Системы географических координат. Равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция. Зональная система прямоугольных геодезических координат.

Системы географических координат. Равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция. Зональная система прямоугольных геодезических координат.

 

Координатными плоскостями, относительно которых определяют положение точек земной поверхности, являются плоскость экватора земного эллипсоида и плоскость начального меридиана, проходящего через Гринвичскую обсерваторию. За начало отсчета высот принимают средний уровень Мирового океана. В России отсчет абсолютных высот ведут от нуля Кронштадтского футштока. Долгота – двугранный угол между плоскостью меридиана, проходящего через точку М, и плоскостью начально меридиана. Широта – угол, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке М и плоскостью экватора. Высота – расстояние по нормали от точки М до поверхности земного эллипсоида. Географические координаты позволяют обрабатывать результаты геодезических измерений в единой для всей поверхности Земли системе координат.

Земля – сфероид, следовательно, не подлежит проекции на плоскости без искажения, поэтому применяют метод РПЦП (Система прямоугольных координат Гаусса-Крюгера). Суть метода: сфероид делится на равные части меридианами и проецируется на боковой внутренней поверхности цилиндра. Выпрямляя эту поверхность, получают фигуры равной величины, подобные в отношении линий и углов. Такие выпрямленные участки называют зонами. Общее количество зон (360/6) – 60. Счет зон ведут на восток от нулевого. В зональной системе начало координат в каждой зоне принимают в точке пересечения среднего меридиана с экватором. Средний меридиан зоны принимают за ось абсцисс (осевой меридиан). Изображение экватора в виде прямой, перпендикулярной осевому меридиану, принимают ось ординат. Абсциссы к северу от экватора принимают положительными, к югу – отрицательными. Ординаты, отсчитываемые на восток от осевого меридиана, считают положительными, на запад – отрицательными. Чтобы в пределах каждой зоны иметь дело только с положительными значениями ординат, за ординату осевого меридиана принимают не ноль, а +500 км. Впереди значения каждой ординаты указывают номер ее зоны. В инженерной практике нередко используют произвольную систему прямоугольных координат (условную). Начало этих координат выбирают произвольно, а ось абсцисс ориентируют по направлению магнитного меридиана, проходящего через начало координат.

 

Трасса автомобильной дороги и способы закрепления ее на местности. Элементы круговых кривых.

 

Трасса – ось линейного сооружения (дороги, канала, трубопровода). Пространственная кривая, каждая точка которой имеет пространственные координаты. План трассы – проекция оси линейных сооружений на горизонтальной плоскости. С самого начала изысканий необходимо надежно закрепить трассу стандартными знаками (осевые столбы, угловые столбы, репера). На территории города трассу привязывают к местным постоянным предметам. При вешении длинных линий станции теодолита закрепляют земляными конусами. Высотное закрепление точек выполняют притрассовыми реперами, располагая за пределами полосы трассы на расстоянии 20-30м. Элементы КК: радиус R, тангенс T=Rtg(Θ/2), длина кривой К=πRΘ/180, биссектриса Б=Rsec(φ/2)-1, домер Д=2Т-К. α1=α0+180-β1. α1=α0+Θ1 (или – если левый)

 

Тахеометры.

 

Номограммный тахеометр — сложный оптический теодолит, снабженный специальным номограммным кругом и предназначенный для измерения на местности горизонтальных и вертикальных углов, длин линий и их горизонтальных проекций, превышений и магнитных азимутов направлений. Для определения горизонтальных расстояний d до рейки служат два номограммных дальномера с коэффициентами дальномера соответственно 100 и 200. Для определения превышений служат номограммные кривые превышений с коэффициентами превышений соответственно: ± 10,±20, ±50, ±100. Для определения отсчетов по вертикальному и горизонтальному кругам служит шкаловой микроскоп, окуляр которого расположен рядом с окуляром зрительной трубы. Разграфка рейки выполнена таким образом, что нулевая марка расположена на высоте 1,40 м от ее пятки. Поэтому при высоте прибора, отличной от i = 1,40 м к величине номограммного превышения, вводят поправку за высоту прибора. Перед взятием отсчета по вертикальному кругу и по номограммным кривым превышений пузырек контактного уровня алидады вертикального уровня необходимо приводить с помощью установочного винта вертикального круга в ноль-пункт. Номограммный тахеометр ТаН: 1 — зрительная труба; 2 — фокусирующий винт; 3 — колонка; 4, 7 — закрепительные курки; 5, 8 — наводящие винты; б — окуляр оптического центрира; 9 — закрепительный винт подставки; 10 — подъемные винты; 11 — подставка; 12 — цилиндрический уровень горизонтального круга; 13 — котировочный винт цилиндрического уровня; 14 — окуляр зрительной трубы; 15 — защитный колпачок; 16 — отсчетный микроскоп; 17 — вертикальный круг; 18 — оптический визир; б — вид слева: 1 — боковая крышка; 2 — зеркало подсветки; 3 — рукоятка шторки шкалы вертикального круга; 4 — рукоятка (фиксатор положения лимба); 5 — иллюминатор круга-искателя; 6 — круглый уровень. Номограммный тахеометр ТаН имеет следующие особенности. Изображение диаграмм, нанесенных на номограммном стеклянном круге, передается в поле зрительной трубы прямого изображения. Зрительная труба имеет по два нитяных дальномера для измерения наклонных расстояний и по два номограммных дальномера с коэффициентами дальномеров соответственно 100 и 200, благодаря чему в пределах одного поля зрения трубы тахеометра одновременно можно снимать информацию о длинах наклонных линий и их горизонтальных проекциях, превышениях реечных точек, а также производить наведение на цель для измерений направлений визирования и вертикальных углов. Шкаловой отсчетный микроскоп обеспечивает быстрое и точное считывание отсчетов по горизонтальному и вертикальному кругам. Прибор снабжен компенсатором вертикального круга, обеспечивающим автоматическое приведение алидады вертикального круга в исходное положение при отклонении вертикальной оси вращения прибора от отвесной линии в пределах ± 3'. Рейка тахеометра с прямой оцифровкой служащая базой для измерения расстояний и превышений, имеет специальную выдвижную штангу, позволяющую устанавливать начало отсчета — нуля рейки на высоту прибора, что упрощает задачу обработки результатов измерений. 10-миллиметровые деления шашечного типа сгруппированы и оцифрованы таким образом, что обеспечивается простое и безошибочное снятие отсчетов как при измерении больших, так и малых расстояний. Для установки рейки в отвесное положение она снабжена круглым уровнем. Для удобства транспортирования рейка складывается пополам и стягивается ремнем.

 

Системы географических координат. Равноугольная поперечно-цилиндрическая проекция. Зональная система прямоугольных геодезических координат.

 

Координатными плоскостями, относительно которых определяют положение точек земной поверхности, являются плоскость экватора земного эллипсоида и плоскость начального меридиана, проходящего через Гринвичскую обсерваторию. За начало отсчета высот принимают средний уровень Мирового океана. В России отсчет абсолютных высот ведут от нуля Кронштадтского футштока. Долгота – двугранный угол между плоскостью меридиана, проходящего через точку М, и плоскостью начально меридиана. Широта – угол, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке М и плоскостью экватора. Высота – расстояние по нормали от точки М до поверхности земного эллипсоида. Географические координаты позволяют обрабатывать результаты геодезических измерений в единой для всей поверхности Земли системе координат.

Земля – сфероид, следовательно, не подлежит проекции на плоскости без искажения, поэтому применяют метод РПЦП (Система прямоугольных координат Гаусса-Крюгера). Суть метода: сфероид делится на равные части меридианами и проецируется на боковой внутренней поверхности цилиндра. Выпрямляя эту поверхность, получают фигуры равной величины, подобные в отношении линий и углов. Такие выпрямленные участки называют зонами. Общее количество зон (360/6) – 60. Счет зон ведут на восток от нулевого. В зональной системе начало координат в каждой зоне принимают в точке пересечения среднего меридиана с экватором. Средний меридиан зоны принимают за ось абсцисс (осевой меридиан). Изображение экватора в виде прямой, перпендикулярной осевому меридиану, принимают ось ординат. Абсциссы к северу от экватора принимают положительными, к югу – отрицательными. Ординаты, отсчитываемые на восток от осевого меридиана, считают положительными, на запад – отрицательными. Чтобы в пределах каждой зоны иметь дело только с положительными значениями ординат, за ординату осевого меридиана принимают не ноль, а +500 км. Впереди значения каждой ординаты указывают номер ее зоны. В инженерной практике нередко используют произвольную систему прямоугольных координат (условную). Начало этих координат выбирают произвольно, а ось абсцисс ориентируют по направлению магнитного меридиана, проходящего через начало координат.