
- •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
10.2 Буссольная съемка. Барометрическое нивелирование
10.2.1. Понятие о барометрическом нивелировании
Барометрическое нивелирование основано на зависимости атмосферного давления от высоты точки над уровнем моря. Известно, что с увеличением высоты на 10 м давление падает примерно на 1 мм ртутного столба.
Приближенное значение превышения между точками 1 и 2 можно вычислить по формуле:
h = H2 - H1 = ΔH * (P1 - P2), (10.2.1)
где P1 и P2 - давление в первой и во второй точках; ΔH - барометрическая ступень; значения ΔH выбирают из специальных таблиц.
Более точные формулы барометрического нивелирования получают, учитывая закономерности распределения плотности и температуры воздуха по высоте. Приведем полную формулу Лапласа:
h = K0*(1 + α *tm)*(1 + 0.378.em/Pm)* (1 + β*Cos2φfm)*(1 + 2/R*Hm) *lg(P1/P2).
В этой формуле:
P1, P2 - давление воздуха на высоте H1 и H2 соответственно,
Pm - среднее значение давления,
Hm - среднее значение высоты,
tm, em - среднее значение температуры и влажности воздуха,
fm - среднее значение широты,
α - температурный коэффициент объемного расширения воздуха,
равный 0.003665 град.-1
β - коэффициент, равный 0.00265,
K0 - коэффициент, равный 18400 при некоторых стандартных значениях давления воздуха и силы тяжести.
Известны и так называемые сокращенные барометрические формулы, в которых значения некоторых параметров состояния атмосферы приняты фиксированными; так в формуле М.В. Певцова:
h = N*(1 + α*tm) *lg(P1/P2),
где N = 18470, принято: em = 9 мм рт.ст., fm = 55o, Hm = 250 м, Pm = 740 мм рт.ст.
Точность барометрического нивелирования невысока; средняя квадратическая ошибка измерения превышения колеблется от 0.3 м в равнинных районах до 2 м и более в горных. Основные области применения барометрического нивелирования - геология и геофизика.
10.2.2 Буссольная съемка
Буссольные полигоны чаще всего дополняют теодолитные там, где не требуется большой точности. На небольших площадях буссольные полигоны могут иметь и самостоятельное значение при съемке Буссольный полигон обозначается на местности, как и теодолитный. Съемка буссолью ведется по направлению хода часовой стрелки, Выбрав исходную точку, например 1 (рис. 10.2.1) устанавливают над ней буссоль и приводят плоскость кольца буссоли (или плоскость лимба теодолита) в горизонтальное положение. Затем наводят
Рис. 10.2.1
трубу теодолита или диоптры буссоли на веху поставленную вертикально в следующей точке 2. Освободив магнитную стрелку и дав ей успокоиться, производят отсчет и получают азимут α1-2 или румб первой линии 1-2. Отсчет записываю в журнал. При глазном диоптре имеется стеклянная призма с выпуклыми гранями, позволяющая наблюдать в увеличенном виде деление буссоли, находящееся в визирной плоскости, и сделать отсчет, выражающий магнитный азимут линии визирования.
Сняв буссоль, переносят ее на следующую точку 2 и измеряют первую линию рулеткой. При этом составляют абрис на котором отмечают пересечения рулеткой дорог, ручьев, отдельных угодий и т.д.
При прокладке буссольных полигонов часто бывает целесообразно использовать нитяной дальномер при трубе, если съемка ведется буссолью прикрепленной к трубе теодолита.
Для контроля в точке 2 измеряют не только прямой азимут α2-3 или румб второй линии, но и обратный азимут α2-1. Расхождения между прямыми и обратными азимутами не должно превышать 180 ± 0°,5.
Если необходимо ускорить съемку, то буссоль ставят через точку, измеряя обратный азимут предыдущей линии и прямой –последующей. Но в этом случае уже не будет контроля измерения азимутов каждой стороны. Направления и длины сторон внутренних ходов определяются так же, как и направления и длины линий полигонов, ограничивающих участок. Съемка ситуации выполняется теми же способами, что и на основе теодолитных полигонов.
На рис 10.2.2 показана горная буссоль.
Рис. 10.2.2 Буссоль.
Лекция 72