- •Геодезия
- •Рецензенты:
- •Введение
- •1. Общие сведения о геодезии
- •1.1. Предмет и задачи геодезии
- •1.2. Роль геодезии в развитии хозяйства страны
- •1.3. Исторический очерк о развитии геодезии
- •1.4. Понятие о фигуре Земли
- •1.5. Системы координат и высот в геодезии
- •1.5.1. Географические координаты
- •1.5.2. Прямоугольные координаты
- •1.6. Изображение земной поверхности на плоскости. Понятие о плане, карте, профиле
- •1.7. Масштабы планов и карт. Точность масштабов
- •1.8. Номенклатура топографических карт и планов
- •1.9. Условные знаки планов и карт
- •1.10. Рельеф местности и его изображение на картах и планах
- •1.11. Ориентирование линий
- •1.11.1. Исходные направления
- •1.11.2. Ориентирные углы
- •1.12. Прямая и обратная геодезические задачи
- •1.12.1. Прямая геодезическая задача
- •1.12.2. Обратная геодезическая задача
- •1.13. Элементы геодезических измерений
- •1.11. Контрольные вопросы по 1 разделу
- •2. Измерение углов и линий
- •2.1. Угломерные инструменты и угловые измерения
- •2.1.1. Принципы измерения углов и схема устройства угломерного прибора
- •2.1.2. Устройство теодолита
- •2.1.3. Классификация теодолитов
- •2.1.4. Поверки и юстировки теодолитов
- •2.1.5. Измерение горизонтальных углов
- •2.1.6. Измерение вертикальных углов. Место нуля вертикального круга
- •2.2. Линейные измерения
- •2.2.1. Общие сведения о линейных измерениях
- •2.2.2. Подготовка линий к измерению
- •2.2.3. Приборы для измерения линий на местности
- •2.2.4. Измерение линий мерными лентами
- •2.2.6. Высокоточные измерения линий шкаловыми лентами и инварными проволоками
- •2.2.7. Высокоточные измерения линий электронными дальномерами
- •2.2.8. Горизонтальное проложение
- •2.3. Контрольные вопросы по 2 разделу
- •3. Нивелирование
- •3.1. Способы определения превышений и отметок точек
- •3.2. Геометрическое нивелирование
- •3.2.1. Схема геометрического нивелирования
- •3.2.2. Виды геометрического нивелирования
- •3.3. Тригонометрическое нивелирование
- •3.4. Нивелиры и нивелирные рейки
- •3.4.1. Классификация и устройство нивелиров
- •3.4.2. Нивелирные рейки и производство отсчетов по ним
- •3.4.3. Поверки и юстировки нивелиров
- •3.5. Понятие о других видах нивелирования
- •3.5.1. Гидростатическое нивелирование
- •3.5.2. Барометрическое нивелирование
- •3.5.3. Аэрорадиолокационное нивелирование
- •3.6. Контрольные вопросы по 3 разделу
- •4. Топографические съемки местности
- •4.1. Общие сведения о топографических съемках местности
- •4.2. Теодолитная съемка
- •4.2.1. Сущность теодолитной съемки, состав и порядок работ
- •4.2.2. Создание плановой геодезической основы для теодолитной съемки
- •4.2.3. Способы съемки подробностей местной ситуации
- •4.2.4. Вычисление координат сомкнутого теодолитного хода
- •4.2.5. Вычисление координат разомкнутого теодолитного хода
- •4.2.6. Накладка полигона по координатам и румбам
- •4.2.7. Нанесение на план местной ситуации
- •4.3. Нивелирование трассы
- •4.3.1. Сущность нивелирной съемки трассы
- •4.3.2. Трассирование и закрепление оси трассы
- •4.3.3. Разбивка пикетажа на трассе
- •4.3.4. Съемка местных предметов и ситуации в полосе трассы, ведение пикетажного журнала
- •4.3.5. Разбивка круговых горизонтальных кривых и вынос пикетов с тангенсов на кривую
- •4.3.6. Нивелирование оси трассы и поперечников
- •4.3.7. Заполнение ведомости углов поворота, прямых и кривых
- •4.3.8. Составление и оформление плана трассы
- •4.3.9. Вычисление отметок нивелирного хода
- •4.3.10. Составление продольного и поперечных профилей трассы
- •4.4. Нивелирование площадей
- •4.4.1. Сущность нивелирной съемки площадей
- •4.4.2. Способы нивелирной съемки площадей
- •4.4.3. Нивелирование поверхности летного поля по квадратам
- •4.4.4. Составление плана в отметках и горизонталях как цифровой модели местности. Метод интерполяции при построении горизонталей
- •4.5. Тахеометрическая съемка
- •4.5.1. Сущность тахеометрической съемки, состав и порядок работ
- •4.5.2. Инструменты, применяемые при тахеометрической съемке
- •4.5.3. Создание планово-высотной геодезической рабочей основы тахеометрической съемки при работе теодолитом-тахеометром
- •4.5.4. Планово-высотная привязка точек опорного хода
- •4.5.5. Съемка подробностей местной ситуации и рельефа полярным
- •4.5.6. Камеральные работы при тахеометрической съемке
- •4.6. Контрольные вопросы по 4 разделу
- •5. Опорные геодезические сети
- •5.1. Общие сведения о государственной геодезической сети
- •5.2. Плановые геодезические сети
- •5.2.1. Методы построения плановых геодезических сетей. Триангуляция, трилатерация, полигонометрия
- •5.2.2. Классификация государственной геодезической сети
- •5.2.3. Пункты государственной геодезической сети
- •Геодезическая служба
- •5.2.4. Плановые сети сгущения и съемочные сети
- •5.2.5. Методы построения сетей сгущения и съемочных сетей
- •5.3. Высотные геодезические сети
- •5.3.1. Нивелирная сеть страны. Классификация нивелирных сетей
- •5.3.2. Нивелирные сети сгущения и высотные съемочные сети
- •5.4. Понятие о геоинформационных и спутниковых навигационных
- •5.4.1. Глобальные системы определения местоположения глонасс и navstar gps
- •5.4.2. Системы отсчета времени и координат
- •5.4.3. Преобразование координат
- •5.5. Контрольные вопросы по 5 разделу
- •6. Основы математической обработки результатов геодезических измерений
- •6.1. Общие сведения о погрешностях измерений
- •6.2. Классификация погрешностей измерений
- •6.3. Свойства случайных погрешностей
- •6.4. Среднее арифметическое результатов измерений. Вероятнейшие погрешности и их свойства
- •6.5. Предельная погрешность
- •6.6. Оценка точности равноточных измерений
- •6.6.2. Средняя квадратическая погрешность измерений неизвестной величины. Формула Бесселя
- •6.6.3. Средняя квадратическая погрешность двойных измерений
- •6.6.4. Средняя квадратическая погрешность функции независимо измеренных величин
- •6.6.5. Средняя квадратическая погрешность арифметической средины
- •6.7. Оценка точности неравноточных измерений
- •6.7.1. Понятие о весе измеренных величин
- •6.7.2. Средняя квадратическая погрешность единицы веса
- •6.7.3. Весовое арифметическое среднее
- •6.6. Контрольные вопросы по 6 разделу
- •7. Основные виды геодезических работ при проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений
- •7.1. Сущность и назначение геодезической разбивочной основы
- •7.2. Плановая геодезическая разбивочная основа. Строительная сетка
- •7.2.1. Проектирование строительной сетки
- •7.2.2. Предварительная разбивка строительной сетки
- •7.2.3. Определение точных координат и редуцирование центров пунктов строительной сетки
- •7.3. Высотная геодезическая разбивочная основа
- •7.4. Геодезическая подготовка проекта инженерного сооружения
- •7.4.1. Подготовка разбивочных данных проекта
- •7.4.2. Аналитический расчет и привязка проекта
- •7.4.3. Составление разбивочных чертежей
- •7.4.4. Разработка проекта производства геодезических работ
- •7.5. Основные способы плановой и высотной разбивки
- •7.5.1. Плановая разбивка линий и углов
- •7.5.2. Плановая разбивка точек
- •7.5.3. Высотная разбивка точек
- •7.6. Мониторинг геометрии сооружений
- •7.6.1. Виды деформаций сооружений
- •7.6.2. Точность определения деформаций сооружений
- •7.6.3. Наблюдения за осадками сооружений
- •7.6.4. Наблюдения за смещениями сооружений
- •7.6.5. Наблюдения за кренами сооружений
- •7.6.6. Наблюдения за трещинами и оползнями
- •7.7. Контрольные вопросы по 7 разделу
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
4.5.6. Камеральные работы при тахеометрической съемке
Вычислительная и графическая обработка материалов полевых измерений тахеометрической съемки предусматривает последовательное выполнение пяти этапов работ:
1. Уравнивание результатов угловых и линейных измерений, вычисление прямоугольных координат вершин полигона (составление ведомости румбов или координат на основании журнала теодолитно-тахеометрического хода).
2. Уравнивание превышений и вычисление отметок вершин полигона (составление ведомости отметок станций на основании журнала теодолитно-тахеометрического хода).
3. Накладка полигона на план по румбам или координатам.
4. Накладка местной ситуации и рельефа на план по абрисам и полевым журналам тахеометрической съемки.
5. Вычерчивание и оформление топографического плана участка в заданном масштабе в соответствии с условными знаками.
Первый и третий этапы выполняют аналогично рассмотренным ранее работам по обработке теодолитных ходов. Поэтому ниже будут рассмотрены работы второго, четвертого и пятого этапов.
Составление ведомости отметок станций
Уравнивание превышений и вычисление отметок станций выполняется в специальной ведомости (таблица 4.15). В ее графы 2-4 заносят горизонтальные проложения, прямые и обратные превышения, которые выписывают из журнала теодолитно-тахеометрического хода. Допустимое при измерениях расхождение между прямыми и обратными превышениями составляет 3-4 см на каждые 100 м.
Для сомкнутого полигона сумма всех превышений по ходу hср (итог графы 6) должна быть равна нулю. Результат, отличный от нуля, является высотной невязкой. Для разомкнутого полигона сумма всех превышений по ходу должна быть равна разности отметок конечной НК и начальной НН точек. В противном случае неравенство также является высотной невязкой.
Таким образом, фактическая высотная невязка определяется:
- для замкнутого хода по формуле ; (4.82)
- для разомкнутого хода по формуле . (4.83)
Допустимая невязка вычисляется по формуле
, (4.84)
где d100 – количество сотых отрезков в периметре полигона;
n - число вершин полигона.
Таблица 4.15 - Ведомость вычисления отметок станций
Номера станций |
Горизонтальное проложение, d, м |
Превышения, м |
Поправки, δh |
Увязанные превышения, hисп |
Отметка станции, Hi+1=Нi+hисп |
Номера станций |
||
прямые, hпр |
обратные, hобр |
средние, hср |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
|
|
|
|
|
|
50,00 |
1 |
56,18 |
-0,93 |
+0,96 |
-0,94 |
-1 |
-0,95 |
|||
2 |
49,05 |
2 |
||||||
75,89 |
-2,96 |
+2,96 |
-2,96 |
-1 |
-2,97 |
|||
3 |
46,08 |
3 |
||||||
63,49 |
+0,89 |
-0,87 |
+0,88 |
-1 |
+0,87 |
|||
4 |
46,95 |
4 |
||||||
52,33 |
+2,36 |
-2,36 |
+2,36 |
-1 |
+2,35 |
|||
5 |
49,30 |
5 |
||||||
66,49 |
+0,71 |
-0,72 |
+0,71 |
-1 |
+0,70 |
|||
1 |
50,00 |
1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
∑d |
|
|
∑hср |
∑δh |
∑hисп |
|
|
|
314,38 |
|
|
0,05 |
-0,05 |
0,00 |
|
|
;
, .
Фактическую высотную невязку fh, если она допустима, распределяют в средние превышения пропорционально длинам сторон в виде поправок, но с обратным знаком по формуле
. (4.85)
Увязанные превышения hиспр получают с учетом поправок и заносят в седьмую графу ведомости отметок станций
. (4.86)
Отметки станций вычисляются последовательно через исправленные превышения по формуле
. (4.87)
Контролем вычислений будут служить:
- точное равенство суммы поправок в средние превышения и высотной невязки, взятой с обратным знаком ;
- получение равенств для исправленных превышений: hиспр = 0 (итог графы 7) для сомкнутого полигона и hиспр = НК - НН для разомкнутого полигона;
- получение значения исходной отметки станции.
Накладка местной ситуации и рельефа на план
После накладки полигона по румбам (координатам) приступают к накладке местной ситуации и рельефа на план. От сторон увязанного полигона по абрисам и журналам тахеометрической съемки производится перенос контурных и реечных точек на бумагу (на план). Точки местной ситуации и рельефа наносятся на план в соответствии с тем способом, каким они снимались в поле. Для накладки контурных и реечных точек используются геодезический транспортир, циркуль-измеритель и поперечный масштаб. По этим точкам, руководствуясь абрисами, вычерчиваются контуры и местные предметы. Далее по отметкам контурных и реечных точек наносятся горизонтали заданного сечения методом интерполяции.
При накладке ситуации полярным способом рекомендуется следующий порядок работы:
Приложить к базису (стороне полигона) геодезический транспортир так, чтобы основание транспортира шло по базису, а центр совпал с вершиной полигона (съемочной точкой). По транспортиру отложить по ходу часовой стрелки горизонтальный угол и провести направление.
Используя поперечный масштаб, циркулем-измерителем отмерить в масштабе плана длину линии на съемочную точку и наколоть точку.
Аналогично повторить построения остальных съемочных точек.
Соединить полученные точки необходимыми контурами и получить рисунок местности.
Между реечными точками по их отметкам нанести горизонтали методом интерполяции - сначала целые, затем промежуточные.
Вычерчивание и оформление топографического плана
Топографический план вычерчивается в карандаше или в туши в соответствии с заданным масштабом. Местная ситуация вычерчивается в условных знаках для заданного масштаба. План оформляется в соответствии с рисунком 4.49.
При оформлении плана рекомендуется следующий порядок работы:
Точки вершин полигона (станции) наносить кружком диаметром 1,5 мм, а рядом подписывать ее номер и отметку. Рекомендуется наносить последовательно точки каждой станции, причем местные предметы и контуры переносить в первую очередь.
Границу водных объектов и штрихи болот обозначать синим цветом, пески - коричневыми точками. Все остальное обводится черной тушью в соответствии с условными топографическими знаками. Стороны полигона тушью не обводятся, впоследствии они стираются.
В окончательном виде на чертеж нанести необходимые реквизиты, надписи и подписать исполнителем.