Предмет геодезии. Системы координат, применяемые в геодезии

Рис.8. Положение пузырька круглого уровня при выполнении проверки работоспособности компенсатора 

 

3.7. Проверка правильности  смещения визирной оси при  перефокусировке зрительной трубы

Зрительную трубу нивелира наводят  на рейку, тщательно фокусируют и  берут отсчет. Затем изображение  расфокусируют головкой кремальерного устройства, снова тщательно фокусируют и берут новый отсчет. Разность отсчетов не должна превышать 1 мм, в противном случае неисправность устраняется в мастерской.

3.8. Определение погрешности  измерения превышения на станции

Проверку производят многократным измерением превышения между двумя точками на местности способом нивелирования из середины. Измерения проводят по двум шкалам реек при длине визирного луча 100 м. Точки установки реек закрепляют нивелирными костылями или кольями с ввинченными в них шурупами со сферической головкой. Рейки в процессе измерения должны сохранять неизменное вертикальное положение. Нивелир устанавливают в створе между рейками на равных расстояниях от них, приводят в рабочее положение, и десятью приемами измеряют превышение между рейками, что составляет одну серию измерений. Число серий должно быть не менее пяти. Горизонт нивелира меняют перед каждым приемом и при переходе к новой серии.

Раздел 4. Опорные геодезические  сети.

4. Значение геодезической  опорной сети.

 

4. Основой при проведении комплекса каких-либо землеустроительных мероприятий служат планы и карты местности, которые создаются вследствие проведения топографо-геозедических работ.

Для создания таких планов и карт наобширной территории первоначально требуется постройка на всю эту территорию опорных геозедический сетей. Под ними понимается совокупность пунктов на поверхности земли, расположение которых определяется координатами и высотами над уровнем моря или же иной принятой поверхности принятой за уровень. Иначе говоря, опорная геозедическая сеть — это сеть заданного разряда или класса точности, создаваемая в ходе инженерных работ и является базой для того, чтобы обосновать проектную подготовку строительства, выполнять топографические съемки и определять положение точек местности и объектов. Помимо вышеперечисленного, такая сеть служит основой для планирования местности и осуществления стационарных геодезических исследований.

Создание опорной геодезической  сети осуществляется от общего к частному, она должна проектироваться с учетом того, что впоследствии будет использоваться при геодезическом обеспечении строительства, а также при эксплуатации объекта. Плотность пунктов сети должна устанавливаться из расчета не меньше 4 пунктов на 1 кв. км на застроенных площадях или 1 пункт на 1 кв.км на незастроенных территориях. Каждый пункт надежно закрепляется на местности.

При строительстве плановых геодезических сетей используются методы трилатерации, триангуляции и полигонометрии, в зависимости от нужной точности методы могут использоваться в сочетании. Высотные же сети строятся методом нивелирования. Существует 3 их вида: геометрическое, тригонометрическое и барометрическое.

По итогам геодезических измерений производится расчет плановых координат пунктов сети и их высотных отметок. Затем создаются каталоги, включающие вышеуказанные показатели, с целью последующего использования.

 

Раздел 5. Топографические съемки

 

5. Порядок обработки  журнала тахеометрической съемки.

 

5 . Тахеометрическая  съемка является съемкой комбинированной (топографической), т.е. такой, при которой одновременно снимается и плановое, и высотное положение подробностей местности. При этом пользуются полярным способом, измеряя расстояния до снимаемых точек нитяным дальномером, а углы наклона и горизонтальные углы – с помощью вертикального и горизонтального кругов теодолита при одном положении прибора (Л или П). Результаты съемки заносят в журнал; его форма приведена в табл. 2.7.

При визировании на реечную точку  записывают ее порядковый номер (графа 1), положение вертикального круга, при котором берутся отсчеты (графа 2), дальномерный отсчет (разность между отсчетами по нижней и верхней нитям, графа 3), отсчеты по горизонтальному кругу (полярный угол, графа 5) и вертикальному кругу (графа 6), с обязательным указанием высоты визирования (графа 4). Как правило, среднюю нить сетки наводят на рейке на высоту прибора так, чтобы l было равно v. Если же отсчет, равный высоте прибора, не виден по какой-либо причине, визируют на верх рейки.

В процессе съемки составляется абрис  – схематический план участка  снимаемой местности, на котором  показывают ситуацию и детали рельефа (последние изображают стрелками, указывающими направление ската, и обрывками  горизонталей) и положение реечных точек в характерных местах ситуации и рельефа.

Перед обработкой журнала необходимо сначала ознакомиться с условиями, в которых производилась съемка: как был ориентирован тахеометр, чему равен коэффициент дальномера, при каком положении прибора  (Л или П) производилась съемка, какова высота прибора на станции. В данном задании обработку журнала начинают с вычисления места нуля вертикального круга. Для теодолита 2Т30 его определяют по наблюдениям одной и той же точки при двух положениях круга по формуле

.                                                                                                          (2.31)

Углы наклона определяют по одной  из формул:

n = Л – МО                                                                                                               (2.32)

n = МО – П,                                                                                                             (2.33)

в зависимости от того, при каком  положении вертикального круга  производилась тахеометрическая съемка. В данном задании съемка производилась  при круге лево, поэтому надо воспользоваться  формулой (2.32).

Результаты вычислений записывают в графу 7. При этом необходимо в журнал заносить знак (“+” или “- ”) угла наклона.

Затем вычисляют расстояния, измеренные нитяным дальномером, по формуле:

Д = К n,                                                                                                                           

где К – коэффициент дальномера (в примере К = 100); n – расстояние, читанное по дальномерным нитям (отсчет по дальномеру).

Для облегчения вычислений при определении S и hў пользуются тахеометрическими таблицами. В предисловии к таблицам подробно описывается порядок пользования ими.

В этих таблицах номер требуемой  страницы находим по величине целых  метров расстояния. В данном случае пользуемся страницей 96. Сама таблица  состоит из двух частей: верхней  и нижней. По верхней части находят S и hў для углов наклона в пределах первых шести градусов, по нижней – для углов наклона от 6 до 18° . В данном случае при угле наклона в один градус с минутами нужно пользоваться верхней таблицей. Находим в ней колонку 1° и строку с числом минут 4ў (колонка минут выделена жирным шрифтом). На пересечении строки и колонки находится значение hў = 1,79. Полученной величине превышения необходимо придать знак, который идентичен знаку угла наклона (в нашем примере – минус). Во второй и последней строке верхней и нижней таблиц приведены значения S. Искомая величина находится из колонки, соответствующей числу градусов угла наклона, причем пользуются верхней строкой, если число минут попадает в верхнюю половину таблицы, и, соответственно, нижней – если число минут находится в нижней половине таблицы. В данном примере 4ў попадают в верхнюю часть таблицы, следовательно, в колонке для угла в 1° непосредственно под величиной угла читаем S = 96,0. Если расстояние определено до десятых долей метра, необходимо в превышения ввести поправку, взятую из таблицы “Поправки в превышения за десятые доли метра в дальномерном расстоянии”, находящуюся на последних страницах таблиц.

Горизонтальное проложение всей линии  получают следующим образом. Вначале  находят проложение линии для  целого числа метров расстояния, затем к полученному результату прибавляют десятые доли.

Пример: n = – 2° 37ў , Д = 116,4 м.

На с. 116 [5] находим превышение 5,29, а в таблице поправок (на последней  странице) на 2° и 0,4 м выписываем поправку к превышению 1 см. Окончательноhў = – 5,30 м. S = 115,8 + 0,4 = 116,2 м. Полученные значения S и hў записывают в графы 9 и 10 журнала. В графе 11 дается разность v–l, где v – высота прибора; l – высота визирования.

Полученная величина вписывается  с учетом знака. В тех случаях, когда визирование осуществляется на отсчет, равный высоте прибора, разность v–l = 0. В графу 12 записывают суммарное значение данных граф 10 и 11. Для вычисления отметок точек Н (графа 13) необходимо выписать отметку каждой станции из ведомости вычисления отметок (см. табл. 2.5 и 2.6). Отметки реечных точек вычисляют по формуле

Н = Н_ст + h.                                                                                                             (2.37)

 

Раздел 6. Планы, карты, цифровые модели местности.

6. Что такое номенклатура карт и для чего нужно знать номенклатуру?

Номенклатура карт — система нумерации и обозначения отдельных листов. Каждый лист ограничен рамкой. Сторонами рамок листов топографических карт служат параллели и меридианы .

В основу номенклатуры топографических карт СССР положена карта масштаба 1 : 1 000 000.

Номенклатура карты  масштаба 1 :1000 000 (рис. 2). Вся поверхность Земли делится параллелями на ряды (через 4°), а меридианами — на колонны (через 6°); стороны образовавшихся трапеций служат границами листов карты масштаба 1 : 1000 000. Ряды обозначаются заглавными латинскими буквами от А до V, начиная от экватора к обоим полюсам, а колонны — арабскими цифрами, начиная от меридиана 180° с запада на восток. Номенклатура листа карты состоит из буквы ряда и номера колонны. Например, лист с г. Москва обозначаетсяN—37. 

Рис. 2. Номенклатура карты масштаба 1:1000000

Лист карты масштаба 1 :500 000 является четвертой частью листа карты 1 : 1000 000 и обозначается номенклатурой листа миллионной карты с добавлением одной из заглавных букв А, Б, В, Г русского  алфавита,  обозначающих  соответствующую  четверть (рис. 3). Например, лист карты масштаба 1:500000 с г. Рязань имеет номенклатуру N—37—Б.

Лист карты масштаба 1:200000 образуется делением миллионного листа на 36 частей (рис. 3); номенклатура его состоит из обозначения листа карты масштаба 1 : 1000 000 с добавлением одной из римских цифр 1, II, III, IV, . . ., XXXVI. Например, лист с г. Рязань имеет номенклатуруN—37—XVI

Рис. 3. Разграфка и номенклатура листов карт масштаба 1 : 500 000 и 1 : 200 000

Лист карты масштаба 1 : 100 000 получается делением листа миллионной карты на 144 части (рис. 4); номенклатура его состоит из обозначения листа карты 1:1000 000 с добавлением одного из чисел 1, 2, 3, 4, ..., 143, 144. Например, лист стотысячной карты с г. Рязань будет N—37—56.

Рис. 4. Разграфка и номенклатура листов карт масштаба 1 : 100 000

Лист карты масштаба 1:50 000 образуется делением листа карты масштаба 1:100000 на четыре части (рис. 5); его номенклатура состоит из номенклатуры стотысячной карты и одной из заглавных букв А, Б, В, Г русского алфавита. Например, N—37—56—А. Лист карты масштаба 1:25000 получается делением листа карты масштаба 1:50 000 на четыре части; номенклатура его образуется из номенклатуры пятидесятитысячной карты с добавлением одной из строчных букв а, б, в, г русского алфавита. Пример на рис. 5 N— 37— 56— А— б.

На листах карт на южное полушарие  к номенклатуре листа добавляется  подпись в скобках Ю.П.; например, А—32—Б (Ю.П.).

Листы карт, расположенные между  широтами 60...76°, сдваиваются по долготе; например, лист карты масштаба 1 : 1 000 000 по долготе будет иметь протяженность не 6°, а 12°.

Сдвоенные листы миллионной карты  обозначаются указанием ряда (буквой) и двух соответствующих колонн (нечетным и последующим четным числом); например, лист карты масштаба 1 : 1 000 000 на район г. Мурманска имеет номенклатуру R—35,36.

Сдвоенные листы карт других масштабов  обозначаются аналогичным способом: к номенклатуре западного левого листа приписывается буква или номер восточного листа, например R—35—25,26. Листы карт, расположенные севернее параллели 76°, издаются счетверенными по долготе. Их обозначение производится таким же порядком, как и сдвоенных листов, только к номенклатуре западного листа приписываются номера последующих трех листов.

 

 Раздел 8. Геоинформационные  и спутниковые навигационные  системы.

8. Измерения, выполняемые спутниковыми приемниками

8. Основное назначение системы GPS — военное. Для исключения несанкционированного использования системы в эфемериды спутников умышленно вносятся искажения, а также искажаются показания часов спутников и несущая частота [так называемый режим Selective Availabiling (SA)]. Исключить эти искажения может лишь приемник, имеющий доступ к Р-коду (только военный приемник). В этом случае предельная погрешность определения абсолютных координат составляет 10... 20 м. В настоящее время режим SA выключен. Обычный приемник, работающий лишь по С/А коду, может определить абсолютные координаты с предельной погрешностью 150...200 м. В систему ГЛОНАСС искажения не вносятся, и любой пользователь может определить координаты своего местоположения с предельной ошибкой 20 м.