Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Raschetgraf00 геодезия

.pdf
Скачиваний:
7
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
662.48 Кб
Скачать

ВСТУПЛЕНИЕ

Расчетно-графические работы являются составной частью учебного процесса курса «Основы геодезии», читаемого на архитектурном факультете. Темтический план курса приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Тематический план курса «Основы геодезии»

 

 

Распределение времени

Использование

 

 

 

 

по видам занятий,

 

 

 

 

 

Номер и наименования

 

 

 

в часах

 

 

 

 

 

 

Лекции

 

Практические

 

Лабораторные

-Самостоя рательнаябота

ТЗН

МАН

 

КТ

 

темы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Модуль 1 (30 баллов)

4

 

4

 

2

10

 

 

 

 

 

«Общие понятия в геодезии»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1

Лекция 1 - «Общие понятия в геоде-

2

 

 

 

 

 

+

+

 

+

 

зии»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

Практическая работа №1 - «Ус-

 

 

2

 

 

 

+

+

 

+

 

ловные знаки»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3

Лекция 2 - «Координаты в геоде-

2

 

 

 

 

 

+

+

 

+

 

зии»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4

Практическая работа №2 - «Реше-

 

 

2

 

 

 

+

+

 

+

 

ние задач на картах и планах»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5

Лекция 3 - «Геодезические сети» - 2

 

 

 

 

 

 

+

+

 

+

 

часа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.6

Лабораторная работа №1 - «Уст-

 

 

 

 

2

 

+

+

 

+

 

ройство теодолита»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7

Расчетно-графическая работа №1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(РГР1) - «Обработка материалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

теодолитной съемки»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Модуль 2 (30 баллов)

6

 

 

 

6

10

 

 

 

 

 

«Геодезические измерения»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1

Лекция 4 - «Измерение»

2

 

 

 

 

 

+

+

 

+

2.2

Лабораторная работа №2 - «Изме-

 

 

 

 

2

 

+

+

 

+

 

рение горизонтальных углов»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3

Лекция 5 - «Геодезические измере-

2

 

 

 

 

 

+

+

 

+

 

ния»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4

Лабораторная работа №3 - «Изме-

 

 

 

 

2

 

+

+

 

+

 

рение вертикальных углов и даль-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

номерных расстояний»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

Лекция 6 - «Топографические съем-

2

 

 

 

 

 

+

+

 

+

 

ки»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6

Лабораторная работа №4 - «Уст-

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

ройство нивелира»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.7

Расчетно-графическая работа №2

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

(РГР 2) - «Обработка материалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нивелирной и тахеометрической

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

съемки»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Модуль 3 (30 баллов)

6

 

 

 

6

16

+

+

 

+

 

«Использование геодезии при про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Распределение времени

Использование

 

 

 

 

по видам занятий,

 

 

 

 

 

Номер и наименования

 

 

 

в часах

 

 

 

 

 

 

Лекции

 

Практические

 

Лабораторные

-Самостоя рательнаябота

ТЗН

МАН

 

КТ

 

темы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ектировании и строительстве»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1

Лекция 7

2

 

 

 

 

 

+

+

 

+

 

«Составление топографических

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

материалов»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2

Лабораторная работа №5 - «Изме-

 

 

 

 

2

 

+

+

 

+

 

рений превышений определение от-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

меток»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3

Лекция 8 - «Геодезическое проек-

2

 

 

 

 

 

+

+

 

+

 

тирование»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4

Лабораторная работа №6 - «Ниве-

 

 

 

 

2

 

+

+

 

+

 

лирование поверхности»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.5

Лекция 9 - «Общие сведения о гео-

2

 

 

 

 

 

+

+

 

+

 

дезических работах в строитель-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стве»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.6

Лабораторная работа №7 - «Ра-

 

 

 

 

2

 

+

+

 

+

 

бота на тахеометрической стан-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ции»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.7

Расчетно-графическая работа №3

 

 

 

 

 

16

+

+

 

+

 

(РГР 3) - «Составление топогра-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

фических материалов»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Всего по курсу:

18

 

4

 

14

36

 

 

 

 

1 РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА КАРТАХ

1.1 Определение расстояний

Заданы на топографической карте две точки А и В, необходимо определить расстояние SAB , рис. 1. При помощи циркуля-измерителя (или линейки) измеряется по карте отрезок aS. Для получения значения данного отрезка с точностью графических построений необходимо воспользоваться масштабной ли-

нейкой с поперечным масштабом.

 

Искомое расстояние SAB вычисляется по формуле

 

SAB = aS M,

(1)

где aS - расстояние в мм между точками A и B, измеренное по карте: M - знаменатель масштаба карты.

Рис. 2. Измерение расстояния при помощи циркуля-измерителя.

Пример, в результате измерений по карте получено aS = 28.5мм, масштаб карты 1:25000, тогда расстояние между точками А и В будет равно

SAB = 28.5 × 25000=712500мм = 712.5м.

Если масштаб карты неизвестен (например, карта получена методом ксерокопирования), то дополнительно требуется измерить расстояние сS между линиями координатной сетки, в этом случае в формулу (1) вместо номинального знаменателя масштаба вводится значение знаменателя масштаба, полученное в результате вычислений

LСТАР LМЛАД

;

(2)

 

cS

 

где LСТАР, LМЛАД - младшие и старшие значения сетки прямоугольных координат: cS - расстояние между линиями координатной сетки. Если направле-

ние линии АВ север-юг, то вместо LСТАР

и LМЛАД берется XСТАР и XМЛАД, а если

запад-восток, то YСТАР и YМЛАД .

 

 

Пример. При сS = 39.5мм , XСТАР = 6066км, XМЛАД = 6065км, aS = 28.5мм,

получим

 

 

M =

6066 6065

=

1000000( мм)

= 25316 ,5 .

 

 

39,5

 

 

39,5

 

Подставив полученное значение знаменателя масштаба в формулу (1) получим искомое расстояние SAB

SAB = 28.5 × 25316,5=721520мм = 721,5м.

1.2 Определение прямоугольных координат

ay

66

60

65

 

155.5

54

40

 

18 03 45

cy

91

 

21

 

 

1

11

 

 

20-5

01

 

 

10

151.8

 

 

147.3

 

 

 

148.1

2

4

 

 

 

9

 

 

142.0

0 1

0 5 1

3

3

0.10

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

4

6

7

8

9

10

11

12

18

19

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

A

 

 

 

1

155.7

5 4

cx

5

8

 

 

5

3

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

1

 

4

 

 

0

 

 

 

 

 

 

149.2

ax

 

16

 

5

 

0.30

 

 

 

 

43

11

 

 

12

 

 

 

 

Рис. 4. Определение прямоугольных координат

Для определения прямоугольных координат, прежде всего определяется квадрат координатной сетки в котором располагается искомая точка. На рис. 4 этот квадрат ограничен координатами: XМЛАД = 6066км, YСТАР = 6067км и

YМЛАД = 4307км, YСТАР = 4308км.

Прямоугольные координаты точки определяются по формулам:

X A = X МЛАД

+

X СТАР − X МЛАД

aX ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сX

 

 

 

 

(3)

 

 

= Y

+

YСТАР − YМЛАД

 

 

 

 

 

Y

 

a

 

,

 

 

A

 

 

 

y

 

 

 

МЛАД

 

 

 

 

сy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольные формулы:

 

 

 

 

 

X СТАР − X МЛАД

 

 

 

X A = X СТАР

bX ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сX

 

,

(4)

 

 

= Y

YСТАР − YМЛАД

 

 

 

Y

 

b

,

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

СТАР

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сy

 

 

 

 

 

где XСТАР , XМЛАД , YСТАР , YМЛАД - соответственно, значения координат коорди-

натной сетки, ближайшие к определяемой точке; ax, ay, - расстояния от

соот-

ветствующей младшей линии координатной сетки до точки А; cx, cy, - расстояния между соответствующими линиями координатной сетки; bx, by - расстояние от старшей линии сетки до определяемой точки.

Пример. В результате измерений по карте получено: ax = 29.3мм, cx = 39.8мм, ay = 19.5мм, cy = 40.1мм. Точка А расположена в квадрате с координа-

тами: XМЛАД = 6066км, XСТАР = 6067км, YМЛАД =4307км, YСТАР = 4308км.

X A = 6066000 + 6067000 − 6066000 29.3 = 6066736 м; 39.8

YA = 4307000 + 4308000 − 4307000 19.5 = 4307486 м. 40.1

1.3 Определение географических координат

Данная задача решается полностью аналогично предыдущей, только измерения выполняются относительно сетки географических координат. На картах сетка географических координат не нанесена явно; меридианами и параллелями является внутренняя рамка листа карты, а по границам карты имеются шкалы, рис. 4, разграфка которых соответствует координатной сетки географических координат.

Рис. 4. Определение географических координат

Для восстановления сетки необходимо соединить соответствующие деления координатных шкал и от полученной сетки выполнить измерения, т.е. из-

мерить расстояния (aϕ , aλ) от младших значений сетки до определяемой точки

и расстояния (cϕ , cλ) между линиями сетки, тогда географические координаты точки А будут равны:

ϕ

 

= ϕ

 

 

+

 

ϕСТАР − ϕМЛАД

a ;

 

A

МЛАД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cϕ

(5)

 

 

 

 

 

 

 

 

λСТАР

λМЛАД

 

 

λA

= λМЛАД

 

+

 

aλ ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сλ

 

 

 

 

 

 

Контрольные формулы:

 

 

 

 

 

 

ϕСТАР − ϕМЛАД

 

 

 

 

ϕ

 

= ϕ

 

 

 

b ;

 

A

СТАР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cϕ

 

 

 

 

ϕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6)

 

 

 

 

 

 

λСТАР − λМЛАД

 

 

 

 

λ

 

= λ

 

b ,

 

A

 

 

 

 

СТАР

 

 

 

 

 

сλ

 

 

 

 

λ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где ϕМЛАД , ϕСТАР , λ МЛАД , λ СТАР - координаты ближайших к точке А линий координатной сетки географических координат; aϕ , aλ - расстояния от линий коор-

динатной сетки, имеющих младшие значения, до определяемой точки; cϕ , cλ - расстояния между линиями координатной сетки географических координат; bϕ, bλ - расстояние от старшей линии сетки до определяемой точки.

Пример. В результате измерений по карте получено: aϕ = 91.5мм, cϕ = 116.1мм, aλ = 75.0мм, cλ = 105.5мм. Точка А расположена в четырехугольнике с

координатами: ϕмлад = 54O 41, ϕст = 54 O 42 , λмлад =18 O 00 , λмлад = 18 O 01.

ϕA = 54÷41′ +

 

60′′

 

91.5 = 54O 40′47.3′′;

 

 

 

 

116.1

λA =18O 04′ +

 

60′′

105.5 =18O 04′54.5′′.

116.1

 

 

 

1.4 Определение отметок точек

Для определения отметки необходимо определится с отметками горизонталей, ближайших к определяемой точки. Значение отметок горизонталей определяются: по подписям горизонталей, по отметкам точек с учетом высоты сечения рельефа, по отметкам пикетных точек. Согласно рис. 5 при высоте сечения рельефа равной 2.5м, отметка младшей горизонтали равна 152.5м, отметка старшей - 155м. Тогда отметка точки равна

Рис. 5. Определение отметки точки

H A = H МЛАД

+

HСТАР H МЛАД

aH ,

(7)

 

 

 

cH

 

Контрольная формула:

H A

= H СТАР

H СТАР H МЛАД

bH ,

(8)

 

 

 

 

cH

 

где HМЛАД, HСТАР - отметки старшей и младшей горизонталей; aH - расстояние от младшей горизонтали до точки A; cH - расстояние между старшей и младшей горизонталями; bH - расстояние от старшей горизонтали до определяемой точки.

Пример. В результате измерений по карте получено: aH = 9.5мм, сH = 27.0мм, при HМЛАД =150м , HСТАР = 152.5м.

H A =150.0 + 2.5 9.5 =150.9м 27.0

1.5 Определение азимутов

66

60 65

B

 

155.5

54

 

40

 

18

03 45

1 20-5

10

142.0

0 5 1

151.8

148.1

2

 

A

αA-B

Дирекционный угол линии AB

147.3 4

144.3

 

 

 

 

1

155.7Линия, параллельная

 

 

 

 

5

8

 

3

3

AA-B

координатной сетки

 

 

 

 

5

 

 

0.10

 

 

 

 

по оси X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

159.3

 

Истинный азимут

 

4

 

 

 

 

 

 

 

линии А-В

 

 

 

149.2

 

 

 

 

16

 

5

 

 

 

 

0.30

 

 

 

 

 

 

 

Меридиан

 

 

43

11

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 6. Определение азимутов

Азимут направления, как известно, это угол отсчитываемый по ходу часовой стрелки от северного конца меридиана, проходящего через начальную точку направления, до заданного направления. Азимут может определяться при помощи транспортира, рис. 6. Если определяется истинный азимут, то транспортир ориентируется по истинному меридиану, дирекционный угол определяется относительно вертикальной линии сетки прямоугольных координат.

Обратный азимут равен Ао бр = А± 180 O ; аналогично определяется обрат-

ный дирекционный угол - α о бр = α ± 180O

1.6 Решение расчетных задач

Остальные задачи носят расчетный характер и решаются по приведенным ниже формулам.

Расстояние SAB

 

 

 

 

 

 

 

SAB =

 

X 2 + Y 2 ,

(9)

где X, Y - разности координат точек.

 

Превышение hAB

 

hAB=HB-HA .

(10)

Уклон iAB

 

iAB

=

hAB

.

(11)

 

 

 

 

SAB

 

Дирекционный угол αAB

α AB

= arcTg(

YB − YA

) + 180n ,

(12)

 

 

 

X B − X A

 

где n = 1 при XB - XA < 0; n = 2 при XB - XA > 0 . Если

α AB > 360 O , то

αAB = α AB − 360 O .

1.7Построение профилей по картографическим материалам

66

20-5

1

 

 

 

 

 

10

 

151.8

 

 

 

147.3

 

 

 

 

148.1

2

 

142.0

0 5 1

B

1 5 1 .

2 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

15

 

 

 

 

 

 

159.3

 

 

 

 

 

58

 

 

 

 

 

 

60

65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

1

 

6

.

 

 

 

 

 

 

 

 

1

5

.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

4

 

 

 

149.2

 

 

 

 

 

5

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.30

 

 

54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18 03 45

 

 

 

 

 

 

43

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 7. Перенос отметок на профиль

Профиль строится по направлению A-B (B-C). Для чего на карте по данному направлению укладывается лист бумаги, рис. 7. Намечаются характерные точки элементов ситуации и рельефа. По горизонталям определяются их отметки. Эти точки с отметками переносятся на миллиметровку.

На куске миллиметровки размером, примерно 100х160мм, в зависимости от расстояния между точками A и В строится заготовка профиля.

Горизонтальный масштаб равен масштабу карты, вертикальный масштаб берется, как правило, в 10 раз крупнее, однако если рельеф спокойный, то вертикальный масштаб можно увеличить.

160

 

 

 

 

 

 

 

 

158

 

 

 

 

 

 

 

 

156

 

 

 

 

 

 

 

 

154

 

 

 

 

 

 

 

 

152

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

 

 

148

 

 

 

 

 

 

 

 

156.2

153.8

156.4

158.8

151.2

147.8

158.8

158.7

151.2

Рис. 8. Продольный профиль

 

 

 

Характерные точки и отметки с миллиметровки переносятся на заготовку профиля. Используя шкалу высот, строятся точки по отметкам и, соединив их ломаной кривой, получим линию профиля поверхности земли, рис.8.

2.ОБРАБОТКА ПОЛЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ СЪЕМКИ

2.1Порядок выполнения работы

1)Получить у преподавателя исходные данные и заполнить титульную страницу, рис. 1.

Рис. 1 – Титульная страница

С титульного листа бланка расчетно-графической работы в схемы измерений вписываются исходные данные, рис. 9, рис. 10.

2) Вписать исходные значения дирекционного угла и координат первой точки в схему теодолитного хода, стр. 6 бланка РГР, рис. 2.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]