4.Географическая система координат.

Малая ось эллипсоида пересекает поверхность последнего в двух точках, которые называются северными и южным полюсами. Плоскости, проходящие через ось вращения Земли, называются плоскостями земных меридианов, которые в сечении с поверхностью Земли образуют большие круги, называемые меридианами. Плоскость, перпендикулярная земной оси и проходящая через центр эллипсоида, называется плоскостью экватора. Большой круг, образующийся от пересечения этой плоскости с поверхностью эллипсоида, называется земным экватором. Плоскости, параллельные плоскости земного экватора в сечении с поверхностью Земли, образуют малые круги, называемые земными параллелями. Координатными осями системы географических координат приняты: экватор и один из меридианов, принимаемый за начальный; координатными линиями являются земные параллели и меридианы, а величинами, определяющими положение точек, т. е. координатами, географическая широта и географическая долгота.

5.Система плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера.

1 Система плоских прямоугольных координат Гаусса-Крюгера. Для целей крупномасштабного картографирования применяют равноугольную поперечно – цилиндрическую проекцию Гаусса - Крюгера. В этой проекции сохраняется подобие изображения фигур при переходе с поверхности эллипсоида на плоскость, а искажения длин линий не выходят за пределы графической точности. Однако это достигается за счет проецирования на плоскость не всей поверхности эллипсоида, а только небольшой зоны. По расчетам Гаусса она не должна превышать 6-ти градусов по долготе. В этой проекции земной эллипсоид меридианами разделен на 6-ти градусные зоны, каждая из которых отдельно проецируется сначала на боковую поверхность цилиндра, которая затем разворачивается в плоскость. Таких зон 60. Их нумерация идет от Гринвичского меридиана на восток.

6.Пространстаенная прямоугольная система координат.

Пространственная система-за начало координат принят центр эллипсоида.Ось ОХ лежит в пл-ти экватора на пересечении начального меридиана,ось ОУ лежит также а пл-ти экватора перпендикулярно оси ОХ.Ось ОZ совмещена с полярной осью эллипсоида.Положение точки определ-ся проекциями ее на оси координат.

7. Местная система координат.

Под местной системой координат понимается условная системакоординат, устанавливаемая в отношении ограниченной территории, не

превышающей территорию субъекта Российской Федерации, начало отсчетакоординат и ориентировка осей координат которой смещены по отношению кначалу отсчета координат и ориентировке осей координат единойгосударственной системы координат, используемой при осуществлении геодезических и картографических работ (далее - государственная система координат).Местные системы координат устанавливаются для проведения геодезических и топографических работ при инженерных изысканиях,строительстве и эксплуатации зданий и сооружений, межевании земель,ведении кадастров и осуществлении иных специальных работ.

8.Углы ориентирования.Связь между углами ориентирования.

Угол ориентирования всегда измеряется от северного направления ориентируемой линии.В зависимости от меридиана,относительно которого выполняется ориентирование, углы наз-ся: истинный азимут Аи, дирекционный угол α, магнитный азимут Ам.Аи-горизонтальный угол измеренный от северного раправления географического(истинного) меридиана по ходу часовой стрелки до направления данной линии.(0-360).α-гориз-й угол отсчитываемый от северного конца осевого меридиана или линии параллельной ему по ходу ч.с. до направления заданной линии(0-360).Ам-гориз-й угол между сев-м концом магнитного меридиана и направлением данной линии,отсчитанный по ходу ч.с.(0-360).

Аи = α - γз

Аи = α – γв

Ам = α + γв + δз

Ам = α + γв – δв

Ам = α – γз + δз

Ам = α – γз – δв.

9.Связь между дирекционными углами и прямоугольными координатами.

Пусть известны прямоуг-е координаты концов отрезка Ха,Уа,Хв,Ув.Сначала вычисляют румб линии

r_{AB =} arctg(y_B – y_A)/(x_B – x_A). По знакам приращений координат определяют название четверти,в которой находится линия АВ.Зная название румба линии можно перейти ку дирекционному углу.

10.Связь между дирекционными углами и горизонтальными углами многоугольника.

Уравнивание (увязка) горизонтальных углов

Пусть имеем две стороны хода АВ и ВС (рис.10.1) Дирекционный угол стороны АВ будем считать известным. Если обозначить через β правый по ходу горизонтальный угол, то

αВС = αАВ + 180? - β.

Дирекционный угол последующего направления равен дирекционному углу предыдущего направления плюс 180 и минус горизонтальный угол справа по ходу.

11.Понятие карты и плана.Классификация карт и планов.Номенклатура карт и планов.Условные топографические знаки.

Топографический план-уменьшенное подобное изображение на бумаге отдельных небольших участков земной поверхности.

План- чертеж состоящий из горизонтальных проложений полученных ортогональным проецированием соответствующих отрезков местности на горизонтальную плоскость.Карта – уменьшенное и закономерно искаженное изображение всей земли или отдельных частей ее пов-ти на плоскости.планы бывают топографические и контурные.на топографических изображают контуры и рельеф местности а на контурных – только ситуацию местности.карты классифицируют по масштабу, по охвату территории, по содержанию и по назначению.

Стандартными масштабами топографических карт в нашей стране являются: 1:1 000 000,1:100 000,1:50 000,1:25000 1:10 000;а топографических планов- 1: 5 000 1: 2 000 1: 1000 1: 500. Условные знаки топографических карт подразделяются на масштабные, внемасштабные линейные пояснительные и специальные.Масштабные – применяют для заполнения контуров природных с-х угодийОни сост-т из знака границы угодий и заполняющих его изображений или условной окраски.Внемасштабные –служат для изображения объектов размеры кот-х не выражаются в масштабе карты(мосты колодцы квартальные столбы).Линейные- объекты линейного характера(дороги линии связи, электропередач просеки в лесу).Пояснительные-подписи,дающие характеристики и наз-я объектов(глубина скорость течения грузоподъемность и ширина мостов).Специальные- устанавливают ведомства отраслей народного хозяйства.

12.Рельеф и его изображение на топографических картах и планах.Определение крутизны ската.Построение продольного профиля.Проведение линии с заданным уклоном.Проведение границ водосборной площади.

Рельеф- сов-ть неровностей земной пов-ти.На топографических картах и планах рельеф изображают горизонталями.Горизонталь – линия соединяющая точки земной пов-ти с одинаковыми высотами.Осн-ми хар-ми крутизны ската явл-ся уклон I или угол наклона v.

i_AB = (H_B – H_A)/d_AB; ν= arctg(H_B – H_A)/d_AB.Для определения крутизны ската достаточно определить по карте высоты концов отрезка и его длинуПрофиль – след от сечения пов-ти земли вертикальной плоскостью.Необходимо определить высоты горизонталейи длины линий от начальной точки профиля до каждого пересечения горизонтали и линии сечения.По горизонтали откладывают расстояния а по вертикали высоты горизонталей.Для проведения линии с заданным уклоном заложение,соответствующее i_max определяют с помощью графика заложений для уклонов.Велечину а устанавливают на измерителе.Ставят его одну иглу в начальную точку а второй делают засечку на горизонтали.от полученной точки на горизонтали откладывают а в направлении следующей горизонтали и.т.д. до конечной точки.Может быть нес-ко вариантов.чем меньше длина линии тем лучше.Граница водосборной площади проходит по водораздельным линиям хребтов через вершины и перевалы седловин.Проводить границу следует начиная от плотины в обе стороны нормально к горизонталям,до встречи с водораздельной линией,а затем провести водораздельную линию.

13.Методы измерения площадей на топографических картах и планах.Устройство планиметра и определение его цены деления.

Аналитический-те в кот-х вычисление площади осуществляется по формулам геометрии,а исходная информация получена из полевых измерений.Механический –принцип измерения основан на применении механических приборов(планиметр).Графический- вычисление площади осущ-ся по ф-м геометрии,но исходная инф-я получена из измерений по топограф-м картам или планам.Планиметр –механ-й приборпозволяющий путем обвода контура любой фигуры получить его площадь.Он состоит:каретка счетного механизма,колесо доп-го счетного механизма,полюсный рычаг,полюс,держатель,обводная точка,нанесенная на увеличительном стекле,обводной рычаг,ось вращения обводного рычага,счетчик целых оборотов измерительного колеса,измерительное колесо,верньер(нониус).Для определения цены деления планиметра измеряют контур,площадь кот-го известна(квадрат координатной сетки).Тогда: С = Р/(И₂ – И₁),Р- площадьквадрата координатной сетки,И1-отсчет по измерительной каретке в начале обвода И2-в конце обвода.выполняют не менее трех раз.

14.Сведения из теории погрешностей измерений.Классификация погрешностей.Свойства случайных погрешностейю\.

Измерить физическую величину-сравнить ее с другой однородной с ней принятой за единицу меры.Различают прямые(непосредственные) и косвенные(посредственные) измерения.Грубые погрешности(промахи)- по своей абсолютной величине превосходят некоторый установленный для данных условий измерений предел.Систематические- они или остаются постоянными при повторных измерениях одной и той же физич-й величины или закономерно изменяются(связаны с измерительными приборами.Случайные погрешности-сов-ть элементарных погрешностей,величины кот-х изменяются случайным образом и по знаку и по значению.

1свойство симметрии относительно нуля - положительные и отрицательные погрешности равновероятны; 2свойство компенсации – предел среднего арифметического из алгебраической суммы случайных погрешностей при неограниченном возрастании числа измерений стремится к нулю; 3свойство плотности - малые по абсолютной величине случайные погрешности встречаются чаще, чем крупные; 4свойство рассеивания; 5свойство ограниченности – случайная погрешность по абсолютной величине не может превзойти некоторого предела, зависящего от условий измерений;

15.Оценка точности многократных равноточных измерений одной величины.Формула Гаусса.Формула Бесселя.

1) Находят разности между измеренным значением и истинным ∆_i=l_i –X и проверяют принадлежность ряда ∆_I к случайным погрешностям; 2) Вычисляют значение систематической погрешности (λ = ∑∆/n) и исключают её из всех членов ряда ∆ (∆+l=e), получают ряд случайных погрешностей ε; 3) Вычисляют среднюю квадратическую погрешность по формуле Гаусса (m = √ ∑∆²/n =±1,7); 4).Вычисляют погрешность самой погрешности m _m= m /√2n; 5) Вычисляют предельную погрешность как утроенное значение средней квадратической; 6) Находят относительную среднюю квадратическую погрешность как m/x. 1находят арифметическую середину из результатов измерений, как L_ср = ∑ L_i/n; 2вычисляют уклонения от арифметической середины υ = L_i - L_ср. ; 3вычисляют среднюю квадратическую погрешность по формуле Бесселя m=(корень)∑ υ²/ (n-1) ; 4определяют среднюю квадратическую погрешность самой погрешности по формуле m _m = m/(корень)2 n; 5находят

предельную погрешность как m_пред =3 m; 6вычисляют относительную среднюю квадратическую погрешность m_отн = m / L_ср; 7вычисляют среднюю квадратическую погрешность арифметической средины M_Lср = m /√ n; 8записывают окончательный результат как L_ср ±3 M_Lср.

16.СКП функции измеренных величин. СКП арифметической серидины.

СКП ф—ии z= f(x,y,…t). m_z²= ( ðz/ðx )²m²_x + ( ðz/ðy )²m²_y +…+ ( ðz/ðt )²m_t²

есть функция измеренных величин: L_○ =S L_i /n следовательно средняя квадратическая ошибка равна: M²_LCP= m²_l1/ n² + m²_l2/ n² +…..+ m²_{l n} / n² или M _L○ = m/√n.

17.Понятие о неравноточных измерениях.

К неравноточным измерениям относятся результаты измерения одной и той же величины, выполненные приборами различной точности; различным числом приемов и т.д. То есть к неравноточным измерениям относятся те, результаты которых имеют разные средние квадратические погрешности.

18.Горизонтальные углы.Принципиальная схема устройства теодолита.

горизонтальный угол- мера двугранного угла,образованного вертикальными плоскостями N и P,проходящими через стороны ОА и ОВ.Если рассеч двугранный угол горизонтальной плоскостью Q то след от сечения и будет являться горизонтальным углом β(0-360)

1-кремальера(барабан фокусировки)2-закрепительный винт зрительной трубы3-окуляр микроскопа4-зрительная труба5-зеркало для подсветки шкал6-колонка 7-подставка(трегер) 8-барабан перестановки лимба ГК 9- закрепительный винт алидады 10-юстировочные винтыцилиндрического ур-ня 11-окуляр зрит-й трубы 12-защитный колпачок сетки нитей 13-цилиндрич-й ур-нь 14-наводящий винт алидады 15-наводящий винт зрит-й трубы 16- коллиматорный визир 17-оптический центрир.

19.Основные части теодолита:зрит-я труба,уровни,отсчетные приспособления,гориз-й и верт-й круги.

устройство зрительной трубы:1-объектив2-зубчатая рейка 3-сетка нитей 4-окуляр 5-диоптрийное кольцо 6-предохранительный колпачок сетки нитей 7-фокусирующая линза 8- оправа фокусирующей линзы 9-кремальера.

Цилиндрический уровень предназначен для приведенияв горизонтальное положение плоскости лимба ГК.он представляеи собой стеклянную ампулу,внутренняя поверхность кот=го отшлифована по дуге радиуса R.

На лимбе ГК нанесена градусная шкала с ценой деления 1^о.Оцифровка градусов выполнена по ходу ч.с.Цена деления алидады как ГК так и ВК = 5^’шкала лимба ВК имеет оцифровку от 0-60 и от -0до -60.Гориз-й круг сост-т из лимба и алидады.Лимб представляет собой стеклянный круг с нанесенными градусными делениями от 0-360,а на алидаде нанесена отсчетная шкала.Шкалы лимба и алидады ГК и ВК передаются в поле зрения отсчетного микроскопа.Алидада ГК имеет закрепительный и наводящий винт который служит для точного наведения сетки нитей на визирную цель.

20.Поверки и юстировки теодолита.

1.Ось цил-го ур-ня UU алидады ГК д.б. перпендикулярна к оси вращения теодолита ОО 2.Визирная ось VV зрительной трубы д.б. перпендикулярна к оси вращения трубы НН. 3.Ось вращения НН зрит-й трубы д.б. перпендикулярна к оси вращения теодолита ОО.

4.Вертикальная нить сетки нитей д.б. параллельна оси вращения теодолита.

1. Теодолит устанавливают на штатив и приводят в рабочее положение. Для этого поворотом алидады устанавливают проверяемый уровень по направлению, соединяющему два подъемных винта, например 1-3. Вращая их в противоположных направлениях, приводят пузырек уровня на середину ампулы (в нуль-пункт). Снимают отсчет по горизонтальному кругу и поворачивают алидаду на 180⁰. Если пузырек остался в НП или отклонился не более чем на одно деление, то условие выполнено. В противном случае исправительными винтами уровня перемещают пузырек по направлению к нуль-пункту на половину дуги отклонения. Теперь ось цилиндрического уровня перпендикулярна оси вращения теодолита. Что бы убедиться в этом поверку повторяют. 2. Если данное условие выполняется, то визирная ось зрительной трубы vv´, при вращении зрительной трубы вокруг оси вращения нн′, образует коллимационную плоскость. После приведения теодолита в рабочее положение коллимационная плоскость отвесна. Относительно её устанавливают строительные конструкции в отвесное положение. Если данное условие не выполняется, то визирная ось при вращении зрительной трубы вокруг своей оси образует не плоскость, а эллиптическую поверхность. Угол не перпендикулярности визирной оси к оси вращения зрительной трубы с называется коллимационной

м₂

ошибкой.

м₁

ПРОВЕРКА: Устанавливают теодолит на штатив и приводят в рабочее положение. Для поверки выбирают удаленную точку, находящуюся примерно на одном уровне с осью вращения трубы. Снимают отсчет по горизонтальному кругу при КЛ и КП. Если отсчеты при КЛ и КП отличаются ровно на 180^о, то условие выполняется. Величину кол. ошибки вычисляют по формуле: с = 0.5((КЛ- КП±180⁰). Если величина с не превышает двойной точности теодолита, то условие выполняется. ЮСТИРОВКА: вращением наводящего винта алидады, устанавливают отсчет на горизонтальном круге, вычисленный как КП₀=КП + с или КЛ₀=КЛ – с. Эти отсчеты свободны от кол. погрешности. Вращением наводящего винта алидады, сетка нитей сойдет с наблюдаемой цели. Действуя исправит винтами сетки нитей, совмещают центр сетки с изображением наблюдаемой точки.3.Установив теодолит в 30-40 м от стены здания и тщательно приведя лимб в гориз-е положение наводят центр сетки нитей на высоко расположенную точку стены.Открепляют зрит-ю трубу при зактепленной алидаде и наклоняют ее до гориз-го положении.На стене отмеч-т точкув кот-ю проецируется центр сетки.Переводя зрит-ю трубу через зенит открупляют алидаду и при втором положении круга повторяют.4.приводят теодолит в рабочее положение и наводят вертикальную нить сетки на нить отвеса,подвешенного в 10-15м от теодолита если вертикальная нить сетки совпадает с нитью отвеса то выполняется.В противном случае снимают предохранительный колпвчок сеточной диафрагмы и ослабив винты поворачивают диафрагму на требуемый угол.Закрепляют винты крепежные и повторить поверку.

21.Вертикальные углы.Способы измерения.Место нуля ВК,его определение и приведение к нулю.Погрешности влияющие на точность измерения верт-х углов.

Верт-й угол(угол наклона)- угол в вертик-й плоскости составленный линией горизонта UU и линией визирования UA или UB.Теодолит приводят в рабочее положение.При КЛ вращением наводящего винта зрит-й трубы наводят среднюю нить на визирную цель.Снимают отсчет.Открепляют зрит-ю и алидаду ГК переводятзрит-ю трубу через зенит и снова наводят на туже цель при КП.снимают отсчет.вычисляют угол наклона ν = ( КЛ-КП )/2=КЛ –МО=МО- КП.МО- отличие отсчета по ВКот нуля при гориз-м положении визирной оси и оси цил-го ур-ня.Место нуля определяют аналогично.МО =(КЛ + КП/2 если Т30,то МО = ( КЛ+КП+180 )/2.

Погрешности:1.Погрешность приведения в НП пузырька цилиндрического уровня.2.Погрешность отсчета по шкале ВК. 3.Погрешность визирования 4.Погрешность связанная с невертикальностью визирной цели(рейки).5.Рефракция визирного луча.6.Погрешность неучета МО при вычислении угла наклона.

22.Способы измерения горизонтальных углов.

Открепляют алидаду ГК и зрительную трубу и отведя алидаду на 30-40^о влево от направления ОА наводят на визирную цель установленную в тА.В этом положении алидаду закрепляют и вращая наводящий винт алидады по ходу Ч.с. вводят визирную цель в бисектор.Снимают отсчет.Открепляют алидаду и зрит-ю трубу и наводят трубу на визирную цель,и после закрепления винта алидады и зрит-й трубы вводят визирную цель в биссектор.Снимают отсчет.Вычисляют гориз-й угол вычитая из отсчета на правое направление левое.

23.Погрешности влияющие на точность измерения гориз-х углов.Их ослабление.

Погрешности нанесения штрихов на лимбе,отклонение от сферической формы внутренней пов-ти ампулы ур-ня.Несовпадение центров лимба и алидады.Качество работы закрепительных и наводящих винтов,невыполнение взаимного расположения осей теодолита.Измерения следует проводить в спокойные часы атмосферы,Рейку устанавливать на закрепленную точку,Наведение осуществлять только наводящим винтом алидады на ввинчивание,визирную цель вводить в биссектор сетки нитей в цетре поля зрения трубы.

24.Методы измерения длин линий.Приборы.

Приборы для линейных измерений подразделяются на:механические(рулетки,землемерные ленты,проволоки)оптические(нитяной дальномер)электромагнитные дальномеры(светодальномеры,радиодальномеры).Измерение расстояний производят непосредственно(мерный прибор укладывают в створ измеряемого отрезка) или косвенно(измеряют вспомогательные параметры).

25.Механические мерные приборы.Погрешности влияющие на точность измерений и методы их ослаблений.

Механические приборы-рулетки землемерные ленты проволоки.Погрешность компарирования мерного прибора.(сравнить рулетку с эталоном).Неровности местности,вызывают провисание изгибы и перегибы рулетки.Погрешность фиксирования концов мерного прибора.Погрешность укладывания в створ мерного прибора.Погрешность определения температуры прибора.Состояние грунта(каменистый,болотистый,песчаный…)Погрешнеость в натяжении мерного прибора.Погрешность отсчитывания по шкале мерного прибора.

26.Нитяной дальномер.Схема его устройства,методика измерения длин линий.Приведение длин линий на горизонт-ю плоскость.Точность.

Нитяной дальномер представляет собой сетку нитей на кот-й три горизонт-е нити одна из кот-х проходит через центр сетки нитей а две другие симметрично средней нити-дальномерные. D₁/l = f/p f/p –коэффициент нитяного дальномера. тогда D₁ = Kl.В современных зрительных трубах К=100, а постоянное слагаемое c мало и его чаще всего не учитывают.При измерении расстояний нитяным дальномером условие что визирная ось зрит-й трубы горизонтальна и перпендикулярна рейке не выполняется ввиду наклона визирной оси на угол ν.Тогда горизонтальное проложение линии равно:d = Dcos²ν.Погрешность ∆К≤0,5%С учетом влияния других факторов относительная погрешность измерения рассояний нитяным дальномером составляет 1:300.Т.к. точность невысока,то применять нитяной дальномер в строительно-монтажных работах не рекомендуется.