Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования

«Пермский нефтяной колледж»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам

для студентов 3-го курса специальности

«Прикладная геодезия»

Издательство

Пермского нефтяного колледжа

2013

Указания по выполнению лабораторных работ

По программе курса «Высшая геодезия» для студентов специальностей «Прикладная геодезия» и «Маркшейдерское дело» предусматривается самостоятельное выполнение ряда лабораторных работ, направленных на закрепление лекционного материала и демонстрацию его применения в профессиональной деятельности будущих инженеров. Каждая лаборатор­ная работа оформляется в отдельном отчете, где необходимо отразить:

• тему лабораторной работы;

• номер варианта задания;

• фамилию студента, номер группы;

• краткое описание работы и ее выполнения;

- исходные данные, расчеты и итоговые результаты.

Лабораторная работа выполняется на стандартных листах бумаги формата А4 (297*210 мм), с полями: слева - 25 мм, справа - 10 мм, сверху и снизу 20 мм. Рамка не чертится. Титульный лист обязателен.

Выполненная работа сдается на проверку преподавателю и после внесения исправлений предъявляется к защите. Защита работы включает знание теоретических аспектов решаемой задачи и ответы на вопросы по кур­су лекций «Высшая геодезия».

Преобразования координат Общие сведении

Положение объекта на Земной поверхности или вблизи определяется координатами. Координаты могут быть однозначно определены только тогда, когда координатная система отсчета, к которой отнесены координаты, является полностью определенной, т.е. обладает исходными датами, определяющими положение начала, масштаб и ориентировку осей системы координат по отношению к Земле.

Исходные даты могут быть геодезическими, высотными и местными. Геодезические даты обеспечивают связь координатной системы с Землей и используются для двух- или трехмерных систем отсчета. Они должны включать определение эллипсоида. Высотные даты обеспечивают связь нормальных высот в нашей стране с поверхностью квазигеоида. Кроме того, для локальных геодезических задач применяют местные даты. Связь местных дат с телом Земли может быть неопределенной.

В настоящее время существует множество координатных систем отсчета, базирующихся на одних или разных исходных датах, поэтому случаи преобразования координат широко распространены а практике геодезических работ.

Различают два типа операций:

1. Перевычисление (конверсия) - изменение координат, основанное на однозначно определенной взаимосвязи, при переходе из одной координатной системы в другую с использованием одних и тех же исходных дат (например, между геодезическими и прямоугольными координатами, или между геодезическими координатами и координатами в проекции, или перевод физических единиц: радиан в градусы или футы в метры). В этой операции значения параметров являются точными и однозначными. Перевычисление координат не изменяет значения дат, так как оно использует аналитические математические функции, которые не изменяют фундаментальной точности значений координат. Под точностью перевычисления (конверсии) понимают близость преобразованных значений координат к их точным значениям, которая зависит от числа членов, использованных в аппроксимационной формуле, и количества итераций, если они необходимы.

2. Трансформирование - изменение координат при переходе от одной координатной системы отсчета к другой, основанной на других датах, обычно при этом системы координат имеют один и тот же тип (например, обе геодезические или обе прямоугольные).

Трансформирование отличается от перевычисления тем, что значения параметров трансформирования определяются эмпирически с использованием набора пунктов, общих для обеих координатных систем отсчета, поэтому они могут иметь несколько различных оценок или реализаций.

Под точностью трансформирования понимают близость значений трансформированных координат к истинным значениям в целевой координатной отсчетной системе, которая зависит от точности реализации обеих координатных систем отсчета, измерений и их погрешностей. Последнее необходимо учитывать, так как во многих случаях ошибки трансформирования могут превышать ошибки собственно определений координат. В общем случае параметры трансформирования являются прибли­женными, и их применимость ограничивается определенным регионом. Наиболее широко применяется трансформирование подобия, когда две координатные системы отсчета различаются только их взаимным распо­ложением, ориентировкой в пространстве и масштабом. Трансформирование подобия является конформным. Оно может быть выполнено как в прямоугольных, так и в эллипсоидальных координатах.