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

Маслов А.В., Гордеев А.В., Батраков Ю.Г. - Геодезия

.pdf
Скачиваний:
4639
Добавлен:
10.03.2016
Размер:
6.16 Mб
Скачать

измерений 53

Формы рельефа 26

масштаба 24

 

положения пункта 445, 457

Õîä:

Триангуляция 310

буссольный 231

Трилатерация 310

висячий 107

 

диагональный 60, 107

Óãîë:

мензульный 220, 229

горизонтальный 16

нивелирный 171

дирекционный 37

теодолитный 99, 107, 114

наклона 16

 

поворота трассы 177

Цена деления:

примычный 107

лимба 64

промежуточный 411

планиметра 151

Уклон линии 31

уровня 68

Уравнение плоской волны 371

Цифры значащие 54

Уравнения условные:

 

горизонта 426

Частота:

дирекционных углов 443

масштабная 370

координат 444

несущая 370, 524

полюса 427

фундаментальная 525

сторон (базисов) 445

Частость 274

сумм углов 438, 465

 

фигур 425

Широта 40

Уровень:

 

круглый 66

Эккер 109, 110

цилиндрический 65

Эксцентриситет алидады 356

 

Элементы:

Фаза колебания текущая 371

кривой 179

Фазовые разности (первая, вторая,

центрировок и редукций 364

третья) 536, 537

эллипсоид 11

Фактор геометрический 542

Эфемериды спутника 527

591

ОГЛАВЛЕНИЕ

Г л а в а 1. Общие сведения по геодезии (А. В. Маслов) ..............................................

3

1.1. Предмет и задачи геодезии ............................................................................

3

1.2 Исторические сведения ...................................................................................

5

1.3. Понятие о форме и размерах Земли ............................................................

10

1.4. Единицы и способы измерений, применяемые в геодезии .......................

13

1.5. Элементы измерений на местности (горизонтальные пролож˝ения

 

линий, горизонтальные углы, углы наклона) ....................................................

15

1.6. Высоты точек местности и превышения между ними ...............................

18

1.7. Карта, план, профиль ....................................................................................

19

1.8. Масштабы планов. Точность масштаба .......................................................

21

1.9. Условные знаки объектов местности ...........................................................

26

1.10. Основные формы рельефа местности ........................................................

26

1.11. Способы изображения рельефа на планах и картах. Способ

 

горизонталей .........................................................................................................

28

1.12. Угол линии. Определение высот точек, лежащих между

 

горизонталями .......................................................................................................

31

1.13. Ориентирование линий местности. Азимуты ...........................................

34

1.14. Дирекционные углы. Сближение меридианов. Румбы ............................

37

1.15. Системы географических и прямоугольных координат ...........................

40

1.16. Ориентирование карты по буссоли. Определение азимутов

 

и дирекционных углов для линий на карте .......................................................

42

1.17. Приращения координат. Прямая и обратная геодезические задачи ......

44

1.18 Привязка точки и линии к геодезическим пунктам .................................

47

1.19. Понятие о геодезических измерениях и их точности. Прави˝ла

 

составления технических документов .................................................................

49

1.20. Правила действия с приближенными числами .........................................

54

1.21. Понятие о съемках местности ....................................................................

58

Г л а в а 2. Теодолитная съемка (А. В. Маслов) ..........................................................

60

2.1. Сущность теодолитной съемки. Применяемые приборы ..........................

60

2.2 Теодолиты ........................................................................................................

61

2.3. Отсчетные устройства. Понятие об эксцентриситете алидады .................

64

2.4. Уровни. Приведение плоскости алидады в горизонтальное

 

положение .............................................................................................................

65

2.5. Определение цены деления уровня .............................................................

68

2.6. Зрительные трубы. Визирная ось. Параллакс сетки нитей .......................

70

592

2.7. Фокусные расстояния объектива и эквивалентной линзы (т˝рубы

 

с внутренней фокусировкой) ...............................................................................

72

2.8. Увеличение зрительной трубы. Точность визирования .............................

74

2.9. Исследования и поверки теодолита .............................................................

77

2.10. Измерение горизонтального угла теодолитом полным прие˝мом

 

и способом «от нуля». Журнал измерений .........................................................

85

2.11. Измерение углов наклона. Место нуля .....................................................

89

2.12. Приведение места нуля к нулю ..................................................................

93

2.13. Нитяной дальномер. Определение расстояний нитяным даль˝но-

 

мером. Точность определения расстояний ........................................................

94

2.14. Определение горизонтальных проложений линий по нитяно˝му

 

дальномеру (при наклонном положении визирной оси) ..................................

97

2.15. Измерение линий в теодолитных ходах (полигонах) ...............................

99

2.16. Проложение теодолитных ходов и полигонов ........................................

107

2.17. Способы съемки контуров ситуации .......................................................

108

Г л а в а 3. Вычислительная обработка теодолитных ходов (А. В. Маслов) .............

114

3.1. Задачи вычислений и подготовительные работы .....................................

114

3.2. Вычислительная обработка теодолитного полигона ................................

116

3.3. Способы обнаружения грубых ошибок вычислений и измерен˝ий

 

по недопустимой невязке ..................................................................................

122

3.4. Особенности вычислительной обработки теодолитного хо˝да,

 

проложенного между двумя пунктами геодезической сети ............................

123

Г л а в а 4. Построение планов (А. В. Маслов) ..........................................................

129

4.1. Чертежные приборы. Построение плана полигона (хода) по р˝умбам

 

и горизонтальным проложениям линий ..........................................................

129

4.2. Расчеты для размещения плана симметрично относительно˝ краев

 

листа .....................................................................................................................

132

4.3. Построение прямоугольной координатной сетки ....................................

134

4.4. Нанесение точек на план по координатам ................................................

137

4.5. Нанесение ситуации на план ......................................................................

139

4.6. Оформление плана ......................................................................................

140

Г л а в а 5. Определение площадей (А. В. Маслов) ....................................................

142

5.1. Способы определения площадей ...............................................................

142

5.2. Вычисление площади полигона по координатам его вершин ................

144

5.3. Определение площадей палетками ............................................................

147

5.4. Планиметры .................................................................................................

149

5.5. Геометрическое значение цены деления планиметра

 

и ее определение .................................................................................................

151

5.6. Зависимость между ценой деления планиметра, масштабом п˝лана

 

и длиной обводного рычага ...............................................................................

153

5.7. Определение и увязка площадей контуров ситуации. Экспли˝кация

 

угодий ..................................................................................................................

154

Г л а в а 6. Геометрическое нивелирование (А. В. Маслов) .......................................

157

6.1. Виды нивелирования ...................................................................................

157

6.2. Способы геометрического нивелирования. Качание рейки ....................

157

6.3. Нивелирные знаки .......................................................................................

161

6.4. Нивелиры. Нивелирные рейки ..................................................................

163

6.5. Поверки нивелиров и реек .........................................................................

166

6.6. Виды нивелирных работ. Передача высоты. Контроль на станции .......

169

6.7. Трассирование линейных сооружений. Разбивка пикетажа ...................

176

593

6.8. Разбивка кривой в главных точках. Вынос пикетов на кривую .............

178

6.9. Продольное и поперечное нивелирование трассы. Связующи˝е,

 

промежуточные, иксовые точки ........................................................................

181

6.10. Вычислительная обработка журнала нивелирования трассы ................

182

6.11. Построение профиля трассы ....................................................................

183

6.12. Вычисление и нанесение на профиль отметок точек проект˝ной

 

линии ...................................................................................................................

185

6.13. Нивелирование поверхности по квадратам. Вычислительна˝я

 

обработка журнала-схемы нивелирования .......................................................

187

6.14. Составление плана нивелирования поверхности. Интерпол˝ирование

 

и проведение горизонталей ...............................................................................

190

Г л а в а 7. Мензульная съемка (А. В. Маслов) ..........................................................

194

7.1. Сущность мензульной съемки. Применяемые приборы .........................

194

7.2. Поверки мензулы, вилки, буссоли .............................................................

197

7.3. Поверки кипрегеля ......................................................................................

198

7.4. Влияние погрешностей центрирования и прикладывания ре˝бра

 

линейки кипрегеля к точкам на ориентирование планшета ..........................

200

7.5. Нивелирование наклонной визирной осью (тригонометриче˝ское

 

нивелирование) ...................................................................................................

203

7.6. Измерение угла наклона вертикальным кругом кипрегеля КН .............

206

7.7. Определение высот прибора и знака .........................................................

208

7.8. Графическое решение задач по определению положения точ˝ек

 

прямой и боковой засечками ............................................................................

210

7.9. Графическое решение задачи по определению положения то˝чки

 

обратной засечкой (задача Потенота) ...............................................................

214

7.10. Понятие о геодезических сетях для мензульной съемки.

 

Геометрические сети ..........................................................................................

220

7.11. Мензульные ходы и их увязка ..................................................................

229

7.12. Съемка ситуации и рельефа ......................................................................

233

7.13. Приемы определения высот пикетов. Определение высот пи˝кетов

 

кипрегелем КН ...................................................................................................

236

7.14. Составление кáлек контуров и высот. Контроль съемки .......................

242

Г л а в а 8. Тахеометрическая съемка (Ю. Г. Батраков) ..........................................

245

8.1. Сущность тахеометрической съемки. Применяемые приборы ...............

245

8.2. Номограммные тахеометры ........................................................................

246

8.3. Съемочное обоснование тахеометрической съемки. Тахеом˝етри-

 

ческие ходы .........................................................................................................

250

8.4. Съемка ситуации и рельефа ........................................................................

251

8.5. Обработка результатов тахеометрической съемки. Состав˝ление

 

плана ....................................................................................................................

253

8.6. Применение картографического столика при тахеометрич˝еской

 

съемке ..................................................................................................................

253

8.7. Электронные тахеометры ............................................................................

255

8.8. Электронный тахеометр 3Та5 .....................................................................

256

8.9. Электронная тахеометрическая съемка .....................................................

261

8.10. Электронная тахеометрическая съемка по методу свободн˝ого

 

выбора станций ...................................................................................................

267

Г л а в а 9. Теория погрешностей измерений (А. В. Гордеев) .....................................

271

9.1. Сущность и виды измерений ......................................................................

271

9.2. Погрешности измерений ............................................................................

271

594

9.3. Предмет и задачи теории погрешностей измерений ................................

273

9.4. Некоторые сведения из теории вероятностей ..........................................

274

9.5. Равноточные измерения. Свойства случайных погрешносте˝й

 

измерений ............................................................................................................

278

9.6. Числовые характеристики точности результатов равното˝чных

 

измерений ............................................................................................................

281

9.7. Средняя квадратическая погрешность функции измеренны˝х

 

величин ................................................................................................................

284

9.8. Математическая обработка результатов равноточных изм˝ерений

 

одной и той же величины. Среднее арифметическое значение ˝и его

 

свойства ...............................................................................................................

287

9.9. Средняя квадратическая погрешность среднего арифметического ........

288

9.10. Поправки равноточных измерений одной и той же величины˝

 

и их свойства .......................................................................................................

289

9.11. Определение средних квадратических погрешностей одно˝го

 

измерения и среднего арифметического по поправкам к резу˝льтатам

 

измерений ............................................................................................................

290

9.12. Средняя квадратическая погрешность одного измерения,

 

определяемая по разностям двойных равноточных измерений .....................

292

9.13. Неравноточные измерения. Веса измерений и их свойства ..................

294

9.14. Веса функций измеренных величин ........................................................

296

9.15. Средняя квадратическая погрешность единицы веса ............................

297

9.16. Математическая обработка результатов неравноточных и˝змерений

 

одной и той же величины. Среднее весовое ....................................................

298

9.17. Вес и средняя квадратическая погрешность среднего весового ............

299

9.18. Поправки неравноточных измерений одной и той же величи˝ны

 

и их свойства .......................................................................................................

300

9.19. Оценка точности неравноточных измерений и среднего вес˝ового

 

по поправкам ......................................................................................................

301

9.20. Средняя квадратическая погрешность единицы веса, опред˝е-

 

ляемая по разностям двойных неравноточных измерений ............................

302

9.21. Оценка точности линейных измерений по разностям двойны˝х

 

измерений линий ................................................................................................

303

9.22. Оценка точности измерений углов и превышений по невязк˝ам

 

в полигонах и ходах ............................................................................................

305

9.23. Назначение технических допусков для расхождений и невя˝зок

 

в геодезических измерениях ..............................................................................

306

Г л а в а 10. Общие сведения о построении геодезической сети при съем˝ке

 

на большой территории (Ю. Г. Батраков è А. В. Гордеев) .......................................

309

10.1. Понятие о геодезической сети ..................................................................

309

10.2. Государственная геодезическая сеть ........................................................

310

10.3. Современное состояние государственной геодезической˝ сети.

 

Новая единая государственная система координат СК—95 ..........................

316

10.4. Новая структура государственной геодезической сети ..........................

318

10.5. Разрядные геодезические сети сгущения и съемочные сети .................

322

10.6. Опорные межевые сети .............................................................................

325

10.7. Привязка пунктов геодезических сетей и способы их отыскания ........

327

Г л а в а 11. Плоские прямоугольные координаты Гаусса—Крюгера.

 

Номенклатура листов топографических карт (А. В. Гордеев) ...................................

329

11.1. Понятие о картографических проекциях. Равноугольная пр˝оекция

 

Гаусса—Крюгера. Шестиградусные и трехградусные зоны ............................

329

595

11.2. Масштаб изображения и искажения длин линий в проекции

 

Гаусса—Крюгера. Изображение координат Гаусса—Крюгера ч˝ерез

 

сферические прямоугольные координаты ........................................................

331

11.3. Редуцирование линий на плоскость в проекции Гаусса—Крюгера ......

334

11.4. Искажение площадей в проекции Гаусса—Крюгера ..............................

336

11.5. Сближение меридианов. Переход от азимута к дирекционно˝му

 

óãëó .......................................................................................................................

337

11.6. Перекрытие зон ..........................................................................................

339

11.7. Номенклатура листов топографических карт и планов .........................

340

Г л а в а 12. Измерение горизонтальных углов в разрядных геодезичес˝ких

 

сетях сгущения (Ю. Г. Батраков) .............................................................................

344

12.1. Теодолиты, применяемые при построении разрядных

 

геодезических сетей сгущения ..........................................................................

344

12.2. Поверки и основные исследования теодолитов .....................................

352

12.3. Способы измерения горизонтальных углов и направлений ..................

360

12.4. Определение элементов приведения направлений к центра˝м

 

пунктов ................................................................................................................

364

Г л а в а 13. Электромагнитные дальномеры (Ю. Г. Батраков) ...............................

369

13.1. Принцип действия электромагнитного дальномера ...............................

369

13.2. Некоторые сведения из теории колебаний. Несущие и масшт˝абные

 

частоты .................................................................................................................

370

13.3. Низкочастотный метод фазовых измерений ...........................................

372

13.4. Фазовый метод измерения расстояния ....................................................

374

13.5. Разрешение неоднозначности в фазовых дальномерах ..........................

375

13.6. Импульсно-фазовый гетеродинный способ ............................................

379

13.7. Обобщенная функциональная схема светодальномера ..........................

382

13.8. Светодальномер СТ5 .................................................................................

385

13.9. Светодальномер 2СТ10 ..............................................................................

393

13.10. Светодальномер «Топаз» СП2 .................................................................

394

13.11. Сущность и способы определения постоянной поправки св˝ето-

 

дальномера ..........................................................................................................

396

13.12. Определение постоянной поправки светодальномера из из˝ме-

 

рений нескольких линий одного створа в разных комбинациях ..................

397

13.13. Определение средней квадратической погрешности измер˝ения

 

расстояния светодальномером ...........................................................................

401

13.14. Определение циклической погрешности светодальномера .................

403

13.15. Погрешности измерения расстояний электромагнитными д˝ально-

 

мерами .................................................................................................................

404

Г л а в а 14. Математическая обработка типовых фигур триангуляции

 

(Ю. Г. Батраков è А. В. Гордеев) ..............................................................................

409

14.1. Сущность уравнивания геодезических сетей ..........................................

409

14.2. Предварительные вычисления ..................................................................

409

14.3. Окончательные вычисления .....................................................................

415

14.4. Упрощенное уравнивание типовых фигур триангуляции

 

2-го разряда .........................................................................................................

425

Г л а в а 15. Математическая обработка полигонометрии (Ю. Г. Батраков) ..........

449

15.1. Оценка точности результатов полевых наблюдений. Получе˝ние

 

предварительных координат пунктов ...............................................................

449

596

15.2. Уравнивание полигонометрических ходов ..............................................

451

15.3. Оценка точности уравненных элементов хода и полученных˝

 

координат пунктов .............................................................................................

453

15.4. Расчет точности положения пункта, определяемого полярн˝ым

 

способом с пункта полигонометрического хода ..............................................

455

15.5. Расчет точности положения бокового пункта, определяемо˝го

 

прямой угловой засечкой с пунктов полигонометрического˝ хода,

 

с учетом влияния погрешностей исходных данных ........................................

457

15.6. Расчет предельной длины теодолитного хода .........................................

461

15.7. Расчет необходимой точности положения бокового пункта .................

462

Г л а в а 16. Математическая обработка типовых фигур трилатерации

 

(Ю. Г. Батраков) .......................................................................................................

464

16.1. Общие сведения .........................................................................................

464

16.2. Математическая обработка геодезического четырехугол˝ьника

 

трилатерации .......................................................................................................

464

16.3. Вывод формулы условного уравнения поправок геодезичес˝кого

 

четырехугольника трилатерации .......................................................................

465

16.4. Вывод формулы допустимого значения свободного члена ус˝лов-

 

ного уравнения ...................................................................................................

467

16.5. Уравнивание геодезического четырехугольника трилате˝рации

 

коррелатным способом ......................................................................................

470

16.6. Оценка точности координат определяемых пунктов .............................

472

16.7. Уравнивание геодезического четырехугольника трилате˝рации

 

параметрическим способом ...............................................................................

478

Г л а в а 17. Определение дополнительных пунктов (Ю. Г. Батраков

 

è А. В. Гордеев) ...........................................................................................................

481

17.1. Передача координат с вершины знака на землю ....................................

481

17.2. Прямая засечка ..........................................................................................

485

17.3. Обратная засечка (задача Потенота) ........................................................

492

17.4. Линейная засечка .......................................................................................

497

17.5. Лучевой метод ............................................................................................

500

Г л а в а 18. Уравнивание систем ходов съемочной сети (А. В. Гордеев) ..................

503

18.1. Общие сведения .........................................................................................

503

18.2. Способы среднего весового ......................................................................

503

18.3. Способ последовательных приближений ................................................

512

Г л а в а 19. Глобальная спутниковая навигационная система позицион˝и-

 

рования (Ю. Г. Батраков) .........................................................................................

518

19.1. Общие сведения. Историческая справка. Принцип работы

 

системы и ее достоинства ..................................................................................

518

19.2. Принцип измерения расстояния от приемника до спутника.˝

 

Псевдодальность .................................................................................................

522

19.3. Состав глобальной системы. Режим работы системы ............................

524

19.4. Структура сигнала спутника .....................................................................

526

19.5. Кодовые измерения ...................................................................................

530

19.6. Фазовые измерения ...................................................................................

533

19.7. Основные источники ошибок спутниковых наблюдений .....................

539

19.8. Система отсчета ..........................................................................................

543

19.9. Аппаратура пользователей ........................................................................

552

597

19.10. Способы и режимы наблюдений ............................................................

555

19.11. Планирование наблюдений .....................................................................

557

19.12. Устройство и операции с приемником Trimble 4700 ............................

558

19.13. Создание опорных межевых сетей с применением спутнико˝-

 

вой аппаратуры ...................................................................................................

560

19.14. Спутниковая система межевания земель ...............................................

562

Ï ð è ë î æ å í è ÿ (Ю. Г. Батраков) ..........................................................................

566

П р и л о ж е н и е 1. Способы компенсации углов наклона. Принцип действия

 

компенсатора нивелира НЗК ...................................................................................

566

П р и л о ж е н и е 2. Схема триангуляции и распечатка результатов

 

уравнивания параметрическим способом по программе «Сигма» .......................

569

П р и л о ж е н и е 3. Схема полигонометрического хода и распечатка резуль-

 

татов уравнивания параметрическим способом по программе «Сигма» .............

572

П р и л о ж е н и е 4. Вычисление средних квадратических погрешностей

 

положения определяемых пунктов I, II, III геодезического четырех-

 

угольника трилатерации при уравнивании коррелатным способом ...................

575

П р и л о ж е н и е 5. Распечатка результатов уравнивания геодезического

 

четырехугольника трилатерации параметрическим способо˝м по программе

 

«Сигма» ......................................................................................................................

578

П р и л о ж е н и е 6. Методика спутниковых наблюдений и обработка

 

базовых линий ...........................................................................................................

579

П р и л о ж е н и е 7. Схемы опорных межевых сетей с применением

 

спутниковой технологии ..........................................................................................

584

Литература ................................................................................................................

587

Предметный указатель ..............................................................................................

588

598

Учебное издание

Маслов Алексей Васильевич,

Гордеев Александр Васильевич,

Батраков Юрий Григорьевич

ГЕОДЕЗИЯ

6-е издание, переработанное и дополненное

Учебник для вузов

Художественный редактор В. А. Чуракова Компьютерная верстка Т. Я. Белобородовой

Компьютерная графика С. В. Иванова, А. Е. Зубкова Корректор И. Н. Волкова

Подписано в печать 18.06.08. Формат 60 × 88 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Ньютон. Печать офсетная. Усл. печ. л. 36,75.Изд. ¹ 06.

Тираж 30 000 экз. (4-й завод: 6001—7500 экз.). Заказ ¹

ООО «Издательство «КолосС», 101000, Москва, ул. Мясницкая, д. 17. Почтовый адрес: 129090, Москва, Астраханский пер., д. 8.

Òåë./ôàêñ (495) 680-14-63, e-mail: sales@koloss.ru, íàø ñàéò: www.koloss.ru

Отпечатано с готовых диапозитивов в ОАО «Марийский полиграфическо-издательский комбинат»˝,

424002, г. Йошкар-Ола, ул. Комсомольская, 112

599