- •Раздел «Основные геодезические работы»
- •Тема I. Введение в высшую геодезию
- •Тема II. Государственные геодезические сети
- •Тема II. Производство угловых измерений в плановых государственных геодезических сетях
- •Тема III. Производство угловых измерений в плановых государственных геодезических сетях
- •Лабораторные работы
- •Лекция 1
- •Задачи высшей геодезии
- •1.2. Понятие о геоиде, квазигеоиде, земном эллипсоиде
- •1Имеется в виду среднее положение центра масс и оси вращения в теле Земли.
- •2.1.Основные системы координат, применяемые в высшей геодезии. Понятие о геодезических и астрономических координатах и азимутах
- •Понятие о геодезическом и астрономическом азимутах
- •Система плоских прямоугольных координат (х, y).
- •Лекция 3. Общие сведения о геодезических сетях
- •3.1. Классификация геодезических сетей
- •3.2. Назначение геодезических сетей
- •3.3. О плотности и точности построения ггс
- •Лекция 4. Методы, программы создания и модернизация геодезических сетей
- •4.1.Методы построения плановых геодезических сетей
- •4.2. Схемы и программы построения существующих опорных геодезических сетей
- •4.3. Совершенствование ггс ссср и Беларуси
- •Лекция 5. Последовательность выполнения работ по созданию плановой ггс. Закрепление пунктов на местности. Геодезические центры. Угломерные инструменты.
- •5.1. Последовательность выполнения работ по созданию плановой ггс
- •5.2. Закрепление пунктов на местности
- •5.4. Теория отсчитывания по кругу оптического теодолита
- •5.5. Контрольные испытания оптических теодолитов
- •Лекция 6. Ошибки высокоточных угловых измерений и меры ослабления их влияния.
- •6.1. Классификация ошибок угловых измерений
- •6.2 Влияние основных инструментальных погрешностей теодолита на результаты угловых измерений
- •7.1. Общие сведения о производстве высокоточных угловых измерений
- •7.2. Измерение горизонтальных направлений способом круговых приемов
- •7.3. Математическая обработка результатов угловых измерений на пункте в способе круговых приемов
- •Лекция 8. Высокоточные угловые измерения (продолжение)
- •8.1. Измерение горизонтальных углов способом всевозможных комбинаций
- •8.2. Уравнивание на станции результатов измерений в способе всевозможных комбинаций
- •8.3. Сравнение трудоемкостей двух классических способов
- •Лекция 9. Высокоточные угловые измерения (окончание)
- •9.1. Способ неполных приемов Аладжалова
- •9.2. Способ Томилина или видоизмененный способ всевозможных комбинаций
- •9.3. Меры по ослаблению влияния внешних условий на результаты измерений горизонтальных углов и направлений
- •Лекция 10. Элементы приведения. Последовательность работ на пункте триангуляции
- •10.1.Понятие элементов приведения. Вычисление поправок за элементы приведения
- •10.2. Графический способ определения элементов приведения
- •10.3. Последовательность работ на пункте триангуляции
- •10.4. Предварительные вычисления при обработке линейно-угловых плановых сетей
- •Лекция 11. Высокоточное геометрическое нивелирование:
- •11.1. Общие сведения о нивелирных сетях. Классификация и назначение нивелирных сетей. Государственная нивелирная сеть
- •11.2. Понятие о системах высот применяемых в геодезии
- •11.3. Классификация нивелирных знаков
- •Лекция 12. Приборы для нивелирования I и II классов. Поверки и исследования
- •12.1. Общие сведения о высокоточных нивелирах
- •12.3. Поверки и исследования высокоточных нивелиров и реек
- •Контрольные испытания высокоточных нивелиров
- •Лекция 13. Источники ошибок при высокоточном нивелировании и методы ослабления их влияния. Методика высокоточного нивелирования
- •Методы ослабления их влияния
- •13.2. Методика высокоточного нивелирования
- •Лекция 14. Полевые контроли при высокоточном нивелировании. Предварительная обработка
- •14.1. Полевые контроли при высокоточном нивелировании
- •14.2. Предварительная обработка результатов высокоточного нивелирования. Оценка точности
- •Лабораторная работа № 1 Определение погрешности совмещения штрихов шкал оптического микрометра
- •Лабораторная работа №2 Наблюдение горизонтальных направлений по способу круговых приемов
- •Лабораторная работа №3 Математическая обработка результатов наблюдений в способе круговых приемов
- •Лабораторная работа №4 Наблюдение горизонтальных углов по способу всевозможных комбинаций
- •Лабораторная работа №5 Математическая обработка результатов наблюдений в способе всевозможных комбинаций
- •Лабораторная работа №6 Определение цены деления цилиндрического уровня по рейке
- •Учреждение образования "полоцкий государственный университет"
- •Рабочая программа
- •Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе
- •1.1.Цели преподавания дисциплины
- •1.3. Виды занятий и формы контроля знаний
- •1. 4. Тематический план
- •1.5. Перечень дисциплин с указанием разделов /тем/, усвоение которых студентами необходимо для изучения данной дисциплины:
- •2. Содержание программы
- •2.I. Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий
- •2.2. Наименование тем, их содержание, объем в часах лабораторных занятий
- •3. Учебно – методические материалы по дисциплине
- •3. 1. Основная литература
- •3. 2. Дополнительная литература
- •5. Учебно-методическая карта дисциплины
- •6. Протокол согласованияучебной программы
Лекция 11. Высокоточное геометрическое нивелирование:
Общие сведения. Классификация и назначение нивелирных сетей. Понятие о системах высот, применяемых в геодезии. Нивелирные знаки
В предыдущих лекциях мы рассмотрели методы построения плановых государственных геодезических сетей, развиваемых с целью нахождения координат (х, у) центров пунктов. Однако для определения местоположения точки земной поверхности в пространстве необходима еще третья координата Н, обозначающая ее положение по высоте в некоторой высотной системе координат. Эта высотная координатная система задается в каждом государстве относительно некоторой исходной уровенной поверхности и распространяется на его территории методом высокоточного геометрического нивелирования, которому мы посвятим оставшиеся лекции по первому разделу высшей геодезии.
11.1. Общие сведения о нивелирных сетях. Классификация и назначение нивелирных сетей. Государственная нивелирная сеть
Нивелирные сети подразделяются:
Государственную нивелирную сеть.
Нивелирную сеть сгущения.
Нивелирную съемочную сеть.
Высокоточную нивелирную сеть специального назначения.
Государственная нивелирная сеть (ГНС) является высотной основой топографических съемок всех масштабов и всех геодезических измерений, проводимых для удовлетворения потребностей народного хозяйства, обороны страны, для решения научных и практических задач. Она развивается по принципу перехода от общего к частному и разделяется на нивелирные сети I, II, III и IV классов.
Нивелирная сеть I и II классов является главной высотной основой страны, которая создается по специально разработанным программам и схемам, предусматривающим выполнение высокоточных нивелирных работ на многие годы вперед. Основным назначением главной высотной основы страны является распространение единой системы высот на территорию всего государства. Кроме того, при помощи нивелирования I и II классов решают следующие научные задачи:
а) изучение фигуры и гравитационного поля Земли;
б) изучение современных вертикальных движений земной коры;
в) определение разностей уровней морей и океанов;
г) сейсмическое районирование территории страны, выявление предвестников землетрясений;
д) прогнозирование влияния производства на окружающую среду, особенно при добычи нефти, газа и других полезных ископаемых.
Нивелирные сети III и IY классов предназначены для обеспечения топографических съемок вплоть до масштаба 1:5000 и решения различных инженерно – геодезических задач.
Нивелирные сети сгущения служат высотной основой топографических съемок крупных масштабов (1:5000 – 1:500), а также инженерно геодезических работ. В зависимости от площади снимаемой территории и требуемой точности нивелирные сети сгущения развиваются в виде нивелирных полигонов и ходов 3 и 4 классов или технического нивелирования.
Высотная съемочная сеть является непосредственным высотным обоснованием топографических съемок всех масштабов и инженерно – геодезических работ. Она создается путем проложения между пунктами государственной нивелирной сети и сетей сгущения ходов технического или тригонометрического нивелирования.
Высокоточные нивелирные сети специального назначения создаются для различных специальных целей: на геодинамических полигонах для наблюдения за вертикальными деформациями земной поверхности; на промышленных и строительных площадках для монтажа оборудования или для наблюдения за осадками инженерно-технических сооружений и т.д. На каждом конкретном объекте такая нивелирная сеть создается по специальной программе. Специальные нивелирные сети могут создаваться в местной системе координат, но обязательно иметь высотную привязку к реперам государственной нивелирной сети.
Схема построения государственной нивелирной сети
Нивелирная сеть строится по принципу перехода от общего к частному, согласно которому вначале создается нивелирная сеть I класса, которая последовательно сгущается сетями II, III и IV классов.
Сеть I класса состоит из ходов, образующих замкнутые полигоны периметром около 3000-4000 км, или отдельных линий большой протяженности. Направление и протяженность этих линий обычно рассматривается и утверждается в специальных проектах Комитета по геодезии.
Нивелирная сеть II класса опирается на нивелирные линии I класса и создается в виде замкнутых полигонов. Периметры этих полигонов в обжитых районах составляют (400-800) км, в необжитых — (1000-2000) км.
Линии нивелирования I и II классов прокладывают, в основном, по железным, шоссейным и улучшенным грунтовым дорогам. При отсутствии дорог - по берегам больших рек, морей, тропам, зимникам.
Нивелирные сети III и IY классов развивают внутри полигонов высшего класса. Периметры нивелирных полигонов III класса в обжитых районах не превышают 150 км, в необжитых – 300 км. Периметры полигонов и длины отдельных линий IV класса не превышают 50 км.
Линии нивелирования всех классов на местности закрепляются постоянными знаками (реперами, скальными или стенными марками) не реже, чем через 5 км по трассе, в труднодоступных районах — не реже 6-7км.
В сетях I, II и III классов нивелирование прокладывают в прямом и обратном направлениях. Нивелирные ходы IV класса прокладывают только в одном направлении.
Вдоль всех нивелирных линий I и II классов, а в горных районах и вдоль линий III класса, по специальной программе выполняют гравиметрические измерения, что необходимо для вычисления поправок в измеренные превышения за переход к разностям нормальных высот.
Требования и допуски, соблюдаемые при производстве нивелирных работ в государственной сети, представлены в таблице 11.1.
Таблица 11.1.
Технические требования к производству
государственного нивелирования
Класс |
Периметр полигона (км), ср. |
Основные допуски |
СКО, мм/км
| |||||
Допустимая невязка, мм |
Длина плеча (м) ≤ |
Неравенство плеч (м) ≤ |
Накопление разностей плеч по секции (м) ≤ |
Высота визирного луча, не менее (м) |
Случайная
|
Систематическая
| ||
I |
3000-4000 |
3 |
50 |
0,5 |
1,0 |
0,8 |
0,5 |
0,05 |
II |
500-600 |
5 |
65 |
1,0 |
2,0 |
0,5 |
1,2 |
0,2 |
III |
150-200 |
10 |
75 |
2,0 |
5,0 |
0,3 |
5,0 |
- |
IV |
50 |
20 |
100 |
5,0 |
10,0 |
0,2 |
10,0 |
- |