- •Геодезия
- •Рецензенты:
- •Введение
- •1. Общие сведения о геодезии
- •1.1. Предмет и задачи геодезии
- •1.2. Роль геодезии в развитии хозяйства страны
- •1.3. Исторический очерк о развитии геодезии
- •1.4. Понятие о фигуре Земли
- •1.5. Системы координат и высот в геодезии
- •1.5.1. Географические координаты
- •1.5.2. Прямоугольные координаты
- •1.6. Изображение земной поверхности на плоскости. Понятие о плане, карте, профиле
- •1.7. Масштабы планов и карт. Точность масштабов
- •1.8. Номенклатура топографических карт и планов
- •1.9. Условные знаки планов и карт
- •1.10. Рельеф местности и его изображение на картах и планах
- •1.11. Ориентирование линий
- •1.11.1. Исходные направления
- •1.11.2. Ориентирные углы
- •1.12. Прямая и обратная геодезические задачи
- •1.12.1. Прямая геодезическая задача
- •1.12.2. Обратная геодезическая задача
- •1.13. Элементы геодезических измерений
- •1.11. Контрольные вопросы по 1 разделу
- •2. Измерение углов и линий
- •2.1. Угломерные инструменты и угловые измерения
- •2.1.1. Принципы измерения углов и схема устройства угломерного прибора
- •2.1.2. Устройство теодолита
- •2.1.3. Классификация теодолитов
- •2.1.4. Поверки и юстировки теодолитов
- •2.1.5. Измерение горизонтальных углов
- •2.1.6. Измерение вертикальных углов. Место нуля вертикального круга
- •2.2. Линейные измерения
- •2.2.1. Общие сведения о линейных измерениях
- •2.2.2. Подготовка линий к измерению
- •2.2.3. Приборы для измерения линий на местности
- •2.2.4. Измерение линий мерными лентами
- •2.2.6. Высокоточные измерения линий шкаловыми лентами и инварными проволоками
- •2.2.7. Высокоточные измерения линий электронными дальномерами
- •2.2.8. Горизонтальное проложение
- •2.3. Контрольные вопросы по 2 разделу
- •3. Нивелирование
- •3.1. Способы определения превышений и отметок точек
- •3.2. Геометрическое нивелирование
- •3.2.1. Схема геометрического нивелирования
- •3.2.2. Виды геометрического нивелирования
- •3.3. Тригонометрическое нивелирование
- •3.4. Нивелиры и нивелирные рейки
- •3.4.1. Классификация и устройство нивелиров
- •3.4.2. Нивелирные рейки и производство отсчетов по ним
- •3.4.3. Поверки и юстировки нивелиров
- •3.5. Понятие о других видах нивелирования
- •3.5.1. Гидростатическое нивелирование
- •3.5.2. Барометрическое нивелирование
- •3.5.3. Аэрорадиолокационное нивелирование
- •3.6. Контрольные вопросы по 3 разделу
- •4. Топографические съемки местности
- •4.1. Общие сведения о топографических съемках местности
- •4.2. Теодолитная съемка
- •4.2.1. Сущность теодолитной съемки, состав и порядок работ
- •4.2.2. Создание плановой геодезической основы для теодолитной съемки
- •4.2.3. Способы съемки подробностей местной ситуации
- •4.2.4. Вычисление координат сомкнутого теодолитного хода
- •4.2.5. Вычисление координат разомкнутого теодолитного хода
- •4.2.6. Накладка полигона по координатам и румбам
- •4.2.7. Нанесение на план местной ситуации
- •4.3. Нивелирование трассы
- •4.3.1. Сущность нивелирной съемки трассы
- •4.3.2. Трассирование и закрепление оси трассы
- •4.3.3. Разбивка пикетажа на трассе
- •4.3.4. Съемка местных предметов и ситуации в полосе трассы, ведение пикетажного журнала
- •4.3.5. Разбивка круговых горизонтальных кривых и вынос пикетов с тангенсов на кривую
- •4.3.6. Нивелирование оси трассы и поперечников
- •4.3.7. Заполнение ведомости углов поворота, прямых и кривых
- •4.3.8. Составление и оформление плана трассы
- •4.3.9. Вычисление отметок нивелирного хода
- •4.3.10. Составление продольного и поперечных профилей трассы
- •4.4. Нивелирование площадей
- •4.4.1. Сущность нивелирной съемки площадей
- •4.4.2. Способы нивелирной съемки площадей
- •4.4.3. Нивелирование поверхности летного поля по квадратам
- •4.4.4. Составление плана в отметках и горизонталях как цифровой модели местности. Метод интерполяции при построении горизонталей
- •4.5. Тахеометрическая съемка
- •4.5.1. Сущность тахеометрической съемки, состав и порядок работ
- •4.5.2. Инструменты, применяемые при тахеометрической съемке
- •4.5.3. Создание планово-высотной геодезической рабочей основы тахеометрической съемки при работе теодолитом-тахеометром
- •4.5.4. Планово-высотная привязка точек опорного хода
- •4.5.5. Съемка подробностей местной ситуации и рельефа полярным
- •4.5.6. Камеральные работы при тахеометрической съемке
- •4.6. Контрольные вопросы по 4 разделу
- •5. Опорные геодезические сети
- •5.1. Общие сведения о государственной геодезической сети
- •5.2. Плановые геодезические сети
- •5.2.1. Методы построения плановых геодезических сетей. Триангуляция, трилатерация, полигонометрия
- •5.2.2. Классификация государственной геодезической сети
- •5.2.3. Пункты государственной геодезической сети
- •Геодезическая служба
- •5.2.4. Плановые сети сгущения и съемочные сети
- •5.2.5. Методы построения сетей сгущения и съемочных сетей
- •5.3. Высотные геодезические сети
- •5.3.1. Нивелирная сеть страны. Классификация нивелирных сетей
- •5.3.2. Нивелирные сети сгущения и высотные съемочные сети
- •5.4. Понятие о геоинформационных и спутниковых навигационных
- •5.4.1. Глобальные системы определения местоположения глонасс и navstar gps
- •5.4.2. Системы отсчета времени и координат
- •5.4.3. Преобразование координат
- •5.5. Контрольные вопросы по 5 разделу
- •6. Основы математической обработки результатов геодезических измерений
- •6.1. Общие сведения о погрешностях измерений
- •6.2. Классификация погрешностей измерений
- •6.3. Свойства случайных погрешностей
- •6.4. Среднее арифметическое результатов измерений. Вероятнейшие погрешности и их свойства
- •6.5. Предельная погрешность
- •6.6. Оценка точности равноточных измерений
- •6.6.2. Средняя квадратическая погрешность измерений неизвестной величины. Формула Бесселя
- •6.6.3. Средняя квадратическая погрешность двойных измерений
- •6.6.4. Средняя квадратическая погрешность функции независимо измеренных величин
- •6.6.5. Средняя квадратическая погрешность арифметической средины
- •6.7. Оценка точности неравноточных измерений
- •6.7.1. Понятие о весе измеренных величин
- •6.7.2. Средняя квадратическая погрешность единицы веса
- •6.7.3. Весовое арифметическое среднее
- •6.6. Контрольные вопросы по 6 разделу
- •7. Основные виды геодезических работ при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений
- •7.1. Сущность и назначение геодезической разбивочной основы
- •7.2. Плановая геодезическая разбивочная основа. Строительная сетка
- •7.2.1. Проектирование строительной сетки
- •7.2.2. Предварительная разбивка строительной сетки
- •7.2.3. Определение точных координат и редуцирование центров пунктов строительной сетки
- •7.3. Высотная геодезическая разбивочная основа
- •7.4. Геодезическая подготовка проекта инженерного сооружения
- •7.4.1. Подготовка разбивочных данных проекта
- •7.4.2. Аналитический расчет и привязка проекта
- •7.4.3. Составление разбивочных чертежей
- •7.4.4. Разработка проекта производства геодезических работ
- •7.5. Основные способы плановой и высотной разбивки
- •7.5.1. Плановая разбивка линий и углов
- •7.5.2. Плановая разбивка точек
- •7.5.3. Высотная разбивка точек
- •7.6. Мониторинг геометрии сооружений
- •7.6.1. Виды деформаций сооружений
- •7.6.2. Точность определения деформаций сооружений
- •7.6.3. Наблюдения за осадками сооружений
- •7.6.4. Наблюдения за смещениями сооружений
- •7.6.5. Наблюдения за кренами сооружений
- •7.6.6. Наблюдения за трещинами и оползнями
- •7.7. Контрольные вопросы по 7 разделу
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
4.5.3. Создание планово-высотной геодезической рабочей основы тахеометрической съемки при работе теодолитом-тахеометром
Плановую (горизонтальную) рабочую основу тахеометрической съемки составляют теодолитно-тахеометрические ходы, прокладываемые по опорным точкам (вершинам) полигона. Они могут быть сомкнутые или разомкнутые. Горизонтальная рабочая основа привязывается к Государственной геодезической сети. Плотность пунктов рабочей основы должна быть при съемках в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 соответственно не менее 4, 12 или 16 пунктов на 1 км2 съемки. Высотная (вертикальная) рабочая основа съемки обеспечивается методом тригонометрического нивелирования, посредством которого определяются отметки вершин теодолитно-тахеометрического хода.
Требования, предъявляемые к тахеометрическим ходам, приведены в таблице 4.11.
Создание планово-высотной рабочей основы тахеометрической съемки состоит из подготовительных, измерительных и вычислительных работ. В свою очередь, подготовительные работы включают рекогносцировку участка местности, разбивку и закрепление опорных точек полигона, измерительные работы – измерение наклонных расстояний между станциями (вершинами полигона) мерной лентой или дальномером, горизонтальных и вертикальных углов полным приемом, а вычислительные работы – определение горизонтальных проложений линий и превышений между опорными точками.
Таблица 4.11 – Требования к тахеометрическим ходам
Масштаб съемки |
Максимальная длина ходов между опорными точками, м |
Максимальная длина сторон, м |
Максимальное число сторон в ходе |
1:5000 |
1200 |
300 |
6 |
1:2000 |
600 |
200 |
5 |
1:1000 |
300 |
150 |
3 |
1:500 |
200 |
100 |
2 |
Рекогносцировка участка местности, выбор и разбивка опорных точек полигона производится по правилам, рассмотренным ранее для теодолитных ходов.
Измерительные работы по созданию планово-высотной
рабочей основы тахеометрической съемки
После разбивки вершин полигона на местности приступают к измерению его сторон в прямом и обратном направлениях мерной лентой с точностью до 1/2000, а при работе теодолитом-тахеометром - нитяным дальномером с каждой станции с точностью до 1/300.
Если линия более 100 м, то ее предварительно провешивают.
Стороны хода измеряются мерной лентой или оптическим дальномером дважды в прямом и обратном направлениях. Горизонтальные и вертикальные углы измеряются полным приемом.
Результаты линейных и угловых измерений заносят в журнал теодолитно-тахеометрического хода (таблица 4.12).
При линейных измерениях мерными лентами необходимо придерживаться следующего:
отклонение конца ленты от створа линии допускается до 15 см;
прогиб ленты в вертикальной плоскости или изгиб ее в сторону допускается до 10 см;
за наклоны местности, когда они превышают 20, вводят поправки. Для этого измеряют углы наклона. Точность измерения углов наклона должна быть тем больше, чем больше угол наклона и длиннее линия.
При угловых и линейных измерениях теодолитами-тахеометрами рекомендуется следующий порядок работы на каждой станции (рисунок 4.45 и таблица 4.12), последовательность записей указана в скобках цифрами:
- устанавливается теодолит на станции и измеряется высота инструмента i, которая записывается в журнал теодолитно-тахеометрического хода (1);
- при «круге лево» зрительная труба наводится на низ рейки, стоящей на задней точке, и берется отсчет по горизонтальному кругу КЛ5 (2);
- с помощью наводящего винта зрительной трубы центр сетки нитей устанавливается на отсчет, равный высоте инструмента i, и берется отсчет по вертикальному кругу Л5 (3);
- берутся отсчеты по нижней n1 (верхней) и верхней n2 (нижней) дальномерным нитям, по которым определяется расстояние (4)
D = 100·(nВ – nН) ;
- труба переводится через зенит, отпускается винт алидады и колонка поворачивается на 1800; зажимается винт алидады и аналогично берутся отсчеты по горизонтальному КП5 (5) и вертикальному П5 (6) кругам на заднюю точку при «круге право»;
- отпускается винт алидады, зрительная труба наводится на переднюю точку на низ рейки, зажимается винт алидады и берется отсчет по горизонтальному кругу при «круге право» КП2 (7);
- с помощью наводящего винта зрительной трубы центр сетки нитей устанавливается на отсчет, равный высоте инструмента i, и берется отсчет по вертикальному кругу П2 (8);
- труба переводится через зенит, отпускается винт алидады и колонка поворачивается на 1800; зажимается винт алидады и в той же последовательности берутся отсчеты по горизонтальному КЛ2 (9) и вертикальному Л2 (10) кругам при «круге лево»;
- берутся отсчеты по нижней n1 (верхней) и верхней n2 (нижней) дальномерным нитям, по которым определяется расстояние (11).
После взятия последнего отсчета теодолит рекомендуется оставить с закрепленными винтами, т.к. при вычислении углов и расстояний может возникнуть потребность проверки правильности отсчетов.
Вычислительные работы по созданию планово-высотной
рабочей основы тахеометрической съемки
При вычислениях длин линий и углов рекомендуется следующий порядок работ (таблица 4.12), последовательность записей указана в скобках цифрами:
- вычисляются горизонтальные углы при «круге лево» КЛ (12) и «круге право» КП (13), для чего всегда из «заднего» отсчета вычитается «передний». Если этого сделать нельзя, то к «заднему» отсчету прибавляется 3600
,
;
- контролируется правильность измерения углов. Углы, измеренные при двух положениях круга, должны отличаться не более чем на двойную точность прибора, в противном случае углы нужно измерить заново
;
- вычисляется среднее значение горизонтального угла и записывается в журнал (14)
;
- вычисляются вертикальный угол ν (15) и место нуля МО (16) из отсчетов на заднюю точку по формулам
, ;
- аналогично вычисляются вертикальный угол (17) и место нуля (18) на переднюю точку;
- контролируется правильность измерения вертикальных углов, критерием чего служит постоянство «место нуля», т.е. результаты (16) и (18) должны быть одинаковыми, разрешается отклонение на двойную точность прибора
.
Имея калькулятор, можно по формулам (4.75) и (4.77) непосредственно на станции вычислить горизонтальные проложения линий d и превышения h между опорными точками и заполнить оставшиеся графы 10-14 журнала теодолитно-тахеометрического хода.
Заключительным этапом работы по созданию планово-высотного обоснования тахеометрической съемки является плановая и высотная привязка точек опорного хода к существующим пунктам и реперам государственной геодезической сети.