Основные положения геодезии. Лягина.2008

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГЕОДЕЗИИ

Методические указания к лабораторным работам для студентов

Красноярск 2008

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева

О.И. Лягина, Ю.Л. Юнаков

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГЕОДЕЗИИ

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебно-методических указаний к лабораторным работам

Красноярск 2008

УДК 528.622.1

ББК

РЕЦЕНЗЕНТ

Лягина О.И.

Основные положения геодезии: метод. указания к лабораторным работам / О.И. Лягина, Ю.Л. Юнаков; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. - Красноярск, 2008 - С.

ISBN

Изложены основные требования к содержанию и оформлению лабораторных работ. Приведён порядок их выполнения в соответствии с методами, изучаемыми в теоретической части курса «Геодезия».

Для студентов специальности 120201.65 «Исследование природных ресурсов аэрокосмическими средствами»

© Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М.Ф. Решетнева,

2008.

© Лягина О.И., Юнаков Ю.Л.,

2008

Учебно-методическое издание

Лягина Ольга Ивановна Юнаков Юрий Леонидович

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ГЕОДЕЗИИ

Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности

Редактор Компьютерная вёрстка

Подписано в печать Формат 60×84/16.

Бумага офсетная. Печать плоская Усл. –печ. л.

Уч. –изд. л.

Тираж 100 экз. Заказ С.

Редакционно-издательский отдел Сиб. гос. аэрокосмич. ун-та.

Отпечатано в отделе копировально-множительной техники Сиб. гос. аэрокосмич. ун-та.

660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

ВВЕДЕНИЕ

Геодезия является базовой дисциплиной для студентов специальности «Исследование природных ресурсов аэрокосмическими средствами». Целью ее изучения является получение студентами знаний и навыков, позволяющих им самостоятельно выполнять весь комплекс топографических, съемочных и инженерно-геодезических работ на земной поверхности.

Изучение этой дисциплины на первом курсе позволяет привить студентам интерес к будущей профессии и заложить основы знаний для изучения специальных дисциплин на последующих курсах.

Содержание и методика выполнения первых четырех работ, выполняемых студентом в первом семестре, изложены в предлагаемых методических указаниях, которые окажут существенную помощь в выполнении заданий, будут способствовать лучшему освоению курса, экономии времени и приобретению опыта по организации работ.

По каждой лабораторной работе студенту выдается бланк задания с исходными данными.

Лабораторные работы 1 и 3 выполняются на бланке задания или листе чертежной бумаги формата А4 (210 297мм) в карандаше с обязательным оставлением полей: слева 30мм, справа – 10мм, сверху и снизу – 20мм.

Лабораторные работы 2 и 4 выполняются на листах писчей бумаги формата А4 или на развернутых тетрадных листах в рукописном виде. Титульный лист оформляется на первой странице отчета о работе в соответствии со стандартами предприятия. Размер букв в тексте пояснительной записки не должен быть меньше 2,5 мм. При желании студент может оформить пояснительную записку на компьютере.

Выполненную и оформленную работу студент защищает на кафедре в установленном порядке.

3

Лабораторная работа 1 РЕЛЬЕФ МЕСТНОСТИ И ЕГО ИЗОБРАЖЕНИЕ НА

ТОПОГРАФИЧЕСКИХ КАРТАХ И ПЛАНАХ

Цель работы: ознакомиться с основными формами рельефа; научиться изображать рельеф местности методом горизонталей; построить профиль по заданному направлению.

Краткие теоретические сведения

Совокупность неровностей земной поверхности естественного происхождения называется рельефом.

Для изображения рельефа местности на планах и картах применяется метод горизонталей (рис. 1). Горизонталь – плавная линия на земной поверхности, соединяющая точки с одинаковыми высотными отметками.

Рис. 1 Сущность способа горизонталей: а – принцип образования горизонталей; б – горизонтали и полугоризонтали.

Понятие о горизонтали можно получить, если представить, что участок физической поверхности Земли рассечён рядом горизонтальных плоскостей: Р1, Р2, Р3 и т.д. (рис. 1, а), расположенных по вертикали на одинаковом расстоянии h. Спроектировав образованные в сечениях линии на горизонтальную плоскость Q, получим ряд замкнутых кривых – горизонталей.

Расстояние h между соседними секущими плоскостями называется высотой сечения рельефа, которая устанавливается в зависимости от характера рельефа местности и масштаба съёмки и на планах может изменяться от 0,5 до

5м (табл. 1).

Для облегчения чтения рельефа и определения направления скатов перпендикулярно к горизонталям ставятся бергштрихи. Каждая пятая (иногда четвёртая) основная горизонталь проводится утолщенной и подписывается в разрыве основанием цифр в сторону падения ската (рис. 1, б).

4

Формы рельефа земной поверхности

В зависимости от характера рельефа местность делят на равнинную, холмистую и горную. Из всего многообразия форм рельефа выделяют основные: гору (холм), котловину, хребет, лощину и седловину (рис.2).

Рис. 2. Схема изображения основных форм рельефа горизонталями

Гора (холм) – выпуклое куполообразное возвышение на земной поверхности (рис. 2, а). Наивысшая точка горы или холма называется вершиной. От вершины во все стороны идут склоны или скаты; линия перехода скатов в окружающую равнину называется подошвой. Гора отличается от холма размерами и крутизной скатов; при высоте над окружающей местностью до 200м подобная форма рельефа с пологими скатами называется холмом, а более 200м с крутыми скатами – горой. Горы и холмы изображаются замкнутыми горизонталями с бергштрихами, направленными от вершины к подошве. Очень крутой, стенообразный склон называется обрывом, а высокий обрыв называется утёсом.

5

Котловина или впадина – противоположная горе (холму) форма рельефа, чашеобразное углубление земной поверхности (рис. 2, б). Самая низкая точка котловины называется дном. Боковая поверхность котловины состоит из скатов; линия их перехода в окружающую местность называется бровкой. Котловина, как и гора, изображается замкнутыми горизонталями, однако бергштрихи в этом случае направлены ко дну.

Хребет – вытянутая и постепенно понижающаяся в одном направлении возвышенность (рис. 2, в). Линия пересечения его склонов называется водоразделом и она проходит по самым высоким точкам хребта. Хребет изображается выпуклыми горизонталями, направленными выпуклостью в сторону понижения местности.

Лощина – вытянутое в одном направлении углубление земной поверхности с общим наклоном дна в одну сторону (рис. 2, г). Лощина – форма рельефа противоположная хребту. Пересечения скатов лощины образует линию водослива или тальвег. Широкая лощина с крутыми склонами в равнинной местности называется оврагом или балкой, а в горной – тесниной или ущельем. Лощина изображается вогнутыми горизонталями, направленными вогнутостью в сторону понижения местности; обрывистые склоны оврага изображаются специальными условными знаками (рис. 2, д).

Седловина – пониженный участок местности, расположенный на хребте между соседними вершинами (рис.2, е). От седловины берут начало две лощины, распространяющиеся в противоположных направлениях. Седловины изображаются горизонталями, обращенными выпуклостями навстречу друг к другу.

Вершина горы, дно котловины, самая низкая точка седловины и точка перегиба скатов называются характерными точками рельефа, а линии водораздела и водослива – характерными линиями рельефа.

Свойства горизонталей

Из сущности изображения рельефа земной поверхности горизонталями вытекают следующие их свойства:

-все точки, лежащие на одной и той же горизонтали, имеют одинаковую высотную отметку;

-замкнутые в пределах плана или карты горизонтали обозначают холм или котловину;

-горизонтали на плане или карте должны быть непрерывными линиями; они могут прерываться лишь в оврагах (рис. 2, д);

-горизонтали не могут пересекаться и разветвляться. Исключение – нависший утес, для изображения которого установлен специальный условный знак;

-расстояние между горизонталями в плане d (заложение) характеризует крутизну ската, т.е. угол наклона ската к горизонту δ; чем меньше это расстояние, тем круче скат и наоборот (рис.3).

6

Рис. 3. Крутизна ската: а) план; б) разрез.

Заложение, нормальное к горизонталям, называется заложением ската. Отношение высоты сечения рельефа h к заложению d называется уклоном линии

-линии водоразделов и водосливов пересекаются горизонталями под прямыми углами (рис. 2, в, г);

-горизонтали имеют отметки, кратные высоте сечения рельефа. Например: высота сечения h =1м, горизонтали будут иметь отметки 45, 46, 47м и т.д.; при h =5м -100, 105, 110м и т.д.

При изображении рельефа местности на плане или карте все горизонтали, бергштрихи, высотные отметки вычерчиваются коричневой тушью (сиеной жженой). Толщина горизонталей: основных тонких -0,1мм, утолщенных -0,2-

0,25мм.

Порядок выполнения работы

Проведение горизонталей по отметкам точек

На бланке задания, содержащим точки с высотными отметками карандашом тонкими линиями соединяют ближайшие точки таким образом, чтобы эти линии не пересекались, а полученные треугольники были близки к равносторонним (рис. 4, а). При этом предполагаем, что точки, соединенные прямой линией, лежат на одном скате. Полученные линии интерполируют. Под интерполированием понимают нахождение на прямой точек с отметками, кратными выбранной высоте сечения рельефа h.

Интерполирование может производиться «на глаз» либо графически. Интерполирование «на глаз» допускается при наличии у исполнителя соответствующих профессиональных навыков.

Графическое интерполирование может быть выполнено с помощью палетки, представляющей собой ряд параллельных линий, проведённых на прозрачной бумаге (кальке) через одинаковые расстояния (0,5 или 1,0см) и

7