Геодезия / geodezia_voprosy

1.предмет и задачи геодезии

Геодезия-наука, изучающая форму и размеры поверхности Земли или отдельных её участков путём измерений, вычислений, построения карт, планов. Задачи: измерение линий и углов на поверхности Земли, под Землёй(шахты, туннели), над Землёй; вычислительной обработки результатов измерений и создания цифровых моделей местности с использованием электронно-вычислительной техники; графических построений и оформления карт, планов и профилей с использованием машинной графики; использования результатов измерений и графических построений при решении задач промышленного, сельскохозяйственного, транспортного, культурного строительства, землеустройства, кадастров.

2.понятие о форме и размерах земли

Физич. Поверхность земли оч сложная. ее нельзя выразить формулой. поэтому введено понятие уровенная поверхность.

3.горизонтальное проложение. горизонтальный угол. углы наклона

Гор.проложение(S)-ортогональная проекция линии местности на горизонтальную плоскость.

Углы, измеряемые на местности-это горизонтальные углы и углы наклона(вертикальные). Принцип измерения горизонтального угла состоит в том, что через вершину угла А мысленно проводят горизонтальную плоскость М, касательную к уровенной поверхности в точке А. (рисунок на стр 16учебника)

Горизонтальный угол(B)-угол между проекциями линий местности на горизонтальную плоскость.

Угол наклона( )-угол между линией местности и горизонтальной плоскостью

4.уровенная поверхность - выпуклая поверхность, перепендикулярная во всех своих точках направлению тяжести.. У.П можно провести через любую точку на физической поверхности Земли, под и над ней. У.П можно представить как водную поверхность пруда, озера, моря, океана в спокойном состоянии. Поверхность мирового океана, мысленно продолженная под сушей, названа поверхностью геоида,а тело, ограниченное ею-геоидом.

5.карта,план,профиль,различие между картой и планом

Карта-уменьшенное,построенное в картографической проекции, обобщенное изображение земли(с учётом кривизны земли).Для небольшого участка Земной поверхности, когда уровенная поверхность близка к горизонтальной плоскости, мы можем построить план.

План-уменьшенное, картографическое изображение на плоскости, ортогональные проекции участка земли, в пределах которых кривизну земли можно не учитывать.

Различие:

6.масштаб плана. точность масштаба

М.П.-отношение длины линии на плане S к горизонтальному проложению соответствующей линии местности s_М:

1:М=s:s_м Число М,показывающее во скок раз уменьшены горизонтальные проложения линий)стр 22)

Т,М,-длина линии на местности, соответствующая 0.1мм на плане. В среднем человеческий глаз способен различать 2точки раздельно. Если расстояние между ними >0.1мм.

7.высоты точек местности(абсолютные и относительные), превышения

Высота точки -это отрезок отвесной линии от точки земной оваерхности до уровенной поверхности. hab=Hb-Ha; hba=Ha-Hb-это превышения между точками.Относительная высота-это высота, определяемая относительно какой-либо уровенной поверхностью. Абсолютная-относительно уровня океана.

8.основные формы рельефа местности и их изображение на планах и картах

Рельеф-это совокупность разнообразных неровностей земной поверхности.

Лощина- вытянутое углубление.Водоток-линия , проходящая по самым изким точкам лощины.Бока-скаты, заканчиваются бровками

Седлвина-сочетание двух сходящихся хребтов и двух расходящихся лощин.

Хребет-возвышение удлиненной фотмы.Водораздел-линия, проходящая через самые высокие точки хребта.Боковые части-скаты.

Гора-возвышенность конической формы.холм-гора,менее 200м.

9.горизонтали,высота сечения рельефа

Горизонталь-след сечения земной поверхности уровенными поверхностями, проведенными через определенное расстояние.Горизонталь-линия, соединяющая точки с одинаковыми высотами.

При изображении рельефа местности горизонталями уровенные поверхности, секущие земную поверхность, отстоят одна от другой на одном и том же расстоянии, называемом высотой сечения рельефа.(hc)

10. определение высот точек, лежащих между горизонталями

Для определения высоты точки:

1)Через точку А проведем линию, приблизительно перпендикулярную

к горизонталям.

2)Построим профиль по линии 1-2

3)Измеряем на карте S1-2=S; S-расстояние от определяемой точки, лежащей на горизонтали с меньшей высотой.

h/h0=S’/S=>h=h0/S * S’

11. уклон линии и способы их выражения

Уклон линии местности -это отношение превышения между точками к горизонтальному проложению между ними. i=h/S=tg v (тысячные)

Уклоны сопровождаются знаком +и-(в зависимости от знака превышения или знака наклона).Они выражаются:1) в тысячных 2) в градусах- арктангенс 3) в процентах

12.ориентирование линии местности, азимут, дирекционный угол и соответствующие им румбы

Ориентировать направление-значит определить его относительно другого направления, взятого за начальный, выбирают направление на север. Направление географ.меридиан на земной поверхности определяют: из астрономических наблюдений,по солнцу,гидроскопы(гидротеодолиты),с помощью магнитной стрелки.

Азимут- горизонтальный угол,отсчитываемый от северного направления меридиана по ходу часовой стрелки до направления данной линии. Они бывают:географические и магнитные.меридианы как правило не совпадают.

Дирекционный угол-горизонтальный угол,отсчитываемый от северного направления линии,параллельный осевому меридианупо ходу часовой стрелки до направления данной линии.

Румб-горизонтальный угол,отсчитываемый от ближайшего направления меридиана до направления данной линии.

13.склонение магнитной стрелки и сближение меридианов

Склонением ( дельта) магнитной стрелки-называется угол между географическим и магнитным меридианам, оно бывает со знаком «+» -если магнитный меридиан отклоняется к Востоку, и «-»-если к Западу

14.зависимости между румбами, дирекционными углами и горизонтальными углами.

Горизонтальные углы -это углы между проекциями линий местности на горизонтальную плоскость.=> Румб-это горизонтальный угол, отсчитываемый от ближайшего направления мередиана до данной линии. => Дирекционный угол-это горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления линии, параллельной осевому мередиану по ходу часовой стрелки до направления данной линии.

15.системы координат, применяемые в геодезии

Географическая(широта, долгота)

Широта-это угол между отвесной линией, проведенной через данную точку и плоскостью экватора.

Долгота-это двугранный угол между плоскостью, проходящей через нулевой мередиан и ось вращения земли, и плоскостью, проходящей через данную линию.

И Прямоугольная с.к.

16.прямоуголная система координат, приращения координат и способы их вычисления

Поверхность земли невозможно изобразить на плоскости без искажений, поэтому её изображают «искажённо», применяя различные картографические проекции. Для составления картографических карт применяют: поперечную, цилиндрическую, равноугольную проекцию Гаусса-Крамера. Всю поверхность делят на 60 6-градустных зон. Каждую проектируют на циллиндр, а потом изображают в ортогональной проекции.

17.прямая геодезическая задача

Находится по координатам одной точки,горизонтальному проложению и дирекционному углу. определяют координаты 2ой токи

18.обратная геодезическая задача

по координатам 2ух точек определяют горизонтальное проложение и дирекционный угол

19.привязка теодолитных ходов к точкам геодезической опоры

Привязка-передача дирекционного угла на линию, координат на точку.Нужно вычислить дирекционный угол. Есть 3 способа:1)Астрономическийили при помощи горотеодолита2)Измерение магнитного азимута по буссоли 3)передача дирекционного угла линии между двумя геодезическими пунктами. Рассмотрим третий способ:

1)По координатам точек А и В, решая обратную геодезическую задачу, найдем альфа АВ(тангенс альфа=yb-ya/xb-xa) r=arctg yb-ya/xb-xa

2) Для передачи дирекционного угла и решения прямой геодезической задачи необходимо измерить правые(В-бетта) и левые(Л-лямбда) углы и длины сторон.

3) Вычислим дирекционный угол(альфа последущего=альфа предыдущего+180-Вбетта;-это для правых углов; альфа послед.=альфа предыдущ. -180+ Лямбда-это для левых углов)

4)Решаем прямую геодезическую задачу и получаем координаты в точке 1.X1=Xb+Sb-1*cosальфа в-1

20.вычисление дирекционного угла последующей линии по дирекционному углу предыдущей линии и измеренному правому или левому по ходу горизонтальному углу

альфа последущего=альфа предыдущего+180-Вбетта;-это для правых углов; альфа послед.=альфа предыдущ. -180+ Лямбда-это для левых углов

21.принцип измерения горизонтального угла

Для получения плана местности мы должны измерить горизонтальные углы,углы наклона, расстояние и превышение между точками земной поверхности.

Для измерения горизонтального угла между прекциями линий местности на горизонтальную плоскость.

22.теодолит Т30,его основные части и оси

1-кремольвера(фокусировочный винт)

2-аккуляр

3-Диоптрийное кольцо

4-оптический визер

5-вертикальный круг(измеряют углы наклона)

6-колонка

7-закрепительный винт лимба

8-основание футляра

9-становой винт

10-цилиндрический уровень

11-закрепительный винт алидады

12-исправительные винты

13-закрепительный винт зрительной трубы

14-зрительная труба

15-наводящий винт зрительной трубы

16-наводящий винт алидады

17-треггер

18-подъёмные винты

19-наводящий винт лимба

20-акуляр отчётного микроскопа

21-зеркало подсветки

22-колпачок,под которым расположены исправительные винты сетки нитей

23-объектив

-Вертик. ось теодолита,ось вращения теодолита

-горизотальная ось.ось вращ.зрит трубы

Визирная ось.проходит через заднюю главн.точку объектива и перекрестия сетки нитей

Ось цилиндрич уровня-касательная к внутренней поверхности ампулы в нульпункте

23.отсчётные приспособления теодолитов. эксцентриситет

1)Штриховые

2)Шкаловык)

3)Верньеры

4)Оптические микрометры

5)Растровые датчики

Экстрентриситет алидада-этонесовпадение центра лимба с центром вращения алидады.

24.оптические характеристики зрительной трубы. Понятие об эквивалентной линзе

Зрительная труба-прибор, служащий для наведения(визирования) на точки, фиксирующие стороны угла.Она состоит изз: объектива-передает изображение в зрительную трубу; фокусировочная линза-перемещается за счет кремальеры для совмещения плоскости изображения с плоскостью сетки нитей; сетки нитей; эквивалентной линзы; окуляра-предназначен для просмотра изображения в плоскости сетки нитей.

Окуляр и объектив образуют эквивалентную линзу с фокусирровочным расстоянием.Оно меняется в процессе фокуса.F=f1*f3/-f1+f3+e

25.параллакс сетки нитей

При наблюдении на объект(визировании) необходимо, чтобы плоскость изображения совпадала с плоскостью сетки нитей.Если точка изобраджения предмета(п) не совпадает с плоскостью сетки нитей, то возникает явление параллакса. Для обнаружения параллакса перемещают глаз перед окуляром.Для исправления долго крутят кремальерой.

Точность связирования-совпадения изображаемого предмета с центром сетки нитей.

26.Цилиндрический уровень. Устройство

Циллиндрический уровень-устройство, служащее для приведения оси ZZ’ в вертикальное положение(или лимба в горизонтальное).

Состоит из: амбылы с эфиром, внутри пузырек первого уровня, дуга амбулы с делениями в 2 мм, нульпункс-середина дуги, металлической оправы, исправительных винтов.

Ось цилиндрического уровня-это касательная к внутренней дуге уровня в нульпункте.

27.Поверки теодолита Т30

1)Ось цилиндрического уровня должна быть перпендикулярна вертикальной оси теодолита. Это исправлять путем вращения подъемных винтов(сначала 2-х, потом повернуть на 180 градусов и третий подкрутить). Коллимационная плоскость-полученная путем вращения визирной оси около горизонтальной оси теодолита.

2) Визирная ось должна быть перпендикулярна горизонтальной оси теодолита. Если ошибка, ТОО образуется коллимационная погрешность-угол между плоскостью визирной оси и плоскостью, перпендикулярной горизонталььной оси теодолита.Исправлять-измерить при левом вертикальном круге Ли при правом-П точку М. Зпзница должна быть 180 градусов. А если не, то 2С. С=1/2(л-п+-180)

3)Горизонтальня ось перпендик-на вертик-ой. Исправить-навести на подвешенную за 20 метров нить и весть зрительной трубой плавно вниз. Если нет, то исправляют в мастерской.

4)Вертикальная нить сетки нитей перепндикулярна горизонтальной оси теодолита. Проверить-опустить зрит-ую трубу вниз на отвесную линию и посмотреть-сходитться или нет.Исправить-крутить исправительные винты сетки нитей.

28.приведение теодолита в рабочее положение

-установка горизонтального круга(лимба) в горизонтальном положении при помощи уровня и подъёмных винтов.

1)вращением алидады устанавливаем уровень параллельно более 2ух подъёмных винтов,и вращением 2ух подъём.винтов выводим пузырёк на середину.

2)поворачиваем алидаду на 90градусов и вращением 3его подъёмного винта выводим пузырёк на середину.для уточнения операцию 1 и 2 повторяем.

Если уровень выверен , часть лимба станет пропорциональной.

29.измерение горизонтального угла полным приёмом, контроль измерений

Теодолитный полигон прокладывают по направлению часовой стрелкиЮ, измеряя внутринние-правые угла.

Двухкратное измерение углов по вдум положениям вертикального круга называется измерение углов полным приемом.

Сначала теодолит центрируют над вершиной измеряемого угла(отвесная нить должна совпадать с вертикальной осью теодолита).условие, чтобы погрешность была мала:e<t”S/2*206265”.Она не больше 8 мм.Потом ставят, например на точку 2 и визируют по правой стороне на точку 1, и по левой на точку 3. Записывают результаты и разность результатов.-это полуприем.Заьтем поворачивают трубу через зенит и делают точже самое.Находят их разность, котоая должна быть равна.расхождение не должно превышать 2 минут.измерение от нуля:стоя на точку 2 устанавливают алидаду на нуле по лимбу.затем наводят трубу по левой стороне на т.3, так же на т.1. и получают значение измеряемого угла.

30.измерение углов наклона, контроль измерений

Вертикальный круг теодолита вращается вместе со зрительной трубой.Принцип измерения угла наклона такой же, как и при измерении горизонтального угла.

Угол наклона определяется как разность двух отсчётов: отсчёта при визировании на цель и отсчёта,соответствующего горизонтального положения зрительной трубы,которая может быть=нулю или немного отличаться от нуля.

Место нуля(МО)-отсчёт по вертикальному кругу по горизонтальному положению визирной оси и оси цилиндрического уровня у теодолитов последних моделей.вертикальный круг подписан от нуля в обе стороны по ходу часовой стрелки со знаком «-» и против со знаком «-»

Из формул видно,что __ можно вычислить по формуле «3»,не зная МО,но это будет безконтрольно,поэтому сначала мы вычислим по «4» МО. Постоянство МО при измерении нескольких углов наклона является контролем измерения углов.(_______)

Затем вычисляют угол наклона по двум из трёх формул: 1,2,3 -Это контроль вычислений,но не контроль измерений.

Примечание: для теодолитов с другой цифровкой лимба,углы наклона вычислим по след.формулам:

31.определение расстояния нитяным дальномером

рисунок

Р-расстояние между дальномерными штрихами сетки нитей

l-расстояние на рейке между проекциями дальномерных штрихов

Д-измеряемое расстояние.Д=d+fэкв.+дельта ; l/d=p/f k=f/p

k-коэфициент дальномера(~100)

Д=к*l+f+дельта Д=к*l+c с-фокусное расстояние экв. Линзы-слагаемое дальномера.

Т.к. для трубы с внутренней фокусиповкой для разных расстоянии ф экв. Меняется при фокусировании трубы, то значения к и с так же явл. Переменными. Поэтому для практики пользуются формулой: д=100l+^

32.определение горизонтальных проложений по нитяному дальномеру при наклонном положение визирной оси

34.измерение линий лентой. точность измерения

Перед началом работы необходимо проверить длину мерного прибора.Этот процесс-компанирования, т.е. сравнения длины мерного прибора с этапом.Поправку компанирования( ), где l0-нач. длина ленты.Она больше 2 мм, ее надо учитывать.fотнос=дельтаД/Дсред.-аликвотная дробь( 1 к 1500 и т.д. )

35.определение расстояний, недоступных для непосредственного измерения

Например, через реку. Вычисляют х по базису б(гор. Пролож.), измеренному лентой и двум горизонтальным углам-альфа и бета, измеренных теодолитом.х=синус беттаа/синус гамма * б.-это из отношения сторон треугольника.

36.понятие о точности измерений

Измерение состоит в сравнении значения измеряемого угла или длины измеряемой линии с принятой единицей измерения-угловым градусом, метром и др.Например, при измерении линии определяют,сколько раз метровый отрезок укладывается в длине этой линии.Измеряют углы на местности угломерными приборами,в основном теодолитами,а линии-различными приборами,от самых простых(рулетки,ленты,проволоки)до сложных(оптические и электромагнитные дальномеры).