- •Топографія з основами геодезії
- •Передмова
- •Вступ предмет топографії і геодезії. Поняття про топографічну карту
- •2. Зв'язок топографії і геодезії з іншими науками. Їх роль у розвитку господарства
- •3. Короткий нарис історії розвитку топографії та геодезії
- •Розділ 1. Загальні відомості
- •1.1 Форма і розміри землі
- •Проектування точок земної поверхні на площину
- •1.3. Системи координат для визначення положення точок земної поверхні
- •1.4. Поняття про масштаб
- •1.5. Розміри ділянок земної поверхні, які приймаємо за площини. Топографічний план
- •Та висотні вимірювання
- •1.6. Орієнтування ліній
- •І зворотними румбами (б)
- •1.7. Поняття про методи визначення форми та розмірів землі.
- •1.8. Одиниці мір, що вживаються в топографії та геодезії
- •Розділ 2. Топографічні карти і плани
- •2.1. Елементи карти, основні її властивості, вимоги до неї
- •2.2. Математична основа
- •(Смуги перекриття заштриховані)
- •2.3. Розграфлення і номенклатура
- •На аркуші масштабів 1:500 000, 1:200 000, 1:100 000 та їхні позначення
- •Карт певного масштабу
- •Масштабу 1:5 000 на певну територію (а); масштабів 1:2 000, 1:1 000 та 1:500 (б).
- •2.4. Картографічні умовні позначення для зображення об’єктів місцевості і рельєфу земної поверхні
- •Позамасштабні (в); однорідні (г)
- •2.5. Зображення населених пунктів
- •2.6. Зображення промислових, сільськогосподарських і соціально-культурних об'єктів
- •2.7. Зображення шляхів сполучення
- •2.8. Зображення гідрографічних об'єктів
- •2.9. Зображення рельєфу
- •І види горизонталей на топографічних картах (б)
- •2.10. Зображення рослинності та ґрунтів
- •2.11. Зображення кордонів, границь, меж та огорож
- •2.12. Зображення опорних пунктів
- •2.13. Поняття про картографічну генералізацію
- •2.14. Особливості оформлення топографічних карт і планів
- •2.15. Повнота, достовірність і точність карт. Точність вимірювань за картами
- •2.16. Відмінні особливості топографічних карт і планів. Поняття про цифрову топографічну карту
- •2.17. Топографічні карти шельфу
- •3.1. Аналіз карт
- •3.2. Вимірювання відстаней
- •Графічний (лінійний) (в)
- •«Кроком» вимірника (в)
- •Загальний вигляд (а); збільшене зображення його частини (б); вимірювання за його допомогою лінійних відрізків (в)
- •3.3. Визначення географічних та прямокутних координат
- •Географічних – а; прямокутних – б
- •3.4. Визначення номенклатури і координат кутів рамки аркуша карти
- •3.5. Визначення кутів орієнтування
- •Графічне зображення (а); положення транспортира на лінії ав при вимірюванні кутів до 180° та на лінії cd, якщо кут більше 180° (б)
- •Графоаналітичним способом
- •3.6. Визначення кількісних показників рельєфу та інші задачі, які вирішують за допомогою горизонталей
- •Лощин, ущелин та інших негативних форм рельєфу (б)
- •Графіка закладань
- •3.7. Визначення площі
- •3.8. Окомірні визначення
- •3.9. Географічний опис місцевості
- •3.10. Орієнтування за картою на місцевості
- •Розділ 4. Геодезичні вимірювання під час топографічних знімань
- •4.1. Види геодезичних вимірювань. Принцип проведення топографічних знімань.
- •4.2. Точність геодезичних вимірювань
- •4.3. Математична обробка результатів вимірювань та оцінка їх точності
- •4.4. Автоматизація геодезичних обчислень
- •Розділ 5. Вимірювання довжин ліній на місцевості
- •5.1. Поняття про вимірювання довжин ліній
- •5.2. Прилади для лінійних вимірювань
- •Подвійного зображення
- •5.3. Методика вимірювань довжин ліній
- •5.4. Вимірювання ліній за допомогою електромагнітного випромінювання
- •5.5. Вимірювання ліній лазерними рулетками
- •Розділ 6. Вимірювання горизонтальних кутів на місцевості
- •6.1. Принцип вимірювання горизонтальних кутів
- •6.2. Прилад для вимірювання кутів
- •6.3. Класифікація теодолітів
- •6.4. Оптичні теодоліти. Особливості будови і перевірки
- •6.5. Вимірювання горизонтальних кутів
- •Кута методом прийомів
- •6.6. Вимірювання магнітних азимутів
- •Розділ 7 визначення планових координат точок на місцевості
- •7.1. Загальні поняття
- •Показані напрями на пікети)
- •7.2. Теодолітні ходи. Обчислення координат точок теодолітних ходів
- •7.3. Визначення координат точок кутовими і лінійними засічками
- •Розділ 8. Визначення висоти точок місцевості
- •8.1. Методи визначення
- •8.2. Геометричне нівелювання
- •8.3. Прилади і приладдя для геометричного нівелювання
- •Рис, 8.6. Поле зору труби нівеліра h-3
- •8.4. Види геометричного нівелювання
- •8.5. Нівелювання для побудови профілю
- •8.6. Тригонометричне нівелювання
- •8.7. Барометричне нівелювання
- •Ртутних (а, б), анероїдів (в)
- •Розділ 9. Геодезична опорна мережа.
- •9.1. Загальні поняття.
- •9.2. Створення планової геодезичної мережі
- •9.3. Створення висотних геодезичних мереж
- •9.4. Висотна геодезична мережа україни
- •10.1. Класифікація топографічних знімань.
- •Розділ 10. Топографічні знімання місцевості (загальні відомості)
- •10.2. Види робіт зі створення топографічних карт
- •10.3. Способи топографічного знімання
- •10.4. Поняття про оновлення топографічних карт
- •Розділ 11. Теодолітне знімання
- •11.1. Сутність теодолітного знімання
- •11.2. Виконання теодолітного знімання
- •11.3. Камеральні роботи при теодолітному зніманні
- •Розділ 12. Тахеометричне знімання
- •12.1. Сутність тахеометричного знімання
- •12.2 Прилади тахеометричного знімання
- •12.3 Планово-висотна основа тахеометричного знімання
- •12.4 Виконання тахеометричного знімання оптичними прилалами
- •12.5 Електронно-тахеометричне знімання. Електронно-блокова тахеометрія
- •Розділ 13. Інші види знімання
- •13.1. Мензульне знімання
- •13.2. Бусольне знімання
- •13.3. Окомірне знімання
- •13.4. Нівелювання поверхні для побудови великомасштабного плану
- •13.5. Землевпорядне і кадастрове знімання
- •13.6. Топографічне знімання шельфу
- •Розділ 14. Дистанційні методи знімання
- •14.1. Загальна характеристика дистанційних методів знімання
- •14.2. Аерофототопографічне і космічне знімання
- •14.3. Аерокосмічні знімки
- •14.4. Фотограмметрична обробка знімків
- •На плановому (а) та перспективному (б) знімках
- •14.5. Стереофотограмметрична обробка знімків
- •14.6. Створення та оновлення топографічних карт за матеріалами аерокосмічних знімань
- •14.7. Наземне фототопографічне знімання
- •14.8. Наземно-космічне знімання
(Смуги перекриття заштриховані)
Труднощі при використанні зональної системи координат виникають тоді, коли топографо-геодезичні роботи проводять на ділянках, розташованих у двох суміжних зонах. У процесі суміщення меж таких зон координатні лінії розташовуються під деяким кутом одна до одної (рис. 2.5). Для того щоб усунути незручності, які при цьому виникають, введено так звану смугу перекриття зон. Координати точок у такій смузі можна встановити в обох суміжних системах. Ширина смуги перекриття становить 2° від межі кожної зони.
Описану систему координат затверджено в 1942 р. після прийняття еліпсоїда Красовського як складової частини геодезичної основи топографо-геодезичних робіт; тому її так і назвали: система координат 1942 р.
Як видно з рис. 2.6, а, де зображено сітку меридіанів і паралелей та координатну прямокутну сітку в геодезичній зоні, напрямки меридіанів і вертикальних ліній сітки (паралельних осьовому меридіану) не збігаються, В кожній точці вони утворюють кут r, який називають гауссове зближення меридіанів (рис. 2.6, б). Його значення можна обчислити за формулою:
r = (L 0 – L т) * sin B,
де L 0 і L т - довгота осьового меридіана та меридіана, що проходить через певну точку, а B - певна широта.
Оскільки sin B змінюється від нуля на екваторі, де В = 0° , до одиниці на полюсі, де В = 90°, то біля екватора r близьке до 0° в межах всієї зони, а біля полюса на краю зони наближається до 3° (в східному і західному напрямках від осьового меридіану зони).
Рис. 2.6. Гауссове зближення меридіанів: сітка меридіанів і паралелей в зоні (а); кути між географічними меридіанами та лініями прямокутної сітки в зоні (б)
Гауссове зближення вважається східним (додатнім) і позначається знаком плюс, коли лінія сітки відхиляється на схід від географічною меридіана в разі проведення їх через одну й ту ж точку. Якщо відхилення лінії протилежне, то гауссове зближення західне (від'ємне) і позначається знаком мінус (рис. 2.6, б).
2.3. Розграфлення і номенклатура
Топографічна карта - це карта багатоаркушева тобто така, що дає картографічне зображення геодезичної зони частинами на окремих аркушах, розміри яких зручні для роботи. Процес поділу карти на окремі аркуші називають розграфленням, а позначення аркушів за прийнятою системою - номенклатурою топографічних карт. Під час розграфлення межі окремих аркушів проводять за напрямками меридіанів і паралелей.
Основними принципами складання номенклатури карт є: 1) зв'язок з географічним положенням зображеної на аркуші території, що забезпечує можливість швидко дібрати аркуші карти на будь-яку ділянку земної поверхні; 2) залежність від масштабу зображення, яка дозволяє легко переходити від карт одного масштабу до іншого.
Рис. 2.7. Розграфлення аркушів карти масштабу 1:1 000 000 для північної півкулі
Розграфлення і номенклатура вітчизняних топографічних карт всього масштабного ряду грунтуються на розграфленні й номенклатурі Міжнародної карти масштабу 1:1 000 000 (рис. 2.7). Ідея створення такої карти була висунута ще наприкінці ХІХ століття, а Міжнародний географічний конгрес (Лондон, 1909) затвердив принципи розграфлення і номенклатури, зміст та інші складові цієї карти. Вітчизняну карту масштабу 1:1 000 000 розроблено із врахуванням рекомендацій Лондонського конгресу та інших міжнародних угод.
Межі аркуша карти мільйонного масштабу збігаються за довготою з межами координатної (геодезичної) зони в проекції Гаусса, тобто відстань між ними становить 6°. За широтою аркуш обмежується паралелями з відстанню 4° (рис. 2.8, а). Тому для зображення всієї зони потрібно кілька десятків аркушів мільйонної карти. Сукупність цих аркушів називають колоною карт, або просто колоною. Колони позначаються арабськими цифрами (як і зони) . Їх лічать як і зони, але лічбу починають від меридіана з довготою 180°, тому номер колони відрізняється від номера зони на 30. Наприклад, 1-а зона – 31-а колона, 30-а зона – 60-а колона.
Рис. 2.8. Приклад визначення номенклатури аркуша карти масштабу 1 : 1 000 000
Якщо за меридіанами аркуші мільйонної карти утворюють колони, то за паралелями - широтні ряди, або пояси. Ряди позначають великими буквами латинського алфавіту на північ та південь від екватора. Таким чином, номенклатура аркуша карти масштабу 1:1000 000 складається з буквеного позначення широтного ряду та номера колони (на рис. 2.8, б відмічено аркуш з номенклатурою Е-33). На Міжнародній мільйонній карті до номенклатури аркушів на північну або південну півкулі додаються букви N або S, наприклад NК-12 та SК-12. На вітчизняних картах у таких позначеннях нема потреби.
Аркуші карти розміром 4° × 6° видаються на територію, яка обмежена паралелями з широтою від 0 до 60°. Для ділянок зони між паралелями 60° і 76° розміри аркушів подвоюються за довготою, тобто становлять 4° × 12 °; між паралелями 76° і 88° в один об'єднуються чотири аркуші із загальним розміром 4° × 24°. Номенклатура об'єднаних аркушів складається з буквеного позначення ряду і відповідно двох або чотирьох чисел, які вказують номери об'єднаних колон. Наприклад: Р - 39, 40; Т - 37, 38, 39, 40.
Розграфлення аркушів карти масштабу 1:500 000 і більше проводять поділом мільйонного аркуша на певну кількість часток. Межами аркушів є відрізки меридіанів і паралелей, що проведені з інтервалом, який встановлено для кожного масштабу. При цьому виконується умова: аркуші карт всього масштабного ряду повинні бути приблизно однакових розмірів, а меридіани й паралелі, що їх обмежують, мати довготу або широту, які позначені цілим числом градусів, мінут і секунд (табл., 2.1). Площа кожного аркуша за формою має вигляд трапеції, але на великомасштабних картах це практично прямокутник.
Аркуші п'ятсоттисячної карти отримують поділом мільйонного аркуша середнім меридіаном і середньою паралеллю на чотири частини (неважко підрахувати, що зображення певної території в масштабі 1:500 000 за площею у 4 рази більше, ніж на аркуші мільйонної карти, оскільки довжини лінійних відрізків збільшуються удвічі при переході від мільйонного масштабу до п'ятсоттисячного; для одержання аркушів, площа яких дорівнює площі аркушів вихідного масштабу, збільшений аркуш потрібно розрізати на чотири частини). Межами аркушів п'ятсоттисячної карти є меридіани, що проведені через кожні 3°, і паралелі з інтервалом 2°.
Один аркуш мільйонної карти ділять також на 36 аркушів для зображення території на карті двохсоттисячного масштабу та на 144 аркуші стотисячної карти (рис. 2.9). Кількісні дані про аркуші карт різних масштабів вказано в табл. 2.1.
Таблиця 2. 1.
Розмір, кількість і площа аркушів топографічної карти в залежності від її масштабу
Масштаб |
Розмір аркуша, град. |
Кількість аркушів |
Прибли-зна площа аркуша на широті 54°, км2 |
||
за довготою |
за широтою |
в аркуші карти вихідного масштабу |
в аркуші карти мільйон- ного масштабу |
||
1:1000 000 |
6° |
4° |
1 |
1 |
175 000 |
1:500 000 |
3° |
2° |
4 |
4 |
44 000 |
1:200 000 |
1° |
0°40 |
36 |
36 |
5000 |
1:100 000 |
0°30 |
0°20 |
144 |
144 |
1200 |
1:50 000 |
0°15 |
0°10 |
4 |
576 |
300 |
1:25 000 |
0°0730 |
0°05 |
4 |
2304 |
75 |
1:10000 |
0°0345 |
0°0230 |
4 |
9216 |
19 |
1:5000 |
0°01 |
0°0115 |
256 |
36 864 |
4 |
1:2000 |
0°0037,5 |
0°0025 |
9 |
331 776 |
1 |
У прямокутному розграфленні.
Розграфлення аркушів масштабів 1:50 000, 1:25 000 та 1:10 000 здійснюється діленням на чотири частини аркуша карти попереднього масштабу, тобто спочатку ділять стотисячний аркуш на чотири п'ятдесятитисячних, потім п'ятдесятитисячний аркуш на чотири двадцятип'ятитисячних, а останній на чотири десятитисячних аркуші (рис, 2.10), Для того щоб встановити межі аркушів масштабу 1:5000, площу стотисячного аркуша ділять на 256 частин (рис. 2.11,а); розділивши кожну частину ще на 9 частин, одержують аркуші масштабу 1:2 000 (рис. 2.11,б).
Рис. 2.9. Розграфлення аркуша карти масштабу 1:1 000 000
