Государственные опорные сети, сети сгущения и съемочные сети

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ И УКАЗАНИЯ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

Учебный план для строительных специальностей предусматривает выполнение студентами-заочниками двух контрольных работ. Каждую работу следует выполнять только после проработки соответствующего учебного материала по литературе.

Цель настоящих методических указаний – помочь студентам-заочникам самостоятельно выполнить контрольные работы, предусмотренные учебной программой по инженерной геодезии.

КРАТКИЙ ПЕРЕЧЕНЬ ПРОГРАММНЫХ ВОПРОСОВ

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ

Вводные сведения

1. Определение геодезии как науки, ее задачи.

2. Инженерная геодезия как научная дисциплина: ее задачи и назначение при строительстве различных сооружений. Значение геодезической подготовки для инженера-строителя. Связь геодезии с другими научными дисциплинами.

Сведения о фигуре Земли и применяющихся системах координат

1. Основные понятия и сведения о фигуре и размерах Земли.

2. Математические формы Земли: уровенная поверхность, геоид, земной эллипсоид, эллипсоид Красовского, его параметры.

3. Метод проекций в геодезии.

4. Учет влияния кривизны Земли на определение горизонтальных и вертикальных расстояний.

5.Определение положения точек земной поверхности и применяющиеся для этого системы координат. Геодезическая система координат – широта,долгота, высота.

6.Система прямоугольных координат. Понятие о прямоугольной системе координат Гаусса-Крюгера. Условная прямоугольная система координат.

7. Абсолютная и относительная высоты. Система счета высот (от нуля Крондштатского футштока).

Ориентирование

1. Углы ориентирования: азимуты, дирекционные углы, румбы; связь между ними. Сближение меридианов.

2. Прямая и обратная геодезические задачи.

3. Связь дирекционных углов двух линий с горизонтальным углом между ними.

4. Истинные и магнитные азимуты; зависимость и связь между ними.

Топографические планы и карты

1. Понятие о плане, карте, профиле.

2. Масштабы (численный, линейный и поперечный). Точность масштабов.

3. Номенклатура планов и карт.

4.Географическая и километровая сетка топографических карт, координатная сетка на планах.

5. Рельеф земной поверхности и его изображение на топографических планах и картах.

6. Основные формы рельефа. Изображение рельефа горизонталями. Высота сечения, заложение и уклон. Масштабы заложения.

7. Интерполирование горизонталей. Свойства горизонталей.

8. Задачи, решаемые по топографическому плану:

определение координат точек, расстояний, дирекционных углов, истинных и магнитных азимутов, крутизны ската, построение профиля.

9.Способы определения площадей на планах и картах – графический, аналитический, механический.

Точность геодезических измерений. Понятие о математической обработке материалов измерений

1. Классификация погрешностей.

2. Грубые и систематические погрешности, их характеристика, предупреждение, ослабление влияния и исключение.

3.Равноточные измерения, случайные погрешности и их свойства.

4.Критерии оценки точности измерений. Предельные, абсолютные и относительные погрешности.

5.Истинное значение измеренной величины. Формула Гаусса для вычисления средней квадратической погрешности.

6.Арифметическая середина. Векроятнейшая погрешность. Формула Бесселя.

7.Средняя квадратическая погрешность арифметической середины.

8.Неравноточные измерения, понятие о весе результатов измерений.

ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Вводные сведения

1. Виды измерений, геодезические приборы, их подразделение по назначению.

2. Влияние внешних условий на геодезические измерения, на выбор методики измерений.

3. Общие сведения об охране труда и технике безопасности на геодезических работах.

4. Требования к охране окружающей среды.

Угловые измерения

1. Принцип измерения горизонтального угла

2. Схема устройства теодолита.

3. Детальное устройство теодолита: зрительная труба, горизонтальный и вертикальный круги, отсчетные приспособления: штриховой и шкаловой микроскопы.

4. Типы теодолитов, их подразделения по назначению, точности, основным конструктивным данным.

5. Подготовка теодолита к работе.

6. Поверки теодолита.

7. Способы измерения горизонтальных углов. Точность измерений.

8. Измерение вертикальных углов. Определение места нуля, вычисление углов наклона.

9. Измерение магнитных азимутов.

Линейные измерения

1. Общие сведения о назначении, методах, точности линейных измерений и применяющихся типах мерных приборов.

2. Подготовка линии к измерению. Закрепление, вешение линии.

3. Приборы для непосредственного измерения расстояний, ленты, рулетки. Компарирование мерных лент и рулеток.

4. Процесс измерения, введение поправок за компарирование, температуру и наклон линии местности..

5. Точность линейных измерений, производимых с помощью лент и рулеток, основные источники ошибок.

6. Оптические дальномеры. Нитяной дальномер, его устройство. Измерение расстояний дальномером.

7. Определение коэффициента нитяного дальномера.

8. Дальномеры двойного изображения, конструктивные особенности, точность.

9. Понятие об измерениях подвесными мерными приборами и электронно-оптическим способом.

10. Определение неприступных расстояний.

Нивелирование

1. Задачи нивелирования.

2. Виды нивелирования (геометрическое, тригонометрическое, гидростатическое, барометрическое, физическое, автоматическое), область применения и точность.

3. Геометрическое нивелирование, способы “вперед” и “из середины”.

4. Последовательное (сложное) нивелирование. Закрепление точек нивелирования, нивелирные риски, их типы.

5. Нивелир. Назначение, основные конструктивные типы, классификация.

6. Устройство глухих (уровенных) нивелиров.

7. Поверки глухих нивелиров.

8. Особенности нивелиров с компенсаторами и их поверки.

9. Установка нивелира в рабочее положение.

10. Нивелирные рейки.

11.Производство нивелирования 1У класса и технического, порядок работы на станции, контроль, точность, допуски, связующие и промежуточные точки, точки “Х”.

12.Обработка результатов нивелирования: вычисление превышений, постраничный контроль

13. Нивелирный ход, назначение, точность.

14. Вычислительная обработка замкнутого нивелирного хода (увязка

превышений, точность, допуски, вычисление отметок связующих и промежуточных точек, горизонта инструмента ).

15. Вычислительная обработка разомкнутого нивелирного хода.

Тригонометрическое нивелирование, основные вычислительные формулы.

Государственные опорные сети, сети сгущения и съемочные сети

1. Назначение и виды государственных опорных геодезических сетей - плановых и высотных.

2. Методы построения, закрепления, точность. Закрепление высотных сетей.

3. Классификация государственных геодезических сетей. Состав и последовательность выполнения работ по развитию сетей.

4. Сети сгущения. Назначение, методы создания, точность, закрепление.

5. Виды планового и высотного съемочного обоснования, методы создания, назначение, точность, закрепление.

6. Теодолитные ходы, особенности построения, виды, закрепление.

7. Полевые работы при прокладке теодолитных ходов, последовательность выполнения работ, рекогносцировка, закрепление, угловые и линейные измерения. Приборы, методы измерений, контроль, допуски, точность.

8. Привязка к пунктам опорной геодезической сети.

9. Вычислительная обработка теодолитных ходов: обработка полевых журналов, увязка углов, вычисление дирекционных углов, приращений координат. Увязка приращений, вычисление координат пунктов теодолитных ходов.

10. Вычисление высот пунктов.

Топографические съемки

1. Виды съемок и их классификация. Область применения.

2. Понятие о выборе масштаба съемки и высоты сечения рельефа.

3. Горизонтальная съемка, ее сущность. Состав и порядок производства полевых работ. Способы съемки ситуации, абрис. Приборы, точность. Вычислительная обработка и составление плана горизонтальной съемки.

4. Особенность производства съемок застроенных территорий.

5. Тахеометрическая съемка. Ее сущность. Приборы, точность. Производство тахеометрической съемки; порядок работы на станции, ведение полевых журналов и абриса. Вычислительная обработка полевых материалов, вычисление МО, углов наклона, превышений, горизонтальных проложений, отметок. Составление плана тахеометрической съемки.

6. Нивелирование поверхности. Способы нивелирования поверхности. Состав, последовательность полевых работ. Вычислительная обработка полевых материалов и составление плана.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

Работа состоит из трех заданий, выполняемых в тетради для выполнения контрольной работы № 1.

Задание 1. Решение задач на топографических картах

Исходные данные к работе

1) учебная топографическая карта масштаба 1:25000 ( прил. 1 )

2) две точки на карте, указанные преподавателем либо взятые самостоятельно следующим образом: с нижнего левого угла отложить по оси Х количество сантиметров, равное количеству букв в фамилии студента, по оси У – соответственно количеству букв в полном имени студента.

Например: Тарасенко Александр . Тарасенко – 9; Александр – 9. Откладывает по оси Х 9 см вверх, по оси У – 9 см вправо. В результате получаем точку для решения задач. Это первая точка. Второй будет для всех одна и та же - триангуляционный пункт г.Дубровино, расположенный в центре карты. Перед началом работы карту ( прил. 1 ) распрямить, положить на ровную поверхность. Дополнительные построения выполнять мягким карандашом, легкими линиями. Все измерения вести аккуратно, не нанося ущерба карте.

Решить следующие задачи

1) определить прямоугольные координаты Х и У точки 1;

Циркулем измеряют по перпендикуляру расстояние от данного объекта до нижней километровой линии и по масштабу определяют его действительную величину. Затем эту величину в метрах приписывают справа к подписи километровой линии, а при длине отрезка более километра вначале суммируют километры, а затем также приписывают число метров справа. Это будет координата объекта Х (абсцисса).

Таким же приемом определяют и координату Y (ординату), только расстояние от объекта измеряют до левой стороны квадрата, При отсутствии циркуля расстояния измеряют линейкой или полоской бумаги. Пример определения координат объекта А показан на рис. 1:

Х= 5 877100м ; У = 3 302 700м.

Здесь же дан пример определения координат объекта В, расположенного у рамки листа карты в неполном квадрате:

Х= 5 874 850м; Y = 3 298 800м.

Рисунок 1- Определение прямоугольных координат объектов по карте

2) указать зону, в которой находится точка 1, и пересчитать У из условного начала в зональную систему (приняв У₀ = 0 в зоне);

3) определить географические координаты φ и λ точки 1;

Географические координаты — угловые величины: широта φ и долгота λ, определяющие положение объектов на земной поверхности и на карте (рис.).

Широта(параллель, горизонтальная линия на карте) — угол φ между отвесной линией в данной точке и плоскостью экватора. Широты изменяются от 0 до 90°; в северном полушарии они называются северными, в южном — южными.

Долгота (меридиан, вертикальная линия на карте) — двухгранный угол λ между плоскостью начального меридиана и плоскостью меридиана данной точки земной поверхности. За начальный меридиан принят меридиан, проходящий через центр Гринвичской обсерватории (район Лондона). Начальный меридиан называют Гринвичским. Долготы изменяются от 0 до 180°. Долготы, отсчитываемые на восток от Гринвичского меридиана, называются восточными, а долготы, отсчитываемые на запад, — западными.

Рисунок - Географические координаты: φ—широта точки А;

λ—долгота точки А.

На топографических картах линии параллелей и меридианов служат внутренними рамками листов; их широты и долготы подписываются на углах каждого листа. На листах карт на западное полушарие в северо западном углу рамки помещается надпись «К западу от Гринвича». На листах карт масштаба 1 : 50 000, 1 : 100 000 и 1 : 200 000 показываются пересечения средних параллелей и меридианов и дается их оцифровка в градусах и минутах. По этим данным восстанавливают подписи широт и долгот сторон рамок листов, срезанных при склейке карты. Кроме того, вдоль сторон рамок внутри листа сделаны небольшие (по 2—3 мм) штрихи через одну минуту, по которым можно прочертить параллели и меридианы на карте, склеенной из многих листов.

На картах масштаба 1 : 25 000, 1 : 50 000 и 1 : 200 000 стороны рамок разделены на отрезки, равные в градусной мере одной минуте. Минутные отрезки оттенены через один и разделены точками (за исключением карты масштаба 1 : 200 000) на части по 10".

На листах карты масштаба 1 : 500 000 параллели проведены через 30', а меридианы—через 20'; на картах масштаба 1 : 1 000 000 параллели проведены через 1°, меридианы — через 40'. Внутри каждого листа карты на линиях параллелей и меридианов подписаны их широты и долготы, которые позволяют определять географические координаты на большой склейке карт.

Определение географических координат объекта по карте производится по ближайшим к нему параллелям и меридианам, широта и долгота которых известна. На картах масштаба 1 : 25 000...1 : 200 000 для этого приходится, как правило, предварительно провести южнее объекта параллель и западнее — меридиан, соединив линиями соответствующие штрихи, имеющиеся вдоль рамки листа карты. Широту параллели и долготу меридиана рассчитывают и подписывают на карте (в градусах и минутах). Затем оценивают в угловой мере (в секундах или долях минуты) отрезки от объекта до параллели и меридиана (Ami и Ami на рис. ), сопоставив их линейные размеры с минутными (секундными) промежутками на сторонах рамки. Величину отрезка Ат\ прибавляют к широте параллели, а отрезка Ami — к долготе меридиана и получают искомые географические координаты объекта — широту и долготу.

Рисунок - Пример определения географических координат объекта А, его координаты: северная широта 54°35'40", восточная долгота 37°41 '30".

4) определить отметку (высоту) точки 1;