Геодезия Практические работы 1-2

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ 1-2. ТОПОГРАФИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

ПЛАН

Сущность и виды топографических материалов Масштаб, графическая точность топографических материалов Условные знаки

Изображение рельефа на топографических материалах Системы координат, применяемые в геодезии

1.Сущность и виды топографических материалов

Ктопографическим материалам относятся:

-топографические карты;

-топографические планы;

-профили;

-схемы.

Топографическая карта - уменьшенное подобное изображение участка земной поверхности, выполненное в масштабе и в установленных условных знаках с учетом кривизны Земли.

Топографический план - уменьшенное подобное изображение участка земной поверхности, выполненное в масштабе и в установленных условных знаках без учета кривизны Земли.

Профиль - уменьшенное подобное изображение вертикального разреза заданного направления местности, выполненное в установленных условных знаках в заданных вертикальном и горизонтальном масштабах.

Схема - уменьшенное схематическое изображение участка земной поверхности, выполненное без соблюдения масштаба.

Степень уменьшения изображения на топографических материалах называется масштабом.

2. Масштаб, графическая точность материалов Масштаб - это отношение длины отрезка на топографическом материале к

Отсчет по масштабной линейке равен: 35.34 единицы.

Точность плановых параметров стандартных топографических материалов эквивалентна графической точности планов и карт, составленных в соответствующем масштабе на бумажных носителях. Так как графические построения при использовании поперечного масштаба могут быть выполнены с точностью порядка 0.3 мм, то графическая точность плана составит 0.3М, где М - знаменатель масштаба. Для топографических материалов, составленных в электронном виде,

понятие графической точности не существует, чтобы иметь возможность судить о точности материала вводится понятие эквивалентного масштаба. Эквивалентный масштаб определяется точностью непосредственно топографической съемки. Например, если съемка выполнена с точностью 15см, то знаменатель эквивалентного масштаба съемки будет равен

150мм : 03мм = 500.

Следовательно, эквивалентный масштаб такого материала составляет 1:500. Точность высотных параметров топографических материалов в большинстве случаев определяется 1/10 сечения рельефа. Другим критерием, определяющим

точность высотных параметров, является точность представления отметок точек, равная половине значения последней значащей цифры отметки. Например, на плане отметки представлены числами с двумя знаками после запятой. Следовательно, точность такого числа составляет 0.5(1 см).

Образцы топографических материалов приведены на рис. 3.

Рис. 5. Схема

Рис. 6. Исполнительный и разбивочный чертежи

Рис. 7. Фрагменты генплана и строительного чертежа

3. Условные знаки топографических карт и планов Условными знаками называется система обозначений элементов ситуации

и рельефа на топографических картах и планах.

Условные знаки классифицируются по форме, размеру, типу, области применения и пр.

По форме условные знаки бывают точечные, контурные и фоновые. Исходя из области применения, знаки подразделяются на следующие виды: рельеф, гидрография; растительный покров, населенные пункты, инженерные сооружения, ориентирные знаки. Особое место в условных знаках занимает числовая и текстовая информация. Текстовая информация подразделяется на личные названия отдельных элементов, например название населенных пунктов, вершин и пр., поясняющих надписей, характеризующих отдельные объекты, например; “ ель” - порода деревьев, “ бур” - скважина “ пар.” - паром и пр. Числовыми величинами характеризуются отметки точек и горизонталей, технические характеристики объектов,

бражается горизонталями. Горизонталь - кривая замкнутая линия, все точки которой имеют равные отметки, рис. 8.

Расстояние между горизонталями по вертикали (на рис. 4 величина h)

называется высотой сечения рельефа. Данный параметр является одной из основных характеристик рельефа топографических материалов, характеризующий степень детализации его изображения. Горизонтальная проекция расстояния между горизонталями (на рис. 4 величина a) характеризует величину ската рельефа, данный параметр называется заложением горизонталей. По величине сечения рельефа и заложению горизонтали вычисляется угол наклона ν линии

где h - высота сечения рельефа; a - заложение горизонталей.

Угол наклона - угол в вертикальной плоскости между плоскостью горизонта и заданным направлением. Величина наклона поверхности Земли, кроме угла наклона характеризуется уклоном, тангенсом угла наклона. Уклон представляет собой величину изменения превышения на единицу расстояния. На практике вели-

чина уклона может выражаться в процентах, промилях и в натуральных значениях тангенса. Например, если уклон составляет 10%, следовательно, через каждые сто метров расстояния отметка поверхности Земли изменяется на 10м. Таким образом, уклон равен:

где h - превышение; S - горизонтальное проложение.

Зная уклон, расстояние между точками и отметку начальной точки, имеется возможность вычислить отметку второй точки:

аналогично, по отметкам точек и расстоянию между ними вычисляется уклон:

S

Рельеф местности можно представить как совокупность его элементарных форм. Основные формы рельефа и их изображение в горизонталях приведено на рис. 9.

аб

д

вг

Рис. 9. Основные формы рельефа

а- гора (высота); б - котловина; в - хребет; г - лощина; д - седловина.

2.Картометрические измерения

2.1.Состав задач, решаемых на топографических картах и планах

Одной из особенностей топографических материалов является строгая математическая зависимость между отдельными элементами, позволяющая получать числовые характеристики объектов по результатам картометрических измерений.

Картометрические измерения - это измерения на планах и картах. Наиболее часто необходимо решать следующие картометрические задачи.

1)Определение расстояний по картам.

2)Определение координат.

3)Определение отметок.

4)Определение уклонов.

5)Определение азимутов и дирекционных углов.

6)Определение площадей и объемов.

7)Составление продольных профилей.

2.2.Определение расстояний

Имеется на топографической карте две точки А и В, необходимо определить расстояние SAB , рис.10. Для решения данной задачи, при помощи циркуляизмерителя измеряется по карте отрезок aS. Для получения значения данного отрезка с точностью графических построений необходимо воспользоваться мас-

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

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

где ΘСТАР ,ΘМЛАД - младшие и старшие значения сетки прямоугольных координат, если направление линии АВ север-юг, то вместо ΘСТАР и ΘМЛАД берется XС-

ТАР и XМЛАД , а если запад-восток, то YСТАР и YМЛАД .

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

получим

= 6066 − 6065 = 1000000( мм) =

M 25316.5 . 39.5 39.5

Подставив полученное значение знаменателя масштаба в формулу (5) получим искомое расстояние SAB

SAB = 28.5 × 25316.5=721520мм = 721.5м.

2.3. Определение прямоугольных координат

При определении прямоугольных координат, прежде всего, определяется квадрат координатной сетки, в котором располагается искомая точка. На рис. 11 этот квадрат ограничен координатами:

XМЛАД = 6066км, YСТАР = 6067км и YМЛАД = 4307км, YСТАР = 4308км.

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

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

2.4 Определение географических координат

Данная задача решается полностью аналогично предыдущей, только измерения выполняются относительно сетки географических координат. На картах сетка географических координат не всегда нанесена явно; меридианами и параллелями является внутренняя рамка листа карты, а по границам карты имеются шкалы, рис. 12, разграфка которых соответствует координатной сетке географических координат. Для восстановления ее необходимо соединить соответствующие деления координатных шкал и от полученной сетки выполнить измерения, т.е. измерить расстояния от младших значений сетки до определяемой точки (aϕ , aλ) и расстояния между линиями сетки (сϕ , сλ), тогда географические координаты точки А будут равны: