
- •Введение Тема: Введение. Дисциплина «Топографо-геодезические изыскания. История геодезии и топографии.
- •Раздел 1 Общие сведения.
- •Тема 1.1. Понятие о фигуре Земли. Процессы производства геодезических работ
- •1.1.1 Фигура Земли
- •1.1.2 Процессы производства геодезических работ
- •Тема 1.2. Метод проекций в геодезии и способы определения положения точек на местности
- •1.2.1 Центральная проекция
- •1.2.2 Ортогональная проекция
- •1.2.3 Горизонтальная проекция
- •1.2.4 Способы определения положения точек на местности.
- •1.2.5 Искажение расстояний
- •1.2.6 Искажение высот точек
- •Тема 1.3 Основные сведения об измерениях в геодезии. Производство линейных измерений. Начальные сведения о теории ошибок.
- •1.3.1 Измерения в геодезии
- •1.3.2 Начальные сведения из теории ошибок
- •1.3.3 Измерение расстояний
- •1.3.3.1Мерные приборы
- •Тема 1.4. Краткие сведения о построении геодезических сетей. Классификация геодезических сетей
- •Закрепление геодезических пунктов на местности
- •Тема 1.5 Общие сведения о съемках местности
- •Раздел 2
- •2.1 Масштабы. Понятие о плане, карте и профиле местности
- •2.1.1 Масштабы
- •2.1.2 Понятие о плане, карте, аэроснимке
- •Лекция 12
- •2.2. Географические координаты.
- •2.2.1 Астрономические координаты
- •2.2.2 Геодезические координаты
- •Лекция 13
- •2.3 Система плоских прямоугольных координат
- •2.3.1Прямоугольные координаты
- •2.3.2 Полярные координаты
- •2.3.3 Картографическая проекция Гаусса
- •2.4. Разграфка и номенклатура топографических карт и планов.
- •2.4.1. Разграфка и номенклатура топографических карт
- •2.4.2. Разграфка и номенклатура крупномасштабных планов
- •2.4.3. Координатная сетка
- •2.5 Изображение ситуаций земной поверхности на картах и планах.
- •2.5.1 Условные знаки топографических карт
- •2.6. Изображение рельефа на картах и планах. Чтение рельефа. Свойства горизонталей.
- •2.6.1 Изображение рельефа на картах и планах. Чтение рельефа
- •2.6.2 Свойства горизонталей
- •2.7 Ориентирование. Ориентирование линий и ориентирующие углы.
- •2.7.1. Ориентирование по географическому меридиану точки
- •2.7.2. Ориентирование по осевому меридиану зоны
- •2.7.3. Ориентирование по магнитному меридиану точки
- •2.7.4. Румбы линий
- •2.8 Прямая и обратная геодезические задачи
- •2.8.1. Способы задания прямоугольной системы координат
- •2.8.2. Три элементарных измерения
- •2.8.3 Прямая геодезическая задача на плоскости
- •2.8.4 Обратная геодезическая задача на плоскости
- •Раздел 3 Решение задач по топографическим планам и картам
- •3.1 Измерения на топографических планах и картах
- •3.1.2 Ориентирование карты на местности
- •3.2 Решение инженерных задач по топографическому плану
- •3.2.1 Крутизна и направление скатов.
- •3.2.2 Определение отметок
- •3.2.3 Построение профиля
- •3.2.4 Построение водосборной площади
- •3.3 Измерение площадей участков местности на плане
- •3.3.1 Графический способ.
- •3.4 Определение объемов
- •Раздел 4. Теодолитная съемка.
- •4.1 Общие сведения
- •4.1.1Принцип измерения горизонтального угла
- •4.2 Назначение, устройство, типы теодолитов.
- •4.2.1 Назначение
- •4.2.2 Устройство и типы теодолитов
- •4.3 Поверки теодолита
- •4.4 Измерение углов теодолитом.
- •4.2. Измерение вертикальных углов
- •4.5 Производство теодолитной съемки
- •4.5.1 Рекогносцировка местности
- •4.5.2 Привязка теодолитного хода.
- •4.5.3 Измерение горизонтальных углов и длин линий, съемка контуров ситуации
- •4.5.4 Измерение расстояний мерной лентой (рулеткой)
- •4.6 Камеральные работы при теодолитной съемке.
- •4.6.1 Вычисление координат пунктов разомкнутого линейно-углового хода
- •4.6.2 Вычисление координат пунктов замкнутого линейно-углового хода
- •4.6.3Составление плана теодолитной съемки.
- •Раздел 5. Геометрическое нивелирование.
- •5.1 Назначение и виды нивелирования.
- •5.1.1 Геометрическое нивелирование
- •5.1.2. Понятие о гидростатическом нивелировании
- •5.1.3. Понятие о барометрическом нивелировании
- •5.2 Нивелиры. Нивелирные рейки.
- •5.2.1. Нивелиры: их устройство, поверки, исследования
- •5.2.2 Нивелирные рейки
- •5.3 Производство геометрического нивелирования
- •5.3.1 Работы на станции
- •5.3.2 Измерение линий и ведение пикетажа
- •5.3.3 Элементы кривой и их определение.
- •5.3.4. Влияние кривизны земли и рефракции на измеряемое превышение
- •5.4 Камеральная обработка результатов геометрического нивелирования
- •5.4.1 Вычисление отметок реперов разомкнутого хода технического нивелирования
- •5.4.2 Составление продольного профиля
- •5.4.3 Нанесение на профиль проектных линий. Вычисление уклонов, проектных и рабочих отметок.
- •5.5 Нивелирование поверхности.
- •5.5.1 Подготовка поверхности участка к нивелированию
- •5.5.2 Нивелирование вершин квадратов
- •5.5.3 Составление плана с горизонталями
- •Раздел 6 Общие сведения о топографических съемках.
- •6.1 Назначение топографических съемок
- •6.1.1Принцип топографической съемки Комплекс работ, в результате выполнения которого получают карту или план местности, называют топографической съемкой.
- •6.1.2. Классификация съемок
- •6.2 Оптические дальномеры
- •Лекция 58
- •6.3 Тригонометрическое нивелирование
- •Раздел 7. Тахеометрическая съемка.
- •7.1 Назначение тахеометрической съемки и применяемые приборы
- •7.2 Производство тахеометрической съемки.
- •7.3 Камеральные работы при тахеометрической съемке
- •Раздел 8 Мензульная съемка.
- •8.1 Назначение мензульной съемки и применяемые приборы
- •8.2 Производство мензульной съемки
- •Раздел 9 Фототопографическая съемка
- •9.1 Понятие о фототопографической съемке
- •9.2 Понятие об аэрофототопографической съемке
- •Раздел 10 Упрощенные виды съемок пониженной точности.
- •Тема 10.1 Назначение и виды упрощенных съемок. Съемки экером и мерной лентой.
- •10.2 Буссольная съемка. Барометрическое нивелирование
- •10.2.1. Понятие о барометрическом нивелировании
- •10.2.2 Буссольная съемка
- •10.3 Глазомерная съемка
Раздел 2
2.1 Масштабы. Понятие о плане, карте и профиле местности
2.1.1 Масштабы
Масштабом называется степень уменьшения горизонтальных проложений линий местности при изображении их на плане, карте или аэроснимке. Различают численный и графические масштабы; к последним относятся линейный, поперечный и переходный масштабы.
Численный масштаб. Численный масштаб выражается в виде дроби, числитель которой равен единице, а в знаменателе стоит число, показывающее степень уменьшения горизонтальных проложений. На топографических картах численный масштаб подписывается внизу листа карты в виде 1:М, например, 1:10000. Если длина линии на карте равна s, то горизонтальное проложение S линии местности будет равно:
S = s * M . (2.1.1)
В нашей стране приняты следующие масштабы топографических карт: 1:1 000 000, 1:500 000, 1:200 000, 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000. Этот ряд масштабов называется стандартным. Раньше этот ряд включал масштабы 1:300 000, 1:5000 и 1:2000.
Линейный масштаб. Линейный масштаб - это графический масштаб; он строится в соответствии с численным масштабом карты в следующем порядке:
проводится прямая линия и на ней несколько раз подряд откладывается отрезок a постоянной длины, называемый основанием масштаба (при длине основания a=2 см линейный масштаб называется нормальным); для масштаба 1:10 000 a соответствует 200 м,
у конца первого отрезка ставится нуль,
влево от нуля подписывают одно основание масштаба и делят его на 20 частей,
вправо от нуля подписывают несколько оснований,
параллельно основной прямой проводят еще одну прямую и между ними прочерчивают короткие штрихи (рис.2.1.1).
Рис.2.1.1
Линейный масштаб помещается внизу листа карты.
Чтобы измерить длину линии на карте, фиксируют ее раствором циркуля-измерителя, затем правую иглу ставят на целое основание так, чтобы левая игла находилась внутри первого основания. Считывают с масштаба два отсчета: N1 - по правой игле и N2 - по левой; длина линии равна сумме отсчетов
S = N1 + N2 ;
сложение отсчетов выполняют в уме.
Поперечный масштаб. Проведем прямую линию CD и отложим на ней несколько раз основание масштаба - отрезок a длиной 2 см (рис.2.1.2). В полученных точках восстановим перпендикуляры к линии CD; на крайних перпендикулярах отложим m раз вверх от линии CD отрезок постоянной длины и проведем линии, параллельные линии CD. Крайнее левое основание разделим на n равных частей. Соединим i-тую точку основания CA с (i-1)-й точкой линии BL; эти линии называются трансверсалями. Построенный таким образом масштаб называется поперечным.
Рис.2.1.2
Если основание масштаба равно 2 см, то масштаб называется нормальным; если m = n = 10, то масштаб называется сотенным.
Наименьшее деление поперечного масштаба равно отрезку F1L1; на такую длину отличаются два соседних параллельно расположенных отрезка при движении вверх по трансверсали и по вертикальной линии. Теория поперечного масштаба заключается в выводе формулы цены его наименьшего деления.
Рассмотрим два подобных треугольника AF1 L1 и AFL, из подобия которых следует:
(2.1.2)
откуда F1L1 = FL*(AL1 / AL) .
По построению FL = a/n и (AL1 / AL) = 1/m. Подставим эти равенства в формулу (2.1.2) и получим:
(2.1.3)
При m = n = 10 имеем F1L1 = a/100, то-есть, у сотенного масштаба цена наименьшего деления равна одной сотой доле основания.
Порядок пользования поперечным масштабом:
циркулем-измерителем зафиксировать длину линии на карте,
одну ножку циркуля поставить на целое основание, а другую - на любую трансверсаль, при этом обе ножки циркуля должны располагаться на линии, параллельной линии CD,
длина линии составляется из трех отсчетов: отсчет целых оснований, умноженный на цену основания, плюс отсчет делений левого основания, умноженный на цену деления левого основания, плюс отсчет делений вверх по трансверсали, умноженный на цену наименьшего деления масштаба. Точность измерения длины линий по поперечному масштабу оценивается половиной цены его наименьшего деления.
Переходный масштаб. Иногда в практике приходится пользоваться картой или аэроснимком, масштаб которых не является стандартным, например, 1:17500, то-есть, 2 см на карте соответствуют 350 м на местности; наименьшее деление нормального поперечного сотенного масштаба будет при этом 3.5 м. Оцифровка такого масштаба неудобна для практических работ, поэтому поступают следующим образом. Основание поперечного масштаба берут не 2 см, а расчитывают так, чтобы оно соответствовало круглому числу метров, например, 400 м. Длина основания в этом случае будет a = 400 м / 175 м = 2.28 см.
Если теперь построить поперечный масштаб с длиной основания a = 2.28 см, то одно деление левого основание будет соответствовать 40 м, а цена наименьшего деления будет равна 4 м.
Поперечный масштаб с дробным основанием называется переходным.
Точность масштаба. Карта или план - это графические документы. Принято считать, что точность графических построений оценивается величиной 0.1 мм. Длина горизонтального проложения линии местности, соответствующего на карте отрезку 0.1 мм, называется точностью масштаба. Практический смысл этого понятия заключается в том, что детали местности, имеющие размеры меньше точности масштаба, на карте в масштабе изобразить невозможно, и приходится применять так называемые внемасштабные условные знаки.
Кроме понятия "точность масштаба" существует понятие "точность плана". Точность плана показывает, с какой ошибкой нанесены на план или карту точечные объекты или четкие контуры. Точность плана оценивается в большинстве случаев величиной 0.5 мм; в нее входят ошибки всех процессов создания плана или карты, в том числе и ошибки графических построений.