14.Вертикальная съемка. Нивелирование его сущность . Изучение устройство нивелира его поверки.
Вертикальная съёмка делается в случаях, когда нужны данные о рельефе местности. Он может быть выражен численными отметками в заданной системе высот и горизонталями – сплошными замкнутыми линиями, соединяющими на местности точки с одинаковыми отметками. Расстояние по высоте между соседними горизонталями называется высотой сечения рельефа. Чем меньше высота сечения рельефа, тем выше стоимость геодезических работ.
Нивелирование, определение высот точек земной поверхности относительно исходной точки («нуля высот») или над уровнем моря. Нивелирование - один из видов геодезических измерений, которые производятся для создания высотной опорной геодезической сети (т. е. нивелирной сети) и при топографической съёмке (см. Топография), а также в целях проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений, железных и шоссейных дорог и т.д. Результаты Нивелирование используются в научных исследованиях по изучению фигуры Земли, колебаний уровней морей и океанов, вертикальных движений земной коры и т.п. По методу выполнения Нивелирование различают: геометрическое, тригонометрическое, барометрическое, механическое и гидростатическое Нивелирование При изучении фигуры Земли высоты точек земной поверхности определяют не над уровнем моря, а относительно поверхности референц-эллипсоида и применяют методы астрономического или астрономо-гравиметрического нивелирования. Геометрическое Нивелирование выполняют путём визирования горизонтальным лучом трубой нивелира и отсчитывания высоты визирного луча над земной поверхностью в некоторой её точке по отвесно поставленной в этой точке рейке с нанесёнными на ней делениями или штрихами (см. Геодезические инструменты). Обычно применяют методНивелирование из середины, устанавливая рейки на башмаках или колышках в двух точках, а нивелир - на штативе между ними (рис. 1). Расстояния от нивелира до реек зависят от требуемой точности Нивелирование и условий местности, но должны быть примерно равны и не более 100-150 м. Превышение h одной точки над другой определяется разностью отсчётов а и b по рейкам, так что h = a - b. Так как точки, в которых установлены рейки, близки друг к другу, то измеренное превышение одной из них относительно другой можно принять за расстояние между проходящими через них уровенными поверхностями. Если геометрическим Нивелирование определены последовательно превышения между точками А и В, В и С, С и D и т.д. до любой удалённой точки К, то путём суммирования можно получить измеренное превышение точки К относительно точки А или исходной точки О, принятой за начало счёта высот. Уровенные поверхности Земли, проведённые на различных высотах или в различных точках земной поверхности, не параллельны между собой. Поэтому для определения нивелирной высоты точки К необходимо измеренное превышение относительно исходной точки О исправить поправкой, учитывающей непараллельность уровенных поверхностей Земли.
16 Ориентирование линий. Географические и магнитные меридианы. Магнитное склонение. Истинные и магнитные азимуты линий. Румбы. Сближение меридианов. Дирекционные углы.
Ориентировать линию местности — это означает отыскать ее направление относительно какого-нибудь другого направления, принимаемого за начальное. Горизонтальный угол меж начальным направлением и ориентируемой линией именуется ориентирным углом. В качестве начальных в геодезии принимают направления настоящего (географического) меридиана, магнитного меридиана либо осевого меридиана зоны, т. е. оси Ох либо полосы, ей параллельной. В зависимости от избранного начального направления ориентирным углом может быть настоящий азимут, магнитный азимут, дирекционный угол либо румб.
Географический меридиан (Р) – линия сечения поверхности земного шара плоскостью, проходящей через Северный и Южный географические полюсы (через ось вращения Земли) и выбранную точку земной поверхности.
Магнитный меридиан – это проекция оси свободно подвешенной магнитной стрелки на уровенную поверхность.
Магнитное склонение δ (сигма) – угол между географическим (Р) и магнитным (Аm) меридианами в точке земной поверхности. Магнитное склонение считается положительным, если северный конец магнитной стрелки отклонен к востоку от географического меридиана, и отрицательным – если к западу. Значение магнитного склонения указывается на магнитных картах и используется для определения истинного меридиана по показанию магнитного компаса
Сближение меридианов — угол γ (рисунок 34) между северным направлением истинного меридиана данной точки и вертикальной линией координатной сетки (или линией, параллельной ей)
Магнитным азимутом Am направления КЕ (рисунок 32) называется горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки (от 0 до 360 градусов) от северного направления магнитного меридиана (М) до определяемого направления.
Географическим азимутом А (истинный азимут) называется горизонтальный угол, отсчитанный по ходу часовой стрелки (от 0 до 360 градусов) от северного направления географического меридиана Р (истинного меридиана) до направления ориентируемой линии КЕ. Направлению географического меридиана на топографической карте соответствуют боковые стороны ее рамки.
Переход от магнитного азимута к географическому азимуту может быть выполнен по формуле: А = Аm ± δ
Дирекционный угол – угол α, измеряемый по ходу часовой стрелки от 0 до 360° между северным направлением осевого меридиана зоны (вертикальной линии координатной сетки) и направлением ориентируемой линии
Румбом линии местности в данной точке называют горизонтальный угол r, измеренный от ближайшего направления меридиана (северного или южного) до направления данной линии. Пределы изменения румба от 0° до 90°. Название румба зависит от названия меридиана: географический (истинный), дирекционный или магнитный.
Дирекционный румб rα, географический (истинный) rи и магнитный румб rт линии вычисляются по формулам:
17 . Предмет и содержание дисциплины «Основы геодезии» . Дисциплины, связанные с картографией и топографией, геодезии.
Слово “геодезия” образовано из греческих слов “ge” – земля и “dazomai” – разделяю, делю на части; если перевести его дословно, то получится “землеразделение”. Это название соответствовало содержанию геодезии во времена ее зарождения и начального развития. Так, в Египте задолго до нашей эры измерялись размеры земельных участков, строились оросительные системы; все это выполнялось с участием геодезистов.
В настоящее время геодезия – это наука о методах определения фигуры и размеров Земли и изображения ее поверхности на картах и планах, а также о способах проведения различных измерений на поверхности Земли (на суше и акваториях), под землей, в околоземном пространстве и на других планетах.
Известный ученый-геодезист В.В.Витковский так охарактеризовал геодезию: “Геодезия представляет одну из полезнейших отраслей знания; все наше земное существование ограничено пределами Земли, и изучать ее вид и размеры человечеству так же необходимо, как отдельному человеку – ознакомиться с подробностями своего жилья”.
Среди многих задач геодезии можно выделить долговременные задачи и задачи на ближайшие годы.
К первым относятся:
* определение фигуры, размеров и гравитационного поля Земли, * распространение единой системы координат на территорию отдельного государства, континента и всей земли в целом, * изображение участков поверхности земли на топографических картах и планах, * изучение глобальных смещений блоков земной коры.
Ко вторым в настоящее время относятся:
* создание и внедрение ГИС – геоинформационных систем, * создание государственных и локальных кадастров: земельного, водного, лесного, городского и т.д., * топографо-геодезическое обеспечение делимитации (определения) и демаркации (обозначения) государственной границы России, * разработка и внедрение стандартов в области цифрового картографирования, * создание цифровых и электронных карт и их банков данных, * разработка концепции и государственной программы повсеместного перехода на спутниковые методы автономного определения координат, * создание комплексного национального атласа России и другие.
Усложнение и развитие геодезии привело к разделению ее на несколько научных дисциплин.
Высшая геодезия изучает фигуру Земли, ее раз меры и гравитацонное поле, обеспечивает распространение принятых систем координат в пределах государства, континента или всей поверхности Земли, занимается исследованием древних и современных движений земной коры, а также изучает фигуру, размеры и гравитационное поле других планет Солнеч ной системы.
В 1960-х годах начал интенсивно развиваться новый раздел высшей геодезии – космическая (спутниковая) геодезия. Задачами данной дисциплины являются исследование основных параметров и внешнего гравитационного поля Земли и других планет Солнечной системы, а также определение координат пунктов земной поверхности в геоцентрической системе координат.
Топография (“топос” – место, “графо” – пишу; дословно – описание местности) изучает методы топографической съемки мест ности с целью изображения ее на планах и картах.
Картография изучает методы и процессы создания и использования карт, планов, атласов и другой картографической продукции.
Фотограмметрия (фототопография и аэрофототопо графия) изучает методы создания карт и планов по фото- и аэрофотоснимкам.
Инженерная геодезия изучает методы и средства проведения геодезических работ при изысканиях, проектировании, строительст ве и эксплуатации различных инженерных сооружений.
Маркшейдерия (подземная геодезия) изучает мето ды проведения геодезических работ в подземных горных выработках.
Уже из этого неполного перечня геодезических дисциплин видно, какие разнообразные задачи – и теоретического, и практического характера, – приходится решать геодезистам, чтобы удовлетворить требования государственных и частных учреждений, компаний и фирм. Для государственного планирования и развития производительных сил страны необходимо изучать ее территорию в топографическом отношении. Топографические карта и планы, создаваемые геодезистами, нужны всем, кто работает или передвигается по Земле: геологам, морякам, летчикам, проектировщикам, строителям, земледельцам, лесоводам, туристам, школьникам и т.д. Особенно нужны карты армии: строительство оборонительных сооружений, стрельба по невидимым целям, использование ракетной техники, планирование военных операций, – все это без карт и других геодезических материалов просто невозможно.
Геодезия занимается изучением Земли в содружестве с другими “геонауками”, то-есть, науками о Земле. Физические свойства Земли в целом изучает наука “физика Земли”, строение верхней оболочки нашей планеты изучают геология и геофизика, строение и характеристики океанов и морей – гидрология, океанография. Атмосфера – воздушная оболочка Земли – и процессы, происходящие в ней, являются предметом изучения метеорологии и климатологии. Растительный мир изучает геоботаника, животный мир – зоология. Кроме этого, есть еще география, геоморфология и другие. Среди всех наук о Земле геодезия занимает свое место: она изучает геометрию Земли в целом и отдельных участков ее поверхности, а также геометрию любых объектов (и естественного, и искусственного происхождения) на поверхности Земли и вблизи нее.
Геодезия, как и другие науки, постоянно впитывает в себя достижения математики, физики, астрономии, радиоэлектроники, автоматики и других фундаментальных и прикладных наук. Изобретение лазера привело к появлению лазерных геодезических приборов – лазерных нивелиров и светодальномеров; кодовые измерительные приборы с автоматической фиксацией отсчетов могли появиться только на определенном уровне развития микроэлектроники и автоматики. Что же касается информатики, то ее достижения вызвали в геодезии подлинную революцию, которая происходит сейчас на наших глазах.
В последние годы строительство так называемых уникальных инженерных сооружений потребовало от геодезии резкого повышения точности измерений. Так, при монтаже оборудования мощных ускорителей прихо дится учитывать десятые и даже сотые доли миллиметра. По результатам геодезических измерений изучают деформации и осадки действующего промышленного оборудования, обнаруживают движение земной коры в сейсмоактивных зонах, наблюдают за уровнями воды в реках, морях и океанах и уровнем грунтовых вод.
Возможность использования искусственных спутников Земли для решения геодезических задач привела к появлению новых разделов геодезии – космической геодезии и геодезии планет. Подтверждаются слова К.Э. Циолковского: “Земля – колыбель человечества, но нельзя вечно жить в колыбели.”
19Значение топографии и геодезии в профессиональной подготовке географов.
Топография (от греч. topos – место, местность и grapho – пишу), научно-техническая дисциплина, изучающая земную поверхность и размещенные на ней объекты в геометрическом отношении, с целью изображения их на топографических картах, планах и профилях. Главной задачей топографии является - создание топографических карт и планов.
Большое значение геодезические работы имеют в сельском хозяйстве, с которым геодезия связана с древних времен. Проведение землеустроительных работ, направленных на рациональное использование земельных ресурсов, учет сельскохозяйственных земель и их качества, строительство гидромелиоративных и гидротехнических сооружений – все это тесно связано с геодезическими измерениями.
Они участвуют в решении таких народнохозяйственных задач, как комплексное использование природных ресурсов, разработка планов и путей преобразования крупных регионов, изучение современных природных процессов в ландшафтах и их прогнозирование. Географами изучаются рациональное размещение производительных сил, развитие территориально-производственных комплексов, развитие системы расселения городов и сельских населенных пунктов, использование трудовых ресурсов, организация рекреационной деятельности, развитие экономических и культурных связей с зарубежными странами.
Геодезисты и топографы проводят топографическую съемку и составляют план местности, дешифрируют аэрофотоснимки, проводят комбинирование съемки на фотопланах.
студенты получают навыки: проводить комплексные научные исследования в области изучения природно-территориальных и социально-экономических систем на глобальном, региональном и локальном уровнях; оценивать природно-ресурсный потенциал территории и возможностей его хозяйственного освоения; выявлять направления и интенсивность хозяйственного освоения природных комплексов и их антропогенных трансформаций; решать эколого-географические задачи, связанные с организацией и размещением социально-экономических систем; прогнозировать развитие территориальных природных и социально-экономических систем; устанавливать закономерности взаимодействия между человеческим обществом и географической средой; работать в органах и учреждениях системы образования.
21. Зависимость между азимутами истинными и магнитными, азимутами и румбами. Значение азимутов.
Азимутом называется горизонтальный угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного направления меридиана до направления движения. Величина азимута может меняться от 0 до 360°. В зависимости от того, какой меридиан принимается за начало отсчета, истинный или магнитный, азимуты одного и того же направления бывают истинными и магнитными, отличающимися между собой величиной магнитного склонения.
Взаимосвязь между азимутами может быть выражена следующей зависимостью
Связь магнитного азимута А с истинным а выражается следующим простым уравнением: а - А =6, где 6 представляет величину склонения магнитной стрелки
азимутами и румбами
Азимуты и румбы тесно связаны между собой. Эта зависимость, разная для каждой четверти, позволяет переходить от азимутов к румбам и обратно. Между румбами сторон и градусной величиной угла поворота существует определенная зависимость, позволяющая по румбам определять величину угла. Эту зависимость можно выразить так - если вторые буквы названий румбов одинаковы, а первые различны, то угол равен сумме румбов.
Если первые буквы названий одинаковы, а вторые различны, то угол равен 180° без суммы румбов. Если названия румбов совершенно различны, то угол равен разности румбов. Если названия румбов совершенно одинаковы, то угол равен 180° минус разность румбов. Эта зависимость относится к углам не более 180°.
Если же внутренний угол более 180°, то для определения его полученную по румбам величину необходимо отнять от 360°. Зная предыдущий азимут и внутренний угол, можно вычислить последующий азимут.
23.Измерение по топографической карте площадей. Способы измерений. Ошибки измерений и их устранение.
Определение площадей по квадратам километровой сетки. Площадь участка определяется подсчетом целых квадратов и их долей, оцениваемых на глаз. Каждому квадрату километровой сетки соответствует: на картах масштаба 1:25000 и 1:50000—1 кв. км, на картах масштаба 1:100 000 — 4 кв. км, на картах масштаба 1:200000—16 кв. км.
Аналитический способ. Если участок представляет собой замкнутый многоугольник, то, сняв с плана прямоугольные координаты его вершин, площадь участка вычисляют по формуле:
,
где i - номера вершин многоугольника, пронумерованных по ходу часовой стрелки.
По этой же формуле можно вычислить площадь с криволинейными границами, если координаты точек границы сняты так часто, что отрезки между точками можно считать прямыми. В последнем случае съём координат выполняют с помощью специального прибора – дигитайзера, а вычисления выполняют на ЭВМ.
Графические способы. Участок на плане разбивают на простые геометрические фигуры (обычно – треугольники), элементы которых измеряют с помощью измерителя и поперечного масштаба, а площади вычисляют по известным формулам и суммируют.
Разбиение площади на простые фигуры выполняют также, применяя палетки. Палетка - лист прозрачного материала (восковки, лавсана, пластика), на который нанесена сетка квадратов размером 2×2 мм или система равноотстоящих параллельных линий. Наложив палетку с квадратами на план, подсчитывают число квадратов, уместившихся в измеряемой площади, оценивая дробные части квадратов на краях участка на глаз. Результат подсчёта умножают на площадь одного квадрата.Палеткой с параллельными линиями площадь делится на трапеции, в каждой из которых измеряют длину средней линии. Суммируя площади трапеций, равные произведению длины средней линии на расстояние между линиями, определяют площадь участка.
Точность определения площади с помощью палеток - 1/50.
Полярный планиметр. См выше
Разница 
между
результатами измерения X' и истинным
значением Q измеряемой величины
называется погрешностью измерения :
|
Случайные ошибки при измерениях обусловлены влиянием большого числа факторов, случайным образом изменяющихся в процессе эксперимента. Например, источником случайных ошибок при взвешивании на аналитических весах может явиться неоднородность в распределении температуры в различных частях весов, влияние колебаний стола из-за проезжающего мимо здания грузовика и т.п.
При повторных измерениях случайные ошибки с одинаковой вероятностью приводят к отклонениям значений измеряемых величин от истинного значения как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения, т.е. случайные ошибки имеют разные численные значения и знаки.
Полностью исключить случайные ошибки нельзя, но их можно уменьшить за счет увеличения числа измерений при одних и тех же условиях эксперимента.
Итак, при измерениях неизбежно возникают погрешности. Теория погрешностей указывает на то, как следует вести измерения и их обработку, чтобы допущенные ошибки были минимальными. Кроме того, устанавливаются пределы, внутри которых заключается точное значение определяемой величины.
Способы устранения- раскидать невязку…переизмерить несколько раз
24.Топографические съемки. Виды топографических съемок и приборы для их выполнения. Особенности и различия мензульной, контурно-комбинированной и тахеометрической съемок
Топографи́ческая съёмка — совокупность работ по созданию топографических карт или планов местности посредством измерений расстояний, высот, углов и т. п. с помощью различных инструментов (наземная съёмка), а также получение изображений земной поверхности с летательных аппаратов (аэрофотосъёмка, космическая съёмка).
Если съемку выполняют только для получения плана местности без изображения рельефа, то такую съемку называют ситуационной или горизонтальной. Если в результате съемки должны быть получены план и цифровая модель местности или карта с изображением рельефа, то такую съемку называют топографической. В зависимости от основного используемого прибора различают несколько видов съемок. Теодолитная съемка выполняется с помощью теодолита и мерных приборов. В современных условиях в качестве мерных приборов используют светодальномеры. Поэтому теодолитную съемку удобнее всего производить теодолитом со светодальномерной насадкой или электронным тахеометром. Теодолитные съемки используют для создания ситуационных планов и карт масштаба 1:2000,1:5000 и 1:10 000. Ее широко используют для съемки полосы вдоль трассы автомобильных дорог, для съемки долины реки при изысканиях мостовых переходов. Тахеометрическая съемка выполняется с помощью теодолитов и тахеометров (номограммных или электронных). В настоящее время это один из основных методов съемки подробностей и рельефа местности.
Т.С. является наиболее распространенным методом наземной топографической съемки.Быстрота тахеометрической съемки достигается благодаря тому, что все измерения,необходимые для определения положения снимаемой точки местности как в плане,так и по высоте, выполняются комплексно, одним измерительным инструментом -тахеометром при одном наведении трубы. План местности при этом методесоставляется камеральным путем.
Тахеометрическаясъемка имеет существенное преимущество перед всеми другими видами наземных съемокв тех случаях, когда полевую часть работы требуется выполнить в кратчайший срокили когда нет благоприятной погоды для выполнения съемки другими методами. Онаприменяется для создания планов небольших участков как основной вид съемки илив сочетании с другими видами, а также при съемках вдоль трасс, проектируемых исуществующих линейных сооружений, застроенной территории и там, где применениедругого вида съемки экономически нецелесообразно и технически невозможно. Этотметод съемки может применяться для вертикальной съемки рельефа с одновременнойподсъёмкой ситуации на площадях, покрытых горизонтальной съемкой.
Недостаткомтахеометрической съемки является то, что составление плана камеральным путемисключает возможность сличения его с местностью, вследствие чего возможныпропуски отдельных деталей и искажения в изображении рельефа.
Плановое положениеснимаемых точек местности при тахеометрической съемке определяется путемизмерения, полярных координат, т. е. измеряется горизонтальный угол междунаправлениями на точку съемочного обоснования и снимаемую точку до снимаемойточки местности.
Расстояния, какранее отмечалось, при тахеометрической съемке определяются дальномером.
Мензульная съемка осуществляется с использованием двух приборов: мензулы и кипрегеля, с помощью которых непосредственно на местности получают топографический план. Это устаревший вид топографической съемки, который несмотря на одно явное достоинство, связанное с возможностью непосредственного контроля качества производимых работ, страдает существенными недостатками, такими как: выполнение всего комплекса работ в полевых условиях, невозможность использования средств автоматизации и вычислительной техники для сбора, регистрации и обработки данных, проблемы с подготовкой топографических планов на графопостроителях и с подготовкой ЦММ. В настоящее время уже практически не используется. Мензульная съемка выполняется с помощью мензулы и кипрегеля и позволяет непосредственно на месте проведения полевых работ составлять топографический план в карандаше. Применяется она в тех случаях; когда становится нецелесообразным производство аэрофотосъемки или других, видов наземных съемок.Выполнение мензульной съемки основано на графическом определении, на планшете взаимного положения отдельных точек местности, как между собой, так и относительно пунктов геодезической основы. Положение точек местности определяется применением двух систем координат: полярной и. биполярной (засечки).
Контурно-Комбинированная съёмка, вид полевых топографических работ, при которых высотная и контурная съёмки местности осуществляются нафотоплане, как правило, в едином комплексе, одновременно и непосредственно в натуре. При Комбинированная съёмка рельеф воспроизводится в горизонталях с помощью мензулы на основе высотных ходов и набора пикетов (высотных точек), а контуры и местные предметы — путём дешифрирования их аэрофотоизображения (при необходимости в сочетании с досъёмкой отдельных объектов). Применяется взамен основной (в значительной части камеральной) стереотопографической съёмки при создании топографических карт некоторых залесенных, застроенных и открытых плоских районов и создании крупномасштабных планов с особо детальной передачей рельефа в районах мелиорации, горных разработок, проектируемого городского и промышленного строительства
Нивелирование поверхности по квадратам с помощью нивелира и землемерной ленты для получения топографических планов и ЦММ. Нивелирование поверхности особенно эффективно при использовании регистрирующих (электронных) нивелиров. Поскольку съемку осуществляют горизонтальным лучом визирования нивелира, то область ее применения ограничена равнинными участками местности. Именно по этой причине последняя находит применение при изысканиях аэродромов. Кроме того, результаты съемки нивелированием по квадратам являются готовой ЦММ в узлах правильных прямоугольных сеток. Фототеодолитная съемка производится с помощью специального прибора — фототеодолита, который представляет собой комбинацию теодолита и высокоточной фотокамеры. При фотографировании участка местности с двух точек базиса можно получить стереоскопическую модель местности, при камеральной обработке которой можно подготовить топографический план в горизонталях и ЦММ. Это один из наиболее перспективных видов топографических съемок, требующий минимальных затрат труда в полевых условиях, с перенесением основного объема работы по получению исходной информации о местности в камеральные условия с максимальным привлечением средств автоматизации и вычислительной техники. Фототеодолитная съемка — это дистанционная топографическая съемка, использование которой оказывается особенно эффективным в открытой пересеченной и горной местности, а также при обследовании существующих инженерных сооружений. Лазерное сканирование—это современный оперативный вид съемки местности, который вобрал в себя последние достижения компьютерных технологий. Применение лазерного сканирования местности в настоящее время оказывается особенно эффективным в связи с большими объемами полевых работ по сбору информации для разработки проектов реконструкции и капитального ремонта существующих автомобильных дорог, Аэрофотосъемка производится с помощью специальных высокоточных фотокамер — аэрофотокамер АФА, устанавливаемых на летательных аппаратах или искусственных спутниках Земли. В отличие от фототеодолитной съемки, где луч фотографирования практически горизонтален, аэрофотосъемка производится при практически отвесном луче фотографирования. Получаемые стереоскопические модели местности легко поддаются обработке в камеральных условиях с широким привлечением средств автоматизации и вычислительной техники. Аэрофотосъемка, позволяющая с минимальными затратами труда в поле готовить в камеральных условиях топографические планы и ЦММ, чрезвычайно эффективна и находит широкое применение в практике изысканий инженерных объектов. Развитие методов электронного фотографирования и автоматизированной обработки электронных фотографий приведет в будущем к еще более широкому применению этого современного вида топографических съемок. Комбинированная съемка представляет собой сочетание аэросъемки и одного из видов наземных топографических съемок. Эффективна в районах со слабовыраженным рельефом, когда ситуационные особенности местности устанавливают по аэрофотоснимкам, а рельеф — по материалам одного из видов наземных топографических съемок. Наземно-космическая — один из самых перспективных видов топографических съемок, основанный на использовании систем спутниковой навигации «GPS» (Global Positioning System). В этой системе специальные искусственные спутники Земли используют в качестве точно координированных подвижных точек отсчета, по положению которых определяют трехмерные координаты характерных точек местности наземным методом с помощью приемников спутниковой навигации «GPS». Очевидно в ближайшем будущем наземно-космическая съемка вытеснит многие традиционные виды наземных топографических съемок. Любые виды топографических съемок требуют создания планово-высотного съемочного обоснования. Принцип «от общего к частному» в полной мере реализуется при выполнении любых видов топографических съемок: создание планово-высотного съемочного обоснования, съемка подробностей местности, подготовка топографического плана и ЦММ.
25.Определение топографической карты и ее основные свойства. Масштабы топографических и обзорно-топографических карт. Области применения топографических карт.
Топографические карты- подробные, единые по содержанию, оформлению и матем. основе геогр. карты, на которых изображаются природные и социально-экономич. объекты местности c присущими им качеств. и количеств. характеристиками и особенностями размещения.
Карта отличается математическим законом построения, который выражается в использовании определенного масштаба, картографической проекции и включает переход от физической поверхности к математической; отбором и обобщением отображаемого содержания (генерализацией)," которые обусловлены назначением карты, ее масштабом и особенностями картографируемой территории; изображением всех объектов и явлений с помощью условных обозначений.
СВОЙСТВА карты являются ее наглядность, измеримость и высокая информативность.
Под наглядностью карты понимают возможность зрительного восприятия пространственных форм, размеров и размещения изображенных объектов. Наиболее важное и существенное в содержании карты выделяют при ее создании на первый план, чтобы оно легко читалось. Карта создает таким образом наглядную зрительную модель картографируемой поверхности.
Измеримость — важное свойство карты, тесно связанное с математической основой, обеспечивает возможность с точностью, допускаемой масштабом карты, определять координаты, размеры и размещение объектов местности, использовать карты при разработке и проведении различных мероприятий народнохозяйственного и оборонного значения, решении задач научно-технического характера. Измеримость карты характеризуется степенью соответствия местоположения точек на карте их местоположению на картографируемой поверхности.
Информативность карты — это ее способность содержать сведения об изображаемых объектах или явлениях. Ни один текстовой или графический материал не может обеспечить так быстро и с такой исчерпывающей подробностью, как карта, получение сведений о расположении и особенностях изображаемых объектов и явлений.
Различают топокарты обзорно-топографические (масштаб 1:1000000, 1:500000) и собственно топографические.: мелкомасштабные (1:200000, 1:100000), среднемасштабные (1:50000, 1:25000), крупномасштабные (1:10000, 1:5000) и топографические планы(1:2000, 1:1000, 1:500).
Предназначены для многоцелевого хозяйственного, научного и военного применения. Используются при решении различных технических задач. Развитие информационных и компьютерных технологий на данный момент позволет создавать так называемые «автоматические» топографические карты — данные съемки считывает компьютер и с помощью специальных программ и введенных данных сам рисует нужную карту. Топографические карты используют военные, строители, геологи, геодезисты, специалисты по ремонту и строительству дорожного полотна. Также некоторые топографические методы успешно применяются в некоторых областях медицины, например, в офтальмологии (топография роговицы глаза), в исследованиях мозга (ЭЭГ-топография), а также при выполнении рентгеновских снимков.
Военная топография, отрасль топографии, изучающая способы и средства получения информации о местности в интересах боевой деятельности войск. Военная топография включает изучение топографических карт, аэрофотоснимков и других документов о местности и их использование для управления войсками; методов проведения разведки местности; методов и технических средств ориентирования на местности и измерений на ней с целью получения необходимых данных для решения стрелковых, артиллерийских, инженерных и других задач; основ топогеодезического обеспечения боевых действий войск и др.
26. Составление топографического плана. Накладка точек съемочного обоснования по координатам. Построение ситуации (способы).
Составление топографического плана по материалам тахеометрической съемки на готовом планово-высотном обосновании сводится к нанесению на контурный план реечных точек рельефа и нетвердых контуров, проведению горизонталей для изображения рельефа.
Реечные точки наносят на план с помощью циркуля-измерителя, масштабной линейки и транспортира, используя данные журнала тахеометрической съемки.
С помощью транспортира на каждой станции от полярной оси (стороны теодолитного хода) по часовой стрелке откладывают горизонтальные углы для каждой точки. Получив направление на реечную точку, из вершины теодолитного хода по полученному направлению откладывают значение горизонтального проложения в масштабе 1:1000.
Нанесенную на план реечную точку обозначают точкой диаметром 0,6 мм.
Рядом, сначала карандашом вправо от точки подписывают горизонтально ее отметку до десятых долей метра.
По отметкам станции, реечных точек, руководствуясь кроками, на плане проводят горизонтали при пересечении рельефа 1 метр. Горизонталью называют линию, соединяющую точки с одинаковыми отметками. Она получается от пересечения местности горизонтальными плоскостями, относящими друг от друга на одинаковом заданном расстоянии по высоте, называемом сечением рельефа. Первая плоскость сечения совпадает с уровенной поверхностью и имеет отметку 0.
Положение горизонталей на плане между точками с известными отметками можно определить аналитически или графически.
Из подобия треугольников составляют пропорции, решение которых позволяет определить искомое расстояние Хп от реечной точки до горизонтали.
Графически положение горизонталей на плане определяют по палетке, представляющей из себя прозрачную бумагу с нанесенными параллельными линиями через равные расстояния и оцифрованные номерами плоскостей сечения встречающихся в пределах заснятого участка.
Палетка накладывается на план так, чтобы отметки реечных точек заняли на палетке свои уровни отметки. Прокалывая иглой точки пересечения линии палетки с линией интерполяции, получают положение горизонталей на плане.
Интерполяцию выполняют по линиям между реечными точками, которые в кроках тахеометрической съемки отмечены стрелками. Линии со стрелками в кроках означают однообразный скат (без перегибов), стрелки показывают направление ската.
Найденные по линиям интерполяции точки с одноименными отметка ми соединяют плавными кривыми, таким образом, получают горизонтали.
Каждая десятая горизонталь при сечении рельефа через 5 м) утолщается и подписывается, а каждая пятая только утолщается. При этом верх цифр должен, быть обращен в сторону повышения рельефа местности. Для большей наглядности восприятия рельефа местности на горизонталях ставят бергштрихи в направлениях ската характерных форм рельефа. Бергштрих обязательно ставят на каждой замкнутой горизонтали.
Все контуры, рельеф и надписи на плане делаются строго в соответствии с условными знаками и вычеркиваются тушью или краской, а также порядок размещения условных знаков.
Береговые линии реки и точки уреза воды вычерчивают тонкой линией бирюзового цвета, сама поверхность рек отмывается слабым бирюзовым цветом акварелью.
Элементы рельефа и горизонтали проводят коричневой тушью или краской чертежным пером линиями толщиной 0,1 мм, а утолщенные горизонтали толщиной 0,25 мм.
НАНЕСЕНИЕ ТОЧЕК СЪЕМОЧНОГО ОБОСНОВАНИЯ ПО КООРДИНАТАМ - для нанесения точек съемочного обоснования по координатам пользуются наиболее точным способом-накладка теодолитного хода по прямоугольным координатам. Для нанесения точек на план по координатам пользуются измерителем и масштабной линейкой. Тысячи выбирают по координатной сетке, сотни,десятки и единицы берут по масштабной линейке 1:1, затем проводят координату Х после чего на ней отмечают У, это и будет искомая точка
27.Прямоугольные координаты. Километровая сетка. Определение прямоугольных координат и нанесение на карту точек по координатам.
Прямоугольные координаты (плоские) — линейные величины: абсцисса Х и ордината Y, определяющие положение точек на плоскости (на карте) относительно двух взаимно перпендикулярных осей Х и Y (рис. 14). Абсцисса Х и ордината Y точки А—расстояния от начала координат до оснований перпендикуляров, опущенных из точки А на соответствующие оси, с указанием знака. пары чисел, определяющие положение точек на плоскости геодезической проекции. П. к. применяются для численной обработки результатов геодезических измерений, при составлении топографических карт, а также во всех случаях использования на практике топографических карт и всевозможных данных геодезии.
Сетка прямоугольных координат (прямоугольная сетка) – стандартная система взаимно перпендикулярных линий, проведенных через равные расстояния, например через определенное число километров (отсюда название – километровая сетка или сетка километровых квадратов). На топографических картах масштаба 1:200000 шаг сетки - 4 км, на 1:100000 - 2 км. Обычно эта сетка наносится на топографические карты и планы, ее вертикальные линии идут параллельно осевому меридиану зоны (оси абсцисс), а горизонтальные – параллельно экватору (оси ординат).
Определение прямоугольных координат объекта по карте циркулем. Циркулем измеряют по перпендикуляру расстояние от данного объекта до нижней километровой линии и по масштабу определяют его действительную величину. Затем эту величину в метрах приписывают справа к подписи километровой линии, а при длине отрезка более километра вначале суммируют километры, а затем также приписывают число метров справа. Это будет координата объекта Х (абсцисса).
Таким же приемом определяют и координату Y (ординату), только расстояние от объекта измеряют до левой стороны квадрата, При отсутствии циркуля расстояния измеряют линейкой или полоской бумаги.
Здесь же дан пример определения координат объекта В, расположенного у рамки листа карты в неполном квадрате:
Х= 5 874 850; Y = 3 298 800.
Нанесение на карту точек по прямоугольным координатами. Прежде всего по координатам в километрах и оцифровкам километровых линий на карте находят квадрат, в котором расположена точка.Вначале называют абсциссу х южной стороны квадрата, а затем ординату у его западной стороны. При работе на одном листе карты абсциссу и ординату указывают обычно двумя цифрами (десятками и единицами километров, которые даны крупными цифрами за внутренней рамкой карты). На склейке карт координаты х и у юго-западного угла квадрата указывают тремя цифрами (сотнями, десятками и единицами километров). Сотни километров даны мелкими цифрами в оцифровке ближайших к рамке листа карты координатных линий. При указании квадрата как по оси X, так и по оси У тремя цифрами необходимо предварительно убедиться, что между координатной линией, где считывают сотни километров, и юго-западным углом квадрата, в котором расположена точка, не проходит координатная линия стокилометрового квадрата. В последнем случае сотни километров считывают в оцифровке этой линии.