1227

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства»

(ПГУАС)

Е.П. Тюкленкова

ГЕОДЕЗИЯ

Учебно-методическое пособие к лабораторным работам по направлению подготовки

21.03.02«Землеустройство и кадастры»

IIIсеместр

Пенза 2016

1

УДК 528(075.8) ББК 26.12.я 73

Т98

Рекомендовано Редсоветом университета Рецензент – кандидат экономических наук, профессор кафедры «Землеустройство и геодезия» Т.И. Хаметов

(ПГУАС)

Тюкленкова Е.П.

Т98 Геодезия: учеб.-метод. пособие по направлению подготовки 21.03.02 «Землеустройство и кадастры» / Е.П. Тюкленкова. – Пенза:

ПГУАС, 2016. – 82 с.

Изложена методика выполнения лабораторных работ по дисциплине «Геодезия». Учебное-методическое пособие подготовлено на кафедре «Землеустройство и геодезия» и предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки

21.03.02 «Землеустройство и кадастры».

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, 2016

Тюкленкова Е.П., 2016

2

ВВЕДЕНИЕ

Учебно-методическое пособие составлено в соответствии с типовой учебной программой подготовки бакалавра по направлению 21.03.02 – «Землеустройство и кадастры». Целью дисциплины «Геодезия» заключается в формировании у студента четкого представления о средствах и методах геодезических работ при топографо-геодезических изысканиях, создании и корректировке топографических планов, для решения инженерных задач при землеустройстве и кадастровых работах в производственно-технологической, проектно изыскательской, органи- зационно-управленческой и научно-исследовательской деятельности.

Лабораторные работы обеспечивают формирование следующих компетенций:

–способностью к самоорганизации и самообразованию;

–способностью осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять её в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий;

–способностью использовать знание современных технологий при проведении землеустроительных и кадастровых работ.

Студенты, изучившие курс «Геодезия» должны:

Знать: Методы и средства составления топографических карт и планов, использование карт и планов и другой геодезической информацией при решении инженерных задач в землеустройстве. Способы определения площадей участков местности, и площадей контуров сельскохозяйственных угодий с использованием современных технических средств. Современные геодезические приборы, способы и методы выполнения измерений с ними, поверки и юстировки приборов и методику их исследования. Теорию погрешностей измерений, методы обработки геодезических измерений и оценки их точности. Основные методы определения планового и высотного положения точек земной поверхности с применением современных технологий. Порядок ведения, правила и требования, предъявляемые к качеству и оформлению результатов полевых измерений, материалов, документации и отчетности. Систему топографических условных знаков.

Уметь: Оценивать точность результатов геодезических измерений. Уравнивать геодезические построения типовых видов. Определять площади контуров сельскохозяйственных угодий. Использовать современную измерительную и вычислительную технику для определения площадей. Выполнять топографо-геодезические работы, сопоставлять практические и расчетные результаты. Реализовывать на практике способы

3

измерений и методики их обработки при построении опорных геодезических сетей

Владеть: Методикой оформления планов с использованием современных компьютерных технологий. Навыками работы со специализированными программными продуктами в области геодезии. Навыками поиска информации из области геодезии в Интернете и других компьютерных сетях.

Навыками выполнения угловых, линейных, высотных измерений для выполнения геодезических съемок. Методами проведения топографогеодезических работ и навыками использования современных приборов, оборудования и технологий. Технологиями в области геодезии на уровне самостоятельного решения практических вопросов специальности, творческого применения этих знаний при решении конкретных задач. Навыками работы со специализированными программными продуктами в области геодезии.

Иметь представление: О строении и свойствах земной поверхности. О способах построения современных геодезических сетей. О влиянии кривизны земли на точность геодезических измерений. О современных компьютерных программах, используемых в геодезических расчетах и построениях. О требованиях, предъявляемых к качеству геодезических работ на различных этапах работ.

Всего на проведение лабораторных работ отводится 58 часов. Все лабораторные работы связаны между собой и дополняют друг друга, что позволяет студентам закрепить теоретические знания, полученные на лекционных занятиях.

4

Лабораторная работа №1 УРАВНИВАНИЕ СИСТЕМ СЪЕМОЧНЫХ ХОДОВ

С ОДНОЙ УЗЛОВОЙ ТОЧКОЙ СПОСОБОМ СРЕДНЕГО ВЕСОВОГО. СИСТЕМА НИВЕЛИРНЫХ ХОДОВ

С ОДНОЙ УЗЛОВОЙ ТОЧКОЙ (4 часа)

Задание на лабораторную работу.

1.Выполнить уравнение системы нивелирных ходов с одной узловой точкой в соответствии с исходными данными способом среднего весового.

2.Результаты вычислений оформить в ведомости.

Способ среднего весового применяют для уравнивания небольших несвободных систем нивелирных, теодолитных или тахеометрических ходов рассмотрен в учебном пособии Г.Г. Поклада «Геодезия».

Система нивелирных ходов с одной узловой точкой. От исходных реперов A, В, С с отметками НА, НВ, НС проложены нивелирные ходы, сходящиеся в узловой точке U (рис. 1). Измерены длины ходов L i число

станций в ходе пi и превышения по каждому ходу h i (1, 2, 3).

Рис. 1. Система нивелирных ходов с одной узловой точкой

Находят отметку узловой точки U по каждому ходу:

H1 Ha h1H2 Hb h2H3 Hc h3

5

Приняв веса суммы превышений по каждому ходу pi 1 , вычисляют

Li

значение отметки НU узловой точки по формуле среднего весового.

HU p1H1 p2H2 p3H3 ppH

или

HU H0 pp ,

гдеН0 – приближенноезначениевысотыузловойточки; i H H0 – остатки.

В результате систему ходов с одной узловой точкой (рис. 1) можно рассматривать как систему одиночных нивелирных ходов с высотой конечной точки, равной НU. Невязки в сумме превышений по каждому ходу находят из выражений

Далее вычисляют поправки в каждое превышение i-го хода (i = 1, 2, 3) по формуле для всхолмленных или по формуле для равнинных районов.

Характеристикой точности измерений является, как известно, средняя квадратическая погрешность единицы веса .

Учитывая, что при определении веса суммы превышений по каждому ходу величина Li выражается в километрах, можно записать

pv2 ,

N 1

где ткм – средняя квадратическая погрешность в превышении нивелирного хода длиной 1 км («километрическая погрешность»); 1 Wi ; N – число

ходов (в рассматриваемом случае N = 3).

Средняя квадратическая погрешность высоты узловой точки H U определится по формуле

Если вес суммы превышений хода вычисляется с учетом числа станций

как pi 1 , то находят среднюю квадратическую погрешность превы- ni

шения, измеренного на станции, т. е. mст .

Пример уравнивания системы нивелирных ходов, показанной на рис. 1, приведен в табл. 1.

6

Таблица 1 Уравнивание системы нивелирных ходов с одной узловой точкой

НА = 120,157 м, Нв = 130,412 м, Нс = 111,310 м

Контрольные вопросы

1.Какие необходимы данные для нахождения отметки узловой точки?

2.Для чего выполняется невязка в сумме превышений?

3.Как вычисляется поправка?

4.По какой формуле определяется средняя квадратическая погрешность высоты узловой точки?

7

Лабораторная работа №2 УРАВНИВАНИЕ СИСТЕМ СЪЕМОЧНЫХ ХОДОВ С ОДНОЙ

УЗЛОВОЙ ТОЧКОЙ СПОСОБ СРЕДНЕГО ВЕСОВОГО. СИСТЕМА ТЕОДОЛИТНЫХ ХОДОВ С ОДНОЙ УЗЛОВОЙ ТОЧКОЙ (4 часа)

Задание на лабораторную работу.

1.По известным координатам исходных пунктов, дирекционным углам исходных направлений, измеренным горизонтальным углам и длинам линий, выполнить уравнивание системы теодолитных ходов с одной узловой точкой по способу среднего взвешенного.

2.Заполнить ведомость уравнивание системы теодолитных ходов.

3.Вычислить координаты узловой точки.

Система теодолитных ходов с одной узловой точкой. Известны плановые координаты исходных пунктов В, К, F (рис. 2) и дирекционные утлы исходных линий AB , CK , EF . Измерены горизонтальные утлы i и

длины линий di .

При упрощенном уравнивании системы теодолитных ходов с одной узловой точкой по общепринятой схеме сначала уравнивают углы по способу среднего взвешенного. Вычислив по уравненным углам дирекционные углы и приращения координат, производят раздельное уравнивание приращений координат x и y по каждому ходу.

Для уравнивания углов выбирают узловую линию, в качестве которой может быть принята любая линия, опирающаяся на узловую точку (в нашем примере линия UQ).

Рис. 2. Система теодолитных ходов с одной узловой точкой

8

Вычисляют значения дирекционного угла узловой линии по каждому ходу:

значение дирекционного утла узловой линии вычисляют по формуле среднего взвешенного

Как и при уравнивании системы нивелирных ходов, находят угловые невязки W по каждому ходу:

W ' UQ UQ'

W '' UQ UQ'' .

W ''' UQ UQ'''

Распределив угловые невязки поровну на углы соответствующего хода с противоположным знаком, находят уравненные значения углов. По уравненным углам вычисляют приращения координат по всем линиям ходов и находят суммы приращений координат по каждому ходу x и

y . Уравнивание приращений координат производят раздельно для x иy аналогично уравниванию превышений системы нивелирных ходов с одной узловой точкой по формулам:

9

pi L1 i ,

где pi – вес абсциссы (ординаты) узловой точки; L i – длина i-го хода. Вычисляют невязки в приращениях координат по каждому ходу

Поправки в приращения координат находят по формуле v xij Wd xi dij ,

где dij – j -я длина стороны i -го хода.

Для уравнивания приращений ординат используют эти выражения, заменив х на у (табл. 2).

По исправленным приращениям координат вычисляют координаты всех пунктов сети.

Оценку точности измерения углов производят по известной из теории погрешностей формуле, которая в данном случае дает приближенное значение средней квадратической погрешности измерения угла:

где N – число ходов.

Таблица 2 Уравнивание системы теодолитных ходов с одной узловой точкой

10