибор теодолит.

Принцип и способы измерения горизонтальных углов (способ приёмов и полуприёмов)

Способ полуприёма:

Отличается простотой самый быстрый способ и не имеет контроля. Теодолит устанавливается в вершину горизонтального угла и приводят в рабочее положение.

1. Центрирование- совмещение вертикальной оси прибора с вершиной измеряемого угла, выполняется с помощью нитяного отвеса.

2. Горизонтирование- приведение вертикальной оси прибора в отвесное положение (уровень). Лимб горизонтального круга при измерении закрепляют.

Вывод: способ полуприёма применяется при теодолитной съёмке и тахеометрической.

Способ приёма (полный приём).

Состоит из двух полуприёмов, т.е угол измеряется дважды при двух положениях вертикального круга:

Существуют ещё способы круговых приёмов, повторений, комбинаций.

Линейные измерения

Порядок линейных измерений:

1. Закрепление точек.

2. Вещение линий- установка дополнительных вешек в створе измерений линий.

3. Измерение расстояний в прямом и обратном направлении.

Д=Lпр*n+r, где n-количество уложений прибора; r-остаток.

Дср=Дпр/2+Добр/2

 

Оценка точности сделанных измерений. Точность оценивается относительной погрешностью. =Дср-Добр –абсолютная погрешность fотн=/Дср=1/N

 

Виды измерений:

1. Прямые измерения – когда непосредственно получают уравнение с 1 мерой.

2. Косвенные измерения – когда результаты являются функцией от другой непосредственно измеряемой величины.

Косвенный способ измерения расстояний.

Измерение расстояния с помощью дальномеров. Различают дальномеры: оптические, светодальномеры и радиодальномеры. Принцип измерение расстояния сводится к решению треугольника, в котором по малому углу β и противолежащей стороне (базису) b нужно вычислить расстояние D. D=b*ctgβ

Различают дальномеры: с постоянным углом и переменным базисом, с постоянным базисом и переменным углом. Представителем оптич дальномера с пост углом явлнитяной дальномер.

В поле зрения трубы теодолита имеются дополнительные штрихи (дальномерные); они позволяют с помощью рейки с делениями измерить расстояние от теодолита до рейки.

Измерение превышений

Нивелирование- это вид геодезических работ по определению превышений. Геометрическое нивелирование-метод определения превышения с помощью горизонтального визирного луча и нивелирных реек. Для получения горизонтального луча используют нивелир. Широко применяется в строительстве. Тригонометрическое нивелирование- это метод определения превышения по измеренному углу наклона и расстояния между точками. Его применяют при топографических съёмках и при определении больших превышений.

 

 

Физическое нивелирование относятся методы: гидростатического нивелирования, основанный на применении сообщающихся сосудов, барометрическое нивелирование, разность давлений, радиолокационное нивелирование, основанный на отражении электромагнитных волн от земной поверхности.

Автоматическое нивелирование, осуществляется с помощью специальных приборов устанавливаемых на авто. Сразу вычерчивается профиль местности на ленте.

Геометрическое нивелирование:

1. При нивелировании из середины. В точках А и В устанавливают отвесно рейки. На которых нанесены шкалы, а по середине нивелир. Когда осуществляют нивелирование от А к В то рейку в точке А считают задней а В передней. Если взять отсчёты а и в то превышение будет равно h=a-b

2. При нивелировании вперёд нивелир устанавливают в точке А, измеряют высоту прибора I а затем берут отсчёт b. Превышение вычисляется по формуле h=i-b

После определения высоты точек находят: Нв=На+h. Когда высоты точек расположены на значительном расстоянии. В этом случае от точки А до В прокладывают нивелирный ход, состоящий из нескольких станций. Превышение между точками будет равно сумме превышений hав. Высоту точки В находят по формуле Нв=На+ hав

 

1. Особенности съемки застроенных территорий.

1.Горизонтальная съемка застроенных территорий в масштабах 1:2000 - 1: 500 выполняется самостоятельности или в сочетании с высотной съемкой.

Горизонтальная съемка выполняется способами: полярным, створов, графоаналитическим, засечек, перпендикуляров (абсцисс и ординат), стереотопографическим.

При всех способах горизонтальной съемки должны составляться абрисы, производиться обмеры контуров зданий (сооружений) и измеряться контрольные связки между ними.

2.Съемка застроенной территории должна производиться с пунктов (точек) опорной и съемочной геодезических сетей (приложение Г).

Створные точки, определяемые от пунктов и точек геодезической основы, должны определяться с точностью не менее 1:2000.

При использовании способа засечек допускаются углы в пределах от 30° до 150°.

 

 

3.Измерение горизонтальных углов при съемке следует выполнять теодолитом при одном положении вертикального круга со средней погрешностью не более 1 ' и с контролем ориентирования лимба на станции, расхождение от первоначального ориентирования допускается не более 1,5 '.

4. Накладка контуров капитальных зданий (сооружений) с помощью транспортира допускается при величине полярных расстояний до 6 см в масштабе плана. При полярных расстояниях, превышающих указанную величину, накладка таких контуров на план должна производиться по координатам.

5. При графоаналитическом способе съемки углы кварталов и капитальные здания (сооружения), опоры, колодцы, центры стрелочных переводов должны наноситься на план по координатам, определенным с пунктов планового съемочного обоснования, и данным обмеров контуров зданий (сооружений). Съемку прочих элементов ситуации допускается производить методом мензульной или тахеометрической съемки.

6. Высоты люков колодцев подземных сооружений и верха труб на дорогах, урезов воды в водоемах (водотоках), полов в капитальных зданиях (по дополнительному заданию) должны определяться геометрическим нивелированием по двум сторонам рейки или тригонометрическим нивелированием при двух положениях вертикального круга. Расхождение между превышениями не должны быть более 2 см. Высоты других пикетов следует определять по одной стороне рейки (при одном положении вертикального круга в случае тригонометрического нивелирования), при расстояниях до пикетов более 250 м следует вводить поправки за кривизну земной поверхности и рефракцию.

7. На улицах (проездах) поперечные профили должны измеряться через 40, 60, 100 м (в зависимости от масштаба планов), а также в местах перегиба рельефа и по осям пересекающихся улиц (проездов).

8. При нивелировании поперечных профилей должны быть определены высоты у фасадной линии, бровки тротуара (бордюрного камня), оси улицы (проезда), бровки и дна кюветов, а также других характерных точек рельефа.

 

28. (7.2)Основные части геодезических приборов и их назначение.

Основные части теодолита и их назначение.

1- лимб - оцифрованная составляющая горизонтального круга

2- ось горизонт круга входит в алидаду

3- зрительная труба, при вращении вокруг основной оси HH’ образует коллимационную пл-ть

4- подставки(колонки) зрительной трубы

5- цилиндрический ур-нь

6- вертикальный круг (для измерения углов наклона) находится на осн оси зрит трубы

7- подставка с подъемными винтами

Основными частями оптического нивелира НЗ

1) являются: зрительная труба 1, цилиндрический 2 и круглый 7 уровни, фокусирующий винт 10, закрепитель-

ный 9 и микрометренный 8 винты, элевационный винт 4,подставка 6, подъемные винты

5. Нивелир прикрепляется к штативу с помощью станового

винта.Зрительная труба нивелира состоит из объектива 11 и окуляра 3, между ними перемещается фокусирующая линза. В окулярной части трубы расположена стеклянная пластинка с нанесенной сеткой

нитей. Исправительные винты сетки нитей закрыты отвинчивающейся крышкой. Подставка

.

Рис. 11.1. Оптический нивелир Н3

инструмента опирается на три подъемных винта. Для наведения на предмет на

зрительной трубе имеется визирка 12.

 

29.(11.2)

. У́ровень (ватерпа́с) — инструмент для проверки угла между заданной линией или поверхностью и горизонтальной плоскостью.

Обычно уровень представляет собой брусок с укреплённой в нём прозрачной ампулой бочкообразного (от геометрии «бочки» зависит точность и чувствительность уровня[источник не указан 227 дней]) продольного сечения, открытой для обозрения. Ампула содержит подкрашенную жидкость (обычно используется спирт, так как он обладает низкой температурой замерзания) с небольшим пузырьком газа. При горизонтальном положении ампулы пузырёк находится точно посередине ампулы.

Брусок обычно изготавливается из пластмассового или металлического профиля. Применяют уровни с различным числом ампул. Чаще всего обязательно присутствует ампула, ориентированная вдоль оси бруска. Она используется для определения горизонтальности линий или поверхностей. Кроме того, применяют ампулы, ориентированные перпендикулярно или под заданным углом к оси бруска.

На стенках ампулы обычно рисуют две окружности вдоль боковой поверхности, равноотстоящие от серединного положения пузырька. Они улучшают контроль за положением пузырька.

Ещё одна возможная проблема использования уровня — снижение точности установки ампул в теле бруска, что происходит от падений инструмента, неизбежных при работе. Для проверки точности уровня нужно положить его на заведомо горизонтальную (если проверяется горизонтальная ампула) плоскость и заметить положение пузырька. Затем развернуть его на 180 градусов в горизонтальной плоскости и снова посмотреть на положение пузырька. В обоих случаях пузырёк должен попадать в центр ампулы, если плоскость действительно горизонтальна, или хотя бы одинаково смещаться от центра ампулы, если плоскость слегка наклонна. Тогда можно считать, что уровень исправен. Проверку «вертикальной» ампулы проводят аналогично, разница только в том, что прикладывать уровень следует к вертикальной плоскости. Если есть неидентичность положения пузырька при противоположных ориентациях уровня, неизбежны погрешности в строительных работах.

Зрительная труба нивелира состоит из объектива и окуляра, между ними перемещается фокусирующая линза. В окулярной части трубы расположена стеклянная пластинка с нанесенной сеткой нитей. Исправительные винты сетки нитей закрыты отвинчивающейся крышкой. Подставка инструмента опирается на три подъемных винта. Для наведения на предмет на зрительной трубе имеется визирка.

Установка нивелира имеет целью привести визирную ось зрительной трубы в горизонтальное положение. Вначале инструмент устанавливают «на глаз» так, чтобы зрительная труба была горизонтальна. Затем с помощью подъемных винтов пузырек круглого уровня приводят в нуль-пункт. Окончательное приведение визирной оси в горизонтальное положение выполняют непосредственно перед отсчетом по рейке: или путем приведении в нуль-пункт пузырька цилиндрического уровня.

В процессе поверок контролируют правильность взаимного положения осей и частей нивелира. Если обнаруживают несоответствие, его устраняют посредством юстировки (исправления).

Перед началом поверок нивелир устанавливают на штативе или специальном кронштейне.

Б25)

Б24)

Б22)

1. Линейные измерения. Принцип измерения длин линий. Прямые и косвенные измерения.

Приборы для непосредственных измерений:

 

1. Землемерная лента А3-20, А3-50

2. Шкаловая землемерная лента. На кончиках есть сантиметровые деления и метровые.

ЛЗШ-20, ЛЗШ-50

3. Рулетки (металлические, на основе стекловолокна, пластик)

4. Инварная проволка

Компарирование- определение действительной длины мерного прибора путём сравнения с эталоном. Компараторы- отрезок закреплённый на местности или в помещении. Длина которого измеряется с высокой точностью. L=Lэт-Lпр

 

Порядок линейных измерений:

1. Закрепление точек.

2. Вещение линий- установка дополнительных вешек в створе измерений линий.

3. Измерение расстояний в прямом и обратном направлении.

Д=Lпр*n+r, где n-количество уложений прибора; r-остаток.

Дср=Дпр/2+Добр/2

 

 

Оценка точности сделанных измерений. Точность оценивается относительной погрешностью. =Дср-Добр –абсолютная погрешность fотн=/Дср=1/N

 

Виды измерений:

1. Прямые измерения – когда непосредственно получают уравнение с 1 мерой.

2. Косвенные измерения – когда результаты являются функцией от другой непосредственно измеряемой величины.

Косвенный способ измерения расстояний.

Измерение расстояния с помощью дальномеров. Различают дальномеры: оптические, светодальномеры и радиодальномеры. Принцип измерение расстояния сводится к решению треугольника, в котором по малому углу β и противолежащей стороне (базису) b нужно вычислить расстояние D. D=b*ctgβ

Различают дальномеры: с постоянным углом и переменным базисом, с постоянным базисом и переменным углом. Представителем оптич дальномера с пост углом явлнитяной дальномер.

В поле зрения трубы теодолита имеются дополнительные штрихи (дальномерные); они позволяют с помощью рейки с делениями измерить расстояние от теодолита до рейки.

 

 

39. (4.2) Измерение длин линий с помощью лент и рулеток.

Наибольшее применение в настоящее время имеют стальные рулетки длиной 5, 10, 20, 30 и 50 м.

Выпускаются также измерительные колеса с цифровым отсчетом расстояний.

Перед началом полевых измерений ленты и рулетки должны быть проком-

парированы, т. е. должна быть определена их истинная длина путем сравнения

c эталоном. Если поправка за компарирование превышает (0,00001) длины мер-

ного прибора, ее необходимо вводить в измеренное значение линии. Длина ленты (рулетки) L выражается уравнением

L = L 0 + d Lk + d Lt,

где L0 – номинальная длина ленты при температуре

20 °С, принятой для компарирования мерных при-