Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
zemcova_visch_geodezia_umk_2013.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
13.03.2015
Размер:
1.07 Mб
Скачать

можно принимать равными не менее чем6-8 кратной глубине залегания нижних эксплуатируемых пластов, но во всех случаях не менее 5 км.

Должна быть рассмотрена привязка к нивелирной сети полигона обсадных труб глубинных не работающих скважин, как в зоне месторождения, так и за ее приделами.

Закрепление линий производится реперами, типы которых предусмотрены действующими инструкциями.

На территории полигона прокладывается нивелирование2 класса в виде системы пересекающихся линий, образующих полигоны с периметром25-30 км. Концы линий, пересекающих месторождение, должны выходить за его границы не менее чем на 5 км и закрепляться фундаментальными реперами.

Нивелирование полигонов выполняется по программе2 класса в наиболее удобное время года. Первое повторное нивелирование спустя 3-4 гола после начального. В дальнейшем периоды между нивелировками устанавливаются в зависимости от скорости вертикальных движений ЗП, выявленных в результате повторного нивелирования. При скорости оседания ЗП до 2 мм в год интервалы между нивелировками не менее 4 лет.

Развитие плановых сетей целесообразно лишь в случае значительных вертикальных смещений ЗП (5 см в год).

При очень вытянутой форме месторождения полигон может состоять из линии 2 класса проходящей по продольной оси месторождения и нескольких поперечных линий, секущих примерно под прямым углом продольную линию через 10-20 км. На концах всех этих линий (за пределами зоны действия техногенных процессов) закладываются опорные реперы.

Доп.: 10. [14-21].

Контрольные вопросы:

1.Что означает термин геодинамический полигон?

2.Назовите требования к выбору геодинамических прогностических по-

лигонов.

3.Назовите требования к выбору техногенных полигонов.

2.3 Планы лабораторных занятий

Лабораторная работа № 1. Ознакомление с высокоточными нивелирами и их поверки.

Задание

1.Ознакомление с нивелиром Н-05, снятие отсчетов по рейке.

2.Выполнение основных поверок нивелира и реек.

Метод. рекомендации. Для выполнения задания студенты разбиваются на бригады по 5 человек. Бригада должна получить – высокоточный нивелир Н-05, трехметровые инварные рейки, штатив, костыли, мерную ленту. Выполнение поверок нивелира выполнить в соответствии с таблицей.

78

Поверки нивелира Н-05

Требование

 

 

 

Последовательность выполнения

 

 

Результат поверки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поверки

 

 

 

Прибор испра-

Прибор не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вен

 

 

исправен

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

4

 

 

Ось круглого уровня

 

1.

Подъемными

винтами

привести

Пузырек

круг-

Пузырек

 

 

должна

быть

парал-

 

пузырек круглого уровня на середи-

 

лого

 

уровнякруглого

 

 

лельна

оси

враще-

 

ну. Установить уровень параллельно

 

остается

на

се-

уровня

сме-

 

ния прибора

 

 

 

двум подъемным винтам ,и вращая

 

редине

 

 

стится

 

 

 

 

 

 

 

их в разные стороны, привести пу-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зырек на середину.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Повернуть уровень на 180°.

 

 

 

 

 

 

 

 

Одна

из

 

 

нитейУстановить

нивелир

по

уровню

 

Вертикальная

 

 

 

должна

быть

первыполнить одним из

следующихлиния сетки по

 

 

 

пендикулярна

к

оси способов:

 

 

 

 

 

всей

 

 

длине

 

 

вращения прибора

 

 

1.

По вертикальной нити

 

 

совпадает

 

с

 

 

 

 

 

 

 

а)

В 20-30 м от

прибора

повеситьнитью отвеса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отвес.

 

 

 

 

 

Горизонталь-

 

 

 

 

 

 

 

 

б)

Навести

пересечение

нитей

наная

нить

 

на

 

 

 

 

 

 

 

нить отвеса

 

 

 

 

 

всем

протяже-

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

По горизонтальной нити

 

 

нии

 

совмесГоризон-

 

 

 

 

 

 

 

а)

Навести

пересечение

нитей

натиться

с

точтальная

нить

 

 

 

 

 

 

точку местности

 

 

 

 

кой

 

 

 

будет

сме-

 

 

 

 

 

б) Наводящим винтом перемещать

 

 

 

щаться с точ-

 

 

 

 

 

трубу по азимуту

 

 

 

 

 

 

 

 

ки

 

 

Визирная ось

трубы

1.

Забить на местности с небольшим

 

х = {(а+b)/2 } -

х = {(а+b)/2

 

должна

быть

парал-

уклоном два колышка на расстоянии

 

( i1

+i2

)/2

£

} - ( i1 +i2 )/2

лельна

оси цилинд-

50-70 м друг от друга.

 

 

 

4мм

 

 

 

³ 4мм

 

 

рического уровня

 

 

2.

Над одним установить нивелир,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

над другим рейку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Привести нивелир в рабочее по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ложение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Измерить высоту инструмента в i1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мм и взять отсчет по рейке (а).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Поменять местами нивелир и рей-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Вновь установить нивелир в рабо-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чее положение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Измерить

высоту

прибораi2 и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

взять отсчет b по рейке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение

разно-

1.

Забивают три костыля примерно в

 

 

 

 

 

 

 

 

сти высот нулей ре-

20-30 м от нивелира.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ек

 

 

 

 

2. На каждый костыль поочередно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ставят две рейки, делая при каждой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

постановке по три отсчета по основ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ным шкалам и по дополнительным

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шкалам один прием. Делают три

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приема.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Между приемами

измеряют высоту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

инструмента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79

Осн.: 3. [271-287]. Доп.: 12. [122-128].

Контрольные вопросы:

1.Какая система высот является рабочей в Республике Казахстан?

2.Назовите высокоточные нивелиры?

3.Что такое инварные рейки.

Лабораторная работа №2. Проложение тренировочного хода нивелирования II класса

Задание.

1.Выполнить проложение тренировочного хода II класса.

2.Выполнить обработку журнала нивелирования II класса.

Метод. рекомендации. Для выполнения работы студенты делятся на группы (бригады) из 5-6 человек. Каждой группе необходимо иметь высокоточный нивелир Н-05, пару инварных реек, мерную ленту, костыли, штатив, журнал нивелирования II класса.

Каждый учащийся работает на одной станции в качестве нивелировщика и на одной станции в качестве помощника. Ход выполняется замкнутый, что дает возможность подсчитать невязку.

Осн.: 3. [332-337]. Доп.: 12. [5-10].

Контрольные вопросы:

1.Какова длина визирного луча и расхождение разностей плеч на станции при нивелировании II класса.

2.Какой контроль выполняется на станции при нивелировании II класса?

3.По какой формуле рассчитывается допустимая невязка нивелирного хода I класса, II класса?

Лабораторная работа № 3. Организация и производство работ приGPSнаблюдениях в высокоточных плановых геодезических сетях.

Задание 1. Разработать групповой проект по организации и производству работ в

высокоточных плановых геодезических сетях с использованием технологии GPS-наблюдений.

Форма проведения: ролевая игра.

Метод. рекомендации. Студенты разбиваются на группы по5 человек. В группе выполняется распределение обязанностей. Составляется техническое задание по организации и выполнению работ при создании высокоточной геодезической сети с использованием технологии GPS-наблюдений.

Осн.: 5. [13-18].

Контрольные вопросы:

1.Укажите принцип работы спутниковых навигационных систем.

2.Каким методом стоятся высокоточные сети с использованием спутниковых систем?

3.Радиальный метод построения спутниковых сетей.

80

Лабораторная работа № 4. Предварительные вычисления в триангуляции Задание.

1.Подготовка исходных данных.

2.Предварительное решение треугольников и вычисление сферических избытков.

3.Вычисление поправок в направления за центрировку и редукцию.

Метод. рекомендации. Перед началом предварительных вычислений -со ставляется «Список исходных данных», который содержит:

прямоугольных координаты исходных пунктов;

дирекционные углы и длины сторон между исходными пунктами. Исходные данные могут быть в геодезической системе координат, в мест-

ной системе. В этом случае нужно решить задачу перехода от местных или геодезических координат к прямоугольным. Определение длин исходных сторон и их дирекционных углов выполняется из решения обратной геодезической задачи.

Предварительное решение треугольников и вычисление сферических -из бытков. Вычисление длин сторон в треугольниках выполняется по теореме си-

нусов

а

=

b

=

c

 

.Сферический

избыток

вычисляют

по

формуле

sin A

 

sin C

 

 

sin B

 

 

 

 

 

e = fab sin C, где стороны a и b выражают в километрах. Коэффициент

f прини-

мают равным f = 0.00253.

 

 

 

 

 

Осн.: 1.Доп.8 Контрольные вопросы:

1.Назовите основные этапы предварительных вычислений в сети триангуляции.

2.Укажите цель предварительных вычислений.

3.Что значит «решить треугольник»?

Лабораторная работа №5. Перевычисление координат геодезических пунктов из системы в систему

Задание.

1. Преобразовать координаты из системы 1942 г. в местную и выполнить контроль перевода координат.

2. Вычислитьмасштаб m и угол поворота g местной системы относительно системы СК-42.

3.Вычислить дирекционный угол a и редукцию d.

4.Вычисление Хмс и Yмс в местной системе координат.

Метод. рекомендации. При вычислении угла поворота g, масштаба ( m ), преобразованных координат пользоваться формулами лекции № 11.

Исходные данные:

Координаты начального пункта А в системе 1942 г.

Х 042 = 6612967.80“ Y042 = 573477.09

81

В местной системе координат:

x0

= 10143.395

 

 

 

y0

= 5395.565

 

 

 

Средний уровень города H 0‹” р = 270.0

 

 

 

 

Координаты исходных пунктов триангуляции

 

Название пунк-

 

Координаты

 

тов

 

в системе1942 г.

в местной системе

 

 

Х (м)

Y(м)

x м ,м

y м ,м

А

 

6612967.80

573477.09

10143.395

5395.565

Е

 

6605858.50

568914.71

2946.120

973.547

С

 

6615780.66

566245.71

12813.914

-1889.439

В

 

6621542.63

566552.87

18580.932

-1695.249

Ж

 

6601838.85

569750.29

 

 

Д

 

6609081.34

568287.31

 

 

Доп.: 14. [1-15].

Контрольные вопросы:

1.В каких случаях возникает необходимость преобразования координат из одной системы в другую?

2.По какой формуле вычисляется угол поворота одной системы координат относительно другой?

3.По какой формуле вычисляется коэффициент масштабирования?

4.Неполные формулы перехода из системы координат 1942 г. в местную.

5.Неполные формулы перехода из местной системы координат в СК 1942

г.

Лабораторная работа №6. Преобразование геодезических координат пункта в систему пространственных координат общего земного эллипсоида

Задание.

1.Преобразовать исходные геодезические координаты пунктов ГГС в пространственную гринвичскую систему координат, связанную с референцэллипсоидом.

2.Преобразовать референцные координаты пункта в систему пространственных координат общего земного эллипсоида.

Метод. рекомендации. Преобразование геодезических координат ГГС в пространственную гринвичскую систему координат выполнить по формулам

X = (N + H ) cos B cos L;

 

 

 

 

Y = (N + H ) cos B sin L; ,

 

 

 

 

Z = (N = H - Ne 2 ) sin B /

 

 

 

 

где N - радиус кривизны эллипсоида в первом вертикале N =

 

a

 

.

 

 

 

1 - e2 sin 2 B

 

 

 

82

 

 

 

 

Контроль

вычисления X,Y,Z

выполняется по формулам: tgL =

Y

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

tgB =

 

 

 

Z

 

+

e2 N

;

H =

 

X 2

+ Y 2

- N ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N + H

 

CosB

 

 

 

 

 

 

X 2

+ Y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Н и В вычисляются способом приближений. В первом приближении

H 1 =

 

 

 

X 2

+ Y 2

 

 

- N , tgB1

=

 

 

Z

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CosB1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X 2 + Y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобразовать референцные координаты пункта в систему пространст-

венных

координат

 

 

общего

 

земного

эллипсоида, используя

формулы:

 

 

= X + XDm + e zY - e y Z + x;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= Y + YDm + e x Z - e z X + y;

 

= Z + ZDm + e y X - e xY + z .

 

 

 

 

 

 

 

Y

Z

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Координаты

геодезического

пункта: B = 43052'37" + n , L = 00 20'50" + n ,

H = 703.0 м, где n - номер варианта, соответствующий сумме двух последних цифр зачетной книжки студента.

Параметры эллипсоида Красовского: а = 6378 245 м, е = 0,0818333. Координаты центра референц-эллипсоида в системе общего земного эл-

липсоида: Dх = -90м , Dу = -129м , Dz = -142м .

Углы Эйлера: e z = -1,2², e х = -2,2², e у = 1,5², Dm = 16.6 ´10-6 . Осн.: 5. [343-348].

Контрольные вопросы:

1.Дать определение геодезической широты точки на земной поверх-

ности.

2.Дать определение геодезической долготы точки.

3.Дать определение пространственной системы координат, отнесенной к поверхности референц-эллипсоида.

4.Что такое эйлеровы углы поворота?

5.Дать определение общего земного эллипсоида.

Лабораторная работа № 7. Оценка качества и графическое представление данных повторного нивелирования на геодинамическом полигоне

Задания.

1.Используя в качестве исходных данных«Ведомость сопоставления результатов нивелирования II класса по циклам» выполнить оценку качества нивелирования по разностям превышений для 1 и 2 циклов.

2.Построить графики накопления разностей превышений между циклами повторного нивелирования 1-м и 2-м, 2-м и 3-м.

3.Построить пространственно временные графики, используя изменения превышений реперов во всех циклах относительно единого исходного цикла (цикл меньший по времени).

Метод. рекомендации. Для оценки качества нивелирования использовать формулы Д.А. Ларина, характеризующие точность нивелирования по разностям превышений. Среднюю квадратическую ошибку (СКО) случайную на 1 км хода

83

нивелирования вычисляют по формулеh2 = 1/ 4n[d 2 / r], где n - число секций в ходе; r - длина секций; d - разность превышений в прямом и обратном ходах в секции, равная d = hпрм. - hобр. СКО систематическую на 1 км хода вычисляют по

формуле s 2 =

1 és 2 ù

, где величины s берут из соответствующих графиков на-

 

ê

L

ú

 

4[L ]

û

 

 

ë

 

 

копления величин d , как разности ординат начала и конца прямой, проведенной симметрично относительно кривой однородного накопления разностей h на соответствующем участке.

При составлении графиков накоплений разностей превышений, на горизонтальной оси отмечается местоположение реперов относительно начального репера для данной линии, а по вертикальной оси откладываются величины разностей превышений. Графики строят друг под другом, снизу вверх в хронологическом порядке.

Пространственно-временные графики строят в виде изолиний данных прямоугольной числовой таблицы, в которой для каждого цикла нивелирования выписаны в виде отдельных строк изменения превышений реперов относительно единого исходного цикла.

Осн.: 3. [349-353]. Доп.: 12.

Контрольные вопросы:

1.Укажите цель выполнения высокоточного нивелирования на геодинамических полигонах.

2.Методика нивелирования II класса на геодинамическом полигоне.

3.По какой формуле определяется случайная СКО на 1 км хода?

4.По какой формуле определяется систематическая СКО на 1 км хода?

2.4 Планы занятий в рамках самостоятельной работы обучающихся под руководством преподавателя (СРОП)

 

Задание

 

Форма про-

Методические рекомендации

Рекомен-

 

п.

 

 

 

 

ведения

 

 

 

дуемая ли-

 

п.

 

 

 

 

 

 

 

 

тература

 

1

Тема: Составление схе-

Практиче-

При составлении схемы ГГС в

5осн. [4-7,

 

 

мы ГГС

в пределах

-по ское занятие

пределах

полигона 1 класса

18-21].

 

 

лигона 1 класса

 

 

запроектировать

полигон

 

 

1. Изучить схему и про-

звеньями триангуляции и по-

11 доп. [3-

 

 

13].

 

 

грамму

построения

-со

лигонометрии 1 класса. Вы-

 

 

 

временной ГГС РК.

 

 

полнить заполнение

полигона

 

 

 

2.

Составить схему ГГС

сплошной

сетью 2 класса. На

 

 

 

в

пределах полигона

1

 

¼ части полигона запроекти-

 

 

 

класса в масштабе1: 1

ровать сети 3 и 4 класса мето-

 

 

 

000 000

 

 

 

дом триангуляции и полиго-

 

 

 

 

 

 

 

 

нометрии.

При

построении

 

 

 

 

 

 

 

 

схемы сетей выдерживать ос-

 

 

 

 

 

 

 

 

новные технические

показате-

 

 

 

 

 

 

 

 

ли ГГС.

 

 

 

 

84

2

Тема:

Составление

таб-

 

Практическое

 

Используя Инструкцию по по-

5осн.[7-

 

лицы технических харак-

 

занятие

 

строению государственной се-

12];11 доп.

 

теристик

государствен-

 

 

 

ти

и

указанную

литературу

 

ных геодезических сетей

 

 

 

составить

таблицу

 

 

[3-14].

 

 

 

 

основных

 

1,2,3 и 4 классов.

 

 

 

 

 

технических

 

характеристик

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

государственной

 

 

геодезиче-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ской сети РК для триангуля-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ции и полигонометрии 1,2,3, и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 классов.

 

 

 

 

 

 

3

Тема:

Организация

 

иДеловая игра

 

Студенты

разбиваются

3оснна[261-

 

производство

работ

при

 

 

группы по 5 человек. В группе

271]

 

выполнения

 

высокоточ-

 

 

 

выполняется

 

распределение

 

ного

нивелирования

 

с

 

обязанностей.

Составляется

 

 

использованием

цифро-

 

 

 

техническое задание по орга-

 

вых нивелиров

 

 

 

 

 

 

низации

и

выполнению

работ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

высокоточном

нивелиро-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вании с использованием циф-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ровых

нивелиров. Подробно

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

изучается

 

методика

выполне-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния

нивелирования II

класса с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

использованием

 

 

цифрового

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нивелира

 

и

 

штрих-кодовой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рейки.

 

 

 

 

 

 

 

4

Тема:

Определение

ко-

 

Вычисления

 

По

заданным

 

исходным -

дан3осн.[45-

 

ординат пунктов в сети:

 

 

 

ным

определить

координаты

 

1. Вычислить

координа-

 

 

 

пункта в сети, построенной

49]

 

 

 

 

 

 

ты пунктов в сети триан-

 

 

 

методом триангуляции и поли-

 

 

гуляции

 

 

 

 

 

 

 

гонометрии.

 

 

 

 

 

 

2. Вычислить

координа-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ты пунктов в сети поли-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гонометрии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Тема: Структурная

схема

Разработка

 

Разработать структурные схе-

 

 

ГЛОНАСС и GPS

 

 

 

схемы

 

мы

спутниковых

навигацион-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных систем ГЛОНАСС и GPS.

 

6.

Тема:

Измерение

 

гори-

 

Практическое

 

Составить

таблицу

 

рабочих3осн.[209-

 

зонтальных

направлений

 

занятие

 

установок

лимба. Обработать

224];11доп.

 

способом

 

 

 

круговых

 

страницу журнала измерения [24-34]

 

приемов

 

 

 

 

 

 

 

горизонтальных

 

направлений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

способом

 

круговых

приемов,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выполненного теодолитом ОТ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

02М. Оценить точность изме-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рения горизонтальных направ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лений

 

способом

 

круговых

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приемов

 

по

сходимости - ре

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зультатов на пункте. Описать

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

порядок наблюдений на пунк-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

те при измерении направлений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

способом круговых приемов.

 

7

Тема:

Измерение

 

гори-

Практическое

 

Составить

таблицу

 

рабочих3осн.[224-

 

зонтальных

углов

спосо-

занятие

 

установок

лимба.

Обработать

230].

 

бом во всех комбинациях

 

 

страницу

 

журнала

измерения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

горизонтальных

 

углов.

Опи-

 

85

 

 

 

 

 

 

 

 

сать

порядок

наблюдений

на

 

 

 

 

 

 

 

 

пункте

при

измерении углов

 

 

 

 

 

 

 

 

способом во всех комбинаци-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ях.

 

 

 

 

 

 

 

 

8

Тема:

Высокоточные

Реферат

Рассмотреть оптическую схему

 

 

светодальномеры

 

 

 

высокоточного

 

светодально-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мера, принцип измерения рас-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стояния.

Составить

классифи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кацию

современных геодези-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ческих светодальномеров

 

 

 

9.

Тема:

Вычисление

по-

Практическое

Вычислить поправки в изме-

5 осн. [100-

 

правки за кривизну изо-

занятие

ренные направления сети три-

101]

 

бражения

геодезической

 

ангуляции за кривизну -изо

 

линии на плоскости

 

 

бражения геодезической линии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на плоскости.

 

 

 

 

 

 

10

Тема: Уравнивание

сети

Практиче-

Выполнить уравнивание сетиДоп.: 18,19.

 

триангуляции

 

в

-

проское занятие

триангуляции

 

 

в

-

 

про

 

грамме«Credo»

 

 

 

грамме«Credo»

 

 

 

 

 

 

11

Тема: Вычисление

коор-

Практическое

Вычислить

 

прямоугольные4осн.[66-

 

динат точек на поверх-

занятие

координаты x, y

в

плоскости

68]

 

ности эллипсоида

 

 

 

меридианного эллипса. Вы-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

числить

прямоугольные

про-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

странственные

 

 

координаты.

 

 

 

 

 

 

 

 

Вычислить радиусы кривизны.

 

12

Тема:

Решение

малыхПрактическое

Решить

сфероидический

тре-

5осн.[264-

 

сфероидических

 

- трезанятие

угольник по теореме Лежандра

267].

 

угольников

 

по

теореме

и по способу аддитаментов

 

 

 

 

Лежандра

и

по

способу

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аддитаментов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Тема:

Решение

прямой Практическое

Решить прямую геодезическую

5осн.[280-

 

геодезической

 

 

задачизанятие

задачу на поверхности рефе-

284].

 

методом

Рунге-Кутта –

 

ренц-эллипсоида между пунк-

 

 

Ингланда

 

 

 

 

 

тами А и В по известной длине

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стороны АВ, координатам точ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ки А и прямому азимуту геоде-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

зической линии.

 

 

 

 

 

14

Тема:

Вычисление

раз-

Практическое

Выполнить вычисление геопо-

5осн.[308-

 

ности нормальных и дизанятие

тенциальных

чисел,

нормаль-

311].

 

намических высот

 

 

 

ных и динамических высот

 

 

 

 

 

 

 

 

15

Тема: Редуцирование

на Практическое

Вычислить поправки в гори-

5осн.[313-

 

поверхность

эллипсоида занятие

зонтальные

направления

 

за315; 318-

 

горизонтальных

направ-

 

уклонение отвесной линии, за

320]

 

лений

и

 

наклонных

 

высоту наблюдаемого предме-

 

 

дальностей

 

 

 

 

 

та, за переход от нормального

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сечения к геодезической -ли

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нии.

Выполнить

редуцирова-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ние линии, измеренной свето-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дальномером

на

поверхность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

референц-эллипсоида.

 

 

 

86

2.5 Планы занятий в рамках самостоятельной работы обучающихся (СРО)

Задания:

1.Оценить по приближенным формулам средние квадратические ошибки звена триангуляции 1 класса.

2.Оценить по приближенным формулам средние квадратические ошибки звена полигонометрии 1 класса.

3.Преобразовать координаты из местной системы в систему 1942 г.

4.Уравнивание сети триангуляции в программе«Credo».

5.Рассчитать площадь трапеции масштаба1: 50 000, ограниченной па-

раллелями с широтами B1 и B2 . B1 = 400 00' , B2 = 40010' .

6.Определить координаты пункта в сети, построенной методом трилате-

рации.

7.Преобразовать прямоугольные координаты х,у в проекции ГауссаКрюгера из системы 1942 г. в систему геодезических B,L координат.

8.Вычислить длину дуги меридиана между точками с широтами B1 и B2 .

9.Рассчитать размеры трапеции масштаба 1: 50 000, ограниченной параллелями с широтами B1 и B2 . B1 = 400 00' , B2 = 40010' .

10.По заданным геодезическим координатамB1 , L1 , B2 , L2 точек 1 и 2 вычислить расстояние S между ними, а также прямой A12 и обратный A21 геодезические азимуты.

Тематика рефератов:

1.Современное состояние высшей геодезии, как науки.

2.Краткий обзор электронных высокоточных теодолитов на рынке -Ка

захстана

3.Использование GPS– технологии на геодинамических полигонах.

4.Цифровые высокоточные нивелиры на рынке Казахстана.

5.Спутниковые навигационные системы. Принцип работы спутниковых навигационных систем.

2.6 Тестовые задания для самоконтроля по дисциплине «Высшая геодезия»

1.Каково максимальное отступление квазигеоида от геоида? A) 2 м в горных районах

B) 100 м в горных района C) 2 м в океанах

D) 5 м в горных районах E) 10 м в горных районах

2.Что является координатными линиями в системе геодезических коор-

динат?

A) оси Х и У

87

B)линия экватора

C)линия осевого меридиана зоны

D)линия меридиана данной точки

E)линии меридианов и параллелей

3. Геодезическая широта - это

A)двугранный угол между плоскостями Гринвичского меридиана и меридиана данной точки

B)острый угол , олтсчитываемый от севого меридина

C)двугранный угол между плоскостями меридианов двух точек

D)острый угол между нормалью к поверхности эллипсоида и плоскостью его экватора

E)острый угол между отвесной линией к поверхности эллипсоида и плоскостью его экватора

4. На сколько классов подразделяется государственная геодезическая сеть

РК?

A)на 3 класса

B)на 4 класса

C)на 6 классов

D)на 2 класса

E)на 8 классов

5.Чему равна длина звена триангуляции 1 класса? A) 150 км

B) 200 –300 км C) 200 – 250 км D) 50 км

E) 300 –500 км

6.Чему равна средняя квадратическая ошибка измерения угла в триангуляции 1 класса?

A)0.5²

B)1.0²

C)2.0²

D)0.3²

E)1.5²

7. Чем образованы полигоны 1 класса астрономо-геодезической сети?

A)сплошной геодезической сетью

B)триангуляционными или полигонометрическими звеньями 1класса

C)сдвоенными триангуляционными звеньями 2 класса

D)центральными системами

E)геодезическими четырехугольниками

88

8.Как называется подземная часть геодезического знака? A) пирамида

B) центр пункта C) сигнал

D) визирный цилиндр E) сложный сигнал

9.На какую часть геодезического знака выполняется визирование при триангуляционных измерениях?

A) на марку

B) на центр пункта

C) на площадку для наблюдателя D) на визирный цилиндр

E) на столик для наблюдателя

10.Указать способ измерения направлений на пунктах ГГС.

A)способ круговых приемов

B)способ во всех комбинациях

C)способ Шрейбера

D)способы Шрейбера и Попова

E)способ Аладжалова

11. Место нуля вертикального круга для ОТ-02М вычисляется по форму-

ле:

A)МО = (КЛ + КП -180°)

B)МО = (КП + КЛ)

C)МО = (КЛ – КП ± 180°)

D)МО = (КЛ + КП) / 2

E)МО = (КЛ – КП) /2

12.Назовите утренние часы благоприятнейшего времени измерения углов

A)через час после восхода Солнца

B)в течении всего светового дня;

C)в середине дня

D)после 12 часов

E)после 17 часов

13.Радиоволны какой длины используются в геодезических целях для измерения расстояний?

A)от длинных до миллиметровой длины

B)от длинных до сантиметровой

C)в сантиметровом диапазоне

D)в миллиметровом диапазоне

E)от длинных до сантиметровой и миллиметровой длины

89

14.В каких участках спектра используются световые волны в геодезических целях для измерения расстояний в геодезических целях?

A)инфракрасного

B)видимого

C)инфракрасного и видимого

D)в миллиметровом диапазоне

E)в сантиметровом диапазоне

15.Определить значения X т. М в прямоугольной системе координат проекции Гаусса – Крюгера, если удаление от экватора 5867 км?

A)Х = 12 520 км

B)Х = 5481 км

C)Х = 4800 км;

D)Х = 5867 км

E)Х = 5481 км.

16.Определить значения X т. М в прямоугольной системе координат проекции Гаусса – Крюгера, если удаление от экватора 6543 км?

A)Х = 12 520 км

B)Х = 5481 км

C)Х = 6543 км;

D)Х = 5867 км

E)Х = 5481 км.

17.Какому выражению должны соответствовать поправки в измеренные величины в методе наименьших квадратов?

A)pv = 100

B)Spv² = max

C)Spv² = min

D)v² = max

E)p² = v²

18.По какой формуле вычисляется допустимая невязка в ходе нивелирования II класса?

A)f доп . = 5мм L

B)f доп . = 3мм L

C)fдоп . = 10мм L

D)f доп . = 20 мм L

E)f доп . = 25мм L

19.По какой формуле вычисляется допустимая невязка в ходе нивелирования I класса?

A) f доп . = 5мм L

90

B)f доп . = 3мм L

C)fдоп . = 10мм L

D)f доп . = 20 мм L

E)f доп . = 25мм L

20.По надежности закрепления в грунте реперы подразделяются на:

A)грунтовые, скальные, стенные

B)на вековые и скальные

C)на фундаментальные и грунтовые

D)на рядовые и фундаментальные

E)на грунтовые и вековые

21.В каких соотношениях геодезическая линия делит угол между взаимообратными нормальными сечениями?

A)1 к 2

B)1 к 3

C)2 к 3

D)пополам

E)2 к 1

22.По какой формуле вычисляется длина дуги меридиана < 40 км?

A)S м = (B2 – B1)² Mm /

B)S м = (B1 – B2)² Mm /

C)S м = (B2 – B1)² /

D)S м = (B2 – B1)²N / E)S м = (B1 – B2)²N /

23.Какими линиями ограничены съемочные трапеции на поверхности эллипсоида?

A)прямыми линиями

B)геодезическими линиями

C)линиями меридианов и параллелей

D)линиями нормальных сечений

E)кривыми линиями

24.Что необходимо знать для определения площади съемочной трапе-

ции?

A)радиус кривизны меридиана и первого вертикала

B)длины дуг меридианов и параллелей

C)диагональ трапеции

D)средний радиус кривизны

E)главные нормальные сечения

25.Что такое базовая линия при GPSнаблюдениях?

91

A)измеренная и вычиленная линия между двумя приемниками

B)базисная линия

C)линия, измеренная светодальномером

D)линия, измеренная радиоинтерферометром

E)линия, измеренная мерной лентой

26. Что такое ровер?

A)станция наблюдений

B)искусственный спутник Земли

C)приемник, перемещающийся по точкам с определяемыми координата-

ми

D)прибор вертикального проектирования

E)прибор для измерения вертикальных углов

27. Что называется анамалией силы тяжести?

A)c - g

B)g -g

C)g 2

D)g - g

E)g 2

28. Что является исходной информацией для характеристики гравитационного поля на материках?

A)уклонения отвесных линий x иh

B)уклонения отвесных линий h

C)уклонения отвесных линий x

D)сила притяжения

E)центробежная сила

20. Что определяет контур прогностических ГДП?

A)изобаты

B)изотермы

C)изогипсы

D)горизонтали

E)изосеймы

30. В каких местах создаются техногенные полигоны?

A)в местах эксплуатации месторождения полезных ископаемых

B)в местах эксплуатации месторождения полезных ископаемых, интенсивного пользования подземных вод

C)в местах интенсивного пользования подземных вод

D)на территории месторождения

E)на территории нефте-газовых месторождений

92

ПАСПОРТ ответов на тестовые вопросы

Номер вопроса

Правильный

Номер вопроса

Правильный

 

ответ

 

ответ

1

A

16

C

2

E

17

C

3

D

18

A

4

B

19

B

5

C

20

D

6

A

21

A

7

B

22

A

8

B

23

C

9

D

24

B

10

A

25

A

11

E

26

C

12

A

27

B

13

E

28

A

14

C

29

E

15

D

30

B

2.7 Перечень экзаменационных вопросов по пройденному курсу

1.Научно-технические задачи высшей геодезии.

2.Общие сведения о фигуре Земли и ее гравитационном поле.

3.Основные системы координат, используемые в высшей геодезии.

4.Основные системы высот, используемые в высшей геодезии.

5.Схема и программа построения государственной геодезической сети Республики Казахстан.

6.Особенности построения ГГС РК.

7.Плановые опорные геодезические сети, их назначение.

8.Методы построения опорных геодезических сетей. Суть метода триан-

гуляци.

9.Методы построения опорных геодезических сетей: Суть метода трилатерации.

10.Методы построения опорных геодезических сетей: Суть метода трилатерации, полигонометрии..

11.Спутниковые глобальные навигационные системы.

12.Структура СНГС

13.Использование спутниковых геодезических систем в создании опорных геодезических сетей.

14.Планирование GPS - измерений.

15.Метод статики построения опорных геодезических сетей.

16.Геодезические центры и знаки.

17.Предварительные вычисления в триангуляции. Основные этапы.

18.Получение исходных данных и составление схемы сети в предварительных вычислениях.

93

19.Определение на пункте элементов приведения.

20.Приведение направлений к центрам знаков. Вычисление поправок в измеренные направления за центрировку и редукцию.

21.Приведение измеренных направлений на плоскость. Вычисление поравок за кривизну изображения геодезической линии на плоскости.

22.Требования к высокоточным теодолитам. Электронные высокоточные теодолиты.

23.Основные высокоточные способы измерения горизонтальных углов и направлений.

24.Способ измерения направлений круговыми приемами.

25.Способ измерения горизонтальных углов (способ Шрейбера).

26.Составление таблиц рабочих установок лимба в способе измерения горизонтальных углов (способ Шрейбера).

27.Составление таблиц рабочих установок лимба в способе измерения направлений круговыми приемами.

28.Основные источники ошибок при высокоточном измерении углов и направлений.

29.Общие соображения по уравниванию высокоточных геодезических

сетей.

30.Уравнивание геодезических сетей коррелатныи способом.

31.Условные уравнения фигур.

32.Полюсные условные уравнения.

33.Базисные условные уравнения.

34.Условные уравнения дирекционных углов.

35.Уравнивание геодезических сетей параметрическим способом.

36.Составление уравнений поправок направлений, длин линий.

36.Схема и программа построения государственной нивелирной сети РК

иСНГ, ее классификация.

37.Понятие высоты. Нормальная высота, динамическая высота.

38.Высокоточное геометрическое нивелирование. Задачи высокоточного нивелирования.

39.Способы высокоточного цифрового нивелирование I класса.

40.Способы высокоточного цифрового II класса.

41.Закрепление нивелирных линий на местности. Нивелирные реперы и марки, их типы, требования к ним.

42.Высокоточные нивелиры и инварные рейки.

43.Поверки и исследования высокоточных нивелиров и реек.

44.Высокоточные цифровые нивелиры и комплектация их рабочими ме-

рами.

45.Способ нивелирования I класса. Основные требования и допуски.

46.Порядок работы на станции при нивелированииI класса. Обработка журнала нивелирования.

47.Способ нивелирования II класса. Основные требования и допуски.

48.Порядок работы на станции. Обработка журнала нивелирования

94

48.Основные ошибки геометрического нивелирования, мероприятия, направленные на ослабление влияния этих ошибок.

50.Тригонометрическое нивелирование. Основные способы тригонометрического нивелирования, применяемые для определения высот пунктов в ГГС

испециальных сетях.

51.Высокоточные линейные измерения.

52.Современное определение единицы длины.

53.Нормативные меры и рабочие эталоны.

54.Радиоэлектронные методы измерения расстояний. Радиогеодезические системы.

55.Измерение больших баз с помощью радиоинтерферометров.

56.Основные задачи сфероидической геодезии.

57.Параметры эллепсоида вращения.

58.Установление параметров связи координатных систем различных эллипсоидов.

59.Связь государственной системы с общей земной системой координат.

60.Местные системы координат. Формулы перехода от местной системы

ксистеме 1942 года, обратный переход.

61.Главные геодезические задачи на поверхности эллипсоида. Способы их решения.

62.Решение геодезических задач способом Рунге-Кутта-Ингланда.

63.Решение обратной геодезической задачи способом Гаусса.

64.Решение геодезических задач способом Бесселя.

65.Главные нормальные сечения.

66.Двойственность нормальных сечений.

67.Геодезическая линия. Уравнение геодезической линии.

68.Определение длин дуг меридианов и параллелей съемочных трапеций.

69.Определение площадей съемочных трапеций.

70.Малые сфероидические треугольники, методы их решения.

71.Решение малых сфероидических треугольников по теореме Лежандра.

72.Решение малых сфероидических треугольников по способу аддита-

ментов.

73.Задачи теоретической геодезии.

74.Уровенная поверхность. Потенциал силы тяжести.

75.Вычисление нормальных и динамических высот через потенциал силы тяжести.

76.Уклонения отвесных линий.

77.Абсолютные уклонения отвесных линий.

78.Относительные уклонения отвесных линий.

79.Гравитационное поле Земли. Его определение.

80.Редукционная задача высшей геодезии.

82.Приведение измеренных направлений и наклонных дальностей на поверхность референц-эллипсоида.

83.Исходные геодезические даты.

84.Геодинамические явления.

95

85.Изучение геодинамических явлений геодезическими методами.

86.Определение современных вертикальных движений земной поверхности геодезическими методами: повторное высокоточное нивелирование.

87.Определение современных горизонтальных движений земной поверхности геодезическими методами.

88.Геодинамические прогностические, их цель и назначение. Основные геодезические построения на полигонах.

89.Геодинамические техногенные полигоны, их цель и назначение. Основные геодезические построения на полигонах.

90.Определение СДЗП спутниковыми методами.

ГЛОССАРИЙ

Базис геодезический – расстояние между двумя закрепленными на местности точками, измеренное с высокой точностью и служащее для определения сторон триангуляции

Высота геодезическая – высота точки земной поверхности над поверхностью референц-эллипсоида, отсчитанная по нормали к эллипсоиду. Высота геодезическая определяется как сумма нормальной высоты и аномалий высоты.

Геодезическая линия – линия кратчайшего расстояния на какой-либо поверхности. На поверхности эллипсоида вращения – линия двоякой кривизны, в каждой точке которой соприкасающаяся плоскость проходит через нормаль к поверхности в той же точке.

Геодезическая сеть – система пунктов на земной поверхности, закрепленных на местности специальными знаками и центрами, положение которых определено в плановом отношении и по высоте.

Геоид – фигура Земли, образованная уровенной поверхностью, совпадающей в открытых морях и океанах с их спокойной поверхностью и продолженной под материками.

Геоцентрические координаты – система, началом координат в которой принят центр масс Земли.

Квазигеоид (почти геоид) – близкая к геоиду вспомогательная поверхность в теории М.С. Молоденского изучения фигуры Земли и ее гравитационного по-

ля. Строго определяется относительно поверхности референц-эллипсоида по результатам астрономических, геодезических и локальных гравиметрических измерений на земной поверхности.

Космическая (спутниковая геодезия) – раздел геодезии, изучающий про-

блемы использования искусственных спутников Земли в геодезических целях. Лазерная локация Луны – метод измерения расстояний до отражателей, ус-

тановленных на Луноходах и Аполлонах.

Лапласа пункт – геодезический пункт, на котором были определены астрономические азимут и долгота, широта.

Меридиан геодезический – линия на земной поверхности, все точки которой имеют одну и ту же геодезическую долготу.

96

Нивелирование астрономо-гравиметрическое – определение высот точек поверхности квазигеоида над референц-эллипсоидом по уклонениям отвесной линии и аномалиям силы тяжести в свободном воздухе в ограниченной области вдоль линии нивелирования.

Нивелирование тригонометрическое – метод определения разностей высот точек земной поверхности по измеренному углу наклона линии визирования с одной точки на другую и измеренному расстоянию между этими точками.

Нормальная Земля – теоретическая модель Земли в виде эллипсоида вращения с полуосями и массой такими, что при его вращении вокруг малой оси с угловой скоростью, равной скорости вращения Земли, значение нормального потенциала на его поверхности есть величина постоянная. Поверхность такого эллипсоида называют также уровенной поверхностью.

Нормальное сечение – линия пересечения поверхности плоскостью, проходящей через нормаль к этой поверхности в какой-либо ее точке.

Нормальные значения силы тяжести– значения силы тяжести, соответствующие теоретической модели Земли, называемой Нормальной Землей.

Общий земной эллипсоид – земной эллипсоид, поверхность которого наиболее близка поверхности геоида в целом. Общий земной эллипсоид определяется тремя условиями: совпадения малой оси эллипсоида со средним положением оси вращения Земли; совпадения центра эллипсоида с центром масс Земли; минимума среднего квадратического превышения геоида над эллипсоидом.

Отвесная линия – направление вектора силы тяжести в данной точке. Направление отвесной линии характеризуется астрономическими координатами– широтой и долготой, определяемыми из астрономических наблюдений.

Потенциал силы тяжести – физическая величина, характеризующая поле силы тяжести в данной точке. Линия, по которой направлен вектор силы тяжести, называется отвесной линией.

Приведение направлений к центрам пунктов- производится путем введе-

ния поправок в измеренные направления за внецентренное положение теодолита и визирной цели.

Проекции равноугольные – (конформные) – проекции эллипсоида или шара на плоскость, сохраняющие углы изображаемых фигур,

Пространственные прямоугольные координаты – система трехмерных ли-

нейных прямоугольных координат XYZ с началом координат в центре земного эллипсоида, направлением оси Z по малой оси (оси вращения) эллипсоида на север, расположением оси X в плоскости первого геодезического меридиана, а оси Y – в плоскости меридиана с геодезической долготой L = 900 .

Радиоинтерферометрический метод наблюдений ИСЗ – для высокоточного определения направлений на ИСЗ . Разность фаз, принимаемых интерферометрами сигналов, пропорциональна отрезку между двумя точками, на которых установлены радиоинтерферометры.

Референц-эллипсоид – эллипсоид вращения принятых размеров, определенным образом ориентированный в теле Земли, на поверхность которого относятся геодезические сети при их вычислении.

97

Сила тяжести – равнодействующая силы притяжения Земли и центробежной силы, возникающей вследствие вращения Земли вокруг ее оси.

Спутниковая альтиметрия – метод определения высот квазигеоида на акватории Мирового океана относительно земного эллипсоида.

Уклонение отвесной линии– астрономо-геодезическое – угол между направление отвесной линии в данной точке земной поверхности и нормалью к поверхности референцэллипсоида; гравиметрическое (абсолютное) уклонение отвесной линии – угол между направлением отвесной линии в данной точке и проходящей через эту точку нормалью к отсчетной поверхности уровенного эллипсоида, принятого за поверхность общего земного эллипсоида в решаемой задаче.

Уровенная поверхность – поверхность, пересекающая отвесные линии во всех ее точках под прямым углом; с физической точки зрения это поверхность во всех точках которой значение потенциала силы тяжести одно и то же.

Фундаментальные геодезические постоянные– характеристики модели Земли как физичческого тела в виде эллипсоида вращения.

98

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]