- •Оглавление
- •1. Вводная часть
- •1.1. Задачи геодезии
- •1.2. Понятие о фигуре Земли
- •1.3. Влияние кривизны Земли на угловые, линейные и высотные измерения
- •1.4. Системы координат, применяемые в геодезии
- •1.4.1. Географическая система координат
- •1.4.2. Плоская прямоугольная система координат
- •1.4.3. Полярная система координат
- •2. Топографические планы и карты
- •2.1. Понятие о плане и карте
- •2.2. Масштаб
- •2.3. Понятие о картографической проекции Гаусса-Крюгера
- •2.4 Номенклатура топографических карт
- •2.5. Ориентирование линий местности
- •2.6. Изображение рельефа местности на топографических картах
- •2.7. Решение некоторых задач на карте с помощью горизонталей
- •2.7.1. Определение высот точек:
- •2.7.2. Определение крутизны ската
- •2.8. Условные знаки на топографических картах
- •2.9. Понятие об электронной карте
- •3. Начальные сведения из теории погрешностей измерений
- •3.1. Сущность измерений. Виды погрешностей и методы борьбы с ними
- •3.2. Средняя квадратическая погрешность одного измерения
- •3.3. Формула Бесселя
- •3.4. Средняя квадратическая погрешность функций измеренных величин
- •3.5. Понятие о двойных измерениях
- •3.6. Понятие о неравноточных измерениях
- •4. Понятие о государственной геодезической сети
- •4.1. Плановая Государственная геодезическая сеть
- •4.2. Высотная Государственная геодезическая сеть
- •4.3. Понятие о спутниковых навигационных системах
- •5. Угловые измерения
- •5.1. Части геодезических приборов
- •5.1.1. Цилиндрический уровень
- •5.1.2. Зрительная труба
- •5.1.3. Угломерные круги
- •5.2. Классификация теодолитов
- •5.3. Принцип измерения горизонтального угла
- •5.4. Общее знакомство с теодолитом 2т30
- •5.5. Понятие о поверках теодолита
- •5.5.1. Оси теодолита
- •5.5.2. Схема проведения поверок
- •5.6. Поверка цилиндрического уровня
- •5.7. Поверка коллимационной ошибки
- •5.8. Поверка перпендикулярности оси вращения трубы и оси вращения теодолита
- •5.9. Поверка сетки нитей
- •5.10. Измерение горизонтального угла методом полного приема
- •5.11. Влияние установки прибора и вех на измеряемое направление
- •5.12. Измерение углов наклона
- •6. Измерение длин линий
- •6.1. Измерение расстояний мерными лентами и рулетками
- •6.2. Измерение расстояний физико-оптическими дальномерами
- •6.3. Понятие о светодальномерах
- •7. Измерение превышений
- •7.1. Сущность и методы геометрического нивелирования
- •7.2. Последовательное нивелирование
- •7.3. Классификация нивелиров
- •7. 4. Устройство нивелира н3
- •7.5. Поверки нивелира н3
- •7.5.1. Поверка круглого уровня
- •7.5.2. Поверка главного условия
- •7.5.3. Поверка сетки нитей
- •7.6. Нивелирные рейки
- •7.7. Порядок работы на станции нивелирования
- •7.8. Основные источники погрешностей при геометрическом нивелировании
- •7.9. Прокладка нивелирного хода
- •7.10. Техническое нивелирование
- •7.11. Тригонометрическое нивелирование
- •7.12. Гидростатическое нивелирование
- •8. Геодезическое съемочное обоснование
- •8.1. Теодолитные ходы
- •8.2. Математическая обработка замкнутого теодолитного хода
- •8.3. Математическая обработка разомкнутого теодолитного хода
- •9. Топографические съемки
- •9.1. Теодолитная съемка
- •9.1.1. Способ прямоугольных координат
- •9.1.2. Способ полярных координат
- •9.1.3. Способ угловой засечки
- •9.1.4. Способ линейной засечки
- •9.2. Нивелирование поверхности
- •9.3. Продольное нивелирование
- •9.4. Тахеометрическая съемка
- •9.5. Понятие о других видах съемки
- •10. Геодезические работы в строительстве
- •10.1. Инженерно-геодезические изыскания
- •10.2. Понятие о ппгр
- •10.3. Разбивочные работы
- •10.3.1. Виды разбивочных работ
- •10.3.2. Элементы разбивочных работ
- •10.3.3. Решение обратной геодезической задачи
- •10.3.4. Способы разбивочных работ
- •Способ прямоугольных координат.
- •Способ полярных координат.
- •10.3.5. Закрепление осей сооружений
- •10.3.6. Передача отметки на дно котлована
- •10.3.7. Разбивочные работы при монтаже сборных фундаментов
- •10.3.8. Разбивочные работы при монтаже железобетонных и металлических колонн
- •10.3.9. Разбивочные работы при монтаже балок
- •10.4. Исполнительные съемки
- •10.5. Понятие о смещениях и деформациях инженерных сооружений в процессе эксплуатации
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Предметный указатель
2.4 Номенклатура топографических карт
Для поверхности земного шара существует несколько миллионов карт различных масштабов. Если не ввести строгую систему их обозначений, то задача различия их между собой и отождествления с поверхностью Земли становится практически неразрешимой.
Определение. Номенклатурой называется система разграфки и обозначений отдельных листов карт различных масштабов.
Полученные в проекции Гаусса-Крюгера шестиградусные зоны назовем колоннами и пронумеруем их от 1 до 60, начиная от меридиана с долготой = 180°. Тогда связь между номерами колонн и зон определится формулой
n = m 30 ,
где m - номер колонны; n - номер зоны.
Далее разделим земной шар параллелями через 4 градуса на пояса, начиная от экватора, к северу и югу. Обозначим их: A, B, C, D, … , V (рис.2.5).
Таким образом, весь земной шар оказался разбитым на сферические трапеции. Изображая их на плоскости в проекции Гаусса с уменьшением в миллион раз, получим карты масштаба 1:1000000. Номенклатура такой карты состоит из буквы пояса и номера колонны, например N-37 (рис.2.6). Каждый лист
такой карты разделим меридианами и параллелями на 144 равных части (рис.2.6) и после увеличения их в 10 раз получим карты масштаба 1:100 000 , номенклатура которых имеет номенклатуру миллионного листа, в которую они входят, с добавлением их порядкового номера (рис.2.6, 2.7).
С соблюдением аналогичного принципа дальнейшего деления и обозначения получим листы карты масштабов 1:50 000, 1:25 000, 1:10 000 (рис.2.8).
В основе деления на листы планов более крупных масштабов лежат листы карт масштаба 1:100 000. Одному листу такой карты соответствует 256 планов масштаба 1:5000 с номерами от 1 до 256, заключенными в скобках, например, N-37-14-(207). Одному листу плана масштаба 1:5000 соответствуют девять листов плана масштаба 1:2000, которые обозначаются буквами а, б, в, г, д, е, ж, з, например, N - 57 - 14 - (207-ж).
Замечание 1. Зная угловые размеры листов карт масштаба 1:1 000 000 ( = 4° 6°), можно легко подсчитать угловые размеры листов карт других масштабов.
Замечание 2. Линейные размеры листов карт перечисленных масштабов получаются примерно одинаковыми.
2.5. Ориентирование линий местности
Ориентировать линию местности - это значит определить ее направление относительно меридиана. Различают три вида меридианов:
1) истинный меридиан - это дуга большого круга, соединяющая географические полюса;
2) магнитный меридиан - это дуга большого круга, соединяющая магнитные полюса;
3) осевой меридиан зоны проекции Гаусса-Крюгера.
В соответствии с этим существуют три угла ориентирования.
Определение. Истинным азимутом ( Аи) называется угол, отсчитанный от северного направления истинного меридиана по ходу часовой стрелки до данного направления.
Пусть на местности заданы линии 0-1, 0-2, 0-3, 0-4, (рис.2.9). Через любую точку на земном шаре можно провести истинный меридиан (И). 0-И - северное направление истинного меридиана, проходящего через точку 0. Согласно определению на рисунке 2.9 показаны истинные азимуты Аи1 , Аи2 , Аи3 , Аи4 заданных линий. Очевидно, что для различных направлений
0 Аи < 360
О
4
Для заданных линий 0-1, 0-2, 0-3, 0-4 согласно определения магнитные азимуты показаны на рисунке 2.10. Для различных направлений
0 Ам < 360
Определение. Дирекционным углом называется угол, отсчитанный от северного направления осевого меридиана или линии, параллельной ему, по ходу часовой стрелки до данного направления. Согласно определению для различных линий дирекционные углы показаны на рис.2.11. Очевидно, что
0 < 360
В общем случае в точке О направления истинного, магнитного
и осевого меридианов (линии, параллельной ему) не совпадают. На рис. 2.12 показана часть зоны и один из вариантов взаимного расположения этих трех меридианов.
Определение. Угол между истинным и осевым меридианами в данной точке называется сближением меридианов () (рис.2.12). Для двух любых истинных меридианов определяется по формуле
sin,
где их разность долгот, а - широта. Внутри одной зоны угол max между осевым и истинным меридианами равен 3˚ , а для крайних меридианов зоны max = б˚.
Определение. Угол между истинным и магнитным меридианами в данной точке называется
склонением магнитной стрелки () (рис.2.12). В разных точках нашей страны величина колеблется в пределах от 0 до 15˚. В местах скопления металла или залежей железных руд магнитная стрелка вообще ведет себя неустойчиво и пользоваться ею для ориентирования линий в этом случае нельзя.
Замечание 1. Для ориентирования линий на карте удобно пользоваться дирекционным углом , так как линии километровой сетки на карте проведены параллельно осевому меридиану. Переход к истинному и магнитному азимутам можно совершить с помощью схематической диаграммы (см. рис.2.12), которая приводится на каждой топографической карте.
Замечание 2. Для ориентирования линий на местности удобно пользоваться магнитным азимутом или истинным. Первый можно определить по буссоли (специальный компас, см. рис.5.4), а второй - с помощью инструментальных наблюдений за Солнцем или Полярной звездой.
Замечание 3. Иногда вместо указанных углов ориентирования используют понятие румба. Румбом называется острый угол между данной линией и ближайшим направлением меридиана. Для ориентирования в этом случае численного значения румба недостаточно. Необходимо указывать направление по частям света: СВ - северо-восток; ЮВ - юго-восток: ЮЗ - юго-запад; СЗ - северо-запад (рис.2.13). Оче-
видно, что между румбом и азимутом существует простая связь:
СВ: r1 = A; ЮЗ: r2 = A - 180 ; ЮВ: r3 = 180 - A;
СЗ: r4 = 360 - A .
Ориентирование по румбам используют преимущественно в навигации и дорожном строительстве.