Лекции по геодезии Преподаватель Чертова Мария Алексеевна

Лекции по геодезии Преподаватель: Чертова Мария Алексеевна

Лекция № 1 Общие сведения по геодезии. Предмет геодезии.

1. 1 Предмет и задачи геодезии в строительстве Геодезия - наука, которая занимается изучением формы и размеров Земли или отдельных ее частей. Это изучение осуществляется посредством геодезических измерений. Такие измерения производятся на поверхности Земли, на море и в космосе. Геодезические измерения нужны для составления планов, карт и профилей, для решения различного рода инженерных задач при проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.

ГЕОДЕЗИЯ Фототопография Высшая геодезия Морская геодезия Топография Космическая геодезия Инженерная геодезия Картография Подземная геодезия

Высшая геодезия изучает фигуру, размеры и гравитационное поле Земли, изучает вертикальные и горизонтальные деформации земной коры, а также изучает фигуру, размеры и гравитационное поле других планет солнечной системы. Топография занимается изображением на планах и картах земной поверхности, а также измерением относительных высот точек земной поверхности и изображением вертикальных ее разрезов. Инженерная геодезия изучает методы и средства проведения геодезических работ при проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений. Маркшейдерия (подземная геодезия) изучает методы проведения геодезических работ в подземных горных выработках. Фототопография изучает методы создания топографических карт и планов по материалам фотографирования земли. Картография изучает методы составления, издания и использования карт, атласов. Космическая геодезия занимается обработкой измерений, полученных при помощи искусственных спутников земли и орбитальных станций. Морская геодезия занимается вопросами топографо-геодезических работ морского дна.

1. 2 Определение положения точек на земной поверхности. Земля не является правильным геометрическим телом - ее поверхность представляет собой сочетание возвышенностей и углублений. Большая часть углублений заполнена водой океанов и морей. За математическую фигуру для Земли принимают эллипсоид. В инженерной геодезии и работах по топографии условно считают, что Земля имеет форму шара, объем которого равен объему земного эллипсоида, радиус шара R = 6371, 11 км.

Чтобы определить положение точек на земной поверхности, на ней условно проводят линии - параллели и меридианы, которые образуют систему географических координат (рис. 1. 2, а). Меридиан - воображаемая линия, образованная секущей плоскостью, проходящей через ось РР 1 вращения Земли. Параллель - воображаемая линия, образованная на поверхности Земли секущей плоскостью, перпендикулярной оси вращения Земли. Параллель, образованная плоскостью, проходящей через центр Земли, - экватор. Рис. 1. 2

Один из меридианов, например меридиан PNM 0 P 1 принимают за начальный. Тогда положение меридиана точки М определяется двугранным углом между меридианной плоскостью, проходящей через эту точку, и плоскостью начального меридиана. Этот угол называют долготой данной точки и обозначают буквой λ; Положение параллели точки М определяется углом между радиусом ОМ земного шара и плоскостью экватора. Этот угол называют широтой данной точки и обозначают буквой φ Долготу точки М можно измерить также дугой NM параллели, а широту той же точки дугой M 1 M меридиана. Долгота λ и широта φ называются географическими координатами данной точки.

Если геодезические работы ведут на небольшом участке, что позволяет не принимать во внимание сферичность поверхности Земли, для определения положения точки используют систему плоских прямоугольных координат. Систему образуют две взаимно перпендикулярные линии (оси), лежащие в горизонтальной плоскости, причем ось абсцисс х, как правило, совмещают с меридианом какой-либо точки. Точка О - начало координат. Положительное направление оси х - на север от экватора, оси у - на восток от меридиана. Оси абсцисс и ординат образуют координатные четверти I. . . IV, которые нумеруют по ходу часовой стрелки; северо-восточная четверть считается первой. Например, положение точки А определяется координатами x. Ay. A В зависимости от четверти, в которой расположена точка, перед координатами ставят знак "+" или "-".

1. 2 Высоты. Высотой точки называется расстояние по отвесному направлению от этой точки до уровенной поверхности. Числовое значение высоты точки называется ее отметкой. Высоты бывают абсолютные, условные и относительные. Абсолютные высоты, например НA, НВ, отсчитывают от исходной уровенной поверхности среднего уровня океана или моря (в России - это нуль Кронштадтского футштока ). Условной высотой, например HBусл, называется отвесное расстояние от точки земной поверхности до условной уровенной поверхности - любой точки, принятой за исходную (нулевую). Относительной высотой, или превышением h точки называется высота ее над другой точкой земной поверхности (например, точки В над точкой А).

Чтобы определить положение точек на земной поверхности, на ней условно проводят линии - параллели и меридианы, которые образуют систему географических координат (рис. 1. 2, а). Меридиан - воображаемая линия, образованная секущей плоскостью, проходящей через ось РР 1 вращения Земли. Параллель - воображаемая линия, образованная на поверхности Земли секущей плоскостью, перпендикулярной оси вращения Земли. Параллель, образованная плоскостью, проходящей через центр Земли, - экватор. Рис. 1. 2

Метод проекций

Географические координаты

Пример одной шестиградусной зоны

Высоты точек А и В Земной поверхности

Дирекционный угол линии АВ

Прямые и обратные дирекционные углы

Зависимость между дирекционными углами и румбами

Спасибо за внимание!

Лекция № 2 Топографические планы и карты.

Масштабы • Численный 1: 500 ; 1: 1000 ; • Линейный • Поперечный 1: 2000.

Схема разграфки и номенклатуры листов карт масштаба 1: 1 000

Разграфка и номенклатура и топографических карт масштабов 1: 000; 1: 50 000; 1: 25 000 и 1: 10 000.

Разграфка и номенклатура топографических карт масштабов 1: 000; 1: 50 000; 1: 25 000 и 1: 10 000.

Изображение рельефа местности

Формы рельефа местности

Формы рельефа местности

Формы рельефа местности

Формы рельефа местности Седловина

Формы рельефа местности

Задачи решаемые по топографическому плану

Задачи решаемые по топографическому плану Определение отметки

Крутизна ската (определение уклона)

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !

Лекция № 3 Угловые измерения на местности.

Теодолит. Устройство теодолита Теодолит - это геодезический прибор, предназначенный для измерения горизонтальных углов, углов наклона и расстояний. Устройство теодолита. Для работ с ГЕОДЕЗИЧЕСКИМИ измерительными приборами важно знать их устройство. В лекции вы сможете ознакомится с устройством теодолита , узнаете об основных частях этого прибора и об их назначении.

Теодолит. Устройство теодолита В соответствие с действующим ГОСТом, в настоящее время нашей промышленностью выпускаются теодолиты следующих типов: - высокоточные - Т 1 - точные - Т 2 и Т 5 - технические - Т 15 и Т 30 и их модификации, 2 Т 30 П и др.

Основными частями любого теодолита являются Вертикальный круг алидада лимб

Теодолит. Устройство теодолита Угломерный круг, по краю которого нанесена шкала с градусными делениями, называется лимбом. В плоскости угломерного круга с лимбом вращается второй круг – алидада. Лимб

Теодолит. Устройство теодолита Алидада

Теодолит. Устройство теодолита Закрепительный Винт зрительной трубы Закрепительный винт Закрепительный Винт алидады Для фиксации вращающихся частей теодолита имеются: закрепительный винт лимба, закрепительный винт алидады и закрепительный винт зрительной трубы.

Теодолит. Устройство теодолита Наводящие винты зрительной трубы Наводящие винты алидады Наводящие винты лимба Наводящий винт лимба служит для микрометренного вращения теодолита вместе с лимбом. Точное наведение зрительной трубы на предмет в горизонтальной плоскости осуществляется наводящим винтом алидады, а в вертикальной плоскости – наводящим винтом зрительной трубы. Все наводящие винты работают только при зажатом соответствующем закрепленном винте.

Теодолит. Устройство теодолита Вертикальная ось вращения теодолита Ось цилиндрического уровня Ось вращения зрительной трубы Визирная ось Корпус теодолита может вращаться на 360 градусов относительно вертикальной оси вращения теодолита, которая перпендикулярна лимбу и проходит через его центр. Осью цилиндрического уровня называется прямая касательная к внутренней поверхности уровня в его нуль-пункте. Визирная ось проходит через зрительную трубу и перпендикулярна оси вращения зрительной трубы.

Теодолит. Устройство теодолита Подставка теодолита Становой винт Основание футляра Штатив Теодолита устанавливают над вершиной измеряемого угла с помощью штатива. На головке штатива становым винтом закреплено основание футляра скрепленное с подставкой теодолита. Внутри станового винта располагается крючок для подвешивания отвеса, с помощью которого производится центрирование теодолита. Также, благодаря тому, что вертикальная ось полая, возможно центрировать теодолит с помощью зрительной трубы.

Отсчетные устройства При измерении углов производится отсчёт по лимбу. Угловая величина дуги, соответствующая одному делению шкалы лимба, называется ценой деления лимба. Отсчёт по лимбу производится относительно индекса, нанесённого на алидаду. Для оценки долей деления лимба служат отсчётные устройства. В оптических теодолитах в качестве отсчётных устройств, служат штриховые (Т 30) и шкаловые (2 Т 30 и Т 15) микроскопы.

Уровни бывают круглыми и цилиндрическими. Цилиндрический уровень состоит из стеклянной трубки, верхняя поверхность которой представляет дугу большого радиуса. На верхней части ампулы имеется шкала делений через 2 мм. Центральный штрих шкалы называется нуль пунктом. Прямая, касательная к внутренней поверхности уровня, в его нуль-пункте, называется осью цилиндрического уровня. Чем больше радиус, тем меньше цена деления; и тем он точнее.

Цена деления уровня

Зрительная труба геодезических приборов состоит из объектива и окуляра. Трубы большинства геодезических приборов дают обратное (перевёрнутое) изображение предмета. Вблизи переднего фокуса окуляра помещается металлическое кольцо, называемое диафрагмой со стеклянной пластинкой, на которой награвированы тонкие нити, составляющие сетку нитей. Сетка нитей снабжена 4 -мя исправительными винтами, позволяющими перемещать сетку нитей в своей плоскости. Прямая, соединяющая перекрестки сетки нитей с оптическим центром объектива, называется визирной осью трубы.

Зрительная труба Оптический визир Кремальера Защитный колпачок Диоптрийное кольцо Зрительная труба может вращается на 360 градусов. Фокусирование зрительной трубы на предмет осуществляется вращением кремальеры. Диоптрийное кольцо служит для установки резкости изображения сетки нитей по глазу. Под колпачком находятся исправительные винты сетки нитей.

Увеличение зрительной трубы

Сетка нитей

3 поверка. Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна оси вращения трубы (коллимационная ошибка).

Измерение горизонтального угла Установка теодолита в рабочее положение: 1. Центрирование прибора; 2. Приведение плоскости лимба в вертикальное положение; 3. Установка трубы для наблюдений.

Принцип измерения горизонтального угла

Принцип измерения горизонтального угла

Принцип измерения вертикального угла наклона

За внимание!!!

Лекция № 4 Линейные измерения. Измерение линии на местности.

Порядок измерения линии лентой

Учет поправок, при линейных измерениях. Точность измерений.

Учет поправок, при линейных измерениях. Точность измерений. Поправка за температуру (12*10⁻⁶)

Учет поправок, при линейных измерениях. Точность измерений. Поправка за наклон

Учет поправок, при линейных измерениях. Точность измерений. Поправка за наклон

Точность измерения линии • При идеальных условиях 1/3000 • При средних условиях 1/2000 • При неблагоприятных условиях 1/1000

Определение неприступных расстояний По теореме синусов

Определение неприступных расстояний По теореме косинусов

Оптические дальномеры р – расстояние между дальномерными нитями. n – число делений дальномерной рейки между дальномерными нитями D=K*n р –коэффициент дальномера, который обычно равен 100. n – количество делений дальномерной рейки, видимых в трубу между дальномерными нитями

Измерение наклонных расстояний дальномером

Современные приборы для измерения длин линий. Электронный тахеометр

Процесс измерения электронным тахеометром.

Электронный тахеометр c GPS станцией.

Светодальномеры.