Государственная геодезическая сеть

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственная геодезическая сеть



1. Общие сведения о геодезических сетях

геодезический топографический съемка

На территории нашей страны геодезическими знаками и центрами закреплены на местности точки (пункты), положение которых определено в единой системе геодезических координат и высот. Эти точки называют опорными точками. А сеть опорных точек называется геодезической сетью.

Геодезические сети бывают:

1. Плановые (для точек планового обоснования более точно определены координаты Х и У, а высоты их определены с невысокой точностью).

2. Высотные (точно определены абсолютные высоты).

3. Планово-высотные.

Геодезические сети делятся на:

1. Государственная геодезическая сеть,

2. Геодезическая сеть сгущения,

3. Съемочная сеть.

Все геодезические сети строятся по принципу от общего к частному. Геодезические сети классифицируются по точности и назначению.



2. Государственная геодезическая сеть

Государственная геодезическая сеть является наиболее точной и общей. Она служит для решения научных и научно-технических задач и служит основой для развития геодезических сетей сгущения.

Государственная геодезическая сеть по точности подразделяется на четыре класса.

Между собой классы различаются по точности измерения углов и длин сторон.

Государственная геодезическая сеть 1 класса и 2 класса создается методом триангуляции и реже полигонометрии и предназначена:

1) для научных исследований, связанных с определением фигуры и размеров Земли.

2) для распространения единой системы координат на всю территорию страны.

3) служит основой для развития сетей последующих классов (3, 4 кл.)

Государственная геодезическая сеть 1 класса построена в виде пересекающихся рядов (звеньев) триангуляции, проложенных примерно по направлениям меридианов и параллелей. Такие ряды образуют полигоны с периметром 800-1000км, длина отдельного звена 200-300 км.

В пересечении звеньев измерены базисные стороны, а на концах базисов (пункты Лапласа) определены широты, долготы и азимуты.

Средняя длина сторон треугольников для триангуляции 1кл D =20-25км

Ср. кв. погр. азимутов для триангуляции 1, 2кл m_А = 0,5"

Ср. кв. погр. измерения угла 1 кл. триангуляции m _в = 0,7 "

fотн. баз. с_. = 1:400000

fбазисов = 1:1000000

Внутри полигонов и треугольников 1 кл строят сплошные сети триангуляции или полигонометрии 2 кл

Длины сторон триангуляции D = 7 - 20 км

Ср. кв. погр. угла m_в = 1,0"

fотн. баз. с. = 1 : 300 000

Внутри треугольников 2 класса строят пункты триангуляции или полигонометрии 3 и 4 классов

для 3 кл длины сторон D = 5-8 км

Ср. кв. погр. угла трианг. 3 кл. m_в = 1,5"

f отн. баз. с. = 1:200000

4 класс триангуляции D = 1-5 км

Ср. кв. погр. угла m_в = 2.0"

f отн. баз. с. = 1:200000

Стор. трианг. 1 кл. D = 20-25 км, тв = 0. 7 ", f= 1:400000

Стор. трианг. 2 кл. D = 7-20 км, тв = 1. 0 ", f= 1:300000

Стор. трианг. 3 кл. D = 5-8 км, тв = 1. 5 ", f= 1:200000

Стор. трианг. 4 кл. D = 1-5 км, тв = 2.0 ", f= 1:200000

Стор. полигон. 2 кл. D = 20-2 5 км, тв = 1.0 ", f= 1:250000

Исходным (начальным) пунктом государственной геодезической сети является центр круглого зала Пулковской обсерватории.



3. Геодезические сети сгущения

Геодезические сети сгущения создаются для увеличения плотности государственной сети.

По точности и последовательности развития они подразделяются на 1 и 2 разряды и создаются методами полигонометрии и триангуляции.

Стороны триангуляции 0,5-5 км. Углы должны быть не менее 30^° и не более 120° и точность измерений ниже, чем в государственной геодезической сети.

Геодезические сети сгущения служат обоснованием топографических съемок масштабов 1:5000-1:500.

1 разряд трианг тв = 5",f=l/50000 - отн. выход, стор.

2разряд трианг тв =10",f=l/25000 - отн. выход, стор.



4. Съемочные сети и способы их создания

Съемочные сети заполняют сети сгущения и строятся в виде теодолитных ходов, засечек и несложных триангуляционных построений.

На участках площадью до 1 км² и при отсутствии данных о государственной геодезической сети и сетях сгущения, съемочные сети могут создаваться как самостоятельные (местные) геодезические сети.

Одним из наиболее простых методов создания планового обоснования является прокладка теодолитных ходов

Точность съемочной сети:

m в = 1'v n

f _отн = 1/2000

Теодолитные хода - это построения на местности в виде ломаных линий.

Вершины углов поворота закрепляют геодезическими знаками. Теодолитом измеряют горизонтальные углы, а стороны мерными лентами, рулетками или дальномерами. Теодолитные хода могут быть замкнутые, разомкнутые, висячие и диагональные.

Замкнутый теодолитный ход - многоугольник, привязанный к пункту геодезической сети, т. е. для передачи координат от исходного пункта В к (*) 1 - начальной точке теодолитного хода измеряют примычные углы вв, в₁' и линию между пунктами В и (*)1



Разомкнутый теодолитный ход - вытянутый ход, начало и конец которого опираются на пункты ге0дезического обоснования более высокого порядка В, А и С, Д.

У этого хода углы в _l и в ₅ при начальной и конечной точках, совпадающих с пунктами исходного съемочного обоснования, называют примычными.

Стороны в теодолитных ходах 1 разряда должны быть измерены с точностью не ниже f отн =1/2000, для 2 разряда f отн = 1/1000

б_н , б_к - дирекционные углы выписывают из каталогов, оттуда же выписывают координаты исходных пунктов В и С, к которым примыкает теодолитный ход.

Висячий ход - примыкает к пункту геодезического обоснования одним своим концом, второй конец остается свободным



Диагональный ход - в случае большой вытянутости замкнутого хода в узком месте делают перемычку.

В теодолитных ходах измеряют углы поворота, левые влев или правые впр по ходу. Измерения углов выполняют методом полного приема. Расхождение углов в полуприемах не должно превышать 2t.

Длины сторон измеряют 20 метровыми стальными лентами, рулетками, дальномерами и др. приборами обеспечивающими требуемую точность измерений.

При измерении 20 м лентой, линии измеряют в прямом и обратном направлениях, допустимые расхождения в результатах на 100 м - 3-4 см при относительной погрешности 1/2000.

Углы наклона определяют по вертикальному кругу и вводят поправки за приведение длин линий горизонту при углах наклона местности более 2°.

Длины сторон в теодолитных ходах не должны быть больше 350 м и меньше 20 м.

Относительная погрешность 1/1000, 1/2000, 1/3000

Результаты полевых измерений заносятся в журнал установленной формы.



5. Геодезические знаки для закрепления точек опорной сети

Точки планового обоснования, координаты которых определяются геодезическими измерениями, на местности закрепляют центрами. Центр - подземный знак.

Он должен быть прочным, устойчивым, долговременным (бетонные, железобетонные монолиты с металлической маркой закладываются на глубину ниже промерзания грунта).

Над этими центрами строят наружные геодезические знаки: пирамиды, сигналы, которые служат для опознания подземного центра и для наблюдений него или на него. Сигналы и пирамиды в настоящее время металлические - высотой от 5,5 м до 40-50 м. Визирная цель наружного знака должна быть на одной отвесной линии с маркой подземного центра.

Положение пунктов съемочной сети определяют с меньшей точностью, их закрепляют на местности металлическими трубами, рельсами, бетонными монолитами.

Временные знаки, срок службы которых определяется периодом съемок, закрепляют деревянными столбами, кольями.



6. Способы создания государственной геодезической сети. Методы триангуляции, трилатерации и полигонометрии

Плановые геодезические сети создаются методами: триангуляции, полигонометрии, трилатерации.

Высотные геодезические сети создаются методами: геометрического и тригонометрического нивелирования.

Триангуляция - система примыкающих друг к другу треугольников, построенных на местности, в которых измерены горизонтальные углы и отдельные длины сторон, называемые базисами.

Вершины треугольников называются пунктами триангуляции.

AB = b и CD = b₁ - базисы (измеренные стороны)

А - азимут (астрономически).

в_l, в₂, в₃... - измеренные горизонтальные углы.

Положение начального пункта триангуляции (координаты и азимут базисной (исходной) стороны получают из астрономических наблюдений за светилами.

Решая последовательно треугольники триангуляции, находят длины всех сторон и их дирекционные углы (азимуты), а затем и координаты всех пунктов.

Полигонометрия - построение на местности системы ходов в виде ломаных линий, в которых измерены длины всех сторон и горизонтальные углы поворотов.

Разомкнутый ход

АВ и СД - базисы (исходные линии),

в _l , в ₂ , в ₃ - измеренные горизонтальные углы

d₁, d₂, d₃ - измеренные длины сторон хода.

Замкнутый ход

впр - примычный угол

В полигонометрии углы измеряют точными теодолитами, а длины сторон мерными проволоками, свето и радиодальномерами.

Трилатерация создается в виде систем примыкающих друг к другу треугольников, в которых измерены все стороны.

Из решения треугольников находят их углы, а затем опираясь на пункты высшего класса, к которым привязана трилатерация, вычисляют координаты всех вершин треугольников.

AB = b и CD = b₁ - базисы

d₁, d₂, d₃… - измеренные стороны.



7. Топографические карты и планы

7.1 Классификация карт

Географические карты по содержанию и назначению делятся на специальные и общегеографические.

На специальных картах показаны контуры и специальная нагрузка (карта полезных ископаемых, физическая карта мира, политическая карта, карта растительного и животного мира, экономическая карта).

На общегеографических картах показана ситуация и рельеф.

Общегеографические карты мельче 1: 1000000, называются обзорными.

Общегеографические карты масштаба 1: 1000000 и крупнее, называются топографическими картами.

7.2 Топографические карты, планы и различия между ними

Топографические карты создаются в зональной равноугольной поперечно-цилиндрической проекции К.Ф. Гаусса-Крюгера, вычисленной на референц-эллипсоиде Ф.Н. Красовского в государственной системе координат 1942 г. в 6° зоне. А планы в масштабе 1: 5 000 и крупнее в 3° зоне. Высоты точек определяются в абсолютной Балтийской системе высот от нуля Кронштадского футштока.

КАРТА - построенное в картографической проекции, уменьшенное и обобщенное изображение на плоскости всей Земли или ее части с учетом кривизны Земли.

Составление карты начинают с построения картографической сетки, внутри которой условными знаками изображают ситуацию и рельеф.

Картографическая сетка - это сеть параллелей и меридианов.

ПЛАН - уменьшенное и подобное изображение проекции небольшого участка местности на плоскости без учета кривизны Земли.

Составление плана начинают с построения координатной сетки, внутри которой по результатам полевой съемки условными знаками изображают ситуацию и рельеф.

Координатная сетка - взаимно перпендикулярные линии на карте, образующие квадраты, стороны которых параллельны осям Х и Y (т.е. осевому меридиану и экватору.)

Планы делятся на контурные (ситуационные) и топографические.

Контурные планы - планы, на которых изображены только контуры ситуации местности без изображения рельефа.

Топографические - планы, на которых изображены и ситуация местности и рельеф.

Различия между картой и планом:

1. План составлен на основе координатной сетки.

Карта - на основе картографической сетки.

2. План - изображение небольшого участка Земли без учета кривизны Земли.

Карта - изображение всей Земли или большого участка Земли с учетом кривизны Земли.

3. На плане только прямоугольная система координат.

На карте две системы координат: прямоугольная и географическая.

7.3 Масштабы карт и планов

Геодезическая основа, масштаб, картографическая проекция и система условных знаков обеспечивают топографическим картам высокую геометрическую точность и географическое соответствие.

Карты и планы имеют определенное назначение, от которого зависит их содержание.

На планах и картах изображают все объекты местности, которые входят в их содержание и могут быть изображены в масштабе, т.е. имеют размеры не менее предельной точности масштаба (0,2 мм).

Точность масштаба - расстояние на местности, соответствующее 0,1 мм на карте.

По масштабам карты делятся на: мелкомасштабные, среднемасштабные, крупномасштабные и планы.



Топографические карты каждого масштаба имеют свое назначение.

Мелкомасштабные - для общего изучения местности (для учета земельных и водных ресурсов, для предварительного проектирования крупных строительств, для нужд обороны).

Среднемасштабные - отличаются более высокой точностью и подробностью, и служат для детального проектирования.

Крупномасштабные - для более точного детального проектирования, составления технических проектов, для разработки генеральных планов и вертикальной планировки застроенных территорий.

Топографические планы - 1: 5000 и 1: 2000 составляются для изображения шельфовой зоны морей, океанов, внутренних водоемов.

Карты масштаба 1: 100000 и 1: 50000 имеются на всю территорию нашей страны. Они составлены камерально по картам масштаба 1:25000 и 1:10000 путем уменьшения и обобщения, т.е. генерализации.

Карты масштаба 1:25000, 1:10000, 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 составляются по материалам топографических съемок.

Содержание и точность карты определяется масштабом съемки и точностью масштаба. Масштаб съемки зависит от назначения съемки, размера участка, подробности и точности изображения местности.

7.4 Номенклатура и разграфка топографических карт

Топографические карты состоят из многих листов (многолистные). Листы карт имеют размеры удобные для практического использования и издания.

Основной государственной картой является карта масштаба 1:1000000 с размерами рамки 4^° по широте и 6°- по долготе.

Чтобы получить лист карты масштаба 1:1000000, земную поверхность делят меридианами и параллелями на колонны и ряды (пояса). Меридианы проводят, начиная от Гринвичского, через каждые 6° по долготе, разделяя всю поверхность Земли на колонны (рисунок ниже), счет которым ведут против хода часовой стрелки, начиная от меридиана с долготой 180 ° Таким образом, 31-я колонна будет ограничена меридианами, имеющими долготы 0° и 6°. Они соответствуют разграфке земной поверхности на шестиградусные зоны, но номер зоны равен номеру колонны, уменьшенному на 30.

Для получения рядов проводят, начиная от экватора, параллели через 4°- по широте. Ряды в направлении от экватора к северному полюсу обозначают прописными буквами латинского алфавита от A до V.

Для удобства пользования такими картами каждый лист ее имеет свое обозначение.

Система обозначения отдельных листов карт называется номенклатурой.

Номенклатура каждого листа Государственной карты масштаба 1:1000000 складывается из названия ряда и номера колонны, например, лист карты (трапеция), на которой находится Москва обозначается N - 37

Разграфка и номенклатура листов карты масштаба 1:1000000



Масштаб карты	Номенклатура листа	Размер рамки	Исходный масштаб	Число листов
		по широте	по долготе
1:1 000 000	N-37	40	60
1:500 000	N-31-Г	20	З0	1:1 000 000	4
1:300 000 .	IХ- N -37	1020'	20	1:1 000 000	9
1:200 000	N-37-XXXVI	40'	10	1:1 000 000	36
1:100 000	N-37- 144	20'	30'	1:1 000 000	144
1:50 000	N-37-144-Г	10'	15'	1:100 000	4
1:25 000	N-37-144-Г-г	5'	7,5'	1:50 000	4
1:10 000	N-37-144-Г-г-4	2,5'	3,75'	1:25 000	4
1:5 000	N-37 -144-256	1ґ 15"	1 '52,.5"	1:100 000	256
1:2 000	N-37-144-256-и	25"	37,5"	1:5 000	9

Масштаб плана	Число листов	Номенклатура последнего листа	Размеры квадрата, см
1:2000	4 в листе масштаба 1:5 000	6-Г	50х50
1:1000	4 в листе масштаба 1:2 000	6-Г-IV	50х50
1:500	16 в листе масштаба 1:2 000	6-Г-16	50х50

Деление листа карты одного масштаба на листы карты более крупного масштаба называется разграфкой топографических карт.

Для получения листов топографической карты масштаба 1:500000 каждый лист карты масштаба 1:1000000 делят на четыре части, которые обозначают заглавными буквами русского алфавита: А, Б, В, Г.

N-37-Г - 1:500 000.



Для получения листов карты 1:300000 лист карты 1:1000000 делят на 9 листов, обозначают римскими цифрами I-IX, подписывают перед номенклатурой миллионного листа.

IV-N-37- 1:300 000. (см рисунок выше)

Для получения листов карты 1:200 000 лист карты 1:1000000 делят на З6 листов обозначают римскими цифрами I-XXXVI.

N-37-ХХХVI - 1:200 000.

Для получения листов карты 1:100000 лист карты 1:1000000 делят на 144 листа и обозначают арабскими цифрами 1-144.

Название каждой трапеции складывается из номенклатуры карты 1:1000000 и порядкового номера трапеции масштаба 1:100000.



N-37-144 1:100000

Для получения листов карты 1:50000 лист карты 1:100000 делят на четыре листа и обозначают заглавными русскими буквами А, Б, В, Г.

N-37-144-Г - 1:50 000

Для получения листов карты 1:25000 карты 1:50000 делят на четыре листа и обозначают строчными русскими буквами А, Б, В, Г.



N-37-144-Г-г - 1:25 000

Для получения листов карты 1:10000 лист карты 1:25000 делят на четыре листа и обозначают арабскими цифрами 1, 2, 3, 4.

N-37-144-Г-г-4 - 1:10000

Для получения листов карты 1:5000 лист карты 1:100000 делят на 256 листов и обозначают арабскими цифрами 1-256.



N-37-144-(256) - 1: 5 000

Для получения листов, карты 1:2000 лист карты 1:5000 делят на 9 листов и обозначают строчными буквами от "а" до "и".

N-37-144-(256-и). - 1:2000



Планы 1:5000 и крупнее можно составлять на планшете в квадратной разграфке. За основу принят планшет 1:5000 с размерами рамки 40х40 см. обозначаемый арабской цифрой.

Для получения листов плана 1:2000, лист плана 1:5000 делят на 4 листа и обозначают заглавными буквами русского алфавита А, Б, В, Г. Площадь каждой такой трапеции с размерами рамок (50х50) см составит 100 га.

Обозначают 13-Г. - 1:2000

Для получения листов плана 1:1000, лист плана 1:2000 делят на 4 трапеции и обозначают римскими цифрами I, II, III, IV. Каждая трапеция имеет площадь в 25 га с размерами рамок (50х50) см.

Обозначают 13-Б-II. 1: 1000

Для получения трапеции масштаба 1:500, трапецию 1:2 000 делят на 16 частей и обозначают арабскими цифрами.

Обозначают 13-В-I5.-1:500.



7.5 Ситуация и изображение ее на карте

Ситуация - это предметы и контуры местности.

Контур - это граница объекта (контур леса, пашни, луга, здания и т.д.)

На топографических картах ситуация изображается условными знаками.

Все условные знаки делятся на три вида:

Масштабные (контурные) условные знаки - это такие условные знаки, с помощью которых предметы местности изображают в масштабе плана с соблюдением их действительных размеров и форм. К ним относятся площади, отбитые контуром (лес, луг, озеро, здание и т.д.).

Внемасштабные условные знаки - условные знаки, изображающие предметы местности, которые по своим размерам не могут быть изображены в масштабе карты, но по своему назначению должны быть отображены на карте или плане (например, колодцы, километровые столбы, столбы ЛЭП и т.д.). Внемасштабные условные знаки показывают только местоположения объекта.

Пояснительные условные знаки - дополняют условные знаки масштабные и внемасштабные значками, характеристиками и подписями (например, глубина и скорость течения реки, грузоподъемность и ширина мостов, порода леса, ширина и покрытие дорог, названия населенных пунктов, улиц, рек и т. д.).

На картах и планах изображают все предметы местности, которые могут быть нанесены в масштабе, т.е. имеют размеры не менее предельной точности масштаба (2х 0.1 мм).

Если размеры предметов местности значительные, то их изображают в масштабе карты или плана контурами, подобными контурам на местности. С уменьшением масштаба некоторые детали контуров опускаются или объединяются с другими, т.е. производится обобщение предметов или генерализация.

7.6 Рельеф и его изображение

Рельеф - все неровности суши, дна океанов и морей, разнообразных по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. Рельеф на топографических картах изображается горизонталями.

Горизонтали - замкнутые кривые, соединяющие точки с одинаковыми высотами (отметками). Они представляют собой на карте спроектированные, на горизонтальную плоскость следы сечения земной поверхности уровенными поверхностями.

Расстояния h по отвесной линии между соседними горизонталями называют высотой сечения рельефа.

Отметки горизонталей всегда кратны принятой высоте сечения рельефа. Горизонтали не могут разветвляться и пересекаться.

Короткие штрихи, перпендикулярные горизонталям и показывающие направление ската, называются берштрихами.

Кратчайшие расстояния между горизонталями в плане, называются заложением.

Чем меньше заложение, тем круче скат на местности и наоборот.

На морских картах рельеф изображается изобатами - замкнутыми кривыми линиями, соединяющими точки с одинаковыми глубинами.



Сечение рельефа уровенными поверхностями

На планах и карта рельеф может изображаться и другими способами:

1) штрихами,

2) отмывкой,

3) цветной пластикой.

При изображении рельефа штрихами их наносят параллельно скату. Чем круче скат, тем толще штрих.

При отмывке скаты окрашивают коричневой краской. Чем круче скат, тем интенсивнее окраска.

При цветной пластике низменности окрашивают зеленым цветом, горы и предгорья - коричневым.

Формы рельефа:

Гора, холм - возвышенность местности конической формы, боковая поверхность которой состоит из скатов, линия слияния с окружающей местностью, называется подошвой. Самая высокая точка - вершина. Гора высотой менее 200м - холм.

Котловина - углубление конической (чашеобразной) формы. Самая низкая точка - дно, верхняя часть котловины заканчивается бровкой.

Хребет - возвышение удлиненной формы с двумя скатами. Линию, проходящую по самым высоким точкам вдоль хребта, называют водоразделом.

Лощина - вытянутое постепенно понижающееся углубление. Линию вдоль лощины, проходящую по самым низким точкам, называют водотоком. Разновидностями лощины являются долины, ущелья, овраги, балки, различающиеся преимущественно крутизной скатов.

Седловина (перевал) - место, которое образуется при слиянии скатов двух соседних гор. Иногда седловина является местом слияния водоразделов двух хребтов. Седловины в горах называются перевалами.



7.7 Картографическая и координатная сетки карты

1:50000

Крупномасштабные и среднемасштабные карты издаются отдельными листами на территорию, ограниченную в зависимости от масштаба определенными размерами по широте и долготе. Северная и южная линии внутренней рамки листа карты являются параллелями, а западная и восточная - меридианами. В углах внутренней рамки листа указываются их широты и долготы. Линии внутренней рамки образуют картографическую сетку.

За внутренней рамкой карты проводится градусная рамка в виде двойной линии, разделенной по широте и долготе на части, кратные 1'. Минутные интервалы выделяются попеременно черным и белым (незакрашенные части) цветами. Каждый минутный интервал с помощью точек разбит на 10-секундные интервалы. Используя разграфку градусной рамки, на листе карты можно расчертить градусную сетку (сеть меридианов и параллелей), позволяющую определять географические координаты точек карты.

Кроме градусной сетки на карту наносится квадратная координатная сетка зональной системы плоских прямоугольных координат. Стороны квадратов этой сетки обычно выражаются целым числом километров, поэтому ее называют километровой.

Линии километровой сетки, проведенные с юга на север параллельны осевому меридиану зоны (т.е. оси ОХ), а линии, проходящие с запада на восток параллельны изображению экватора на плоскости проекции (т.е. оси OY). Подписи горизонтальных линий координатной сетки соответствуют расстояниям в километрах от экватора, а вертикальных линий их приведенным ординатам (первая цифра в ординате обозначает номер зоны, а последующие - ординату линии плюс 500 км).

С помощью километровой сетки определяют прямоугольные координаты (X,Y) точек на карте.

7.8 Зарамочное оформление карт

За градусной рамкой листа карты вычерчивается оформительская рамка. Все подписи и графики, расположенные за пределами этой рамки, относятся к зарамочному оформлению.

Над оформительской рамкой указываются номенклатура листа карты и его название, соответствующее обычно названию наиболее крупного населенного пункта, изображенного на карте. В северо-западном углу листа карты, указывается система прямоугольных координат, а в северо-восточном углу - наименование учреждения (ведомства), выполнившего съемку.

В юго-западном углу листа карты приводятся величины склонения магнитной стрелки д (например, восточное 0°45'), сближения меридианов г (например, западное 0°27') и суммарной поправки П=д-г облегчающие ориентирование карты по компасу. Правее дается схема взаимного расположения вертикальной линии километровой сетки (оси ОХ), истинного и магнитного меридианов.

В южной части листа подписывается численный масштаб карты (например, 1: 25000), именованный масштаб (в 1 см 250 м) и вычерчивается линейный масштаб. Ниже масштабов указываются высота сечения рельефа (например, «сплошные горизонтали проведены через 5 м») и наименование принятой системы высот. Справа от масштабов приводится график заложений. В юго-восточном углу листа карты указываются метод съемки, год составления и издания карты и производитель работ.

К зарамочному оформлению относятся также подписи номенклатуры соседних листов, которые подписываются в разрывах градусной и оформительской рамок в середине каждой стороны, схемы расположения листов в комплекте и некоторые другие пояснительные надписи.

7.9 Профиль местности

Профиль местности - уменьшенное изображение на плоскости вертикального разреза местности по заданному направлению на физической поверхности Земли.

Линия, изображающая уровенную поверхность, на профиле проводится в виде прямой.

Для большей наглядности изображение рельефа на профиле, вертикальные отрезки (высоты, превышения) изображают крупнее, чем горизонтальные, т. е., вертикальный масштаб в 10 раз крупнее горизонтального. Профиль строится в виде ломаной линии, где переломные точки являются характерными точками перегиба местности, высоты которых определены либо по карте, либо по измерениям на местности.



8. Понятие об ошибках измерений. Линейные измерения

При измерениях в различных геометрических построениях на земной поверхности или на картах размеры отдельных физических величин (отрезка линии, угла между направлениями линий и др.) выражают в виде некоторого числа принятых единиц, которое называют значением физической величины или результатом измерения. Следовательно, измерение на местности или на карте есть процесс нахождения значения заданной физической величины с помощью технических средств.

Измерения бывают прямые и косвенные. Прямое измерение выполняется непосредственным сравнением измеряемой величины с другой однородной ей величиной, принятой за единицу измерения (например, измерение расстояния на местности с помощью мерной ленты или рулетки; измерение отрезка линии на карте по миллиметровой шкале линейки; измерение угла между прочерченными на карте направлениями с помощью транспортира и т.д.).

Косвенные измерения основаны на использовании известной функциональной зависимости между определяемой величиной и другими величинами, непосредственно измеряемыми (например, измерение расстояния на местности с помощью электронных или оптических дальномеров, определение превышений между точками местности и др.). В процессе измерения участвуют следующие компоненты: объект измерений; техническое средство для производства измерений; метод измерений; исполнитель измерения или регистрирующее устройство, воспринимающее результат; внешняя среда, в которой происходит процесс измерения.

Совокупность этих компонентов образуют условия измерений, которые непосредственно формируют окончательный результат и определяют его точность. Результаты измерений, полученные в однородных условиях, называют равноточными. При изменении условий измерений (нарушении компонентов измерений) результаты измерений называют неравноточными.

При математической обработке топографо-геодезических измерений используют понятия о необходимом и избыточном числе измерений, при этом наличие избыточных измерений является обязательным. Например, для определения трех углов плоского треугольника необходимо измерить два его угла, измерение третьего угла является избыточным. При измерении одной величины необходимо одно измерение, остальные измерения -- избыточные. Избыточные измерения дают возможность оценить качество геодезических построений: провести первичный контроль результатов измерений в целях выявления ошибок; проконтролировать качество измеренных элементов по невязкам в уравнениях, отвечающих геометрическим соотношениям сети; по полученным невязкам судить о правильности применяемой методики измерений.

Под точностью измерения понимают степень приближения его результата к истинному значению измеряемой величины. Под истинным подразумевают такое значение измеряемой величины, которое соответствовало бы его теоретическому значению или идеальным образом отражало бы количественное свойство данного объекта.

Для оценки точности измерений вычисляют погрешности. Под погрешностью измерения понимают отклонение результата измерения от его истинного значения. При этом возможно двоякое исходное положение.

1) Истинное (точное) значение измеряемой величины А известно, что бывает редко и создается в значительной мере искусственно. Например, так бывает, когда вычисляют высоты точек замкнутого нивелирного хода или координаты точек теодолитного хода, опирающегося на «твердые» точки, координаты которых получены с погрешностью, существенно меньшей, чем у вычисляемого теодолитного хода.

Истинную, вероятнейшую, среднюю и предельную погрешности называют абсолютными.

Отношение абсолютной погрешности к истинному или вероятнейшему значению измеренной величины, выраженное дробью с числителем, равным единице, называют относительной погрешностью.

Общая погрешность измерения порождается источниками, заложенными в отдельных компонентах условий измерения. По происхождению их делят на приборные, личные, внешние и методические.

Приборные погрешности обусловлены несовершенством технического средства измерений, погрешностями градуировки их шкал и т.д.

Личные погрешности зависят от несовершенства органов чувств, индивидуальных особенностей и квалификации исполнителя.

Внешние погрешности порождаются непостоянством окружающей среды и связаны с изменением температуры, давления, влажности воздуха и т.д.

Методические погрешности зависят от способа реализации процесса измерения, его теоретической основы, строгости учета условий измерения.



9. Линейные измерения

9.1 Понятие о линейных измерениях

Измерить линию на местности - значит сравнивать ее величину с однородной величиной, принятой за единицу измерения. В геодезии за единицу измерения длины принят метр.

Меры длины делятся на:

1. Эталоны единицы измерения длины.

2. Образцы.

3. Рабочие меры длины.

Рабочие меры длины - приборы для измерения длин линий на местности.

Для определения действительной длины мерного прибора до измерений и после измерений выполняют компарирование. Компарирование - сравнение длины мерного прибора с образцом.

Образцы - меры длины, изготовленные по эталонам для компарирования рабочих мерных приборов.

Эталон - основная мера длины, по которому выполнены образцы.

9.2 Методы измерений и приборы

Длина линии - кратчайшее расстояние между начальной и конечной точками линии.

Начальную и конечную точки линии закрепляют геодезическими знаками: деревянными колышками, металлическими костылями, краской и т.д.

Длину линии можно измерять двумя способами: непосредственным и косвенным.

Непосредственные измерения линий выполняются стальными мерными лентами, рулетками, инварными проволоками. Мерный прибор непосредственно, последовательно укладывают в створе линии. Створ линии - вертикальная плоскость, мысленно проведенная через начальную и конечную точки линии. Если линия большой длины, то ее провешивают. Вешение линии (провешивание) - установка вех в створе линии.

Используют несколько способов вешения:

Вешение «на себя».

Вешение «от себя».



Способ последовательного приближения к створу применяется при отсутствии видимости между точками А и В. В этом случае вешку С₁ ставят примерно в створе линии АВ, провешивают линию C₁A, устанавливая в створе этой линии вешку D_1. После этого провешивают линию D₁B₁ устанавливая вешку С₂. Затем провешивают линию С₂А, устанавливая вешку D₂ и так далее, пока вешки С и D не будут в створе линии АВ, т.е. когда вешки С и D не смогут быть передвинуты.

Вешение через лощину. Его выполняют попеременно с двух концов. На рис. в скобках указаны номера вех, которые выставляют вешением с данной точки. Вехи 1, 2 выставлены путем вешения по линии АВ так, чтобы отмеченная пунктиром линия визирования попала наверх вешек в точках 1 и 2. После этого с точки В на линии визирования В₁ выставляют веху в точке 3 и, наконец, по линии визирования 1-3 веху 4 и по линии 2-4 веху 5.

Приборы для непосредственного измерения линий.

Для непосредственного измерения линий используют ленты, рулетки, проволоки. Чаще всего применяют стальные ленты землемерные (ЛЗ) длиной 20, 24, 50 м, шириной 1015 мм и толщиной 0,4-0,5 мм, к концам ленты прикреплены ручки. После измерений ленту наматывают на специальное кольцо. В комплект входят 6 или 11 шпилек.

Длина ленты равна расстоянию между штрихами 3 на ее концах, против концевых штрихов имеются вырезы, для шпилек, которыми лента закрепляется на поверхности земли при измерениях. На ленте специальными пластинами отмечены метры, круглыми заклепками - полуметры и отверстиями - дециметры. Отсчеты с точностью до сантиметров оценивают на глаз как десятые доли дециметра.

Мерные ленты и рулетка: а - лента на кольце; б - лента ЛЗ: 1 - вырезы для шпильки; 3 - штрихи ленты; 4 - пластинки с обозначением метров; 5 - дециметровые отверстия, в - шкалы ленты ЛЗШ; г - стальная рулетка на крестовине; д - рулетка в футляре

Для измерения линий с более высокой точностью используют шкаловые ленты типа ЛЗШ длиной 20, 24 или 50м. Концы этих лент имеют шкалы с миллиметровыми делениями (подписаны сантиметровые штрихи). Расстояние 1 между нулевыми делениями шкал равно длине ленты.

Кроме того, для измерения расстояний используют металлические рулетки на крестовине длиной 50, 75 и 100 м с ценой деления 1 мм на первом дециметре и 10 мм - на других частях рулетки и металлические рулетки на вилке длиной 20,30, 50 м. Для натяжения рулеток с силой 98Н используют пружинные динамометры. Используют также металлические и тесменные рулетки в футляре.

Для высокоточных линейных измерений применяют базисные приборы - инварные подвесные проволоки.

Измерение линий мерными приборами.

Перед измерением обозначенную вехами по створу линию выравнивают, устраняя препятствия и неровности грунта. Измерения выполняют задний и передний мерщики. Задний мерщик закрепляет шпилькой вырез ленты у начального штриха, фиксирует ногой полотно ленты перед шпилькой, рукой показывает направление перемещения переднего мерщика для укладки ленты в створе линии. Натянув ленту по створу, передний мерщик закрепляет шпилькой вырез ленты у конечного штриха и сообщает об этом заднему мерщику. А после этого задний мерщик вынимает из грунта шпильку, передний снимает ленту со шпильки (шпилька остается воткнутой в грунт) и оба с лентой идут по линии. Задний мерщик, дойдя до оставленной передним мерщиком шпильки, закрепляет на ней ленту и направляет переднего по створу линии, который, натянув ленту, втыкает вторую шпильку, сообщает об этом заднему мерщику, и процесс измерения продолжается аналогичным способом.

Передний мерщик, воткнув последнюю, шестую, шпильку, берет у заднего мерщика 5 шпилек, задний мерщик в журнале измерений отмечает передачу шпилек. В конце линии измеряют остаток r между шпилькой и конечной точкой линии. Длину линии D определяют по формуле

D=I00 k+20(n - l) + r,

где k- число передач, n - число шпилек у заднего мерщика.

При измерении отрезков рулеткой конечные ее штрихи отмечают на местности тонкими - гвоздями, а на твердом покрытии - прочерчиванием тонких линий.

Косвенный метод измерения линий.

При косвенном методе измерений длина линии определяется как функция от другой измеренной величины оптическими (нитяными), радио и светодальномерами.

По конструкции оптические дальномеры делятся:

а) дальномеры с переменным базисом и постоянным параллактическим углом.

б) оптические дальномеры с постоянным базисом и переменным углом.

а) дальномеры с переменным базисом и постоянным параллактическим углом.

В основу теории оптического дальномера положено решение очень вытянутого равнобедренного треугольника.

Точность нитяного дальномера теодолита 1:300 - 1:400

б) оптические дальномеры с постоянным базисом и переменным углом.

k - коэффициент дальномера

с - постоянное cлaгaeмoe дальномера с = с'+ с"

с' - расстояние от вертикальной оси теодолита до вершины параллактического угла.

с" - расстояние от плоскости штрихов рейки до ее оси.

Точность 1:1000-1:5000

2) Свето- и радиодальномеры основаны на измерении времени прохождения световыми волнами или радиоволнами измеряемого·расстояния, При этом скорость распространения волн считается известной.

Свето- и радиодальномеры позволяют измерять расстояния от нескольких десятков метров до нескольких десятков км с точностью от 1:15000 до 1:400000.

Подвесными мерными приборами измеряют расстояния с относительной погрешностью от 1: 5000 до 1:1000000.

9.3 Приведение наклонных линий к горизонту

При измерении линий по наклонной местности с углом наклона > 2є определяют горизонтальные проложения линий, для этого измеряют углы наклона теодолитом или эклиметром.

ДD - поправка за наклон линии к горизонту.

Если на отдельных участках измеряемая линия имеет различные по величине углы наклона, то измеряют длину каждого отрезка и его угол наклона вычисляют и вводят поправки в их длины. Просуммировав полученные горизонтальные проложения отрезков определяют горизонтальное пpoлoжeние всей линии AF.



Размещено на Allbest.ru

...