- •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
4.2. Высотная Государственная геодезическая сеть
Высотная ГГС называется нивелирной и также делится по точности на четыре класса. Нивелирная сеть 1 класса ведет свое начало от Кроншдтатского футштока, высота которого в нашей стране принята за нуль. Через каждые 5-7 км нивелирные хода 1 класса закрепляются специальными знаками либо в земле, и тогда они называются реперами, или в фундаментах зданий, и тогда они называются марками. Нивелирная сеть 2 класса в виде замкнутых полигонов строится с опорой на пункты 1 класса. Дальнейшее сгущение высотной сети осуществляется построением сетей 3 и 4 классов.
Точность нивелирных сетей принято характеризовать средней квадратической погрешностью mh на 1 км хода. Для различных классов эта точность равна:
1 класс - mh = 0,5 мм; 2 класс – mh = 2,0 мм; 3 класс - mh = 5,0 мм; 4 класс - mh = 10,0 мм.
4.3. Понятие о спутниковых навигационных системах
В настоящее время для решения многих геодезических задач можно использовать не только неподвижные пункты ГГС, но и подвижные пункты, координаты которых на любой момент времени могут быть определены – искусственные спутники Земли (ИСЗ). Входящие в навигационную спутниковую систему ИСЗ размещены на околоземных орбитах таким образом, что из любой точки на поверхности Земли одновременно можно наблюдать не менее четырех из них.
Каждый спутник непрерывно посылает на Землю навигационное сообщение (сигналы времени и данные о параметрах своей орбиты). Пользователи могут принимать эти сигналы на специальную портативную станцию, объединяющую радиоприемник, компьютер и кварцевые часы. Сравнение показаний часов станции и сигналов ИСЗ позволяет найти время распространения сигнала от ИСЗ до станции, а следовательно, расстояние между ними в некоторый момент времени.
П усть наблюдатель в момент Т0 принял сообщение спутника S1 . Рассчитав расстояние R1 и координаты ИСЗ на этот момент, можно сказать, что наблюдатель находится на сфере с радиусом R1 и центром в точке S1 . Приняв и обработав сообщение спутника S2 , можно сделать вывод, что наблюдатель в момент Т0 находился и на сфере с радиусом R2 и центром в точке S2 . Тогда область возможного местоположения наблюдателя сужается до окружности – линии пересечения этих сфер (рис.4.1). Прием сообщения спутника S3 сужает эту область всего до двух точек – пересечения указанной окружности со сферой радиуса R3 и центром в точке S3 (рис.4.2). Одна из точек по очевидным соображениям отбраковывается – например, она расположена на большой высоте над поверхностью Земли.
Описанная схема определения местоположения наблюдателя является сильно упрощенной. По некоторым причинам для определения своего точного местоположения необходимо принять сообщения не менее чем четырех спутников.
Для контроля параметров орбиты и хода бортовых часов спутников существуют наземные станции слежения (рис.4.3). Главная станция контроля обрабатывает полученную от них информацию и через сеть наземных антенн передает на каждый спутник обновленное навигационное сообщение.
До 2004 год в мире существовали две навигационные спутниковые системы: российская - ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) и США – NAVSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System). В 2004 году начала действовать китайская национальная система, а к 2008 году вступит в строй европейская система «Галилео».
Существующие приемные станции (которые обычно называют GPS-приемниками) позволяют определить свое местоположение в любой используемой в геодезии системе координат с абсолютной погрешностью от 5 мм (профессиональные приемники) до 15-20 м (карманные приемники).