Міністерство освіти і науки України

ДВНЗ «Херсонський державний аграрний університет»

Факультет водного господарства, будівництва та землеустрою

БАБУШКІНА Р.О., МАЦКО П.В.

Т О П О Г Р А Ф І Я

ДВНЗ «Херсонський державний аграрний університет»

Факультет водного господарства, будівництва та землеустрою

БАБУШКІНА Р.О., МАЦКО П.В.

Топографія Методичні вказівки до виконання курсового проекту «Знімальна мережа та тахеометричне знімання місцевості»

Для студентів базового напряму підготовки 6.080101

«Геодезія, картографія та землеустрій»

УДК 528.3

Схвалено і рекомендовано до друку навчально-методичною комісією за напрямом підготовки 6.080101 «Геодезія, картографія та землеустрій».

Протокол № 6 від ___09__ _грудня_ 2015 р.

Укладачі: Бабушкіна Р. О. – к.с.-г.н., доцент кафедри землеустрою,

геодезії та кадастру

Мацко П.В. - к.с.-г.н., доцент кафедри землеустрою,

геодезії та кадастру

Рецензент: Савич Н.С., редактор карт ДП геодезії, картографії та кадастру «Херсонгеоінформ»

У методичних вказівках викладена методика курсового проектування за такими напрямками: знімальна мережа, зрівноваження теодолітних та нівелірних ходів знімальної мережі, тахеометричне знімання місцевості, камеральні роботи при інженерно-технічному нівелюванні траси, побудова поздовжнього профілю і проектування на ньому.

Наведена методика дозволить студентам набути навиків по застосуванню потрібних засобів математичної обробки геодезичних вимірів, виконанню оцінки їх точності (надійності), а також виконанню тахеометричної зйомки та побудови топографічного плану місцевості.

© Бабушкіна Р.О., 2015

© Мацко П.В., 2015

Загальні положення

Програмою навчальної дисципліни «Топографія» передбачається виконання студентами курсового проекту «Знімальна мережа та тахеометричне знімання місцевості». Курсовий проект є самостійною роботою студента, яка виконується під керівництвом викладача.

Метою курсового проекту є закріплення знань, отриманих на лекціях і лабораторних заняттях, освоєння та поглиблене вивчення топографічних знімань, методики проведення камеральних робіт, виготовлення топографічного плану місцевості в умовних знаках.

Завданням курсового проекту є оволодіння знаннями й практичними навичками з питань планово – висотного обґрунтування і проведення тахеометричного знімання, камерального опрацювання його результатів та побудови топографічного плану місцевості.

Організація виконання курсового проекту. Для виконання курсового проекту студентам надаються відповідні вихідні дані та результати польових вимірювань. Завдання, обсяг, структура і зміст курсового проекту визначаються та затверджуються на засіданні кафедри землеустрою, геодезії та кадастру.

Курсовий проект складається із пояснювальної записки, обчислювальної та графічної частин.

Обчислювальна частина передбачає:

- камеральні роботи при горизонтальному зніманні;

- розв’язування обернених геодезичних задач за заданими координатами точок;

- обчислення журналу нівелювання траси, обчислення висот пікетів на станціях у польовому журналі;

- складання схеми тахеометричного ходу;

- обчислення координат точок тахеометричного ходу;

- ув’язку перевищень тахеометричного ходу та обчислення висот станцій;

- опрацювання журналу тахеометричного знімання;

Графічна частина містить:

- побудову профілю траси;

- нанесення пікетів (полярним методом);

- графічне оформлення поздовжнього профілю;

- побудову координатної сітки та нанесення точок тахеометричного ходу за координатами;

- викреслювання ситуації та рельєфу з використанням зарисів;

- інтерполювання горизонталей;

- укладання та викреслювання горизонталей олівцем;

- викреслювання та оформлення плану (карти) тушшю в масштабі 1:2000

ЗМІСТ

	Стор.
ВСТУП …………………………………………………………………...	6
1 ТОПОГРАФО – ГЕОДЕЗИЧНА ВИВЧЕННІСТЬ РАЙОНУ РОБІТ..	7
Загальні відомості про район робіт……………………………......	7
1.2 Природні умови ……………………………………………………	7
1.3 Характеристика рельєфу ………………………………………….	7
2 НОРМАТИВНІ ВИМОГИ ДО ПОБУДОВИ ЗНІМАЛЬНИХ МЕРЕЖ ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТОПОГРАФІЧНОГО ЗНІМАННЯ МІСЦЕВОСТІ В ЗАДАНОМУ МАСШТАБІ. ………………………….	7
2.1 Знімальна (робоча) геодезична основа ……………………………..	7
2.2 Рекогностування на місцевості і закріплення точок планово-висотного обґрунтування……………………………………………….	8
2.3 Зйомка контурів і рельєфу місцевості…………………………….	9
2.4 Камеральні роботи у горизонтальному зніманні ………………	12
2.5 Розв'язок обернених геодезичних задач для орієнтування знімальної мережі………………………………………………………	14
3 ВЕРТИКАЛЬНЕ ЗНІМАННЯ ……………………………………….	19
3.1 Суть і методи нівелювання. Нівелірний хід………………	19
3.2 Способи геометричного нівелювання
3.3 Порядок роботи з нівеліром на станції……………………………..	22
4 ІНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧНІ РОБОТИ ПРИ НІВЕЛЮВАННІ ТРАСИ ……………………………………………………….………….	26
4.1 Підготовка траси для нівелювання………………………………………	26
4.2 Головні точки колової кривої та їх розрахунок ………………	27
4.3 Камеральні обчислення при інженерно-технічному нівелюванні траси…………………………………………………………………….	29
4.4 Побудова поздовжніх профілів…………………………………………	32
4.5 Побудова поперечних профілів………………………………. 4.6 Проектування на профілях 4.6.1 Технічні вимоги до проектної лінії 4.6.2 Послідовність виконання побудов і обчислень 4.6.3 Розрахунок ухилу ділянки 4.6.4 Розрахунок проектних висот та робочих висот 4.6.5 Розрахунок відстаней до точок нульових робіт	32
5 ОРГАНІЗАЦІЯ І ПРОВЕДЕННЯ ТАХЕОМЕТРИЧНОГО ЗНІМАННЯ. ПОЛЬОВІ РОБОТИ……………………………………	37
5.1 Суть тахеометричного знімання ………………………………….	37
5.2 Особливості конструкції тахеометрів.	38
5.3 Метод тригонометричного нівелювання………	39
5.4 Вимірювання вертикальних кутів..	40
5.5 Польові роботи при тахеометричному зніманні ……………………………………. 5.5.1 Створення знімальної основи 5.5.2 Порядок роботи на станції при тахоеметричній зйомці 5.5.3 Організація робіт. Абрис тахометричного знімання
5.6 Камеральна обробка польових вимірювань при тахеометричній зйомці ………….	40
5.7 Складання плану за результатами тахеометричного зніманя…………………………………………………………………..	42
ВИСНОВКИ …………………………………………………………	44
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ ………………. ………	46
ДОДАТКИ ………………………………………………………………	48

ВСТУП

Топографія – наукова дисципліна, що займається географічним і геометричним вивченням місцевості шляхом створення топографічних карт на основі знімальних робіт (наземних, з повітря, з космосу).

Процес виконання геодезичних вимірів для складання карт і планів місцевості називається зніманням. Якщо при зніманні визначають взаємне розміщення предметів та контурів місцевості, то його називають горизонтальним або контурним зніманням. Знімання ситуації та рельєфу місцевості називають топографічним.

Знімання виконують на основі створеної знімальної геодезичної основи. В залежності від застосування методів та приладів розрізняють такі види знімань: окомірне, бусольне, мензульне, наземне фототеодолітне (виконується фототеодолітом – це прилад, в якому поєднані теодоліт з фотокамерою), аерофотознімання (з літальних апаратів за допомогою спеціальних аерофотокамер фотографують місцевість), космічне (для складання карт та планів місцевості використовують космічні знімки поверхні землі, отримані з штучних супутників Землі), горизонтальне (теодолітне) знімання (виконується за допомогою теодоліта, тахеометра, мірної стрічки, рулетки або оптичного віддалеміра) та тахеометричне знімання (виконується для крупномасштабного знімання невеликих територій, вишукуванні інженерних споруд тощо).

Основними етапами горизонтального (теодолітного) та тахеометричного знімання, які найбільш часто використовуються при вишукуваннях інженерних споруд є:

1.Підготовчий етап. Вивчається наявність існуючих на дану територію карт та планів, пунктів геодезичних мереж. Виконується рекогностування місцевості. Закріплюються точки планово-висотної геодезичної основи. Складається схема ходів та їх прив’язки до вихідних пунктів геодезичних мереж.

2.Етап вимірювальних робіт. Виконуються всі необхідні польові виміри в знімальній основі та знімання предметів контурів і рельєфа місцевості.

3.Обробка результатів вимірів. Контролюються результати польових вимірів, обчислюються горизонтальні прокладання, середні кути, перевищення, виконуються вирівнювання планової та висотної знімальної основи.

4.Складання плану. За даними польових вимірів ручним способом на папері або в автоматичному режимі за допомогою ПЕОМ складають план місцевості в заданому масштабі. Ситуацію місцевості зображують в умовних знаках, а рельєф місцевості – горизонталями.

1 ТОПОГРАФО – ГЕОДЕЗИЧНА ВИВЧЕННІСТЬ РАЙОНУ РОБІТ

Для виконання топографо – геодезичних робіт необхідно зібрати інформацію про фізико – географічну характеристику району робіт, місце знаходження, рельєф і геоморфологію, клімат. Ця інформація необхідна для написання пояснювальної записки та обґрунтування проектних рішень.

2 НОРМАТИВНІ ВИМОГИ ДО ПОБУДОВИ ЗНІМАЛЬНИХ МЕРЕЖ ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТОПОГРАФІЧНОГО ЗНІМАННЯ МІСЦЕВОСТІ В ЗАДАНОМУ МАСШТАБІ

2.1 Знімальна (робоча) геодезична основа

Для картографування території будь-якої держави, особливо такої великої, як Україна, дуже важливо створити математичну основу, тобто мережу геодезичних пунктів, закріплених на місцевості. Координати цих рунктів повинні мати єдиний для цієї держави початок координат. Такі мережі, які охоплюють територію усієї країни, називають державними геодезичними мережами (ДГМ). Пункти ДГМ мають просторові, тобто планові (Х,У) та висотні (Н) координати. Під час горизонтального знімання використовують тільки планові координати (Х, У).

ДГМ складається з:

- астрономо-геодезичної мережі першого класу;

- геодезичної мережі другого класу;

- геодезичної мережі згущення третього класу.

ДГМ є головною геодезичною основою знімань. Мінімальна довжина ДГМ згущення третього класу становить 8 км, і у такому разі один пункт припадає на площу території в 60-70 км². Тому цієї мережі недостатньо для детального знімання території у великих масштабах і для цього додатково створюють мережу згущення.

Чинна Інструкція (8) вимагає: на територіях, де виконуватимусь знімання в масштабі 1:5000, потрібен один пункт планової основи на 20-30 км² і один репер нівелювання на 10-15 км²; на територіях, де ведеться знімання в масштабі 1:2000 і більших, необхідно мати хоча б один пункт планової основи на територію 5-15 км² і один репер нівелювання на 5-7км².

Знімальні геодезичні мережи є основою для виконання знімання усіх масштабів топографічниї карт та інших робіт.

Найпоширенішим методом побудови знімальної мережі є теодолітний хід. Він є кутомірним ходом і принципово не відрізняється від полігонометричного, лише точність вимірювання кутів та ліній у теодолітному ході значно нижча.

Класичним теодолітним ходом є хід, у якому кути вимірюють технічними теодолітами з точністю, не нижчою за 1′, а довжини ліній - мірною стрічкою з відносною похибкою, не меншою 1/2000.

Сучасні теодолітні ходи можна прокладати і точнішими приладами. Як правило, в сучасних теодолітних ходах лінії вимірюють електронними тахеометрами. Останніми точніше можна вимірювати і горизонтальні кути.