геодезия

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»

ГЕОДЕЗИЯ

Учебно-методическое пособие

5-е издание, стереотипное и дополненное

Саратов 2013

УДК 528.48

Рецензенты:

Доктор технических наук, профессор кафедры «Мелиорация, рекультивация и охрана земель» ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

А.В. Кравчук

Кандидат технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Гидротехнические сооружения и гидравлика» ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ»

С.В. Затинацкий

В.А. Калужский, А.В. Карпушкин, А.А. Ткачев

Геодезия: учебно-методическое пособие/ Саратов: Издательство «Новый проспект», 2013. – 107 с.

Вучебно-методическом пособии даны сведения по методам основных геодезических измерений и камеральной обработки материалов.

Учебное издание содержит систематизированные материалы по методике самостоятельного изучения дисциплин «Геодезия» и «Инженерная геодезия», тематику и методику выполнения контрольных и расчетно-графических работ для студентов высших учебных заведений очной и заочной форм подготовки, обучающихся по специальностям 080502.65 «Экономика и управление на предприятии природопользования», 190100.62 «Наземные транспортно-технологические комплексы», 190207.65 «Машины и оборудование природообустройства и защиты окружающей среды», 250100.62 «Ландшафтная архитектура», 250100.62 «Лесное дело», 250201.65 «Лесное хозяйство», 250203.65 «Садово-парковое и ландшафтное строительство», 270100.62 «Строительство», 270109.65 «Теплогазоснабжение и вентиляция», 270115.65 «Экспертиза и управление недвижимостью», 270800.62 «Строительство», 280100.62 «Природообустройство и водопользование», 280302.65 «Комплексное использование и охрана водных ресурсов», 280400.62 «Природообустройство и водопользование», 280401.65 «Мелиорация, рекультивация и охрана земель», 280402.65 «Природоохранное обустройство территорий»

и280104.65 «Пожарная безопасность».

В5-е издание пособия внесенные коррективы, дополнено заданием «Проектирование наклонной площадки», задачами и вопросами для самопроверки.

Пособие рассмотрено и рекомендовано к печати на заседании кафедры «Геодезия, гидрология и гидрогеология». Учебно-методическое пособие одобрено и рекомендовано к опубликованию методической комиссией факультета «Природообустройство и лесное хозяйство» ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (протокол №4 от 27.12.2011 г.).

© Калужский В.А. и др., 2013

ВВЕДЕНИЕ

Геодезические измерения широко применяют в различных отраслях народного хозяйства, особенно при изысканиях, проектировании и строительстве зданий и сооружений: плотин, дорог, мелиоративных систем. Цель курса геодезии - дать студенту знания, необходимые для выполнения полевых и расчетно-графических работ. Самостоятельное изучение курса предусматривает работу студента с учебником и выполнение контрольных заданий. Занятия с преподавателем включают обзорные лекции и групповые лабораторно-практические занятия. Консультацию студент может получить в университете.

Учебно-методическое пособие составлено в соответствии с программой курса «Геодезия» и «Инженерная геодезия», утвержденной Государственными образовательными стандартами высшего профессионального образования РФ по соответствующим направлениям подготовки специалистов и специальностей.

Изучать курс и выполнять контрольные работы следует в той последовательности, в которой построены методические указания. Для успешного усвоения материала изучение рекомендуется вести по разделам. После изучения каждого раздела студент письменно отвечает на вопросы для самопроверки. Ответы сопровождают чертежами и зарисовками. Тетрадь с ответами студент представляет на экзамене. Студент, получивший положительную рецензию на контрольную работу, допускается к сдаче зачета, после сдачи зачета - к сдаче экзамена за полный курс.

3

Методические материалы к изучению курса Раздел 1. Общие сведения

Определение геодезии как одной из отраслей науки. Основные научные и технические задачи геодезии. Значение геодезии для государственного картографирования, её роль в народном хозяйстве. Содержание инженерной геодезии как научной дисциплины; её задачи и значение при строительстве различных сооружений. Значение геодезической подготовки для инженера-мелиоратора, строителя, инженера лесного хозяйства. Связь геодезии с другими научными дисциплинами.

Краткий очерк развития геодезии. Важнейшие сведения из истории геодезических работ в нашей стране. Современные организационные формы геодезической службы в РФ; организация инженерно-геодезических работ в строительстве.

Вопросы для самопроверки:

1.Каковы основные научные и технические задачи геодезии?

2.На какие научно-технические дисциплины подразделяется геодезия,

ичто они изучают?

3.Каковы задачи инженерной геодезии при строительстве зданий, сооружений, мелиоративных объектов, лесопарковых сооружений?

4.Какова организация геодезической службы в РФ?

2.Сведения о фигуре Земли и применяющихся в геодезии

системах координат

Основные понятия и сведения о форме и размерах Земли, физическая поверхность Земли, уровенная поверхность, геоид, земной эллипсоид. Референц-эллипсоид Ф.Н. Красовского, его параметры. Определение положения точек земной поверхности и применяющиеся для этого системы

5

координат: геодезическая и астрономическая, система пространственных прямоугольных координат.

Абсолютные и относительные высоты.

Метод проекций в геодезии. Влияние кривизны Земли при определении горизонтальных расстояний и высот.

Понятие о конформной проекции Гауса–Крюгера и зональных системах плоских прямоугольных координат.

Вопросы для самопроверки:

1.Какие поверхности называются уровенными?

2.Что такое референц-эллипсоид и каковы его параметры, используемые в РФ?

3.Какие величины называют геодезическими координатами?

4.В чем различие между геодезическими и астрономическими координатами?

5.Какие высоты называются абсолютными, относительными?

6.Как отсчитываются абсцисса и ордината точки в зональной системе прямоугольных координат в проекции Гаусса-Крюгера?

3. Ориентирование

Азимуты и дирекционные углы, связь между ними. Сближение меридианов. Румбы и переход к ним от азимутов и дирекционных углов.

Истинные и магнитные азимуты; склонение магнитной стрелки.

Вопросы для самопроверки:

1.Что значит «ориентировать линию»?

2.Что называют азимутом? Одинаковы ли его значения в различных точках прямой?

6

3.Что называют дирекционным углом? Одинаковы ли его значения в различных точках прямой?

4.Какова зависимость между прямым и обратным дирекционными углами данной линии?

5.Как перейти от дирекционного угла линии к её азимуту?

6.Что такое магнитный азимут?

7.Что называют магнитным склонением? Постоянно ли оно?

8.Что такое румб?

4. Топографические планы и карты

Понятие о плане, карте и профиле. Масштабы: численный, линейный и поперечный. Точность масштаба. Номенклатура карт и планов. Географическая и километровая сетка на планах и картах.

Рельеф земной поверхности и его изображение на топографических картах и планах. Основные формы рельефа, их характерные точки и линии. Изображение рельефа горизонталями. Высота сечения рельефа, заложение и уклон. Масштабы заложений.

Условные знаки. Чтение топографических карт и крупномасштабных планов застроенных территорий.

Задачи, решаемые по топографическим картам и планам: определение координат точек, длин линий, дирекционных углов, истинных и магнитных азимутов; определение высот точек и крутизны ската; построение профиля линии местности.

Ориентирование карт и планов на местности.

Вопросы для самопроверки:

1.Что такое топографический план?

2.Что такое карта? В чем ее сходство и различие с планом?

7

3.Что такое масштаб и как он выражается?

4.Что такое точность масштаба и как ее определяют?

5.Для чего нужна номенклатура карт и планов?

6. Какому масштабу соответствует лист карты с номенкла-

турой N-30-120?

7.Что такое высота сечения рельефа?

8.Какими свойствами обладают горизонтали?

9.Как определить отметку точки, лежащую между горизонталями?

10.Что такое уклон, и по какой формуле он определяется? Как выразить уклон в процентах?

11.Как определить уклон и угол наклона по масштабу заложений?

12.Почему в одних случаях применяют масштабные условные знаки, а

вдругих – внемасштабные?

13.Как определить географические и прямоугольные координаты точки

на карте?

14.Как измерить на карте дирекционный угол линии?

Раздел 2. Геодезические измерения 1. Основные сведения о геодезических измерениях и построении

геодезических сетей

Принципы определения взаимного положения точек земной поверхности по результатам измерений; основные методы построения геодезических сетей – триангуляция, трилатерация, полигонометрия, нивелирование.

Основные положения и принципы развития геодезических сетей. Подразделение геодезических сетей на государственные сети сгущения, специальные и съемочного обоснования.

8

Основные геодезические задачи, которые решаются при построении сетей. Зависимость между дирекционными углами сторон хода и углами при его вершинах; вычисление дирекционных углов. Прямая и обратная геодезические задачи на координаты.

Закрепление на местности пунктов геодезических сетей.

Вопросы для самопроверки:

1.В чем сущность триангуляции?

2.В чем сущность полигонометрии?

3.Какой из методов построения плановых геодезических сетей выгоднее применять в открытой всхолмленной местности, и какой в условиях плотной городской застройки?

4.Что такое нивелирование?

5.Что называют съемочным обоснованием?

6.Как классифицируются геодезические измерения по точности?

7.Как вычислить дирекционный угол стороны хода, если известен дирекционный угол предыдущей стороны и вправо по ходу лежащий угол между этими сторонами?

8.В чем сущность прямой и обратной геодезических задач?

2. Угловые измерения

Принцип измерения горизонтального угла. Теодолит, схема его устройства. Части теодолита. Зрительная труба, характеристики трубы. Установка трубы для наблюдений. Уровни; их устройство и оси.

Отсчетные приспособления – штриховой и шкаловой микроскопы. Типы теодолитов. Установка теодолита в рабочее положение. Поверки

теодолита.

9

Измерение горизонтальных углов способом приемов; точность измерения. Вертикальный круг теодолита. Измерение вертикальных углов; точность измерения вертикальных углов.

Вопросы для самопроверки:

1.Что называется горизонтальным углом?

2.Нарисуйте схему осей теодолита.

3.Опишите порядок действий при установке зрительной трубы для наблюдений.

4.Чем отличается визирная ось от оптической и геометрической осей зрительной трубы?

5.Какую плоскость называют коллимационной?

6.Как устроена сетка нитей, где она находится?

7.Что называется осью цилиндрического уровня?

8.Назовите основные источники погрешностей при угловых измерениях.

9.Что называют поверками геодезического инструмента и зачем их выполняют?

10.В какой последовательности выполняют поверки теодолита?

11.Как приводится в отвесное положение ось вращения теодолита?

12.Каков порядок работы на станции при измерении горизонтального

угла?

13.Для чего измеряют горизонтальный угол при двух положениях вертикального круга?

14.Какое допускается расхождение между двумя значениями угла в полуприемах?

10