Основы геодезии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Краткая характеристика наземных топографических съемок

Теодолитная, мензульная, тахеометрическая и нивелирная.

Мензульная съемка выполняется с помощью мензулы и кипрегеля. Эта съемка называется углоначертательной, т.к. горизонтальные углы не измеряются, а строятся графически. Производство мензульной съемки основано на графическом определении взаимного положения отдельных точек местности. Все точки местности и ситуации наносятся на планшет и в полевых условиях получается план, который изображает местность в горизонталях и ситуации.

Тахеометрическая съёмка проводится для получения плана с изображением рельефа и ситуации. Она заключается в том, что при одном наведении на рейку, установленную на точке местности, позволяет получить расстояние, направление и превышение, по которым определяется пространственные координаты этой точки. При проложении теодолитного хода, замкнутого или разомкнутого, производится определение горизонтальных и вертикальных углов и расстояние до точки нитяным дальномером. Ее преимущество перед остальными: проводится мало полевых работ.

Нивелирная съемка - это измерения, проводимые для определения высот отметок точек местности или их разностей. Методы нивелирования: геометрическое (нивелиром) - определение разности высот 2-х точек с помощью горизонтального луча визирования, тригонометрическое (теодолитом) - определение превышений между точками по измеренному между ними расстоянию и углу наклона, физическое, механическое, стереофотограмметрическое.

Теодолитная съемка (плановая) - горизонтальная или контурная съемка местности, которая выполняется с помощью теодолита и мерных лент и применяется тогда, когда необходимо составление плана без рельефа. съемка состоит в приложении теодолитных ходов и съемки ситуации.

2. Краткая характеристика тахеометрической съемки

Тахеометрическая съёмка проводится для получения плана с изображением рельефа и ситуации. Съемка ведется с помощью теодолитов-тахеометров с пунктов геодезического обоснования. Она заключается в том, что при одном наведении на рейку, установленную на точке местности, позволяет получить расстояние, направление и превышение, по которым определяется пространственные координаты этой точки. При проложении теодолитного хода, замкнутого или разомкнутого, производится определение угловых измерений (горизонтальных и вертикальных углов) и линейных, а превышения одной точки над другой вычисляется с помощью формул тригонометрии. Применяют для создания планов и ЦММ, небольших участков в крупном масштабе. Ее преимущество перед остальными: проводится мало полевых работ.

3. Краткая характеристика мензульной съемки

Мензульная съемка выполняется с помощью мензулы и кипрегеля. Эта съемка называется углоначертательной, т.к. горизонтальные углы не измеряются, а строятся графически. Производство мензульной съемки основано на графическом определении взаимного положения отд. точек местности. Результаты съемки предметов местности и рельефа последовательно наносятся на план непосредственно в поле на каждой съемочной станции, что выгодно отличает мензульную съемку от тахеометрической. При мензульной съемке непрерывно проводится сопоставление соответствующих участков местности и плана.

Полученный в поле план уже ориентирован по сторонам света.

4. Метод геометрического нивелирования

Геометрич. нивелирование - производится нивелирами, определяющими превышение одной точки над другой при помощи горизонтального луча визирования и отвесно установленных реек в этих точках. Существует два метода - нивелирование вперёд и из середины. При нивелировании из середины нивелир устанавливают посередине между т-ми А и В. Зрительную трубу последовательно наводят на рейки. При нивелировании вперёд нивелир устанавливают в т. А, измеряют высоту инструмента i и производят отсчёт по передней рейке. По известной высоте Н_А одной из нивелирных точек можно вычислить отметку Н_В второй точки ч/з превышение. Нивелирование бывает 1,2,3,4 класса и техническое. При нивелировании производится: привязка нивелирного хода к государственному реперу, разбивка трассы на пикеты (100 м), в начале нивелировки на ПК 0 измеряем магнитный азимут, производится разбивка кривых.

нивелирование топографический съемка теодолитный

5. Метод тригонометрического нивелирования

(выполняемое наклонной визирной осью). Этот вид нивелирования выполняется теодолитом при помощи наклонного визирного луча. Вычисление превышений производится по формулам тригонометрии. Выполняется в следующей последовательности:

1) измеряется высота инструмента(i) в точке А.

2) Визируется веха в т. В и измеряется угол наклона (угол наклона между визирным лучом и линией горизонта)

3) измеряется расстояние на вехе (l). Удобнее вести съемку, когда i=l (т.е. визировать на высоту инструмента), тогда h =d*tg . Н_В=Н_А+h. Если неизвестно d, тогда измеряется наклонное расстояние нитяным дальномером и тогда превышение определится по формуле: h =D*sin 

6. Нивелиры. Устройство, назначение основных узлов

Нивелиры, разделяют на высокоточные, точные и технические. К высокоточным относят нивелир Н - 0,5, для нивелирования I и IIклассов с погрешностью не более 0,5 мм на 1 км 2-ного хода. К точным относят нивелир Н3, для нив-я III и IV классов и технического нивелирования с погрешностью не более 3 мм на 1 км двойного хода. Техническим является нивелир Н10, применяемый в техническом нивелировании с погрешностью не более 10 мм на 1 км двойного хода. Нивелиры состоят из двух частей: неподвижная нижняя часть с 3 подъемными винтами и подвижной верхней частью, которая в свою очередь состоит из зрительной трубы, состоящей из объектива, окуляра и находящимися между ними сеткой нитей; цилиндрического контактного уровня предназначенного для повышения точности приведения визирной оси в горизонтальное положение при пом. элеветационного винта перед отсчетом по рейке; круглый уровень (при помощи которого нивелир приводят в рабочее положение, обеспечивая действие элеветационного винта), элеветпционный винт (для совмещения концов пузырька), закрепленный винт, навигационныий винт (с помощью него производится наведение на рейку), кремальера (для наведения резкости изображения).

7. Аналитический способ проектирования площади земельного участка

1) и определяются координаты пунктов, решая прямую и обратную геодезические задачи). Проектирование з.у в виде геодезических треугольников. 2) Проектирование з.у в виде трапеции. 3) Проектирование з.у в виде трапеции на картографической основе. Исходными данными являются проектная площадь и координаты пунктов, которые являются граничными пунктами этого з.у. Проектирование осуществляется на картографической основе (карте определяются координаты граничных пунктов) либо на местности (прокладывается теодолитный ход

8. Прямая и обратная геодезическая задача

Прямая геодезическая задача - по известным координатам т.А, дирекционному углу б и горизонтальному проложению d найти координаты следующей точки.

Обратная геодезическая задача: Даны координаты (Х_А, Y_A) т. А начало линии АВ и координаты Х_B, Y_B) т.В конца этой линии. Требуется определить проложение и дирекционный угол или румб этой линии.

9. Способы выноса проектной точки в натуру. Расчет геодезических данных

Способ прямоугольных координат: применяют при съемке криволинейных контуров, рек, дорог, канав и обрывов, имеющих правильные геометрические формы (здания).

Способ полярных координат: состоит в том, что положение точек А и В определяется в системе полярных координат: определяют направление на точку и расстояние. Известны координаты т. А и В, закрепленных в виде геодезических знаков. Для выноса проектной точки в натуру необходимо определить либо в1 и S1 либо в2 и S2.

Способ угловых засечек - при труднодоступном контуре. Углы должны быть 40^0-140⁰. Состоит в том, что известны координаты т. А и В, закрепленных в виде геодезических знаков. Необходимо вынести проектную т. N. Для этого необходимо знать либо в1 и в2. В т.А устанавливаем теодолит, наводим на т.В, снимаем отсчет и к этому отсчету прибавляем в1. Аналогично устанавливаем теодолит на т. В. На пересечении 2-х полученных направлений получаем т.N. Координаты т. N определяются решением прямой и обратной геодезической задачи по направлению АN или BN.

Способ линейных засечек (измеряются длины линий), например, известны координаты т. А и В, закрепленных в виде геодезических знаков. Необходимо вынести проектную т. N. Для этого необходимо знать горизонтальное проложение S1 и S2. Становимся на п. А, разворачиваем ленту и дугой определяем возможное положение т N, аналогично на п. B. Пересечение двух дуг - т.N.

Способ створов применяется при съемке точек, расположенных в створе линий теодолитного хода, либо створе с линии, опирающихся на точки теодолитного хода.

10. Классификация теодолитов. Основные поверки теодолитов

1. по точностисти:

· высокоточныее (средняя квадратическая погрешность измерения горизонтального угла ? 2 угл. сек, Т1 и Т2);

· точные (2-5 угл. сек - погрешность., Т5);

· технические (погрешность>5 сек., Т15, Т30, Т60)

2. по назначению:

· геодезические (для топографических съемок),

· астрономические (для определения астрономически координат - долгота, широта),

· буссольные, (используются для съемки подземных помещений, в шахтах, тоннелях)

3. по типу носителя размерной информации:

· механические

· оптические

· электронные

Поверки: 1) Ось цилиндрического уровня горизонтального круга при алидаде должна быть перпендикулярна вертикальной оси вращения теодолита.

2) Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы

3) Определение места нуля вертикального круга. МО это отсчет по лимбу вертикального круга при горизонтальноном положении визирной оси и горизонтальном положении оси уровня (при алидаде вертикального круга) М₀ =0,5 (КП + КЛ). Если М₀ превышает 2-ую точность отчетного устройства, то его исправляют. Вычисляют исправленный отсчет: Л испр=(КЛ-М₀) П испр.=(М_о - КП).

11. Классификация ошибок измерения, критерии точности измерений, вес измерений

Ошибки бывают:

· грубые - превосходящие по абсолютной величине, установленной для данных условий предел.

· случайные-очень мелкие

· систематические - чаще всего происходят из-за неисправности инструмента.

Критерии точности измерений:

1. средняя квадратическая погрешность

формула Гаусса, где ? - абсолютная ошибка (отклонение от полученного результата измерения от ее абсолютного значения, n - число результатов измерений. ?= измеренное значение - абсолютное значение и.

2. Относительная квадратическая погрешность. Относительная ошибка - отношение абсолютной ошибки к получаемому значению измерений величины. Эту ошибку выражают в виде дроби с числителем = 1. Если результаты измерений получены не в одинаковых условиях и им соответствуют разные ср. кв. ошибки, то такие измерения наз. неравноточными.

При обработке результатов неравноточных измерений вводят новую характеристику, которая характеризует точность таких измерений - Вес измерений. Веса измерений являются положительными числами и обратно пропорциональны квадратам их средних квадратических ошибок.

12. Геометрическая сущность определения координат пунктов методом космического зондирования с искусственных спутников

Метод по своей сути является аналогом обычной линейной геодезической засечки. Съемка выполняется с 3-х спутников земли. Анализу подлежат расстояние между спутником и точкой, до которой измеряется расстояние, т.е. предполагается, что точка расположена на сфере, радиус которой равен D₁ (для первого спутника), и D₂ до 2-ого. При пересечении этих 2 сфер предполагаем, что точка расположена на пересечении этих сфер (рис. 1). Затем берется 3 спутник земли и измеряющий расстояние D₃ (рис. 2), т.е. нахождения точки свелась к 2 точкам, чтобы исключить одну из точек применяется 4 спутник и задача сводится к нахождению точки способом обычной линейной засечки и определению D₁, D₂, D₃. Для определения координат этой точки используются геоцентрическая система координат (рис. 3). Ось Z совпадает с осью вращения земли, а X и Y лежат в плоскости экватора. Т.к. координаты спутников известны с высокой точностью в геоцентрической системе координат, то для получения координат точки используется система 3 уравнений с 3 неизвестными.

Размещено на Allbest.ru