Що вивчає наука геодезія, загальні поняття про форму і розміри Землі.

Що вивчає наука геодезія, загальні поняття про форму і розміри Землі.

Геодезія – наука, яка вивчає форму та розміри земної кулі або окремих ділянок її поверхні шляхом вимірювань. У перекладі з грецької «геодезія» означає «ділення землі». Геодезію поділяють на вищу й нижчу. Найточніше фігуру та розміри земної кулі характеризує тіло, утворене обертанням еліпса навколо його малої осі. Таке тіло називають Земним еліпсоїдом. Рівнева поверхня землі – поверхня Світового океану у спокійному стані подумки продовжену під материками. Уявна пряма, навколо якої обертається

наша планета називають віссю землі. Точки її перетину з поверхнею Землі називають полюсами: північним і південним. Лінії перетину поверхні Землі площинами, які проходять через вісь Землі,називають меридіанами. Довготи змінюються від 0⁰ до 180⁰. Лінії перетину поверхні землі з площинами, перпендикулярними до осі обертання, називають паралелями. Найбільша з них, яка проходить через центр Землі, називається екватором. Від екватора відраховують широти точок(від 0⁰ до 90⁰) В залежності від розміщення по відношенню до екватора, північними або південними.

 

Елементи вимірювань на місцевості.

Для того, щоб нанести контур якогось об’єкта місцевості на папір, необхідно знати взаємне положення характерних точок цього об’єкта. Його визначають шляхом вимірювання довжин ліній між точками та кутів утворених цими лініями. Будуючи план, на папері слід відкладати не виміряні на місцевості відстані, а їх горизонтальні проекції. Для цього необхідно знати кути нахилу ліній. Кутом нахилу а називається кут між лінією місцевості та горизонтальною площиною. Кути нахилу лінії можуть бути додатними і відємними («+», «-»). Горизонтальна проекція d=D cosа. Кути нахилу краховують тоді коли вони перевищують 2⁰.

Горизонтальним кутом, який відповідає напрямам із точки А на точки В і С, є кут bac

що лежить в горизонтальній площині й виражає величину двогранного кута, утвореного вертикальними площинами, які проходять через прямовисну лінію Аа в тачці А і через точки В і С. горизонтальний кут – плоской кут між проекціями ліній місцевості на горизонтальну площину. Для вимірювання кутів в геодезії застосовуютьЯк правило градусну міру. Градус дорівнює 1/360 чаСтині кола і ділиться на 60 мінут (′), а мінута на 60 секунд (").

 

3,Поняття про план, карту, профіль.

Основна мета геодезичних робіт – створення планово-картографічних матеріалів за результатами геодезичних знімань. Знімання можна розділити на наземні та надземні, а також теодолітне, бусольне, нівелірне, барометричне тощо. Наземні види поділяють на горизонтальні (теодолітне – планове положення точок), вертикальні (нівелірне – висоти точок над рівнявою поверхнею) та комбіновані (топографічні). До надземних видів знімань належить аерофотознімання, яке виконується літальними апаратами.Усі геодезичні роботи поділяють на дві стадії – польову, пов’язану з безпосередніми вимірюваннями на місцевості, та камеральну, під час якої обробляють результати польових робіт, будують і оформляють карти, плани, профілі .Карта – зменшене зображення земної кулі або значної частини її поверхні, з урахуванням кривизни Землі як планети. План – зменшене зображення на площині горизонтальної проекції порівняно невеликої земельної ділянки. Профіль – зменшене зображення вертикального розрізу земної поверхні.

Закріплення ліній на місцевості. Провішування ліній, вимірювання довжин ліній.

Якщо точка має тимчасове призначення, її закріплюють дерев’яним кілочком або металевим стержнем довжиною 20-25см (викопують біля нього канаву або забивають «сторожок», на якому підписують номер точки). Під час знімання такі точки позначають деревяними віхами (2,0-2,5 м). Віхи фарбують в чорно-білий або червоно-білий колір. Нижній кінець віхи затісують і надівають залізний башмак. За потреби зберегти точки протягом тривалого часу їх закріплюють металевими чи азбестовими трубами, деревяними або бетонними стовпами, в нижній частині якого прикріплюють поперечний брусок. Зверху забивають цвях, який позначає точку. Пункти державних геодезичних мереж закріплюють спеціальними центрами – двома0трьома залізобетонними монолітами з вмонтованим у верхню основу чавунними диском (маркою). У центрі диска отвір, який позначає точку місцевості. Моноліти встановлюють один над одним у котловані з таким розрахунком, щоб диск верхнього з них був на 0,3 м заритий в землю. Котлован засипають, обкопують канавою. Опорні пункти державних геодезичних мереж позначають деревяними або металевими знаками – пірамідами, а також сигналами висотою кілька десят метрів.Вимірюючи довжини ліній слідкують за тим, щоб вона лягала у створі лінії, тобто у вертикальній площині, що проходить через кінці лінії. Тому перед вимірюванням ліній довжиною більше 200 м рекомендується позначити створ через кожних 100-150 м додатковими віхами. Ця робота називається провішування ліній. Способи провішування: Провішування «на себе»: на початку і в кінці лінії АВ встановлюють віхи. Роботу виконують два робітники. Один стає на точку А з віхою так щоб та закривала точку В, інший відійшовши від кінця лінії кількадесят метрів, за командою першого пересовує віху вправо-вліво доки віха не опиниться у створі АВ, втикає її вертикально в землю. Аналогічно встановлюють віхи 2, 3, 4 і т.д. Провішування «від себе»: віхи встановлюються в зворотному порядку. Провішування ліній «із середини».

 

Поняття про екліметри та їх застосування.

Екліметр – найпростіший прилад, яким вимірюють кути нахилу.Принцип роботи екліметра: у точці А встановлюють екліметр на підставці або тримають його рукою на висоті і. У точці В встановлюють віху, на якій позначають висоту і. За допомогою візирного пристрою (лінійки) екліметр наводять на цей знак і на шкалі екліметра читають кут нахилу.

 

6,Поняття про масштаби планів. Лінійний масштаб. Поперечний масштаб.

Масштаб - це відношення довжини лінії на плані (карті) до довжини її горизонтальної проекції на місцевості. Масштабі бувають числові й графічні. Числовий виражають дробом, в чисельнику якого стоїть одиниця, а в знаменнику ціле число, яке показує, у скільки разів зменшено горизонтальні проекції ліній місцевості при перенесенні їх на папір (1:200, 1:500, 1:10000). На практиці користуються графічними масштабами, які бувають лінійні й поперечні.Лінійний масштаб являє собою відрізок прямої завдовжки 10-12 см, поділений на декілька рівних частин – основ. Довжина основи переважно 2 см. Першу зліва основу масштабу (головку) ділять на 10 рівних частин.

М 1:2000

40 0 40 80 120 160

М

-------------------------------------------

20 0 20 40 60 80

100 м М 1:1000 Лінійний масштаб

Точність лінійного масштабу невисока. Вона дорівнює половині значення малої поділки. М 1:1000 – з точністю до 1 м, 1:2000 – до 2 м.Точнішим є попереднім масштаб. Для його побудови на папері проводять відрізок прямої, на якому відкладають кілька основ масштабу (по 2 см). Паралельно до нижньої лінії через рівні проміжки проводять ще 10 ліній. Крайню ліву основу на нижній і верхній лініях ділять на 10 рівних частин і сполучають їхні кінці похилими лініями.Перш ніж ним користуватись необхідно розрахувати його основні елементи відповідно до заданого числового масштабу, тобто, скільком метрам місцевості відповідає його основа. (велика АВ, маленька ав поділки). Для 1:5000 масштабу основа нормального поперечного масштабу дорівнює 100м, велика поділка 10м, мала 1м.

 

Суть теодолітного знімання.

Теодолітним зніманням називають сукупність польових вимірювань, які виконуються теодолітом та іншими інструментами для одержання контурного плану місцевості. Воно є основним видом горизонтального знімання, в результаті якого отримують планове положення точок (прямокутні координати). Його застосовують на рівнинній місцевості.

Геодезичне знімання поділ на 2 стадії:-створення геод основи;-знімання подробиць місцевості. Прокладений всередині теодолітного полігона хід називають діагональним. Основним його призначенням є полегшення знімання внутрішньої ситуації.Зніманню передує підготовка:-підбар планово картограф матеріалів минулих років;-перевірка прилідів;-рекогностування місцевості. Точки повороту ліній закріплюють кілками, стовпами чи іншими знаками. Для вимірювання ліній застосовують сталеві мірні стрічки, рулетки, віддалеміри різних видів та інші прилади, які дозволяють вимірювати лінії з відносною похибкою не більше 1:2000 довжини лінії.

Будова теодолітів 4Т30-П.

Теодоліт складається:- Підставка теодоліта (трегер)- Корпус-3 піднімальні гвинт-пружиняча пластинка-горизонтальний круг-вертикальний круг-зорова труба - -навідний гвинт лімба-мікроскоп-дзеркало для освітлення мікроскопу-паз для закріплення орієнтир-бусолі-оптичний візир-закріпний гвинт труби-навідний гвинт сітки ниток зорової труби-навідний гвинт алідади-підставка з 3-ма піднімальними гвинтами.

Горизонтальний круг складається з горизонтального круга лімба, на якому нанесені поділки від 0° до 360°, а кожен слідую чий розділений на 6 частин і верхнього круга алідади. Зорова труба теодоліта з внутрішнім фокусуванням фокусує кремальєр кою.

Пряма геодезична задача.

=Полягає в тому, що за відомими координатами одного кінця лінії АВ (Х_АУ_А), дирекцій ним кутом цієї лінії α_АВ та її довжиною S_АВ необхідно знайти координати другого кінця лінії АВ (Х_ВУ_В) Х_В = Х_А + (Х_А - Х_А) У_В = У_А + (У_В - У_А) -1

∆Х_АВ = Х_В - Х_А ∆У_АВ = У_В - У_{А -2,} Підставивши.2 в.1, одержимо Х_В = Х_А + ∆Х_АВ У_В = У_А + ∆У_{АВ -3.} координата кінцевої точки лінії дорівнює координаті попередньої точки плюс приросток координат по цій лінії. Значення приростків координат ∆Х_АВ ∆У_АВ визначимо з прямокутного трикутника АОВ. як катети цього трикутника по відомій гіпотенузі і гострому куту.

∆Х_АВ = S_АВ * cos α_АВ ∆У_АВ = S_АВ * sin α_{АВ -4.} Підставивши 4 в 3, одержимо формулу для розв’язання прямої геодезичної задачі: Х_В = Х_А+ S_АВ * cos α_АВ У_В = У_А + S_АВ * sin α_АВ.

O B

 

 

А

Обернена геодезична задача.

Полягає в тому, що за відомими координатами початку і кінця лінії АВ знаходиться дирекційний кут α_АВ.За відомими катетами прямокутного трикутника АОВ знайдемо дирекційний кут лінії АВ tg α_АВ = У_В - У_А / Х_В - У_А За значеннями тангенса дирекційного кута з допомогою таблиць тригонометричних функцій знаходимо величину кута в градусній мірі.На основі формули ∆Х_АВ = S_АВ * cos α_АВ ∆У_АВ = S_АВ * sin α_АВ знайдемо довжину лінії з контролем. S_АВ = ∆Х_АВ / cos α_АВ = Х_В - У_А / cos α_АВ S_{АВ контр.} = ∆У_АВ / sin α_АВ = У_В - У_А/ sin α_АВ.

 

 

Методи вирахування площ.

Методи вирахування площі такі: аналітичний, графічний та механічний.

Аналітичний спосіб обчислення площ дiлянок мiсцевостi базується на використаннi результатiв вимiрів довжин сторін полiгона та кутів. Загальну площу полігону, утвореного замкнутим теодолітним ходом обчислюють способом у відомості за координатами його вершин. Подвійну площу полігону визначають двічі за формулами: 1) 2S=∑x_i(y_i+1-y_i-1); 2) 2S=∑y_i(x_i-1-y_i+1). Для цього вписують координати точок у відомість. Потім обчислюють різниці ординат: (y_i+1-y_i-1), а потім абсцис: (x_i-1-x_i+1). Контролем правильності цих обчислень є суми різниць ординат і абсцис, які мають дорівнювати 0. Перемноживши відповідні абсциси на різниці ординат і ординати на відповідні різниці абсцис, отримують добутки. Суми добутків дають подвійну площу(в м²) і мають бути однакові.Графічний спосіб полягає в тому, щоб поділити карту чи площу н прості геометричні фігури, площі яких визначаються за формулами, відомим із геометрії. Цим способом зручно користуватись тоді, коли границею ділянки є ламана лінія з невеликою кількістю поворотів. Вимірявши в масштабі плану необхідні величини знаходять площу кожної окремої геометричної фігури. Сума площ цих фігур дає площу ділянки. Результати обчислень площі графічним способом тим є точнішим, коли є крупніший масштаб плану. Геометричні фігури, на які ділять полігон мають бути більші. Для усунення грубих помилок і підвищення точності площу кожної фігури визначають двічі, використовуючи різні лінійні величини. Допустима відносна похибка визначення площі: 1/200. Графічний спосіб застосовують також для визначення площі витягнутих контурів(доріг, витягнутих річок, каналів). До графічного способу також відносять визначення площ палеткою.

Механічний спосіб визначення площі на планах, картах базується на використанні спеціального приладу – планіметра, який дає можливість шляхом обводу контуру фігури будь-якої форми визначити її площу. Найпоширенішими є полярні планіметри, існують також і електронні планіметри.

Перевірки нівелірів

Перед початком роботи нiвелiр оглядають і встановлюють справнiсть всіх його частин. Виконують такі перевірки нівелірів: 1) Перевiрка круглого рівня: вiсь круглого рiвня має бути паралельною до осi обертання нiвелiра. Обертаючи підйомнi гвинти пiдставки, бульбашку круглого рiвня встановлюють у центр зображеного на скляній поверхні кільця. Повернувши зорову трубу на 180°, слiдкують, чи бульбашка рiвня лишилась на серединi. Якщо вона вiдхилилась вiд центра, виправними гвинтами круглого рiвня її виводять до середини на половину величини вiдхилення, а пiдйомними гвинтами — повнiстю на середину. Пiсля цього перевiрку повторюють. 2)Перевiрка правильностi положення сiтки ниток: горизонтальна нитка сiтки має бути перпендикулярною до осi обертання нiвеліра. Рейку розмiщують на відстанi 20—30 м таким чином, щоб зображення було на межi зору труби, й читають відлiк по рейцi. Зорову трубу повертають мiкрометричним гвинтом у протилежний бiк поля зору труби. Якщо вiдлiк по рейцi не змінився, то умова виконана. У противному разi знімають кришку сiтки ниток, послабляють виправнi гвинти сітки й повертають її в потрiбний бiк. Після цього гвинти сiтки закріплюють i перевiрку повторюють. 3)Перевiрка цилiндричного рiвня (головна перевiрка нiвелiра): вiсь цилiндричного рiвня і вiзирна вісь зорової труби нiвеліра мають бути паралельними. Виконання цiєї умови можна перевiрити двома способами.

 

Нівелювання траси.

Розмiтивши пiкетаж, приступають до нiвелювання траси, в процесi якого визначають висоти пікетних та плюсових точок. Нiвелювання, як правило, виконують методом “із середини” з контролем на станції. Починають нiвелювання з прив’язки найближчого пiкету траси до знакiв державної геодезичної мережi. У процесi нiвелювання розрiзняють сполучнi (зв’язувальні) та промiжнi точки. Сполучними називають точки, на які вiдліки по рейках беруть із двох суміжних станцій. Перевищення мiж цими точками знаходять за рiзницями відлiкiв по чорних та червоних сторонах рейок на задній та переднiй точках, якi встановлюють на забитi врівень з землею кілочки з рiвно зрiзаними торцями. Усі іншi точки називають промiжними. Вiдлік по рейцi на такій точцi беруть тiльки по чорній її сторонi. Як правило, під час нівелювання сполучними є пiкетні точки, а промiжними — плюсові. Пiд час нiвелювання траси нiвелір встановлюють на осi нiвелювання або збоку від неї, приблизно посерединi мiж сполучними точками (рис. 6.25), i приводять його в робоче положення. Зорову трубу наводять на рейки, встановленi в цих точках, беруть відліки по чорній червоній сторонах задньої рейки, а потiм — передньої. За різницями вiдлiків на задню та передню точки обчислюють перевищення мiж сполучними точками по чорнiй та червонiй сторонах рейок. Різниця між ними не повинна бути 6ільшою 5 мм. Результати нiвелювання записують у вiдповідних графах “Журналу нiвелювання”.

Планово-висотне обгрунтування тахеометричного знімання.

Перед польовими роботами, зазвичай, складають проект тахеометричного знiмання мiсцевості, до якого долучають наявнi картографiчнi матеріали, з каталогів виписують плановi та висотні координати пунктiв планово-висотного обгрунтування, визначають спосiб створення знiмальної мережі з врахуванням характеру обєкта, масштабу знiмання та приладiв.. Кутовi нев’язки при вимiрюваннi кутів оптичними тахеометрами не повиннi перевищувати ±20”√n, а при роботi з теодолiтами 30-секундної точностi - ±1”√n, де п — кiлькiсть кутiв у тахеометричному ходi. Допустимі лiнiйні нев’язки в тахеометричних ходах при вимiрюваннi лiній оптичними тахеометрами та теодолiтами визначають за формулою: fs = S/(400√n), де S— довжина ходу, м; п — кількість лiнiй у ходi. Висотна нев’язка (в метрах) тахеометричного ходу не повинна перевищувати величини: fn = 0.04 S/(100√n), де S — довжина ходу, м; n — кількiсть лінiй у ході.

 

Суть мензульного знімання

Мензульне знімання – це топографічне знімання, яке виконують з допомогою мензули і кіпрегеля. В результаті знімання отримують польовий оригінал – це викреслений олівцем графічний матеріал топографічного знімання. Знімальний оригінал – це вже викреслений відповідно до умовних знаків графічний матеріал. Мензульне знімання є кутонарисним. Планшет – це наклеєний на мензульну дошку цупкий папір. Перевагою мензульного знімання є те, що роботи виконуються в полі, що зводить до мінімуму обсяги камеральних робіт. А недоліками є: 1)погодні умови; 2)роботу повинен виконувати 1 працівник; 3)роботу виконують тільки в 1 масштабі.

 

Що вивчає наука геодезія, загальні поняття про форму і розміри Землі.

Геодезія – наука, яка вивчає форму та розміри земної кулі або окремих ділянок її поверхні шляхом вимірювань. У перекладі з грецької «геодезія» означає «ділення землі». Геодезію поділяють на вищу й нижчу. Найточніше фігуру та розміри земної кулі характеризує тіло, утворене обертанням еліпса навколо його малої осі. Таке тіло називають Земним еліпсоїдом. Рівнева поверхня землі – поверхня Світового океану у спокійному стані подумки продовжену під материками. Уявна пряма, навколо якої обертається

наша планета називають віссю землі. Точки її перетину з поверхнею Землі називають полюсами: північним і південним. Лінії перетину поверхні Землі площинами, які проходять через вісь Землі,називають меридіанами. Довготи змінюються від 0⁰ до 180⁰. Лінії перетину поверхні землі з площинами, перпендикулярними до осі обертання, називають паралелями. Найбільша з них, яка проходить через центр Землі, називається екватором. Від екватора відраховують широти точок(від 0⁰ до 90⁰) В залежності від розміщення по відношенню до екватора, північними або південними.