75.Понятие о фотограмметрических методах измерений деформаций.
Для периодических съемок и получения измерительных фотоснимков сооружения используются фототеодолиты или метрические камеры. Сравнивая одиночные снимки разных циклов фотографирования с одной станции, определяют вертикальные и горизонтальные смещения идентичных точек (деформационных марок) между собой и относительно контрольных точек, расположенных вне зоны деформации. При использовании стереопары снимков, полученных с концов некоторого базиса, параллельного фасаду сооружения можно получить величины смещений точек в трехмерном пространстве. Погрешности полученных координат точек на снимках с помощью стереокомпаратора зависят от расстояния до фотографируемого объекта, длины базиса фотографирования, погрешностей измерений. При расстоянии до объекта съемки около 20 м и базисе фотографирования равном 2...4 м погрешности измеряемых пространственных координат составляют 1...5 мм.
x
x
К3
К4
1
5
2
3
4
8
7
6
Y
Y
SП
SЛ
Z
X
z
z
PЛ
PП
f
К1
К2
В
Рис.75 Схема определения смещений контрольных точек фотограмметрическим методом
На рис.75 показаны левый (Sл) и правый (Sп) пункты фотографирования, расположенные на концах базиса В параллельного фасаду здания, на котором обозначены краской или закреплены деформационные марки 1,2,...,8. Вне зоны влияния деформации имеются контрольные точки К1, К2, К3, К4. Ось Х фотограмметрической системы координат совпадает с линией базиса В (Sл,Sп), главные лучи левого и правого снимков перпендикулярны к линии базиса. В этом случае координаты деформационных точек на сооружении вычисляются по следующим формулам:
Х = Вх/р, У = Вf/р, Z = Вz/р,
где f - фокусное расстояние фотокамеры;
х, z - координаты точек на левом снимке, измеренные на стереокомпараторе;
р - горизонтальный параллакс изображений идентичных точек на левом и правом снимках относительно главной точки снимка (р = хл - хп).
Величины смещений (деформаций) наблюдаемых точек определяются изменениями их пространственных координат в нулевом и текущем циклах фотограмметрических съемок.
Литература
1. Инженерная геодезия. Учеб. для вузов под редакцией Д.Ш. Михелева.- М.: Высш. шк., 2000, 464с.
2. Курс инженерной геодезии. Учебник для вузов под редакцией В.Е. Новака. - М.,Недра, 1989, 430с.
3. В.Ф. Лукьянов, В.Е. Новак, В.В. Буш. и др. Лабораторный практикум по инженерной геодезии. - М., Недра, 1990, 334с.
4. А.С. Григоренко, М.И Киселев. Инженерная геодезия. - М., Недра, 1988, 264с.
5. М.С. Нестеренок, В.Ф. Нестеренок., А.С. Позняк. Геодезия. - Мн., Университетское, 2001, 310с. 6. Ковалев А.А., Нестеренок М.С., Позняк А.С. Спутниковые системы позицирования, электронные тахеометры и их применение в инженерной геодезии. Методическое пособие для студентов строительных специальностей –Мн., БНТУ, 2005.
7. Позняк А.С. Алгоритмы и программы автоматизированного проектирования вертикальной планировки незастроенных участков. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по курсу инженерной геодезии для студентов строительных специальностей. Минск, БНТУ, 2005, 36 с.
8. Позняк А.С. Алгоритмы и программы для решения типовых геодезических задач. Методическое пособие для студентов строительных специальностей. Минск, БНТУ, 2008, 66 с.
9.Нестеренок М.С., Позняк А.С. Инженерная геодезия. Методическое пособие к контрольным и лабораторным работам для студентов строительных специальностей заочной формы обучения. Минск, БНТУ, 2005, 116 с.
Приложение
Типовые вопросы и задачи по инженерной геодезии (сост. А.С.Позняк)
1.Предмет и задачи инженерной геодезии.
2.Исторические сведения о развитии геодезии.
3.Форма и размеры Земли.
4.Метод проекции в геодезии и основные элементы измерений на местности.
5.Влияние кривизны Земли при измерении расстояний и высот.
6.Системы координат, используемые в геодезии. Спутниковые системы координат.
7.Зональная система прямоугольных координат Гаусса-Крюгера.
8.Ориентирование линий. Азимуты, румб, дирекционный угол.
9.Зависимость между азимутами истинным, магнитным и дирекционным углом.
10.Зависимость между горизонтальными и дирекционными углами
теодолитного хода. Уравнивание (увязка) горизонтальных углов.
11.Прямая и обратная геодезические задачи.
12.Уравнивание приращений координат теодолитного хода.
13.Геодезические сети: государственная, сгущения, съемочное обоснование.
Геодезические пункты. Высотные знаки.
14.Методы построения геодезических сетей.
15.Топографические планы, карты и профили. Масштабы планов и карт.
16.Содержание планов и карт. Условные знаки. Технология составления планов.
17.Основные формы рельефа и их изображение горизонталями.
18.Способы интерполирования горизонталей и особенности их проведения.
19.Задачи, решаемые на планах и картах. Способы определения площадей.
20.Угловые измерения. Устройство теодолита. Типы теодолитов.
21.Устройство зрительной трубы, установка ее для наблюдений.
22.Уровни, их устройство и назначение. Цена деления уровня.
23.Отсчетные приспособления: верньер, штриховой и шкаловой микроскопы.
Эксцентриситет горизонтального круга.
24.Приведение теодолита в рабочее положение (центрирование, горизонти-
рование, установка трубы для наблюдений).
25.Полевые поверки и юстировки теодолита.
26.Способы измерения горизонтальных углов: приемов, круговых приемов
и повторений.
27.Погрешности, влияющие на точность измерения горизонтальных углов.
28.Измерение вертикальных углов. Место нуля вертикального круга.
29.Методы нивелирования и их точность.
30.Способы геометрического нивелирования.
31.Классификация нивелиров. Устройство технических нивелиров.
32.Работа и контроль на станции при техническом нивелировании.
Источники погрешностей при нивелировании.
33.Полевые поверки и юстировки уровенных нивелиров.
34.Поверки и юстировки нивелиров с компенсаторами.
35.Отличительные особенности поверки и юстировки главного условия
нивелиров Н-3 и Н-3К.
36.Линейные измерения. Средства измерений и их точность. Измерение
расстояний стальной лентой.
37.Источники погрешностей при непосредственных линейных измерениях.
38.Определение неприступных расстояний.
39.Общие сведения о топографических съемках.
40.Теодолитная съемка. Способы съемки ситуации.
41.Тахеометрическая съемка, используемые приборы и формулы. Порядок
работы на станции. Вычислительная и графическая обработка результатов тахеометрической съемки.
42.Нивелирование поверхности участка по квадратам.
43.Общие сведения о мензульной и фототопографической съемках.
44.Инженерно-геодезические изыскания. Разбивка пикетажа и поперечников.
Пикетажный журнал.
45.Расчет основных элементов круговой кривой.
46.Перенесение пикетов с тангенсов на кривую.
47.Нивелирование трассы и поперечников. Связующие и промежуточные точки.
48.Вычислительная обработка журнала технического нивелирования.
49.Построение продольного и поперечного профилей. Геодезическое
проектирование на профилях. Расчет вертикальных кривых.
50.Общие сведения о геодезических измерениях. Единицы измерений углов и
длины. Погрешности измерений. Свойство случайных погрешностей.
51.Средняя квадратическая погрешность. Формулы Гаусса и Бесселя. Порядок
математической обработки ряда равноточных измерений.
Предельная, абсолютная и относительная погрешности.
52.Вертикальная планировка. Составление планов организации рельефа и
земляных масс. Определение средневзвеш. расстояния перемещения грунта.
53.Высотная привязка здания. Определение отметки уровня пола первого этажа.
54.Проектирование и разбивка на местности строительной сетки.
55.Способы получения исходных данных для перенесения проекта в натуру и
методы разбивки основных осей.
56.Перенесение оси сооружения на местность способами полярных координат
и угловой засечки. Оценка точности геодезических измерений.
57.Нормы точности разбивочных работ в строительстве.
58.Последовательность выполнения геодезических работ в строительстве.
59.Элементы разбивочных работ. Построение проектного угла.
60.Построение проектного отрезка на местности.
61.Перенесение в натуру проектной отметки.
62.Построение в натуре линии проектного уклона.
63.Детальная разбивка круговой кривой.
64.Построение створа и наклонной плоскости. Меры безопасности при
работе с лазерными приборами.
65.Геодезические работы при возведении подземной части здания.
Закрепление осей.
66.Расчет границ откосов котлована.
67.Передача отметок на дно котлована и на монтажный горизонт методами
геометрического и тригонометрического нивелирования.
68.Геодезические работы при возведении надземной части здания.
Построение опорной разбивочной сети на исходном горизонте.
69.Проецирование исходных точек опорной сети и перенос осей на
монтажные горизонты здания.
70.Геодезические работы при монтаже строительных конструкций.
71.Назначение, методы и особенности исполнительных съемок.
72.Сьемка существующих подземных коммуникаций.
73.Деформации сооружений. Методы измерений осадок и кренов сооружений.
74.Определение азимута направления и величины крена сооружения.
75.Понятие о фотограмметрических методах измерений деформаций.
Примечание: Вопросы с 20 по 38 необходимо законспектировать самостоятельно
при подготовке к первым лабораторным работам [9].