ЛАБЫ ДЛЯ СП БАКАЛАВРЫ
.pdfМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
™ К у з б а с с к и й г о с у д а р с т в е н н ы й т е х н и ч е с к и й у н и в е р с и т е т и м Т . Ф . Г о р б а ч ё в а ¢
Кафедра маркшейдерского дела, кадастра и геодезии
М. М. Латагуз
ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОДЕЗИЯ
Методические указания к выполнению лабораторных и самостоятельных работ для студентов направления подготовки бакалавров 270800.62 ™Строительство¢
профили: 270801 ™Промышленное и гражданское строительство¢, 270809 ™Экспертиза и управление недвижимостью¢,
270804 ™Водоснабжение и водоотведение¢ очной формы обучения
Рекомендовано в качестве электронного издания для использования в учебном процессе учебно-методической комиссией по направлению подготовки бакалавров 270800.62 ™Строительство¢
Кемерово 2012
1
|
Рецензенты: |
Доц. Е. В. Бакланов |
кафедры маркшейдерского дела, кадастра и |
|
геодезии |
ФИО, должность |
наименование кафедры |
Председатель |
УМК направления 270800™Строительство¢ |
А.В. Угляница |
|
ФИО, член УМК или председатель |
код и наименование |
Латагуз Марина Михайловна. Инженерная геодезия. Методические указания к выполнению лабораторных и самостоятельных работ [Электронный ресурс]: для студентов направления подготовки 270800.62 ™Строительство¢ профили 270801 ™Промышленное и гражданское строительство¢, 270809
™Экспертиза и управление недвижимостью¢, 270804 ™Водоснабжение и водоотведение¢ очной формы обучения / М. М. Латагуз. – Электрон. дан. – Кемерово : КузГТУ, 2011. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) ; зв. ; цв. ; 12 см. – Систем. требования : Pentium III ; ОЗУ 8 Мб ; Windows 98 ; (CD- ROM-дисковод) ; мышь. - Загл. с экрана.
Лабораторные работы № 1–3 содержат варианты для решения геодезических задач по топографическим картам, планам. Лабораторные работы № 4–6 содержат описание основных геодезических приборов и инструментов: планиметр, теодолит и нивелир, таблицы полевых журналов для вычисления угловых , линейных измерений и превышений.
В приложении имеется учебная топографическая карта, список литературы и контрольные вопросы по теоретическому курсу, приведены требования к оформлению отчёта по лабораторным работам.
КузГТУЛатагуз М.М.
2
Введение Для выполнения лабораторных работ необходимо иметь:
рабочую тетрадь, карандаш, резинку, циркуль-измеритель, линейку, инженерный калькулятор.
Требования, предъявляемые к ведению тетради:
1.Записи выполнять аккуратно, шрифтом.
2.Исправления записей осуществлять зачеркиванием ошибочных цифр, правильное число записывать рядом.
3.Соблюдать правила округления чисел.
4.Подсчёт результатов вести с необходимой точностью.
По результатам выполненных работ составляется отчет. Титульный лист приведён в прил. 1.Топографическая карта в прил.2
Рекомендуемая литература
1.Поклад, Г. Г. Геодезия: учеб. пособие для вузов / Г. Г. Поклад, С. П. Гриднев – М.: Академический проспект, 2008. – 592 c.
2.Перфилов, В. Ф. Геодезия / В. Ф. Перфилов. – М : Высш. шк., 2008. – 350 с.
3.Клюшин, Е. Б. Инженерная геодезия: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Е. Б. Клюшин [и др.]. – М.: Издательский центр ™Академия¢, 2008. – 480 с.
4.Федотов, Г. А. Инженерная геодезия: учебник / Г. А. Федотов. – 2-е изд., испр. – М.: Высш. шк., 2007. – 463 с.
5.Топографические карты и планы. Решение задач: метод. указания по выполнению лабораторных работ по геодезии / сост. : В. А. Горбунова, А. Н. Илюшкина; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2007. – 51 с.
6. Нивелир: метод. указания к лабораторной работе по курсу ™Геодезия¢ для студентов специальностей горного и шахтостроительного профилей дневной формы обучения / сост. Г. А. Корецкая, С. Б. Корецкий; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2008. – 17 с.
3
Лабораторная работа №1 Угловые и линейные измерения на топографических планах
Цель работы: приобретение навыков работы с топографическими картами при решении распространенных инженерных задач.
Масштабом называется отношение длины линии d на плане к горизонтальному проложению S соответствующей ли-
нии местности. |
1 |
|
d |
(1) |
|
М |
S |
||||
|
|
|
Численный масштаб записывают в виде дроби, где числитель всегда равен единице, а знаменатель – степень уменьшения изображения предмета по отношению к самому предмету. Например: 1:М = 1:1000;1:25000;1:500 и т.д.
Линейный масштаб представляет собой графическое изображение численного масштаба: отрезок прямой, разделенный на равные части. Его используют при большом объеме измеритель-
ных работ (рис. 1). |
|
|
|
|
|
1:1000 в 1 сантиметре 10 метров |
|
|
|
||
20 |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
основание а = 2 см |
S = 74 м |
Рис. 1. Линейный масштаб
Поперечный масштаб применяют для того, чтобы повысить точность линейных измерений.
Задача 1. Какому расстоянию на местности S, соответствует измеренный отрезок d (исходные данные см. в табл. 1):
1:25000 |
d =_________см |
S =___________м |
1:5000 |
d =_________см |
S = ___________м |
1:2000 |
d =_________см |
S = ___________м |
1:1000 |
d =__________см |
S = ___________ м |
1: 500 |
d =__________см |
S = ___________ м |
4
Таблица 1
Исходные данные для 1 задания
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
d (см) |
17,5 |
3,8 |
3,6 |
9,1 |
2,2 |
6,4 |
8,1 |
2,1 |
5,2 |
1,6 |
Вариант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
d (см) |
10,1 |
4,1 |
6,3 |
5,0 |
6,4 |
12,0 |
1,9 |
12,6 |
3,3 |
9,1 |
Вариант |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
d (см) |
3,9 |
8,4 |
5,1 |
6,0 |
7,3 |
13,0 |
14,0 |
10,0 |
1,2 |
5,5 |
Задача 2. Определить длину отрезка на карте d, соответствующую измеренной линии S на местности (исходные данные см. в табл. 2).
Масштаб 1:________ ; |
S___________м ; |
d ___________см. |
||||||||||
|
|
Исходные данные для 2 задания |
|
Таблица 2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
Вариант |
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
S (м) |
126,6 |
327,7 |
255,6 |
|
451,4 |
420,3 |
233,4 |
161,7 |
156,6 |
|
132,6 |
46,5 |
Масштаб |
1:1000 |
1:5000 |
1:2500 |
|
1:10000 |
1:5000 |
1:1000 |
1:500 |
1:1000 |
|
1:2500 |
1:1000 |
Вариант |
11 |
12 |
13 |
|
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
19 |
20 |
S (м) |
129,8 |
613,6 |
565,2 |
|
798,3 |
455,8 |
635,5 |
422,5 |
134,4 |
|
128,7 |
335,5 |
Масштаб |
1:1000 |
1: 500 |
1: 2500 |
|
1: 1000 |
1:5000 |
1:2500 |
1:10000 |
1:2000 |
|
1: 5000 |
1:1000 |
Вариант |
21 |
22 |
23 |
|
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
|
29 |
30 |
S (м) |
212,1 |
325,4 |
465,9 |
|
250,8 |
323,7 |
144,8 |
54,2 |
130 |
|
98 |
88,7 |
Масштаб |
1:2000 |
1:1000 |
1:5000 |
|
1:10000 |
1:2000 |
1:2000 |
1:2000 |
1:5000 |
|
1:2000 |
1:10000 |
Задача 3. Определить масштаб карты, если известны горизонтальное проложение линии S на местности и её проекция на карте d (исходные данные см. в табл. 3).
S____________м |
d __________мм |
Масштаб 1:_________ |
||||||||
|
|
Исходные данные для 3 задания |
Таблица3 |
|||||||
|
|
|
|
|||||||
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
d (мм) |
44 |
82 |
63 |
27 |
91 |
50 |
36 |
62 |
57 |
68 |
S (м) |
440 |
41 |
157,5 |
135 |
227,5 |
500 |
180 |
1240 |
57 |
170 |
Вариант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
d (мм) |
171 |
123 |
55 |
221 |
167 |
152 |
23 |
20 |
98 |
64 |
S (м) |
855 |
307,5 |
110 |
552,5 |
16,7 |
152 |
1150 |
400 |
196 |
320 |
Вариант |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
d (мм) |
9,9 |
5,6 |
251 |
180 |
135 |
160 |
18,1 |
550 |
66 |
45,5 |
S (м) |
247,5 |
140 |
627,5 |
900 |
270 |
32 |
181 |
110 |
1320 |
113,75 |
5
Задача 4. Достроить и оцифровать в соответствии с заданным масштабом поперечный масштаб. Исходные данные см. в табл. 4.Основание поперечного масштаба принять, а = 2 см. Определить точность масштаба t.
t aM |
, |
(2) |
nm |
где а – основание масштаба; М – знаменатель масштаба; m – число делений основания масштаба по горизонтали; n – число делений по вертикали.
1:________. t aM
nm
= ______ м.
S1 =__________ м, S2 =___________ м,
Задача 5. По топографической карте измерить произвольную криволинейную линию или длину горизонтали: с помощью цир- куля-измерителя S= ________ (м);
курвиметра S= ________ (м);
Погрешность между измерениями составила ________ (м); Измерить по своему варианту линию на карте используя:
численный масштаб S= ________ (м);
линейный S= ________ (м);
поперечный S= ________ (м);
записать полученную погрешность _________________________
6
Таблица 4
Исходные данные для 4, 6 задания
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
S1 |
(м) |
356 |
463 |
103,5 |
166 |
36,3 |
69,6 |
234 |
465,6 |
83 |
47,4 |
S2 |
(м) |
222 |
327 |
57 |
452 |
42,7 |
23,4 |
161 |
256,2 |
62,5 |
73,2 |
Масштаб |
1:10000 |
1:5000 |
1:2500 |
1:10000 |
1:500 |
1:1000 |
1:5000 |
1:1000 |
1:2500 |
1:1000 |
Вариант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
S1 |
(м) |
126 |
13,3 |
65,5 |
68,3 |
155 |
85,5 |
22,4 |
64,4 |
47,1 |
35,2 |
S2 |
(м) |
432 |
68 |
77 |
45,2 |
231 |
103 |
56,6 |
89,2 |
26,3 |
68,4 |
Масштаб |
1:10000 |
1: 500 |
1: 2500 |
1: 1000 |
1:5000 |
1:2500 |
1:1000 |
1:2000 |
1: 500 |
1:1000 |
|
Вариант |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
S1 |
(м) |
32 |
71 |
23,7 |
344 |
47,6 |
65 |
46 |
245 |
102,6 |
345 |
S2 |
(м) |
62,2 |
25,4 |
65 |
252 |
23,4 |
44,8 |
54,2 |
133 |
98 |
288 |
Масштаб |
1:2000 |
1:1000 |
1:500 |
1:10000 |
1:2000 |
1:2000 |
1:1000 |
1:5000 |
1:2000 |
1:10000 |
Задача 6. Вычертить и подписать линейный масштаб в соответствии с заданным масштабом. Исходные данные см. в табл. 4. Показать на нем отрезки, соответствующие длинам линий S1 и S2. Принять основание масштаба, а = 2 см. Указать величину масштаба l, соответствующую этому основанию.
1:______, S1 =________ (м); S2 =__________ (м); l = _____ (м).
0
Контрольные вопросы
1.Что такое масштаб карты?
2.На какие виды делятся карты в зависимости от масштаба?
3.Какие бывают виды масштабов?
4.Масштаб карты 1:10000. Какой масштаб вдвое крупнее данного, а какой впятеро мельче?
5.Масштабы карт 1:10000, 1:25000, 1:50000, 1:200000. Найти точность масштаба каждой из этих карт.
6.Напишите формулу определения графической точности масштаба.
7.Как изменяется масштаб в пределах карты и плана?
7
Лабораторная работа №2 Определение координат точек на топографических планах
Цель работы: изучить системы координат, применяемые при составлении топографических карт, научиться определять координаты точек на топографической карте.
Пособия и принадлежности: топографическая карта 1:10000, циркуль-измеритель, линейка, масштабная линейка, калькулятор.
Ориентированием линии называется определение её положения или направления относительно исходных ориентиров,(см. рис. 2.) За исходные принимаются направления:
1)истинного (географического) меридиана;
2)магнитного меридиана;
3)осевого меридиана, т.е. оси X прямоугольной системы координат.
Рис. 2. Схема ориентирных направлений по карте
Для ориентирования линий служат азимуты: магнитный Ам, истинный Аи, дирекционный угол α и румб r.
Азимут – горизонтальный угол, измеряемый по ходу часовой стрелки между северным направлением исходного меридиана и направлением заданной линии. Отсчитывают от 0» до 360».
Азимут называется истинным Аи, если он отсчитан от направления истинного меридиана, и магнитным Ам, если он определен от магнитного меридиана.
Дирекционным углом α называют горизонтальный угол, от-
8
считываемый от положительного (северного) направления оси X по ходу часовой стрелки до направления заданной линии, α изменяется от 0» до 360».
Румбом называют острый угол между ближайшим (северным или южным) направлением меридиана и заданным направлением. Значение румбов меняется от 0» до 90». Обязательным условием является ориентирование румба по сторонам света СЗ, ЮЗ, СВ, ЮВ. В табл.6 приведена связь между румбами и дирекционным углом.
Таблица 6
Связь между румбами и дирекционным углом
Четверти и их на- |
Значения дирекционных |
Связь румбов |
|
(табличных углов) с дирек- |
|||
именования |
углов (азимутов) |
||
ционными углами |
|||
|
|
||
|
|
|
|
I – СВ |
0» – 90» |
r = α |
|
II – ЮВ |
90» – 180» |
r = 180» – α |
|
III– ЮЗ |
180» – 270» |
r = α – 180» |
|
IV– CЗ |
270» – 360» |
r = 360» – α |
Задача 1. Определить дирекционные углы трёх линий с помощью топографического транспортира. Номера точек выбирать, начиная с номера варианта, в нарастающем порядке (например, вариант 6, α 6–7, α 6–8 α 6–9).
α =___________; α =____________; α =___________.
По полученным значениям дирекционного угла α, и сближению меридианов вычислить азимут истинный Аи. По склонению магнитной стрелки и дирекционному углу α вычислить азимут магнитный Ам.
Аи1 = ___________; |
Аи2=____________; |
Аи3=_____________; |
Ам1 = ___________; |
Ам2=____________; |
Ам3=_____________; |
9
Задача 2. Вычислить румбы вышеопределенных дирекционных
углов: |
|
|
r =___:_________ ; |
r =___:__________; |
r =___:__________. |
Задача 3. Определить географические координаты: долготу и широту двух точек.
точка № |
А=____________ |
А =_____________ |
точка № |
В =____________ |
В =_____________ |
Задача 5. Определить прямоугольные координаты Х и Y точек на карте масштаба 1:10000, используя сетку прямоугольных координат.
ХА =____________м |
YА =____________м |
ХВ =____________м |
YВ =____________м |
Задача 6. Решение прямой геодезической задачи
Дано: |
|
Решение: |
|
|
ХА = |
__________ м |
Х = S АВ cоs |
= |
|
Y А = |
___________ м |
Y |
= S АВ sin = |
|
АВ = |
___________ |
ХВ = ХА + Х = |
||
SАВ = |
___________ м |
YВ = YА + Y |
= |
|
Найти: |
|
|
|
|
ХВ = ? |
Y В = ? |
|
|
|