- •Геодезия
- •Рецензенты:
- •Введение
- •1. Общие сведения о геодезии
- •1.1. Предмет и задачи геодезии
- •1.2. Роль геодезии в развитии хозяйства страны
- •1.3. Исторический очерк о развитии геодезии
- •1.4. Понятие о фигуре Земли
- •1.5. Системы координат и высот в геодезии
- •1.5.1. Географические координаты
- •1.5.2. Прямоугольные координаты
- •1.6. Изображение земной поверхности на плоскости. Понятие о плане, карте, профиле
- •1.7. Масштабы планов и карт. Точность масштабов
- •1.8. Номенклатура топографических карт и планов
- •1.9. Условные знаки планов и карт
- •1.10. Рельеф местности и его изображение на картах и планах
- •1.11. Ориентирование линий
- •1.11.1. Исходные направления
- •1.11.2. Ориентирные углы
- •1.12. Прямая и обратная геодезические задачи
- •1.12.1. Прямая геодезическая задача
- •1.12.2. Обратная геодезическая задача
- •1.13. Элементы геодезических измерений
- •1.11. Контрольные вопросы по 1 разделу
- •2. Измерение углов и линий
- •2.1. Угломерные инструменты и угловые измерения
- •2.1.1. Принципы измерения углов и схема устройства угломерного прибора
- •2.1.2. Устройство теодолита
- •2.1.3. Классификация теодолитов
- •2.1.4. Поверки и юстировки теодолитов
- •2.1.5. Измерение горизонтальных углов
- •2.1.6. Измерение вертикальных углов. Место нуля вертикального круга
- •2.2. Линейные измерения
- •2.2.1. Общие сведения о линейных измерениях
- •2.2.2. Подготовка линий к измерению
- •2.2.3. Приборы для измерения линий на местности
- •2.2.4. Измерение линий мерными лентами
- •2.2.6. Высокоточные измерения линий шкаловыми лентами и инварными проволоками
- •2.2.7. Высокоточные измерения линий электронными дальномерами
- •2.2.8. Горизонтальное проложение
- •2.3. Контрольные вопросы по 2 разделу
- •3. Нивелирование
- •3.1. Способы определения превышений и отметок точек
- •3.2. Геометрическое нивелирование
- •3.2.1. Схема геометрического нивелирования
- •3.2.2. Виды геометрического нивелирования
- •3.3. Тригонометрическое нивелирование
- •3.4. Нивелиры и нивелирные рейки
- •3.4.1. Классификация и устройство нивелиров
- •3.4.2. Нивелирные рейки и производство отсчетов по ним
- •3.4.3. Поверки и юстировки нивелиров
- •3.5. Понятие о других видах нивелирования
- •3.5.1. Гидростатическое нивелирование
- •3.5.2. Барометрическое нивелирование
- •3.5.3. Аэрорадиолокационное нивелирование
- •3.6. Контрольные вопросы по 3 разделу
- •4. Топографические съемки местности
- •4.1. Общие сведения о топографических съемках местности
- •4.2. Теодолитная съемка
- •4.2.1. Сущность теодолитной съемки, состав и порядок работ
- •4.2.2. Создание плановой геодезической основы для теодолитной съемки
- •4.2.3. Способы съемки подробностей местной ситуации
- •4.2.4. Вычисление координат сомкнутого теодолитного хода
- •4.2.5. Вычисление координат разомкнутого теодолитного хода
- •4.2.6. Накладка полигона по координатам и румбам
- •4.2.7. Нанесение на план местной ситуации
- •4.3. Нивелирование трассы
- •4.3.1. Сущность нивелирной съемки трассы
- •4.3.2. Трассирование и закрепление оси трассы
- •4.3.3. Разбивка пикетажа на трассе
- •4.3.4. Съемка местных предметов и ситуации в полосе трассы, ведение пикетажного журнала
- •4.3.5. Разбивка круговых горизонтальных кривых и вынос пикетов с тангенсов на кривую
- •4.3.6. Нивелирование оси трассы и поперечников
- •4.3.7. Заполнение ведомости углов поворота, прямых и кривых
- •4.3.8. Составление и оформление плана трассы
- •4.3.9. Вычисление отметок нивелирного хода
- •4.3.10. Составление продольного и поперечных профилей трассы
- •4.4. Нивелирование площадей
- •4.4.1. Сущность нивелирной съемки площадей
- •4.4.2. Способы нивелирной съемки площадей
- •4.4.3. Нивелирование поверхности летного поля по квадратам
- •4.4.4. Составление плана в отметках и горизонталях как цифровой модели местности. Метод интерполяции при построении горизонталей
- •4.5. Тахеометрическая съемка
- •4.5.1. Сущность тахеометрической съемки, состав и порядок работ
- •4.5.2. Инструменты, применяемые при тахеометрической съемке
- •4.5.3. Создание планово-высотной геодезической рабочей основы тахеометрической съемки при работе теодолитом-тахеометром
- •4.5.4. Планово-высотная привязка точек опорного хода
- •4.5.5. Съемка подробностей местной ситуации и рельефа полярным
- •4.5.6. Камеральные работы при тахеометрической съемке
- •4.6. Контрольные вопросы по 4 разделу
- •5. Опорные геодезические сети
- •5.1. Общие сведения о государственной геодезической сети
- •5.2. Плановые геодезические сети
- •5.2.1. Методы построения плановых геодезических сетей. Триангуляция, трилатерация, полигонометрия
- •5.2.2. Классификация государственной геодезической сети
- •5.2.3. Пункты государственной геодезической сети
- •Геодезическая служба
- •5.2.4. Плановые сети сгущения и съемочные сети
- •5.2.5. Методы построения сетей сгущения и съемочных сетей
- •5.3. Высотные геодезические сети
- •5.3.1. Нивелирная сеть страны. Классификация нивелирных сетей
- •5.3.2. Нивелирные сети сгущения и высотные съемочные сети
- •5.4. Понятие о геоинформационных и спутниковых навигационных
- •5.4.1. Глобальные системы определения местоположения глонасс и navstar gps
- •5.4.2. Системы отсчета времени и координат
- •5.4.3. Преобразование координат
- •5.5. Контрольные вопросы по 5 разделу
- •6. Основы математической обработки результатов геодезических измерений
- •6.1. Общие сведения о погрешностях измерений
- •6.2. Классификация погрешностей измерений
- •6.3. Свойства случайных погрешностей
- •6.4. Среднее арифметическое результатов измерений. Вероятнейшие погрешности и их свойства
- •6.5. Предельная погрешность
- •6.6. Оценка точности равноточных измерений
- •6.6.2. Средняя квадратическая погрешность измерений неизвестной величины. Формула Бесселя
- •6.6.3. Средняя квадратическая погрешность двойных измерений
- •6.6.4. Средняя квадратическая погрешность функции независимо измеренных величин
- •6.6.5. Средняя квадратическая погрешность арифметической средины
- •6.7. Оценка точности неравноточных измерений
- •6.7.1. Понятие о весе измеренных величин
- •6.7.2. Средняя квадратическая погрешность единицы веса
- •6.7.3. Весовое арифметическое среднее
- •6.6. Контрольные вопросы по 6 разделу
- •7. Основные виды геодезических работ при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений
- •7.1. Сущность и назначение геодезической разбивочной основы
- •7.2. Плановая геодезическая разбивочная основа. Строительная сетка
- •7.2.1. Проектирование строительной сетки
- •7.2.2. Предварительная разбивка строительной сетки
- •7.2.3. Определение точных координат и редуцирование центров пунктов строительной сетки
- •7.3. Высотная геодезическая разбивочная основа
- •7.4. Геодезическая подготовка проекта инженерного сооружения
- •7.4.1. Подготовка разбивочных данных проекта
- •7.4.2. Аналитический расчет и привязка проекта
- •7.4.3. Составление разбивочных чертежей
- •7.4.4. Разработка проекта производства геодезических работ
- •7.5. Основные способы плановой и высотной разбивки
- •7.5.1. Плановая разбивка линий и углов
- •7.5.2. Плановая разбивка точек
- •7.5.3. Высотная разбивка точек
- •7.6. Мониторинг геометрии сооружений
- •7.6.1. Виды деформаций сооружений
- •7.6.2. Точность определения деформаций сооружений
- •7.6.3. Наблюдения за осадками сооружений
- •7.6.4. Наблюдения за смещениями сооружений
- •7.6.5. Наблюдения за кренами сооружений
- •7.6.6. Наблюдения за трещинами и оползнями
- •7.7. Контрольные вопросы по 7 разделу
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
4.2.2. Создание плановой геодезической основы для теодолитной съемки
Создание плановой геодезической основы для теодолитной съемки включает подготовительные и измерительные работы. В подготовительный период производят рекогносцировку участка местности, подлежащего съемке, и разбивку опорных точек полигона. В ходе измерительных работ производят измерения горизонтальных углов полигона теодолитом и его сторон мерной лентой или дальномером.
Рекогносцировка участка местности,
выбор и разбивка опорных точек полигона
Рекогносцировку участка местности, выбор и закрепление опорных точек полигона производят одновременно.
В результате рекогносцировки осматривают участок местности путем его обхода или объезда, устанавливают направление теодолитного хода и визуальным осмотром намечают места для установки опорных точек полигона, которые обозначаются геодезическими вехами. При выборе на участке мест под опорные точки полигона необходимо руководствоваться определенными правилами.
Правила выбора опорных точек полигона:
Количество точек должно быть минимальным, но достаточным для ведения съемки всей площади участка и некоторой прилегающей территории.
Опорные точки необходимо располагать на возвышенных местах, на перегибах рельефа с таким расчетом, чтобы из каждой точки была хорошая видимость на две соседние точки, причем полная просматриваемость до земли вех, установленных в этих точках.
Места под точки должны обеспечивать установку теодолита и хорошую видимость окружающей местности в радиусе 150-200 м.
Расстояние между точками должно быть в пределах 20-350 м. Нормальным расстоянием считается 250-300 м.
Стороны полигона должны позволять измерение их мерной лентой. Участки, занятые оврагами, болотами и т.д., целесообразно теодолитным ходом обойти.
Выбранные на местности опорные точки полигона разбиваются.
Разбить опорные точки полигона - значит закрепить их временными или постоянными закрепительными знаками с окапыванием их канавкой глубиной 5-10 см. Опорные точки полигона в зависимости от характера местности закрепляют деревянными кольями и столбами, металлическими трубками диаметром 2-3 см, костылями, а также гвоздями, вбитыми в пни. Если геодезическая основа нужна только на период съемки, то опорные точки обозначаются колышками, рядом с которыми впритык устанавливаются геодезические вехи. Если же геодезическая основа создается на длительное время, то опорные точки делаются в виде реперов. Нумерация опорных точек полигона производится по часовой стрелке.
Измерительные работы по созданию плановой
рабочей основы теодолитной съемки
Измерение горизонтальных углов полигона производится путем обхода с теодолитом всех опорных точек (вершин полигона) по ходу часовой стрелки, причем измеряются углы, справа по ходу лежащие.
Опорная точка, над которой устанавливается теодолит для производства геодезических измерений, называется станцией.
Измерение углов выполняется полным приемом при «круге лево» и «круге право». Двукратное измерение одного и того же угла при разных положениях зрительной трубы позволяет исключить влияние коллимационной ошибки и гарантирует точные результаты. Расхождение значений углов в двух полуприемах не должно превышать двойную точность прибора.
Измерение сторон полигона, во избежание грубых просчетов, производится дважды - в прямом и обратном направлениях. Стороны полигона длиной более 100 м предварительно провешиваются. При измерении линий учитывают ее наклон к горизонту. При углах наклона линии более 10,5 вводятся поправки за приведение ее длины к горизонту. Если на измеряемой линии несколько точек перегиба, то при измерении ее мерной лентой или дальномером соответствующей точности углы наклона измеряются на каждом отрезке, ограниченном точками перегиба. При измерениях мерными лентами отклонение конца ленты от створа линии допускается до 15 см, прогиб ленты в вертикальной плоскости или изгиб ее в сторону допускается до 10 см, а точность измерения углов наклона должна быть тем больше, чем больше угол наклона и длиннее линия.
Все данные измерений углов и линий по созданию плановой рабочей основы для теодолитной съемки заносят в специальный журнал (таблица 4.1).
Таблица 4.1 - Журнал измерения углов и линий при теодолитной съемке
Дата измерения __12 марта 2008 г.__
Наблюдал _______Иванов В. М._____ Вычислял___ Иванов В. М._____
Номер станции |
Номера наблюдаемых точек |
Углы |
Прямые и обратные магнитные азимуты |
Линии |
|||
Отсчеты по горизонтальному кругу |
Горизонтальный угол из полуприема |
Среднее значение угла |
Длина, м |
Угол наклона |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
Круг лево |
|
|
|
|
|
|
5 |
78041,5 (1) |
74022(5) |
|
63012 (9) |
сторона 1-2 |
4015(13) |
|
2 |
04019,5 (3) |
|
348037 (8) |
186,67 (10) |
|
|
1 |
|
|
|
74022(7) |
|
186,61 (11) |
|
|
|
Круг право |
|
|
186,64 (12) |
|
|
|
5 |
258040,5 (2) |
74022(6) |
|
|
|
|
|
2 |
184018,5 (4) |
|
|
|
|
При угловых и линейных измерениях по созданию плановой рабочей основы теодолитной съемки рекомендуется следующий порядок работы на каждой станции (рисунок 4.2 и таблица 4.1), последовательность записей указана в скобках цифрами:
- устанавливается теодолит на станции;
- при «круге лево» зрительная труба наводится на основание вехи, стоящей на задней точке, и берется отсчет по горизонтальному кругу КЛ5 (1);
- труба переводится через зенит, отпускается винт алидады и колонка прибора поворачивается на 1800; зажимается винт алидады и аналогично берется отсчет по горизонтальному КП5 (2) кругу на заднюю точку при «круге право»;
- отпускается винт алидады, зрительная труба наводится на переднюю точку на основание вехи, зажимается винт алидады и берется отсчет по горизонтальному кругу при «круге право» КП2 (3);
- труба переводится через зенит, отпускается винт алидады и колонка поворачивается на 1800; зажимается винт алидады и в той же последовательности берется отсчет по горизонтальному КЛ2 (4) кругу при «круге лево».
П осле взятия последнего отсчета теодолит рекомендуется оставить с закрепленными винтами, т.к. при вычислении углов может возникнуть потребность проверки правильности отсчетов;
- вычисляются горизонтальные углы при «круге лево» КЛ (5) и «круге право» КП (6), для чего всегда из «заднего» отсчета вычитается «передний». Если этого сделать нельзя, то к «заднему» отсчету прибавляется 3600
,
;
- контролируется правильность измерения углов. Углы, измеренные при двух положениях круга, должны отличаться не более, чем на двойную точность прибора, в противном случае углы нужно измерить заново
;
- вычисляется среднее значение горизонтального угла ср (7)
;
- с помощью ориентир-буссоли теодолита измеряются прямой А1-2 (8) и обратный А5-1 (9) магнитные азимуты сторон 1-2 и 5-1 ;
- с помощью землемерной ленты или дальномера измеряется длина стороны полигона 1-2, идущая по направлению хода, в прямом L1-2 (10) и обратном L2-1 (11) направлениях;
- вычисляется среднее значение длины Lср линии 1-2 (12)
;
- с помощью эклиметра или вертикального круга теодолита (если таковой имеется) измеряется угол наклона линии 1-2 (13).