1) Геодезия - это наука, изучающая форму и  гравитационное поле Земли, планет солнечной системы, методы и способы определения положения точек в принятой системе координат и занимающаяся точными измерениями на местности, необходимыми для создания карт и планов земной поверхности, решения разнообразных задач народного хозяйства и обороны страны.

По назначению геодезия подразделяется на ряд самостоятельных дисциплин – высшую геодезию, топографию, космическую геодезию, морскую геодезию, фототопографию и инженерную (прикладную) геодезию.

Высшая геодезия занимается определением фигуры, размеров и внешнего гравитационного поля Земли.Топография предполагает изучение сравнительно небольших участков земной поверхности с целью

получения их изображений в виде карт, планов, ЦММ(цифровая модель местности), ЭК(электронная карта) и профилей.

Космическая геодезия служит для измерений на Земле и планетах Солнечной системы с использованием данных, получаемых из космического пространства искусственными спутниками Земли, межпланетными кораблями и орбитальными пилотируемыми станциями, этот вид геодезии применяется при исследовании природных ресурсов Земли.

Морская геодезия занимается исследованием природных ресурсов континентальных шельфов и картографированием морского дна.

Фототопография – наука, изучающая методы создания топографических планов, карт. ЦММ(цифровая модель местности), ЭК(электронная карта) по материалам фото- или цифровой съемки. Она является составной частью фотограмметрии – науки, определяющей формы, размеры и положение объектов по их фотографическим изображениям. Материалы этой съемки могут быть получены наземным фотографированием местности, с летательных аппаратов или из космоса.

Инженерная геодезия рассматривает геодезические работы, выполняемые при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации различных инженерных сооружений и монтаже технического оборудования.

По способу производства работ различают наземную геодезию, аэрогеодезию, космическую геодезию, подземную геодезию (маркшейдерию) и подводную геодезию.

В задачу геодезии входит изучение методов:1. Измерений линий и углов на поверхности Земли, под землей и над землей с помощью специальных

геодезических приборов;2. Вычислительной обработки результатов измерений и создания цифровых моделей местности с

использованием электронно-вычислительной техники;3. Графических построений и оформления карт, планов и профилей с использованием машинной

графики;4. Использования результатов измерений и графических построений при решении задач

промышленного, с/х, транспортного, культурного строительства, научных исследований, землеустройства, земельного и других кадастров.

2) Инженерная (или прикладная) геодезия — одно из основных направлений современной геодезии.Инженерная геодезия разрабатывает методику геодезических измерений для

изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений, выверки конструкций, наблюдений за деформациями сооружений.

К задачам инженерной геодезии относится следующее: получение материалов для проектирования; определение на местности положения основных осей границ сооружений и других

характерных точек; обеспечение на местности геометрических форм и размеров сооружений в соответствии с

проектом; определение отклонений сооружаемого объекта от проекта (исполнительные съёмки); изучение деформаций основания тела сооружений, которые происходят под действием

различного фактора.3) Понятие о форме и размерах Земли. Поверхность Земли общей площадью 510 млн. км2 имеет

возвышения и углубления, заполненные водой. Поверхность морей и океанов занимает 71%, а суша всего лишь 29% от общей поверхности Земли. Поэтому за фигуру Земли принимают поверхность воды океанов в спокойном состоянии, мысленно продолженную под материками, эту поверхность называют уровенной поверхностью. Уровенная поверхность в любой точке перпендикулярна к отвесной линии (к направлению силы тяжести), проходящей через эту точку. Уровенная поверхность Земли имеет сложную форму и не поддается строгому математическому описанию и называется поверхностью геоида. Для характеристики

1

фигуры и размеров Земли ближе всего подходит тело, образованное вращением эллипса вокруг его малой оси, называемое эллипсоидом вращения или сфероидом.

Линии пересечения поверхности сфероида плоскостями, перпендикулярными оси вращения Земли, называют параллелями.

Линии пересечения поверхности сфероида плоскостями, проходящими через ось вращения Земли, называют меридианами. Параллели представляются на эллипсоиде окружностями, а меридианы – эллипсами. Параллель, образованную плоскостью, проходящей через центр сфероида, называют экватором.

Линии а и б называют соответственно большой и малой полуосями сфероида или: а – радиус экватора; б - полуось вращения Земли. Вследствие вращения Земли сфероид приплюснут с полюсов и отношение α =(а-б)/б называют сжатием сфероида.

В нашей стране с 1946 г. Для геодезических и картографических работ приняты размеры земного сфероида по Ф. Н. Красовскому:

а= 6 378 245 м; б= 6 356 863 м; α= 1: 298,3Размеры эллипсоида Красовского довольно близко совпадают с размерами Земли.Для решения многих задач прикладного значения Землю можно принимать за шар, с радиусом 6 371,11

км.4) Метод проекций. Изображение земной поверхности на сфере и плоскости.В геодезии используют ортогональный метод проектирования, при котором точки земной

поверхности А, В, С, D и Е проектируют отвесными линиями на уровенную (горизонтальную)поверхность и получают горизонтальную проекцию соответствующих точек физической земной поверхности а, б, с, d и е.

Ортогональные проекции линий и площадей пространственных объектов местности будут в общем случае меньше их физических величин, а проекции углов могут быть больше и меньше физических. Равенство физических величин и их проекций обеспечивается лишь для горизонтальных контуров земной поверхности.

Положение горизонтальных проекций точек местности на уровенной поверхности может быть определено координатами, взятыми в какой-либо системе. Координаты – это величины, определяющие положение точек земной поверхности в пространстве относительно принятой системы координат.

Помимо контуров местности, необходимо знать и высотное положение точек местности относительно уровенной поверхности (их высоты или глубины).

Высоты точек, отнесенные к уровню мирового океана, называют абсолютными, а отнесенный к произвольной уровенной поверхности – условными.

5) Система географических координат. Координатными плоскостями, относительно которых определяют положение точек земной поверхности,

являются плоскость экватора земного эллипсоида и плоскость начального меридиана, проходящего через Гринвичскую обсерваторию, расположенную на окраине Лондона. За начало отсчета высот принимают средний уровень Мирового океана. В России отсчет абсолютных высот ведут от нуля Кронштадтского футштока (медная доска с горизонтальной чертой, вделанная в гранитный устой моста через обводной канал в Санкт-Петербурге).

Географической долготой называют двугранный угол между плоскостью меридиана, проходящего через точку, и плоскостью начального меридиана. Долготы отсчитывают от начального меридиана в направлении с запада на восток от 0 до 180 0 или в обе стороны с указанием соответствующего направления «западная» или «восточная».

Географической широтой называют угол, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке и плоскостью экватора. Широты, отсчитываемые от экватора к северу, называют «северными», со знаком плюс; широты, отсчитываемые от экватора к югу, называют «южными», со знаком минус. Они имеют значения от 0 до 900.

Географической высотой точки называют расстояние по нормали от этой точки до поверхности эллипсоида.

6) Зональная система прямоугольных координат Гауса-Крюгера.В основу  этой  системы положено поперечно-цилиндрическая

равноугольная проекция Гаусса-Крюгера  (названа  по  имени  немецких  ученых ее предложивших). В этой проекции поверхность земного эллипсоида меридианами делят на шестиградусные зоны и номеруют с

2

б

а

1-й по 60-ю от Гринвичского меридиана  на восток. Средний меридиан шестиугольной зоны принято называть осевым. 

Географические координаты могут быть распространены на всю поверхность земного элепсоида. В этом их большое достоинство. Однако их применение в массовых геодезических работах затруднено.

В инж. геодезии в связи с этим используют плоские прямоугольные координаты. Для установления связи между географическими координатами любой точки на земном сфероиде и прямоугольными координатами той же точки на плоскости применяют специальный способ проектирования всего земного шара на плоскость по шестиградусным зонам, простирающимся от северного полюса к

южному.Счет зон ведут на восток от нулевого, проходящего через Гринвическую обсерваторию, меридиана.

Каждую полученную таким образом зону проектируют поочередно на плоскость при помощи цилиндра.Если общую фигуру Земли представить в виде сферы, то ось АВ такого цилиндра будет проходить

через центр сферы О. При этом ось вращения Земли РР1 будет перпендикулярна оси цилиндра АВ, и каждая зона будет касаться поверхности цилиндра по своему среднему меридиану.

Каждую зону последовательно проектируют на внутреннюю боковую поверхность цилиндра и получают плоское изображение земной поверхности, называемую равноугольной поперечно-цилиндрической. Она дает не сплошное изображение всей земной поверхности, а с разрывами, увеличивающимися от экватора к полюсам.

В этой системе начало координат в каждой зоне принимают в точке пересечения среднего меридиана с экватором. Средний меридиан зоны принимают за ось абсцисс - х, поэтому его называют еще осевым меридианом. Изображение экватора в виде прямой, перпендикулярной осевому меридиану, принимают за ось ординат.

Оси координат делят плоскость на четыре четверти. Счет четвертей в геодезии ведется по ходу часовой стрелки.

Четверть……………………………..I II III IVЗнак абсцссы………………………..+ - - +Знак ординаты………………………+ + - -Чтобы не иметь отрицательных ординат, ординату осевого меридиана считают равной не нулю, а

(+500 км). Впереди ординаты указывается номер зоны, в которой находится точка. Например, запись ординаты 6 354 125 означает, что точка в шестой зоне и в действительности ордината

y=354 125 – 500 000 = - 145 875 м., то есть точка находится на расстоянии 145 875 м западнее осевого меридиана.

7) Влияние кривизны Земли на горизонтальные и вертикальные расстоянияПредположим, что на поверхности Земли измерена дуга АВ, равная l. Длину касательной АС обозначим

через d. Определим разность между длиной касательной и длиной кривой , которая и покажет влияние кривизны Земли на определение горизонтальных расстояний,

∆d = d – l … , где d = R tgα. Так как угол α величина малая, то можно пользоваться приближенной формулой tgα = α + α3/3 + …, где значение α выражено в радианах, тогда можно записать d = R (l/R + l3/(3R3)) или d = l + l3/(3R2) подставив это выражение в первую формулу , получим∆d = l3/(3R2)

Разность между длиной касательной и кривой:l, км ………………………10 25 50∆d, см …………………….0,82 12,80 103,00Относительная ошибка…..1: 1 200 000 1:200 000 1:50 000Очевидно, что влияние кривизны Земли на определение горизонтальных расстояний при l=10 км составляет 1: 1 200 000 ее длины, что допустимо при самых точных измерениях горизонтальных

расстояний на земной поверхности.Кривизна Земли оказывает значительное влияние на определение вертикальных расстояний. Отрезок

СВ= k выражает это влияние. k=d2/2RПри определении превышений между точками следует учитывать поправку на кривизну Земли, т.к. d, м………100 200 300 10 000k, мм……. 0,8 3,1 7,1 7850,0

3

8) Топографические планы и карты.Картой называют уменьшенное изображение на плоскости горизонтальных проекций контуров и

рельефа значительных участков земной поверхности на плоскости с учетом влияния кривизны Земли.Планом называют уменьшенное и подобное изображение на плоскости горизонтальных проекций

контуров и рельефа относительно небольших участков местности, в пределах которых пренебрегают влиянием кривизны Земли.

Планы, на которых изображены рельеф и ситуационные особенности местности называют топографическими.

Планы, на которых изображены только ситуационные особенности местности без рельефа называют ситуационными.

Степень уменьшения горизонтальных проекций линий местности при изображении их на карте или плане называют масштабом.

Численный масштаб записывают в виде дроби, в числителе которой стоит единица, а в знаменателе – степень уменьшения горизонтальных проекций линий местности. Так, численный масштаб 1:1000 показывает, что все горизонтальные проекции линий местности при переносе их на план уменьшены в 1000 раз, т.е. отрезок в 1 см на плане соответствует расстоянию на местности в 1000 см = 10 м.

При сравнении двух численных масштабов более крупным является тот из них, у которого знаменатель меньше.

Топографические карты бывают:Крупномасштабные – 1:100 000 и крупнее;Среднемасштабные – от 1:200 000 до 1: 1000 000;Мелкомасштабные – мельче 1: 1000 000.Линейный масштаб – это графический масштаб в виде масштабной линейки, разделенной на равные

части с подписанными значениями соответствующих расстояний на местности. На рис. Масштабная линейка имеет основание, равное 2 см. Отрезок слева от нуля разделен на более мелкие части, доли которых оценивают на глаз. Горизонтальная проекция длины АВ на карте масштаба 1:10 000, измеренная с помощью линейного масштаба и измерителя, складывается из четырех оснований справа от нуля, каждое из которых соответствует отрезку 200 м на местности, семи малых делений слева, каждое соответствует 10 м на местности и отрезка, оцениваемого на глаз: АВ= 4*200 м + 7*10 м + 5 м= 875 м.

Поперечный масштаб – это графический масштаб в виде номограммы, построение которой основано на пропорциональности отрезков параллельных прямых, пересекающих стороны угла. На горизонтальной линии поперечного масштаба отложены одинаковые отрезки по 2 см (основания масштаба). Параллельно нижней линии проведены еще 10 линий с одинаковым интервалом друг от друга, а из концов каждого основания восстановлены перпендикуляры. Первые основания на нижней и верхней линиях разделены на 10 частей по 2 мм и концы малых делений соединены наклонными линиями так, что начало каждого малого деления нижней линии соединяется с концом того же деления верхней. Так для масштаба 1:5000 основание поперечного масштаба равно 100 м, малое деление 10 м, а расстояние между наклонной линией и вертикалью, соответственно, 1, 2, 3,…, 9, 10 м. Тогда расстояние АВ, измеренное на плане составит АВ=284,5 м.

Точностью масштаба карты или плана называют отрезок на местности, соответствующий 0,1 мм в масштабе данной карты или плана. Минимальный отрезок – соответствует диаметру укола иглы ножки измерителя и он составляет 0,1 мм. Поэтому точность плана масштаба 1:1000 равна 0,1 м, а карты масштаба 1:25 000 – 2,5 м.

Электронные версии карт ЦММ(цифровая модель местности), ЭК(электронная карта) представляют в памяти ЭВМ всегда в масштабе 1:1.

9) Номенклатура топографических планов и картНоменклатура карт — система обозначения отдельных листов карты. Существует два вида разграфки:

прямоугольная и международная.Разграфкой – называют систему взаимного расположения листов карт различных масштабов.

Изображения значительных территорий в виде карт состоят из многих листов.Номенклатурой называют систему обозначения отдельных листов топографических карт.В основу специальной сборной таблицы положена государственная карта масштаба 1:1000 000. Деление сборной таблицы на листы осуществляется следующим образом: вся земная поверхность

делится меридианами, проводимыми через 60, на 60 колонн. Колонны нумеруют арабскими цифрами, при этом счет ведут от меридиана с долготой 1800.

10) Рельеф земной поверхности и его изображение на планах и картах.Рельефом земной поверхности называется совокупность неровностей физической поверхности земли. Наиболее удобным является принятый в настоящее время способ изображения рельефа на

топографических планах и картах – способ горизонталей. Сущность этого способа заключается в

4

следующем. Поверхность участка Земли через равные промежутки h мысленно рассекают горизонтальными плоскостями. Пересечения этих плоскостей с поверхностью земли образуют кривые линии, которые называются горизонталями. Другими словами, горизонталь - это замкнутая кривая линия, соединяющая точки земной поверхности с одинаковыми высотами. Полученные горизонтали проектируют на горизонтальную плоскость РQ, а затем наносят на план или карту в соответствующем масштабе. Расстояние между соседними горизонталями в плане аб = d называется заложением. Чем больше заложение, тем меньше крутизна ската и наоборот. Для того чтобы на плане отличить гору от котловины, к некоторым горизонталям по направлению ската ставятся черточки, называемые бергштрихами. Надписи на горизонталях, указывающие их отметки, делают так, чтобы верх цифры всегда был направлен в сторону повышения.

Расстояния между секущими плоскостями h называется высотой сечения. Для данного листа плана или карты эта величина постоянная. Чем меньше высота сечения, тем подробнее будет изображен рельеф. Но при слишком малой высоте сечения горизонтали могут слиться, поэтому за нормальную высоту сечения берут величину, которая соответствует 0,2 мм в масштабе плана. Например, при масштабе плана 1:5000 нормальная высота сечения будет равна 1 м. Эта высота может быть и изменена.

Принятые значения высот сечения на топографических планах и картах:1:500; 1:1000 0,25; 0,5; 1,0 1:2000 0,5; 1,0; 2,0 1:5000 1,0; 2,0; 5,0 1:10 000 1,0; 2,5; 5,0 1:25 000 2,5; 5,0; 10,0 1:50 000 10; 20 1:100 000 20; 40Если при данной высоте сечения изменения рельефа не улавливаются горизонталями, то применяют

дополнительные горизонтали с половинной высотой сечения, называемые полугоризонталями, которые проводятся пунктиром.

Горизонтали вычерчиваются цветом жженой сиены (коричнывым). Для удобства чтения карты некоторые горизонтали утолщают. При высоте сечения рельефа 1, 2 и 5 м утолщается каждая пятая горизонталь с отметками кратными 5, 10 и 25 м соответственно. При высоте сечения 0,25; 0,5 и 2,5 м утолщается каждая четвертая горизонталь с отметками, кратными 1, 2 и 10 м.

Местность по рельефу подразделяется на равнинную с углами наклона склонов до 20; пересеченную (холмистую) с углами наклона склонов до 60 и горную с углами наклона склонов более 60.

Из разнообразных неровностей земной поверхности можно выделить основные формы рельефа: горы, котловины, хребты, лощины, седловины.

Для обозначения на планах и картах различных предметов и контуров местности применяют условные знаки.

Масштабными или контурными называют такие знаки, которыми предметы местности изображаются с соблюдением масштаба данной карты или плана, например, леса, луга, пашни, озера и т.д.

Если предмет в данном масштабе не может быть выражен контурным знаком вследствие своей малости, то применяется условный знак, который называется внемасштабным (столбы, указатели дорог, колодцы, геодезические пункты и т.д.).

Существуют пояснительные условные знаки, которые служат дополнением к контурным условным знакам (названия населенных пунктов, рек, озер, материал сооружений, покрытий дорог, числовые значения длины, толщины ширины, грузоподъемности мостов, толщина деревьев в лесу, ширина и глубина рек и т.д.).

Для изображения протяженных объектов местности, длину которых выражают в масштабе карт или планов, а ширину выражают вне масштаба, используют линейные условные знаки.

Условные знаки (не надо все читать, по 2-3 из каждого):Постройки и искусственные сооруженияУсловный

Значение

Условный

Значение

5

знак

знак

-

Жилые строения масштабные

-

Жилые строения немасштабные

-

Разрушенные строения масштабные

-

Разрушенные строения немасштабные

- Постоянные

- Дом лесника

6

стоянки юрт, чумов

-

Пасека

-

Торфоразработки масштабные

- Линии электропередач на деревянных оп

- Линии электропередач на металлических или железобетонных опорах

7

орах

-

Железные дороги двупутные

-

Броды (в числителе - глубина брода в м. в знаменателе качество дна

Растительность

- Узкая полоса леса (2-ср в

- Кустарник

8

ысота в м )

-

Фруктовый сад

-

Смешанный лес

Рельеф

-

Болота непроходимые

-

Ручей, река шире 5 м

- Курга

9

н или бугор масштабные

-

Обрывы масштабные

-

Ямы масштабные

Географические координаты любой точки могут быть определены по топографической карте.

Внутренняя рамка, то есть рамка, ограничивающая картографический материал, на топографических картах представляет собой трапецию, в углах которой подписаны географические координаты – широта и долгота.

Между внешней (оформительской) и внутренней рамкой помещена минутная рамка, позволяющая определять географические координаты точек. На листе карты нанесена координатная сетка, линии которой параллельны осям координат (линиям осевого меридиана и экватора). Координатная сетка подписана и

10

позволяет определять прямоугольные геодезические координаты точек. Размер стороны квадрата координатной сетки соответствует 1 километру в масштабе данной карты.

Над верхней рамкой листа карты указывают номенклатуру листа, название наиболее значительного населенного пункта и систему координат карты. Под нижней рамкой приводят данные о склонении магнитной стрелки, сближении меридианов, схему взаимного положения вертикальной линии сетки и истинного и магнитного меридианов, численный и линейный масштабы, график заложения и указывается год издания карты.

11) Ориентирование линийОриентированием линий называют определение их направлений относительно меридиана с помощью

горизонтальных углов – азимутов, румбов и дирекционных углов.В инженерной геодезии ориентирование линий ведут относительно географического, магнитного или

осевого меридианов.Сориентировать направление-значит определить угол, который составляет это направление с другим

направлением принятым за исходным. В зависимости от выбора исходного направления возможны несколько методов ориентирования.

В прямоугольной системе координат ориентирование линий производят относительно оси абсцисс. Понятие об азимутах, румбах и дирекционных углах.

Ориентировать линию на местности - значит определить ее направление относительно некоторого начального направления. Для этого служат азимуты А, дирекционные углы , румбы r. За начальные принимают направления истинного меридиана Nи, магнитного меридиана Nм и направление Nо, параллельное осевому меридиану или оси Х системы прямоугольных координат

12) Понятие об азимутах, румбах и дирекционных углах.Азимутом называют горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления меридиана по

ходу часовой стрелки до ориентируемого направления. Азимуты изменяются в 0 до 360 и бывают истинными или магнитными. Истинный азимут А отсчитывается от истинного меридиана, а магнитный Ам - от магнитного.

Дирекционный угол - угол, отсчитываемый от северного направления осевого меридиана или линии ему параллельной, по ходу часовой стрелки до направления данной линии. Дирекционные углы для всех точек прямой значительной протяженности одинаковы и подобно азимутам могут меняться от 0 до 3600. Дирекционный угол для точек, расположенных восточнее осевого меридиана, равен α=А – γ, а для точек, расположенных западнее осевого меридиана, - α= А+γ.

Аналогично азимутам, дирекционный угол данного направления называют прямым, а противоположного – обратным.

Румб - горизонтальный острый угол отсчитываемый от ближайшего северного или южного направления меридиана до ориентируемого направления. Румбы имеют названия в соответствии с названием четверти, в которой находится линия, т.е.: северо-восточные СВ, северо-западные СЗ, юго-западные ЮЗ, юго-восточные ЮВ.

Связь между азимутами и румбами в разных четвертях:СВ: r1= А1;ЮВ: r2= 1800 – А2;ЮЗ: r3= А3 – 1800;СЗ: r4= 3600 – А4.13) Сближение меридиановРазность между азимутом А и дирекционным углом α называют сближением меридианов: ϒ=А-α.

Сближение меридианов можно также определить как горизонтальный угол между направлением меридиана в данной точке и линией, параллельной осевому меридиану. Сближение меридианов будет положительным для точек местности, находящихся к востоку от осевого меридиана, и отрицательным – к западу. Зная азимут линии и сближение меридианов в точке, можно вычислить дирекционный угол линии.

14) Магнитное склонениеМагнитное склонение δ- это горизонтальный угол между географическим меридианом и направлением

магнитной стрелки (магнитным меридианом) в данной точке поверхности Земли.Магнитное склонение может быть восточное – положительное и западное – отрицательное. В разных точках Земли оно различно и на территории России колеблется от 00 в районе Калининграда до

200 – в районе Нарьян-Мара. Магнитное склонение меняется в течение суток, месяца, года, а также подвержено вековым колебаниям и воздействию магнитных бурь.

Точки схождения магнитных силовых линий называют магнитными полюсами, которые находятся внутри Земли и не совпадают с географическими полюсами. Прямая, соединяющая магнитные полюса, не совпадает с осью вращения Земли на 11,50 и не проходит через ее центр. Под нижним обрезом топографических карт всегда указывают усредненную для данного района величину магнитного склонения.

11

Характерные углы (азимуты, румбы, дирекционные углы) отсчитываются как от географического меридиана (тогда их называют истинными), так и от магнитного (тогда их называют соответственно магнитными).

15) Ориентирование карт и плановОриентирование карты или плана заключается в их расположении таким образом, чтобы направления

линий на карте и плане были параллельны горизонтальным проекциям тех же линий на местности.Ориентирование осуществляется с помощью компаса или буссоли или по характерным линиям

местности, изображенным на карте или плане (ось дороги, улица, ЛЭП и т.д.). Для ориентирования карты или плана по истинному меридиану с помощью километровой сетки

необходимо знать величины склонения магнитной стрелки δ и сближения меридианов γ, которые можно найти на нижнем срезе карты; северный конец магнитной стрелки устанавливают на отсчет, равный (δ - γ), к востоку или западу от нулевого штриха в зависимости от знака этой величины.

Разность (δ - γ) представляет собой величину угла между направлением магнитной стрелки и вертикальной линией километровой сетки.

16) Решение прямой и обратной геодезической задачРешением задач на картах и планах является определение:географических координат точек (линейка), дирекционного угла, истинного и магнитного азимутов линий (транспортир), отметок точек (Hc=H1+∆H, ∆H=e/d(H2-H1))крутизны ската, построение профиля, линий с заданным уклоном, проведение границ водосборной

площади и т.д.Прямая геодезическая задача состоит в том, что известны координаты точки А- (ХА, YА), расстояние

между точками А и В - d (проекция на горизонтальную плоскость), а также дирекционный угол этой линии – αАВ. Требуется определить координаты точки В – (ХВ, YВ).

Разности координат двух точек называются приращениями координат ∆Х и ∆Y:∆Х= ХВ – ХА,∆Y= YВ – YА

Из решения прямоугольного треугольника АА0В имеем: ∆Х= d cos α ,∆Y= d sin α .Знаки приращений координат зависят от знаков тригонометрических функций.

дано найти Решениех1,у1

α12

s12

х2, у2 х2=х1+Δх=х1+ s cos αУ2=у1+Δу=у1+ s sin α

Обратная геодезическая задача состоит в том, что по известным координатам конечных пунктов линии АВ вычисляют дирекционный угол и горизонтальное проложение этой линии, Вначале вычисляются приращения координат ∆Х и ∆Y:

∆Х= ХВ – ХА,∆Y= YВ – YА

Затем подсчитывается значение румба r и горизонтального расстояния (проложения) d: tg r = ∆Y/ ∆Х, d=∆Х / соs r = ∆Y/ sin r d= Величина дирекционного угла зависит от того, в какой четверти расположена линия. Четверть

устанавливается по знакам приращения координат и с учетом зависимости между румбом и дирекционном углом.

дано найти решениех1,у1

х2, у2

α12

s12

s sin α=у1+у2s cos α= х1+х2tg r = (у1+у2)/( х1+х2)s=(у1+у2)/ sin α=Δx/cosα

17) Получение информации об особенностях ситуации и рельефа территории по топографическим планам и картам: определение прямоугольных координат точек, дирекционного угла, определение отметки точки.

12

Определение прямоугольных координат точек выполняется с помощью координатной сетки, нанесенной на топографической карте. По краям листа карты (плана) на выходах всех линий координатной сетки подписаны значения координат: для горизонтальных линий – значения Х, для вертикальных линий – значения Y. При этом полные значения координат даются лишь для крайних линий координатной сетки, а для всех остальных линий – неполные значения, а именно: две последних цифры. При определении координат точки вначале следует посмотреть, как оцифрована координатная сетка, через какой интервал проведены линии сетки и оценить «на глаз» значения величин ∆Х и ∆Y. Значения ∆Х и ∆Y более точно определяют с помощью циркуля-измерителя и масштабной линейки.

Дирекционный угол α измеряется на карте транспортиром как угол между северным направлением оси Х, или линии ей параллельной, и направлением данной линии; отсчитывается по часовой стрелке и может иметь значения от 0 до 3600. Точность измерения угла топографическим транспортиром равна 0,250.

Дирекционный угол определяется точнее, если вычислить тангенс дирекционного угла по координатам концов линии АВ: tgα= (YВ-YА) / (ХВ – ХА), где YВ,YА, ХВ, ХА – координаты точек А и В. Зная дирекционный угол, можно определить значение азимута, магнитного азимута и румба.

Определение отметки точкиПри решении данной задачи могут встретиться следующие случаи:1) Точка лежит на горизонтали. В этом случае отметка точки равна отметке горизонтали,

которую можно установить по подписям отметок ближайших горизонталей с учетом направления склона, высоты сечения рельефа, а также по бергштрихам и отметкам близлежащих точек.

2) Точка расположена между двумя горизонталями. Вначале определяются отметки двух горизонталей – Н1 и Н2. Отметку точки В – НВ вычисляют путем интерполяции. Для этого через точку В проводится линия, соответствующая кратчайшему расстоянию между двумя горизонталями и измеряются расстояния от точки до горизонталей – l1 и l2. Отметка точки подсчитывается дважды:

НВ' = Н1+l1hсеч./(l1+ l2)

НВ''= Н2 – l2hсеч./(l1+ l2)

Где Н1 и Н2 – отметки горизонталей в метрах, l1 и l2 – расстояния от точки до горизонталей в мм, hсеч. – высота сечения рельефа (2,5 м). За окончательное значение отметки точки В принимается среднее арифметическое из двух значений.

3) Точка расположена внутри замкнутой горизонтали: точка Е.В этом случае отметка точки определяется методом экстраполяции. Прежде всего, необходимо

установить, является ли данная точка вершиной горы или дном котловины. Точка Е – вершина горы, на что указывают подписи горизонталей и бергштрихи. Очевидно, что отметка точки Е больше отметки окружающей ее замкнутой горизонтали на величину, меньшую высоте сечения рельефа. Следовательно, можно считать, что НЕ равна отметке окружающей горизонтали плюс половина высоты сечения рельефа (296,2 м).

18) Получение информации об особенностях ситуации и рельефа территории по топографическим планам и картам: построение продольного профиля местности по заданной линии.

При решении ряда планировочных задач в качестве геодезической основы используются профили (разрезы) местности вертикальной плоскостью. Профили составляются по карте (плану), а также по данным полевых измерений (более точное изображение).

Горизонтальный масштаб профиля принимается равным масштабу карты, а вертикальный масштаб – в 10 раз крупнее. Построение профиля выполняется на миллиметровой бумаге.

Построение точек профиля по их отметкам выполняется от линии условного горизонта. Отметка линии условного горизонта выбирается с таким расчетом, чтобы точка с минимальной отметкой располагалась выше данной линии не менее, чем на 1 см. Отметку лини условного горизонта желательно принять кратной 10 м.

В рассматриваемом примере отметка уреза воды в реке – 157,3 м – является минимальной. Поэтому удобно принять отметку линии условного горизонта равной 150 м.

От линии условного горизонта строится перпендикуляр в каждой точке с известной отметкой и откладываются разности отметок точек и линии условного горизонта. Точки, полученные в результате построения, соединяют прямыми линиями. Полученная ломаная линия является продольным профилем местности по линии СD.

19) Получение информации об особенностях ситуации и рельефа территории по топографическим планам и картам: определение крутизны склона, проведение линии заданного уклона, измерение площади участка местности по карте (плану), определение границ водосборного бассейна.

Определение крутизны склонов.Мерой крутизны склонов является угол наклона склона к горизонту – ν и уклон i - тангенс угла наклона

склона к горизонту:

13

i=tgν = h/dгде h – превышение или разность отметок концов склона, d – горизонтальное проложение

(горизонтальная проекция склона).Уклон выражается в виде десятичной дроби, а также в процентах (сотых долях) и в промилях (тысячных

долях). Например: i= 0,025 = 2,5% = 25‰.Уклон отрезка ав между соседними горизонталями подсчитывается по формуле: i= hсеч. /а , где hсеч –высота сечения рельефа, а – заложение.Уклоны и углы наклона склонов можно определять с помощью масштабов заложений в уклонах и в

углах наклона. По вертикале откладываются соответствующие значения заложений в масштабе данного плана (карты).

В ряде случаев требуется определить среднее значение уклона склона местности между двумя точками: 1. определяются отметки концов склона путем интерполяции между соседними горизонталями НА и НВ,

2. измеряется по плану и подсчитывается с учетом масштаба горизонтальная проекция склона – dАВ в метрах,

3. подсчитывается средняя величина уклона линии АВ: i= (НВ –НА) / dАВ

Проведение линий заданного уклонаЗадается начальная точка, примерное направление линии и уклон. По заданному уклону i вычисляется

величина заложения d0, соответствующая данному уклону: d0= hсеч / i, где hсеч. – высота сечения рельефа. Уклон задается в виде десятичной дроби. Величину заложения для

заданного уклона можно определить по масштабу заложений в уклонах.Из начальной точки q, расположенной на горизонтали, в направлении конечной точки засекается точка p

на соседней горизонтали так, чтобы расстояние qp было равно d0. Затем из точки p до соседней горизонтали откладывается расстояние – заложение d0 и определяется следующая точка – е и т.д. Линия заданного уклона получается в виде ломанной. На рис. показана линия, уклон которой равен 0,018.

Измерение площади участка местности по карте (плану)При определении границ землепользований необходимо знать площади участков местности. Площади

могут быть определены по данным полевых геодезических измерений, по материалам аэрокосмических съемок, а также по картам и планам. Чем крупнее масштаб плана, тем выше точность измерения площади. Наибольшая точность обеспечивается при непосредственном измерении площади на местности.

Проще всего определить площадь земельного участка по карте путем разбивки этого участка на геометрически правильные фигуры, квадраты, треугольники, трапеции и др. Площади таких фигур вычисляются по известным математическим формулам, при этом необходимые измерения сторон фигур выполняются по карте. Общая площадь участка местности получается в результате суммирования площадей составляющих этот участок геометрически правильных фигур.

При определении площадей участков применяется также палетка, которая представляет собой нанесенную на прозрачную основу сетку квадратов. Палетка накладывается на карту или на план, подсчитывается число полных квадратов, площади неполных квадратов определяются на глаз.

Для измерения площадей участков имеется специальный геодезический прибор – полярный планиметр.Если земельный участок представляет собой замкнутый многоугольник, его площадь вычисляется

аналитически по координатам вершин. Для многоугольника с числом вершин n площадь S на основании известной математической зависимости равна:

S= ½ ∑xi (yi+1 – yi-1)S= ½ ∑yi (xi-1 – xi+1) где xi, yi – прямоугольные координаты вершин многоугольника.Координаты вершин многоугольника можно определить графически по карте или плану. Более точный

результат получается при определении координат точек непосредственно на местности путем геодезических измерений.

Определение границ водосборного бассейнаТрасса автомобильной дороги или мостового перехода обычно пересекает большое число

периодических (лога, балки, овраги) и постоянных (ручьи, речки и реки) водотоков, по которым стекает вода, образующаяся в результате таяния снега или выпадения дождей.

Территорию местности, с которой стекает вода в результате таяния снега или выпадения дождей, называют водосбором (или водосборным бассейном).

Водоразделом называют линию на местности, от которой вода стекает влево и вправо. Определение границ водосборных бассейнов и их площадей является наиболее часто встречающейся задачей при проектировании автомобильных дорог и мостовых переходов.

(Водоток по нему вода стекает вниз.)

14

20) Государственная опорная геодезическая сеть.Опорная геодезическая сеть – это система закрепленных на местности специальными знаками точек –

геодезических пунктов, , положение которых определено в общей системе координат (для которых определены их координаты и высоты). Такие точки являются основой для выполнения всех геодезических работ с необходимой точностью в единой системе координат. Опорная геодезическая сеть используется также в других отраслях, например, в космической геодезии, в высшей геодезии и др.

Сначала на территории страны была создана редкая сеть геодезических пунктов, координаты которых определены с высокой точностью. Затем эта сеть была сгущена сетями с меньшими расстояниями между пунктами, однако координаты пунктов этих более плотных сетей определялись соответственно с меньшей точностью (плотность по необходимости).

Геодезические сети строят исходя из общего принципа геодезии – от общего к частному.Геодезическая опорная сеть делится на плановую: определение координат точек Х и Y и высотную:

определение высот точек Н от исходной уровенной поверхности. Если пункты сети имеют все три координаты Х, Y, Н , то такую геодезическую сеть называют планово-высотной.

По своему назначению и точности геодезические сети разделяют на государственные, сети сгущения и съемочные сети.

Точную геодезическую сеть, имеющую координаты, распространенные на всю территорию страны и являющуюся основой для построения других сетей, называют государственной геодезической сетью.

Сеть, полученную в результате развития между пунктами государственной геодезической сети и связывающую их со съемочными сетями, называют геодезической сетью сгущения.

Геодезическую сеть, создаваемую для непосредственного производства топографических съемок, для геодезического обеспечения инженерных работ и решения других научных и практических задач , называют съемочной геодезической сетью.

21) Методы создания плановой опорной сети.Плановые геодезические сети создаются методами триангуляции, полигонометрии и трилатерации. Триангуляция – система треугольников, связанных между собой общими сторонами. В триангуляции

измеряются горизонтальные углы треугольников с помощью высокоточных теодолитов и длина одной или нескольких сторон в цепочке треугольников. Затем вычисляются длины всех сторон треугольников и координаты вершин путем решения прямой геодезической задачи.

По мере удаления от базиса, измеренного в начале сети триангуляции, точность определения сторон треугольников понижается, поэтому для повышения точности и контроля в конце ряда треугольников измеряют еще один базис.

Вершины треугольников закрепляются на местности специальными знаками, которые закладываются на глубину ниже уровня промерзания грунта. Над знаком устанавливается сигнал или пирамида для обеспечения видимости между точками при измерении углов. В городах пункты триангуляции устанавливают на крышах зданий.

Для связи сети триангуляции с существующими геодезическими сетями во вновь создаваемую триангуляцию должны быть включены некоторые пункты ранее созданных сетей.

Для того чтобы в триангуляции было принципиально возможным определение координат всех пунктов, минимальное число измерений сводится: к измерению двух углов в каждом треугольнике, одного базиса сети, дирекционного угла одного из направлений и к определению координат одного из пунктов. Однако при создании триангуляции измерений всегда производят больше минимально необходимого числа. Это нужно для контроля и повышения точности измерений. В ряду триангуляции в каждом треугольнике измерены все три угла, два базиса, их дирекционные углы, а также включены два пункта А и В с известными координатами.

Наличие избыточных измерений дает возможность производить их компьютерную обработку с использованием специального математического аппарата, называемого уравниванием измеренных величин.

Полигонометрия – это опорная сеть, создаваемая путем проложения ходов, в которых измеряются горизонтальные углы и расстояния между точками. По известным значениям координат начальной и конечной точек хода, а также дирекционных углов исходных направлений определяются координаты всех вершин хода. Пункты полигонометрии закрепляются на местности специальными знаками, которые закладываются в грунт или в цокольную часть зданий (в городах).

Трилатерация (линейная триангуляция) этот метод состоит в создании геодезических сетей из треугольников, в вершинах которых размещены геодезические пункты с измерением горизонтальных проекций длин всех сторон.

Высотная геодезическая сеть строится методом геометрического или тригонометрического нивелирования.

22) Правило построения геодезических сетей.

15

Государственная высотная геодезическая сеть создается путем проложения ходов геометрического нивелирования и разделяются на сети I, II, III и IV классов. Точки высотной сети закрепляются реперами и марками. В городах репер часто устанавливают в цокольной части зданий (стенной репер).

Нивелирная сеть I класса создается нивелированием I класса (высокой точности) с применением высокоточных современных приборов и методик. Методика нивелирования I класса чрезвычайно сложна. Его выполняют в прямом и обратном направлениях по двум парам костылей или кольев, образующих два независимых хода нивелирования. Нивелирование ведут при равных плечах по 50 м , а неравенство расстояний от нивелира до реек на станции допускается не более 0,5 м. Нивелирные ходы I класса образуют полигоны периметром порядка 800 км и служат основой для высотных ходов II класса. Невязки в превышениях не должны превышать ±0,5 , мм (где L – длина двойного нивелирного хода, км).

Нивелирование I класса повторяют каждые 25 лет по тем же ходам с целью изучения динамики вертикальных смещений земной коры.

Нивелирную сеть II класса создают нивелированием II класса. Нивелирные ходы II класса прокладываются внутри сети I класса, как правило, вдоль железных и автомобильных дорог, при этом они образуют полигоны периметром порядка 500-600 км.

Нивелирные ходы I и II классов обязательно привязывают к морским водомерным постам. Основное назначение нивелирных сетей I и II классов состоит в создании единой высотной основы на территории страны (Балтийская система высот).

Нивелирные ходы II класса сгущают нивелирными сетями III класса, которые в свою очередь сгущают нивелирными сетями IV класса.

Каждый нивелирный ход III и IV классов должен обязательно привязываться обоими концами к знакам нивелирных сетей более высоких классов или образовывать замкнутые полигоны.

Работы по построению и развитию Государственной геодезической сети осуществляются аэрогеодезическими предприятиями Роскартографии. В России насчитывается свыше 300 тыс. пунктов государственной геодезической сети.

В дополнение к государственной геодезической сети создается сеть съемочного геодезического обоснования, которая служит основой для съемки местности в крупных масштабах, а также для разбивочных работ на стройплощадке.

23) Разделение геодезических сетей по своему значению и точности.Государственные геодезические сети страны подразделяются на 1, 2, 3 и 4 классы.Государственная сеть 1 класса проложена рядами триангуляции по параллелям и меридианам, которые

образуют звенья длиной по 200-250 км.Звенья, пересекаясь между собой образуют систему триангуляционных полигонов с периметрами

порядка 800-1000 км. На пересечениях звеньев триангуляции измеряют базисные стороны с относительной погрешностью, не превышающей 1:400 000. В пунктах на концах базисных сторон триангуляции или крайних линий полигонометрических ходов выполняют астрономические измерения широты и долготы, а также азимута или дирекционного угла направления (так называемые пункты Лапласа).

Длины сторон полигонометрических ходов 1 класса измеряют с относительной ошибкой 1:300 000. Горизонтальные углы в сетях 1 класса измеряют высокоточными теодолитами типа Т-05 со среднеквадратическими ошибками угловых измерений на пунктах триангуляции

mβ= 0,5´´и на пунктах полигонометрии - mβ= 0,7´´ .Геодезическая сеть 1 класса является геодезической основой для дальнейшего развития сетей в единой

системе координат на всей территории страны.Внутри полигонов 1 класса методами триангуляции и полигонометрии создается геодезическая сеть 2

класса. Базисные стороны в сетях триангуляции 2 класса измеряют не реже чем через 25 треугольников с относительной погрешностью не более 1:300 00, а стороны полигонометрии – не более 1: 250 000. Горизонтальные углы в триангуляции и полигонометрии 2 класса измеряют теодолитом Т-1 с погрешностью, не превышающей mβ= 1,0´´

Сеть геодезических пунктов 2 класса сгущают пунктами геодезических сетей 3 и 4 классов. Относительную допустимую ошибку измерения длин базисных сторон в триангуляции 3 и 4 классов принимают1: 200 000, а в полигонометрии – 2:200 000 и 1:500 000 соответственно. Горизонтальные углы измеряют точными теодолитами типа Т-2 с допустимой среднеквадратической ошибкой mβ= 1,5´´ для сетей 3 класса и mβ= 2,0´´ - 4 класса.

24) Элементы теории погрешности измерений. В основу теории ошибок положены следующие свойства случайных ошибок:- малые ошибки встречаются чаше, а большие реже.- ошибки не превышают известного предела.- положительные и отрицательные ошибки, одинаковые по абсолютной величине, одинаково часто

встречаются.

16

- сумма ошибок, деленная на число измерений, стремится к нулю при большом числе измерений.25) Понятие об измерении. Измерение - процесс сравнения физической величины с единицей меры, другой однородной

величиной. В инженерной геодезии за единицы измерений приняты метр, градус, минута, радиан.26) Единицы угловых и линейных измерений. Один метр - длина пути, проходящего электромагнитной волной в вакууме за 1/С долю секунды, где С =

299792458.Один градус - 1/90 часть прямого угла (1 = 60', 1'= 60"). Центральный угол, опирающийся на дугу

окружности равную радиусу называется радианом (1 рад.= 57.3 = 3438'= 206265").27) Погрешности измерений и их виды. Измерения различают равноточные и неравноточные.

Равноточные – это результаты измерений однородных величин, выполняемые с помощью приборов одного класса, одним и тем же методом, одним исполнителем при одних и тех же условиях. Все остальные измерения относятся к неравноточным.

Погрешности бывают систематические, грубые, случайные. Грубые -возникают в результате невнимательности (просчеты, неверные записи). Для их устранения измерения повторяют несколько раз.

Систематические - обусловлены неточностью измерительных приборов. Для уменьшения влияния вводят поправки.

Случайные погрешности обусловлены несовершенством приборов, изменением условий измерений, личными ошибками, неточным наведением и другими. Случайные погрешности определяются по формуле

i= li - Х,где li - результат измерения, Х - истинное значение определяемой величины. Статистические свойства случайных погрешностей: 1. Свойство ограниченности (при данных условиях измерений случайные погрешности не могут

превышать предела i < пред. В качестве предельной погрешности с вероятностью р = 0.9973 принимают утроенное значение стандарта iпред.= 3m;

2. Свойство плотности - малые по абсолютной величине погрешности появляются чаще больших. 3. Свойство компенсации - среднее арифметическое из случайных погрешностей стремится к нулю

при неограниченном возрастании числа измерений lim i= 0; 4. Свойство симметрии - одинаковые по абсолютной величине положительные и отрицательные

погрешности равновозможны.График нормального распределения случайных погрешностей.28) Цифровые карты, геоинформационные системы и их использование в деле охраны

памятников истории и культуры.Цифровые карты создаются на базе компьютерных технологий по данным аэрокосмических и наземных

съемок, а также путем дигитализации (цифрования) уже имеющихся так называемых «бумажных» или традиционных топографических карт. Цифровая топографическая основа регулярно обновляется. Для земельно-кадастровых, инженерных и других служб необходима крупномасштабная цифровая топооснова: 1:500 и 1:2 000.

Цифровые карты имеют следующие преимущества по сравнению с традиционными топографическими картами:

1) существенно, на порядок, увеличивается объем информации о территории, что соответственно расширяет круг пользователей;

2) информация может быть представлена в режиме реального времени;3) информация выдается в разных формах изображения, в том числе в виде

пространственных модулей местности (3D – моделирование), в мультимедийном виде и др.

Геоинформационные системы (ГИС) – это по существу компьютерная энциклопедия, обеспечивающая сбор, хранение, обработку и визуализацию различной информации о территории. ГИС создаются на основе цифровых карт и подразделяют как по охвату территории (ГИС – региона, ГИС – города и др.), так и по назначению (многоцелевые, специализированные и др.)

Например, ГИС города формируется по данным архитектурно-планировочных и градостроительных организаций, земельных комитетов, экологических, геодезических, инженерных служб.

Традиционная структура построения ГИС – это:1) пространственные данные, т.е. слои цифровой карты;2) атрибутивные (семантические) данные с характеристикой каждого объекта (базы данных –

БД). Например, для архитектурных сооружений в БД вводятся следующие данные: адрес, этажность, материал постройки, вид собственности, год постройки и т.д.

Между пространственными и атрибутивными данными поддерживается постоянная связь. Объекты, представленные пространственными данными, разделяются на 3 группы: точки, дуги и полигоны

17

(площадные объекты). Точка – это объект, представленный двумя координатами Х,Y и не имеющий размеров, например: столб, люк. Дуга (линия) – объект, представленный набором пар координат и имеющий только одну размерность – длину. Ширина несущественна, т.е. не выражается в данном масштабе. Например, границы, горизонтали, оси улиц, линии коммуникаций. Полигонами обозначаются объекты типа: леса, пашни, земельные участки.

С точки зрения функционального назначения ГИС можно рассматривать как:систему управления, предназначенную для обеспечения принятия решений по оптимальному

управлению разнообразными пространственными объектами (земельные угодья, природные ресурсы, городские хозяйства, транспорт, экология и т.д.);

автоматизированную информационную систему, объединяющую технологии и технологические процессы известных информационных систем типа САПР (проектирования), АСНИ (научные исследования), АСИС (информационные системы);

геосистему, включающую технологии (прежде всего технологии сбора информации) таких систем, как географические информационные системы (ГИС), системы картографической информации (СКИ), автоматизированные системы картографирования (АСК), автоматизированные фотограмметрические системы (АФС), земельные информационные системы (ЗИС), автоматизированные кадастровые системы (АСК) и т.д.;

систему, использующую базы данных, характеризуемую широким набором данных, собираемых с помощью различных методов и технологий, и объединяющие в себе как базы данных обычной (цифровой) информации, так и графические базы данных. При этом особую роль здесь приобретают экспертные системы;

систему моделирования, использующую в максимальном объеме методы и процессы математического моделирования, разработанные и применяемые в рамках других автоматизированных систем;

систему получения проектных решений, использующие методы автоматизированного проектирования в САПР, но и решающую ряд других специфических задач, например согласования принципиальных проектных решений с землепользователями, заинтересованными ведомствами и организациями;

систему представления информации, являющуюся развитием автоматизированных систем документационного обеспечения (АСДО) и предназначенную для получения картографической информации с различными нагрузками и в различных масштабах;

интегрированную систему, объединяющую в единый комплекс многообразный набор методов и технологий на базе единой географической информации;

прикладную систему, не имеющую себе равных по широте применения, в частности, на транспорте, навигации, военном деле, топографии, географии, геологии и т.д.;

систему массового пользования, позволяющую применять картографическую информацию на уровне деловой графики для широкого круга пользователей, когда используют картографические данные, далеко не всегда создавая для этой цели топографические карты.

Цифровая карта (ЦК) – цифровая модель местности, записанная на машинном носителе информации в установленных структурах и кодах, сформированная на базе законов картографии в принятых для карт проекции, разграфке, системе координат и высот, по точности и содержанию соответствующая карте определенного масштаба.

Электронная карта (ЭК) – векторная или растровая топографо- тематическая карта, сформированная на машинном носителе информации в принятой проекции, системе координат и высот, условных знаков, предназначенная для отображения, анализа и моделирования, а также для решения расчетных и информационных задач по данным о местности и обстановке.

Векторное представление графической информации (векторная модель данных) - цифровое представление точечных, линейных и полигональных пространственных объектов в виде координатных пар с описанием только геометрии объекта.

Растровое представление графической информации (растровая модель данных) – это цифровое представление пространственных объектов в виде совокупности ячеек растра (пикселей). Пиксель – это неделимый двухмерный элемент изображения, наименьшая из его составляющих, получаемая в результате сканирования изображения или электронного фотографирования и характеризуемая прямоугольной формой и размерами, определяющими пространственное разрешение изображения.

При растровом представлении графической информации разрешение получаемого графического изображения характеризуется минимальным линейным размером наименьшего участка пространства (поверхности), отображаемым одним пикселем или числом пикселей на единицу длины изображения (например, dpi – число пикселей на дюйм).

Существуют способы и технологии перехода от одних представлений графической информации в ГИС к другим, например векторно-растровое или растрово-векторное.

29) Понятие о земельных и градостроительных кадастрах.

18

Земе�льный када�стр — систематизированный свод документированных сведений о природном, хозяйственном и правовом положении земель. Одним из важнейших элементов ГИС города является земельный кадастр, создаваемый на основе электронных планов 1:500, 1:2 000 и 1:5 000.

Градостроительный кадастр - это государственная система хранения и использования геопространственных данных о территории, административно-территориальных единицах, экологических, инженерно-геологических условий, информационных ресурсов государственных строительных норм, стандартов и правил для удовлетворения информационных потребностей в планировании территорий и строительства. Он создается и поддерживается (ведется) в режиме реального времени. На основании кадастра создается генеральный план города.

Государственный земельный кадастр (ГЗК) – это территориальная привязка, учет ресурсов и регулирование их правового взаимодействия.

Кадастр (фр. cadastre) — список, реестр чего-либо или кого-либо, например, землепользователей, подлежащих налогообложению

30) Применение топографических карт и планов при разработке градостроительной документации.

Топографические карты и планы, а также аэрофотоснимки являются основными источниками информации о территории проектирования. На основании изучения данных карт и планов проводится комплексная градостроительная оценка местности. Топографию местности (рельеф, растительность, гидрографию) необходимо учитывать при разработке проектов планировки и застройки городов. Природные условия, присущие данной территории, оказывают влияние, а иногда и предопределяют архитектурно-планировочное решение.

По картам и планам определяются:- границы и площади поселений, численность населения;- границы и площади землевладений;- наличие и расположение промышленных объектов;- степень развития дорожно-транспортной сети; особенности рельефа;- наличие и расположение растительности и ее характеристика;- особенности гидрографии и наличие гидротехнических сооружений.Вся графическая градостроительная документация о застройке территорий городских и сельских

поселений создается на основе топографических карт и планов. В зависимости от стадии проектирования используются карты и планы различных масштабов, наибольшее применение имеют карты крупных масштабов: 1:100 000 – 1:5 000; а также топографические планы.

Территориальные комплексные схемы градостроительного планирования развития территории субъектов Российской Федерации создаются на топографических картах масштабов 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000 и мельче. Такие схемы определяют зонирование территории и основные направления сохранения объектов исторического и культурного наследия: музеи и заповедники, музейные комплексы и т.п.

Различают следующие стадии градостроительного проектирования: 1 – проект генплана, 2 – проект планировки, 3 – проект застройки.

В соответствии с «Инструкцией о порядке разработки, согласования, экспертизы и утверждения градостроительной документации» (Госстрой РФ, 2002 г.) генеральные планы городов разрабатываются на основе топографических карт, причем масштаб карты зависит от численности населения: генеральный план города с проектной численностью населения 500 тыс. человек и более выполняется в масштабе 1:25 000-1:10 000; города с проектной численностью населения 100 -500 тыс. человек – в масштабе 1:10 000 – 1:5 000; города, другого поселения с проектной численностью населения от 10 тыс. до 100 тыс. человек – в масштабе 1:5 000; города, другого поселения с расчетной численностью населения менее 10 тыс. человек – в масштабе 1:2 000.

Проект планировки разрабатывается для частей планировки поселений. Графическая часть проекта планировки создается на базе топографических планов масштабов 1:2 000 и 1:1 000.

Основным документом проекта планировки является проект красных линий. Красные линии – это границы, отделяющие территории кварталов, микрорайонов от улиц, проездов и площадей. Координаты основных точек и углы ориентирования прямолинейных участков красных линий должны быть известны.

Линии регулирования застройки – это границы застройки, устанавливаемые при размещении зданий с отступом от красных линий или границ земельного участка.

Проект застройки разрабатывается для территории кварталов, микрорайонов и других элементов планировочной структуры городских и сельских поселений в границах установленных красных линий или границ земельных участков. Проект застройки создается на базе топографических планов масштаба 1:500 и 1:1000 и включает: генеральный план застройки, план благоустройства и озеленения, схему организации рельефа, план земляных масс, схему инженерной инфраструктуры.

19

Принципы организации геодезических работ: а) производства работ от общего к частному; б) контроля работ.

31) Угловые измерения.Угловые измерения необходимы для определения взаимного положения точек в пространстве и

используются при развитии триангуляционных сетей, проложений полигометрических и теодолитных ходов, выполнении топографических съемок, решении многих геодезических задач при строительстве различных объектов. Необходимая точность измерений и построений горизонтальных и вертикальных углов на местности составляет от десятых долей секунды до одной минуты.

32) Устройство теодолита.Основным угломерным прибором на местности является теодолит - оптико-механический прибор, с

помощью которого измеряют горизонтальные и вертикальные углы, расстояния и магнитные азимуты. Основные узлы и принадлежности технического теодолита:

1) горизонтальный круг, состоящий из лимба - оцифрованной по ходу часовой стрелки круговой полосы с градусными делениями;

2) алидада - часть, расположенная соосно с лимбом и несущая элементы отсчетного устройства; 3) цилиндрический уровень - предназначен для приведения плоскости лимба горизонтального круга

в положение перпендикулярное относительно отвесной линии (горизонтальное положение); 4) зрительная труба - состоит из объектива, окуляра, сетки нитей и фокусирующего устройства с

кремальерой; 5) вертикальный круг - устроен аналогично горизонтальному и предназначен для измерения углов

наклона; 6) подъемные винты - служат для приведения пузырька цилиндрического уровня на середину; 7) становой (закрепительный) винт - закрепляет теодолит на штативе и позволяет подвесить нитяной

отвес. Основные геометрические оси теодолита: 1) ОО1 - ось вращения прибора (вертикальная ось теодолита), 2) UU1 - ось цилиндрического уровня (касасельная к внутренней поверхности ампулы в

нульпункте), 3) WW1– визирная ось зрительной трубы(прямая,соединяющая оптический центр объектива и

крест сетки нитей), 4)VV1 - ось вращения зрительной трубы. Геометрические требования, предъявляемые к осям: 1)UU1 OO1, 2)WW1 VV1, 3)VV1 ОО1.33) Установка теодолита в рабочее положение.1) центрирование - установка центра горизонтального круга над вершиной измеряемого угла.

Выполняется с помощью нитяного отвеса или оптического центрира, перемещением ножек штатива и с последующим передвижением прибора на головке штатива. Погрешность центрирования зависит от требуемой точности выполняемых работ и не должна превышать 3 мм при измерении горизонтальных углов для решения большинства инженерных задач;

2) горизонтирование - приведение плоскости лимба горизонтального круга в горизонтальное положение, т.е. установка вертикальной оси вращения теодолита (ОО1) в отвесное положение. Для этого устанавливают цилиндрический уровень параллельно двум подъемным винтам и вращая их одновременно в противоположные стороны выводят пузырек уровня на середину ампулы. Затем поворачивают цилиндрический уровень на 90 по направлению третьего подъемного винта и, вращая его, опять выводят пузырек в нульпункт. Эти действия повторяют до тех пор пока пузырек не будет отклоняться от центра ампулы более чем на одно деление. При измерении вертикальных углов отклонение пузырька от середины не должно превышать полделения;

3) подготовку зрительной трубы для наблюдений по глазу – вращением окуляра (от -5 до +5 диоптрий) до получения четкого изображения сетки нитей на светлом фоне - и по предмету - вращением кремальеры до четкого изображения визирной цели. Если изображение предмета не совпадает с плоскостью сетки нитей, то при перемещении глаза относительно окуляра точка пересечения нитей будет проецироваться на различные точки наблюдаемого предмета. Возникает параллакс, который устраняется небольшим поворотом кремальеры.

34) Измерение горизонтальных углов и магнитных азимутов направления. Для измерения горизонтальных углов в инженерной геодезии применяют способы приемов, круговых

приемов и повторений.Способ приемов. Над вершиной В измеряемого угла =АВС (таблица 26.1) центрируют и

горизонтируют теодолит, а на точках А и С устанавливают визирные цели. Измерение горизонтального угла способом приемов (способ отдельного угла) заключается в том, что один и тот же угол измеряется дважды, при двух положениях вертикального круга относительно зрительной трубы: при круге слева (КЛ) и при

20

круге справа (КП). При переходе от одного приема к второму зрительную трубу переводят через зенит и смещают лимб горизонтального круга на 1 ...5 . Эти действия позволяют обнаружить возможные грубые ошибки при отсчетах на лимбе и уменьшить приборные погрешности. Так как лимб оцифрован по ходу часовой стрелки наведение зрительной трубы принято выполнять сначала на правую точку, а затем на левую. Контролем измерений горизонтального угла является разность значений угла, полученная из двух измерений (КЛ и КП), не превышающая двойную точность отсчетного устройства, т.е. кл - кп 2t.

Cпособ круговых приемов применяется при измерении нескольких горизонтальных углов с общей вершиной М (таблица 26.2) и выполняется двумя полуприемами, при двух положениях вертикального круга КЛ и КП. При визировании на начальную точку 1 отсчет по горизонтальному кругу при КЛ устанавливают чуть больше нуля, в нашем примере 0 01.5'. Затем наводят трубу последовательно по ходу часовой стрелки на точки 2, 3, 4, 1 и берут отсчеты. Разность начального и конечного отсчетов на точку 1 не должна превышать двойную точность отсчетного устройства.

Второй полуприем наблюдений при КП выполняют против хода часовой стрелки при первоначальной установке горизонтального круга в последовательности 1, 4, 3, 2, 1. Убедившись в допустимости начального и конечного отсчетов, вычисляют: значения двойной коллимационной погрешности 2с=КЛ-КП+180 , средние отсчеты по направлениям аi=(КЛi+КПi)/2-180 , среднее направление на начальную точку 1 из четырех отсчетов, приведенные направления.

Для повышения точности измерений делают несколько круговых приемов, а перед каждым приемом горизонтальный круг переставляют

Способ повторений позволяет несколько повысить точность измерений отдельного горизонтального угла за счет уменьшения погрешностей отсчетов на результат измерений. Сущность способа заключается в многократном (n) откладывании на лимбе величины измеряемого угла. Отсчеты берут только в начале (a) и в конце (b) наблюдений, а значение угла вычисляют по формуле

= (b-a)/n . Магнитные азимуты направлений измеряют теодолитом при помощи ориентир-буссоли. Для этого

ориентир-буссоль устанавливают в специальный паз, имеющийся на вертикальном круге теодолита, и закрепляют ее винтом. Положение магнитной стрелки наблюдают в зеркале, которому придают нужный наклон. Магнитная стрелка показывает направление магнитного меридиана, от которого отсчитывают магнитный азимут или румб заданного направления.

35) Вертикальный круг теодолита.Вертикальный круг теодолита служит для определения углов наклона линий или зенитных расстояний

z. Угол наклона называют углом в вертикальной плоскости между горизонтальной линией и визирным лучом, направленным на наблюдаемую точку.Зенитным расстоянием z называют угол в вертикальной плоскости между отвесной линией и визирным лучом, направленным на наблюдаемую точку. Зенитное расстояние дополняет угол наклона до 900: z = 900 -

36) Место нуля.Место нуля(МО) – отсчет по лимбу вертикального круга при горизонтальном положении оси

цилиндрического уровня. При измерении горизонтального угла лимб горизонтального круга неподвижен и вращается алидада, а при измерении угла наклона алидада вертикального круга неподвижна и вращается лимб вместе со зрительной трубой.

37) Измерение углов наклона.Принцип измерения угла наклона такой же, как и при измерении горизонтального угла. Угол наклона

определяют как разность двух отсчетов, полученным при визировании по двум сторонам угла. Но т.к. одной из сторон углов наклона всегда является горизонтальная линия, когда отсчет по лимбу равен месту нуля, то измерение угла наклона сводится лишь к отсчету по лимбу при визировании на наблюдаемую точку, только перед отсчетом пузырек уровня при алидаде вертикального круга приводят на середину установочным винтом.

Если место нуля неизвестно, то угол наклона измеряют визированием на точку дважды при Л и П и по результатам двух отсчетов вычисляют угол наклона ν и место нуля МО. Такое измерение угла наклона называют измерением полным приемом.

У теодолитов последних моделей вертикальный круг подписан от нуля в обе стороны и со знаком «-» по ходу часов, со знаком «+» против.

При круге лево ν=Л-МО (1)При круге право ν=(-П)+МО (2)38) Линейные измерения.Линейные измерения на местности производят непосредственным (с помощью специальных мерных

приборов) или косвенным методами (с помошью дальномеров). Для непосредственного измерения расстояний используют землемерные ленты, измерительные рулетки или инварные проволоки, которые последовательно укладывают в створе измеряемой линии. При вычислении длины линии учитывают

21

поправки, связанные с компарированием мерного прибора, его температурой и углом наклона линии к горизонту. С помощью стальных лент и рулеток длины линий измеряют с относительной погрешностью 1:1000 - 1:5000 в зависимости от методики и условий измерений.

39) Компарирование мерных приборов.Все линейные мерные приборы перед началом измерений компарируют. Прежде чем применять мерный

прибор, его рабочую длину сравнивают с эталонной (контрольной), длина которой известна с высокой точностью. Такое сравнение называют компарированием. Компарирование осуществляют на специальных устройствах компараторах в полевых или стационарных условиях.

Если рабочий прибор и эталон имеют одинаковую номинальную длину, то сравнение производят на ровной поверхности путем непосредственного измерения разности их длин. В этом случае длину lр мерного прибора можно вычислить по формуле:

lр = l0 + Δlкгде l0 – номинальная длина ленты; Δlк – поправка за компарирование рабочей ленты, Δlк = Δl + lэ. Здесь

Δl – поправка в длину рабочей ленты в сравнении с эталоном; lэ – поправка в длину эталона в сравнении с номиналом.

Компарирование мерных приборов в полевых условиях выполняют на полевом компараторе длиной 100-120 м, закрепленном грунтовыми знаками с металлическими пластинами в верхних торцах, на которых обозначены нулевые штрихи. Длину Dк такого компаратора определяют с точностью в 3-5 раз выше точ-ности рабочей ленты. После многократных измерений длины Dp компаратора рабочей лентой поправку за компарирование вычисляют по формуле

Δlк = (Dк –Dр)/n,где n – число уложений рабочей меры в длине компаратора.На строительных площадках измеряемые расстояния часто короче длины мерного прибора. В таком

случае определяют поправки в длину каждого метра. Компарирование метровых делений ведут с помощью контрольной линейки, имеющей цену наименьшего деления 0,2 мм. Показания отсчитывают через микроскоп.

40) Вешение, обозначение и измерение длин линий на местности.Вешение линии. Вешением называют процесс установки вех в вертикальной плоскости между крайними

точками прямой. Т.к. линии измеряют лентами путем откладывания их по земле, то следят за тем, чтобы между точками расстояние по земной поверхности было кратчайшим. Для этого мерный прибор не должен отклоняться в сторону от направления линии и откладывать его надо в створе измеряемой линии. Установку вех называют вешением. Это необходимо для линий более 200м для повышения точности съемки. Устанавливают их с помощью теодолита в середине линии. Для контроля измерений расстояний каждая

линия измеряется в прямом и обратном направлении. Допустимое расхождение (Dпр - Dобр) Dср 1/2000.

Вешение «на глаз» или с помощью бинокля осуществляют между крайними точками линии А и В, находящимися на расстоянии прямой видимости. Для этого один исполнитель становится за вехой А, а второй по его командам устанавливает вехи 1,2,3,4 и т.д. в створе линии А-В. Такой способ вешения от дальней точки к ближней называют вешением «на себя». При продлении линии А-В второй исполнитель по командам первого последовательно устанавливает вехи 1,2,3 и т.д. Такой способ вешения от ближней точки к дальней называют вешением «от себя». Он является менее точным, поскольку веха В создает за собой сектор отсутствия видимости и каждая последующая веха устанавливается с точностью меньшей, чем предыдущая. Вешение с помощью теодолита используют при изысканиях и строительстве линейных инженерных объектов, когда положение точек прямых на местности нужно обозначить с высокой точностью.

Обозначение – колышки, вехи (Веха – деревянный или металлический шест с металлическим наконечником длиною 2,0 и диаметром 3,5-4,0 см, раскрашенный полосками красного и белого цветов длиною по 20 см) или что-то типа того.

Измерение: Перед измерением по створу обозначенной вехами линии выравнивают грунт, убирают препятствия. Измерение линии ведут два мерщика - задний и передний. Ленту разматывают с кольца, укладывают по направлению створа, не допуская перекручивания полотна. Задний мерщик закрепляет шпилькой вырез ленты у начальной точки линии и, зафиксировав ногой полотно ленты впереди шпильки, движением руки показывает направление движения переднему мерщику в створе измеряемой линии. Передний мерщик держит в левой руке 5 шпилек и ручку ленты. Натянув ленту по створу, он закрепляет шпилькой свой конец ленты и знаком сообщает заднему мерщику об этом. Задний мерщик берет свою шпильку, передний снимает ленту со шпильки (шпилька остается в земле), оба вместе с лентой идут вдоль линии. Дойдя до первой, воткнутой в землю шпильки, задний закрепляет на ней ленту и вновь направляет переднего в створ измеряемой линии. Передний, натянув ленту, втыкает вторую шпиль-icy, дает знак заднему и т.д. Таким образом, в процессе измерения передний мерщик втыкает шпильки, а задний их подби-рает. В момент, когда передний воткнул свою 5 шпильку, у заднего в руке будет 5 шпилек. Задний мерщик

22

передает их переднему, передачей фиксируется в журнале измерений. В конце линии измеряется отрезок г между последней шпилькой и конечной точкой линии.

Длину линии D вычисляют по формулеD – 100k + 20(n - 1) + г,

где k - число передач; n - число шпилек у заднего мерщика.При измерении расстояний рулеткой конечные штрихи ее фиксируют на местности тонкими гвоздями, а

на твердом покрытии дорог прочерчиванием.Если поправка за компарирование ленты Δl больше 2 мм, то в измеренные расстояния вводят поправку

за компарирование. Если температура воздуха t отличается от температуры компарирования t больше чем на 8—10°, то в измеренное расстояние вводят поправку за температуру: Δt = aD(t—t0), где а — термический коэффициент расширения (для стали а = 0,0000125).

Линию для контроля измеряют дважды — в прямом и обратном направлениях и среднее арифметическое двух измерений принимают в качестве окончательного результата. Точность измерений лентой ЛЗ равна 1:2000; при благоприятных условиях она в 1.5—2 раза выше, а при неблагоприятных—1 : 1000.Для контрольного измерения нередко используют другой мерный прибор.

41) Определение неприступных расстояний.В инженерной практике встречаются случаи, когда нельзя непосредственно измерить мерной лентой

расстояние AB из-за каких-либо препятствий (реки, глубокие овраги, строящиеся объекты, карьеры, заросли и т.д.). Такие расстояния называются неприступными.

Пусть требуется определить длину линии AB = d, пересекающую водную преграду. Разбивают треугольник ABC, в котором измеряют мерной лентой с контролем длину базиса AC=b1 и теодолитом - горизонтальные углы β1 и β2. Длину базиса b1 выбирают так, чтобы треугольник ABC был близким к равно-стороннему.

Для контроля целесообразно измерить и угол β3 при точке B. В треугольнике ABC сумма измеренных углов должна быть равна 180:

β1+β2+β3=180.Величина fβ= (β1+β2+β3)-180, т.е. отклонение суммы углов в треугольнике от теоретического значения е

называется угловой невязкой.Величина fβ не должна быть более предельной невязки Δβ=1’√3=1,7’. Невязку распределяют с обратным

знаком равными долями на все углы треугольника. Поправки в углы:δβ=-fβ/3;исправленные углыβиспр=βизм+ δβПосле распределения невязки должно выполняться условие суммы углов. Искомое расстояние AB

находят из треугольника ABC по теореме синусов, используя исправленные значения углов:d=(b1sinβ1)/sinβ3.Для контроля определения расстояния AB разбивают второй треугольник ABC' на базисе b2, в котором

производят аналогичные измерения и вычисления:d'=(b2sinβ5)/sinβ6.Если базисы b1 и b2 измерены с точностью 1:2000, то предельное расхождение между значениями d и d',

полученными из двух треугольников, не должно быть более 1:1500 его средней длины. За окончательное значение принимают среднее арифметическое из двух результатов.

В случае, когда между точками а и в нет взаимной видимости и нет возможности измерить угол в точках А и в, измеряют длину базисов b1 и b2 и угол β между ними. Тогда искомое расстояние d определяют по теореме косинусов

D=√(b12+b22-2b1b2cosβ)Для контроля разбивают треугольник ABC' и, выполнив соответствующие измерения, вычисляют длину

d неприступного расстояния с использованием базисов b1, b2 и угла β' при точке C'. Наиболее благоприятным считается вариант, когда b1=b2 и угол β близок к 90.

42) Оптические дальномеры.Оптические дальномеры разнообразных конструкций все еще находят применение в практике

производства инженерных геодезических работ, поскольку позволяют определять расстояния дистанционным способом.

По конструктивным особенностям оптические дальномеры подразделяют на нитяные и двойного изображения.

Принцип измерения расстояний этими дальномерами основан на решении прямоугольных или равнобедренных треугольников, которые образуются между глазом наблюдателя и базой дальномера, т. Е. реализуется параллактический метод измерения расстояний.

23

Угол β в этом треугольнике весьма мал и его называют параллактическим, а противолежащую ему сторону b— базой. Биссектриса D угла β перпендикулярна базису b, поэтому b/2D = tg(β/2) или для малых углов b/D = β/ρ, где ρ – радиан, тогда:

D =(ρ/β)bОдну из величин принимают постоянной, а другую измеряют. В соответствии с этим различают:- дальномеры с постоянным углом и переменной базой – нитяной дальномер;- дальномеры с переменным углом и постоянной базой – устаревший дальномер двойного изображения;- с переменными параллактическим углом и базой в виде вертикальной рейки вне прибора –

применяется во всех еще используемых на практике номограммных тахеометрах.43) Нитяной дальномер.Наиболее распространенным оптическим дальномером является нитяной дальномер с постоянным

параллактическим углом. Этот дальномер имеется в зрительных трубах геодезических приборов и состоит из двух горизонтальных штрихов, называемых дальномерными нитями, расположенных симметрично относительно центрального штриха сетки нитей. В комплект дальномера входит дальномерная рейка с делениями. Если в начальную точку А установить прибор, а в точку В дальномерную рейку, то искомое расстояние будет равно

D=D1 + f + δ.Из подобия треугольников МFN и аFb имеем

, откуда ,

где n – отсчет, соответствующий числу делений дальномерной рейки, видимых в трубу между дальномерными нитями; f – фокусное расстояние объектива; р – расстояние между дальномерными нитями.

Отношение для данного прибора постоянно и называется коэффициентом дальномера. Кроме

того, будем считать, что f + δ = c – постоянное слагаемое дальномера. Тогда, получаем: D = Кn + с.В современных теодолитах, имеющих трубы с внутренней фокусировкой, постоянное слагаемое с

близко к нулю. Пренебрегая этой величиной, получим D = Кn Коэффициент дальномера обычно равен 100, что соответствует углу β= 34,38'. Для определения К на

ровной местности мерной лентой откладывают расстояния 50, 100 и 150 м и делают по дальномерной рейке отсчеты, которые при К=100 должны быть те же, что и отмеренные лентой, но в сантиметрах. Если коэффициент дальномера оказался не равен 100, изготавливают рейку специально для данного дальномера или составляют таблицу поправок.

Но при определении наклонных расстояний линия визирования не будет перпендикулярна к вертикально стоящей рейке. Поэтому для вычисления действительного расстояния D необходимо от отсчета по рейке n перейти к отсчету n', соответствующему правильному положению рейки. Для этого рассмотрим треугольник М1NМ. Угол в вершине N равен углу наклона линии визирования , а угол при точке М1 близок к 900. Поэтому:

или

тогда и горизонтальная проекция линии будет равна: d = D cos = К n cos2

Точность определения расстояний нитяным дальномером характеризуется относительной ошибкой порядка 1:400.

44) СветодальномерыПринцип измерения расстояний радио- и светодальномерами основан на измерении времени t,

необходимого для прохождения электромагнитными волнами радио- и оптического диапазонов определяемого расстояния D. ДЛЯ измерения расстояния в начало измеряемой линии устанавливается передатчик и приемник, а в конце линии - отражатель. Электромагнитные волны, посланные из начальной точки линии, отразившись в конце ее, возвратятся снова в начальную точку, пройдя измеряемое расстояние дважды - в прямом И обратном направлениях. Считая, что скорость распространения волн v известна, можем записать

D =1/2 vt В соответствии с государственным стандартом (ГОСТ 19223-82) в зависимости от назначения,

дальности действия и точности определения расстояний Светодальномеры делятся на три группы.45) Нивелирование.

24

Нивелированием называются геодезические работы по измерению превышений, разности высот точек. Различают следующие методы нивелирования: геометрическое, тригонометрическое, гидростатическое, барометрическое, механическое, стереофотограмметрическое.

46) Сущность геометрического нивелирования.Геометрическим нивелированием называют процесс измерения разностей высот точек местности

(превышений) и определения их высот с помощью горизонтального луча визирования геодезического прибора. Геометрическое нивелирование выполняется с помощью нивелира и рейки. Рейки бывают: цельные, складные, раздвижные и телескопические.

Геометрическое нивелирование выполняется горизонтальным лучом визирования. Перед нивелированием точки на местности закрепляют колышками, костылями, башмаками, на которые устанавливают вертикально нивелирные рейки. Место установки нивелира для работы называют станцией, а расстояние от нивелира до рейки - плечом нивелирования.

Различают два способа геометрического нивелирования: из середины и вперед. При нивелировании из середины нивелир устанавливается примерно на равных расстояниях от реек, поставленных на точки А и В, а превышение между точками h вычисляются как разность заднего и переднего отсчетов: h = a – b. Превышение передней точки над задней равно разности отсчетов «взгляд назад» минус «взгляд вперед». Высота передней точки равна высоте задней плюс соответствующее превышение. Горизонт прибора равен высоте точки плюс «взгляд на эту точку». Высота точки равна горизонту прибора минус «взгляд на эту точку».

При геометрическом нивелировании «вперед» нивелир устанавливается над одной из нивелируемых точек.При этом окуляр зрительной трубы нивелира располагается над точкой. В определяемой точке устанавливается рейка. Визирная ось нивелира приводится в горизонтальное положение и направляется на рейку. Берется отсчет по рейке b и измеряется высота инструмента i с точностью 1 мм. Превышение h подсчитывается из выражения: h = i – b, то есть превышение между точками равно высоте прибора минус «взгляд вперед». Высота точки HВ определяется из выражения: HВ = HА + h

Нивелиры бывают трех классов точности:1) Н-05, Н-1, Н-2 - высокоточные для нивелирования I и II классов;2) Н-3 - точные для нивелирования III и IV классов;3) Н-10 - технические для топографических съемок и других видов инженерных работ. Число в названии нивелира означает среднюю квадратическую погрешность в мм нивелирования на 1

км двойного хода. Для обозначения нивелиров с компенсатором к цифре добавляется буква К, а для нивелиров с горизонтальным лимбом - буква Л, например Н-10КЛ.

47) Тригонометрическое нивелирование.Тригонометрическим нивелированием называют процесс измерения разностей высот точек местности

(превышений) и определения их высот с помощью наклонного луча визирования угломерного геодезического прибора (теодолита).

Для определения превышения h теодолитом-тахеометром измеряется угол наклона визирной линии к горизонту при наведении на верх рейки, вехи или на любую высоту визирования — V, измеряют высоту инструмента — i. Если определить расстояние D между точками, можно составить равенство:

h = Dsin v + i — V Для упрощения расчетов при измерениях визируют на высоту инструмента, отмеченную на рейке. Тогда

формула вычисления превышения имеет вид:

h= D sinv Если расстояние d

определяется при помощи нитяного дальномера:h = 1/2 K• n •sin 2v + i - V h = l/2 К •n •sin 2v где К • n — расстояние, измеренное нитяным дальномером, К— коэффициент дальномера, n —

дальномерный отсчет по рейке, i — высота инструмента, V — высота визирования.

25

Вычисление превышений по формулам выполняется с помощью компьютера, микрокалькулятора или таблиц.

При работе с электронными тахеометрами с встроенным процессором значения превышений и горизонтальных проложений считываются с экрана дисплея или заносятся в электронный журнал.

При расстояниях от инструмента до рейки свыше 300 м необходимо учитывать влияние кривизны Земли и рефракции: h'=h+ f

где h — превышение, вычисленное по формулам, f— поправка за кривизну Земли и рефракцию, определяемая по формуле:

f = 0,42d2/R, где d — расстояние от инструмента до определяемой точки, R— радиус Земли. 48) Нивелирный ход.Нивелирный ход – система точек, через которые последовательно проводится нивелирование. В

качестве исходных данных в н.х. принимают пункты высшего класса. Н.х. измеряют в прямом и обратном направлениях. Длина н.х. регламентируется “Инструкцией по нивелированию”.

49) Нивелиры.Нивелир – геод. прибор, предназначенный для определения превышений.Нивелиры делятся на 3 вида:Глухой н., Лазерный н. и н. С компенсатором.Глухой н.: зрительная труба, уровень и подставка соединены так, что их взаимное положение можно

изменить только при помощи исправительных винтов.Лазерный н.: прибор, основанный на использовании лазерного излучения для создания горизонтальной

световой линии или плоскости, относительно которой с помощью нивелирной рейки можно определять превышения.

Н. с компенсатором: нивелир, в котором линия визирования занимает горизонтальное положение автоматически после предварительной установки оси вращения в отвесное положение по круговому уровню. (нельзя измерять н. вперед т.к. нет высоты прибора)

50) Поверки оптического нивелира.Поверка 1. Головка штатива и подставка нивелира должны быть устойчивы.Поверка 2. Ось круглого уровня должна быть параллельна оси вращения инструмента.Круглый

уровень устанавливается между любыми двумя подъемными винтами и вращением всех трех подъемных винтов пузырек круглого уровня приводится в нольпункт. Затем поворачивают уровень на 180 0. Если уровень остался в нульпункте, условие выполнено.

Поверка 3. Горизонтальный штрих сетки нитей должен быть перпендикулярен оси вращения прибора. Для выполнения этого условия на расстоянии 20-30 м от нивелира устанавливают рейку. Трубу прибора наводят таким образом, чтобы изображение рейки расположилось у края поля зрения трубы и берут отсчет по горизонтальному штриху сетки нитей. Затем наводящим винтом трубу поворачивают таким образом, чтобы изображение рейки оказалось у противоположного края поля зрения трубы. Если отсчет не изменился, то условие выполнено. В противном случае, сняв защитный колпачок окуляра, ослабляют крепежные винты окулярной части зрительной трубы и, поворачивая сетку нитей за счет люфта в отверстиях винтов, добиваются выполнения условия поверки.

Поверка 4. Для нивелиров с цилиндрическим уровнем при трубе ось цилиндрического уровня должна быть параллельна визирной оси прибора (главная поверка).Для нивелиров с компенсаторами главная поверка заключается в том, что визирная ось трубы должна быть горизонтальна.

51) Топографические съёмки.Топографическая съемка заключается в том, что точки и контуры местности тем или иным способом

переносят на план. Топографические съемки производятся, как правило, в более крупных масштабах, определяемых в зависимости от вида строительства и характера местности.

52) Теодолитный ход как плановое обоснование топографической съемки.Для съемки местности в дополнение к пунктам государственной геодезической сети создается плановое

и высотное геодезическое обоснование. Плановым съемочным обоснованием крупномасштабных съемок (1:5 000 — 1:500) являются, как правило, теодолитные ходы, проложенные между пунктами государственной геодезической сети. Теодолитные ходы могут быть замкнутыми и разомкнутыми, опирающимися на две точки с известными координатами. При съемке небольших участков допускается прокладка теодолитных ходов без привязки их к пунктам государственной геодезической основы. Теодолитные ходы прокладываются также при обмерах архитектурных сооружений и служат плановым обоснованием для детальных обмеров фасадов и интерьеров. Существуют и другие способы создания планового геодезического обоснования: микротриангуляция, прямые, обратные и комбинированные засечки.

Высотным съемочным обоснованием служит, как правило, нивелирный ход, проложенный по пунктам теодолитного хода.

26

Вычисление координат точек теодолитного хода Исходными данными для вычисления координат точек теодолитного хода являются: — координаты точки 1 — x1, у1 (например, пункта полигонометрии); — горизонтальные проложения сторон хода;— горизонтальные углы; — дирекционный угол исходной стороны — а1-2.Координаты точек хода 2,3,4 определяются путем решения прямой геодезической задачи. Ниже

рассматривается поэтапное выполнение расчетов. Увязка углов хода. Теоретическая сумма углов замкнутого многоугольника Σβтеор. равна 180о(n — 2), где

n - число углов многоугольника. Сумма измеренных углов отличается от теоретической на величину невязки: fβ=Σβизм. -

Σβтеор.

Угловая невязка хода не должна превышать допустимой величины, определяемой по формуле: fβ

доп.=1΄ где n — число измеренных углов. Если угловая невязка превышает допустимую величину, измерения углов следует повторить. Угловая

невязка распределяется с обратным знаком на все измеренные углы поровну так, чтобы сумма исправленных углов была равна теоретической.

53) Нивелирование поверхности.Нивелирование поверхности выполняется для получения крупномасштабных топографических планов

равнинной местности. Плановое положение точек определяется путем проложения теодолитных ходов, высоты точек — геометрическим нивелированием с использованием технических нивелиров. Нивелирование поверхности может производиться двумя способами: по квадратам и проложением нивелирных ходов с разбивкой поперечников.

Нивелирование поверхности по квадратам выполняется путем разбивки на местности с помощью теодолита и мерной ленты сетки квадратов со стороной 20 м при съемке в масштабах 1:500 и 1:1 000, 40 м и 100 м при съемке в масштабах 1:2 000 и 1:5 000 соответственно.

Одновременно с разбивкой сетки квадратов производится съемка ситуации местности и составляется абрис. Для съемки ситуации применяются те же способы, что и в теодолитной съемке. Кроме вершин квадратов на местности закрепляются характерные точки рельефа — плюсовые точки: бровки и дно ямы, основание и вершина холма, точки на линиях водораздела и водослива и др.

Съемочное обоснование создается путем проложения по внешним сторонам сетки квадратов теодолитных и нивелирных ходов, которые привязываются к пунктам государственной сети.

Высоты вершин квадратов и плюсовых точек определяются методом геометрического нивелирования. При длине стороны квадрата 50 метров и менее с одной станции нивелируются по возможности все определяемые точки. Расстояние от нивелира до рейки не должно быть более 100...150 м. При длине стороны квадрата 100 м нивелир устанавливается в центре каждого квадрата. Высоты вершин квадратов и плюсовых точек подсчитывают по горизонту инструмента.

план участка местности, продольные и поперечные профили местности. Нивелирование поверхности целесообразно выполнять на участках, где предполагается проведение

работ по вертикальной планировке и благоустройству территории. Например, при ландшафтном проектировании садово-парковой зоны, а также территории, окружающей памятник архитектуры.

54) Тахометрическая съемка.Тахеометрическая съемка является одним из методов топографической съемки для получения плана с

изображением ситуаций и рельефа. Тахеометрическая съемка применяется для создания планов небольших участков в крупных масштабах. Её выгодно применять для съемки застроенных участков, узких полоз местности при изыскании трубопроводов и тому подобному. При тахеометрической съемки для определения превышений применяется метод тригонометрического нивелирования.

Тахеометры предназначены для измерения горизонтальных и вертикальных углов, расстояний и превышений.

Съемочным обоснованием тахеометрической съемки служит теодолитно-нивелирный ход, а также — тахеометрический ход. Эти хода должны быть привязаны к пунктам государственной геодезической сети. В тахеометрических ходах определяются: углы, линии и превышения с помощью теодолита или тахеометра-автомата.

55) Фототопографические съемки.При создании топографических планов и карт различных масштабов, а также при решении научных,

инженерно-технических и оборонных задач, в настоящее время широко применяется метод фототопографической съемки. Этот метод основан на использовании фотоснимков, полученных при фотографировании местности фотоаппаратом, установленном на земле или в самолете. 1. Аэрофототопографическая съемка.2.наземная фототопографическая съемка. Наземная фототопографическая

27

съемка при составлении планов и карт применяется чаще в горных районах, на небольших площадях и в тех случаях, когда аэрофотосъемка невозможна или нерентабельна.

Метод аэрофототопографической съемки является в настоящее время основным методом создании топографической карты. По сравнению с наземными съемками фототопографические методы съемок имеют несомненные преимущества:

1) трудоемкие полевые геодезические работы на местности заменяются камеральными работами по измерению фотографических изображений;

2) обеспечивается высокая точность и производительность работ, что обусловлено применением прецизионного оборудования и ЭВМ;

3) гарантируется полная объективность и достоверность результатов измерений, так как изображения объектов получаются фотографическим способом;

4) открывается возможность картографирования труднодоступных территорий; 5) появляется возможность получения информации о местности и происходящих на ней явлений в

короткие сроки. Если сфотографировать местность с двух точек, расположенных друг от друга на определенном

расстоянии, которое называется базисом фотографирования — В, получим стереопару снимков. При рассматривании стереопары снимков: левым глазом — левого снимка, а правым глазом — правого снимка, можно увидеть объемное изображение или стереомодель местности.

56) Аэрофотосъёмка.Аэрофотосъемочные работы заключаются в фотографировании местности с самолета с помощью спец

аэрофотоаппарата. Аэрофотоаппарат устанавливается на самолёте так, чтобы его оптическая ось была направлена вертикально. За ось снимка принимают линию, которая направлена вдоль аэросъемочного маршрута, за ось игрек линия ей перпендикулярная. На пересечении икс и игрек – точка ноль (начало системы координат снимка) – главная точка аэроснимка. Если главная точка не совпадает с точкой пересечения, то определяет её координаты икс и игрек на снимке, которые вместе со значением фокусного расстояния фотокамеры называются элементами внутреннего ориентирования аэрофотоаппарата.

57) Фотограмметрические методы и приборы, применяемые для обработки материалов аэрокосмических съёмок.

Фотограмметрия – измерение светозаписи или фотографического изображения. В результате фотограмметрической обработки снимков получают топографический план местности. Эта обработка может быть выполнена дифференцированным или универсальным методом.

Приборы: топографический стереометр профессора Дробышева (при дифференцированном методе), стереопроектор профессора Романовского и стереограф профессора Дробышева (при универсальном методе),

58) Геодезические работы при изысканиях и строительстве зданий и сооружений: Состав работ, сущность геодезических разбивочных работ, геодезическая основа разбивочных

работ, подготовка данных для выноса проекта здания или сооружения на местность, разбивка на местности осей здания и сооружения.

Состав работ: Инженерные изыскания — это комплекс работ, выполняемых для получения информации, необходимой для выбора оптимального варианта размещения проектируемого сооружения, а также для решения проблем, связанных с проектированием, строительством и эксплуатацией данного сооружения.

создание опорных геодезических сетей, производство топографических съемок, изыскание трасс для линейного строительства.

В процессе инженерно-геодезических изысканий выполняются следующие работы: — сбор и анализ имеющихся топографо-геодезических материалов на данную территорию; — создание планово-высотных съемочных сетей;— топографическая съемка участка проектирования в масштабе 1:500 — 1:10 000; — съемка подземных инженерных коммуникаций;— геодезическое трассирование линейных сооружений; - геодезическое обеспечение других видов изысканий с планово-высотной привязкой точек полевых

измерений и наблюдений. Выбор масштаба топографической съемки и высоты сечения рельефа зависит от вида строительства,

типов зданий и сооружений, густоты инженерных коммуникаций, характера застройки, степени благоустройства территории и природных условий.

Сущность: Геодезические разбивочные работы выполняются в процессе строительства, реконструкции и реставрации объектов, при озеленении и благоустройстве территории, прокладке коммуникаций и др. Выполняются также геодезические работы по наблюдению за осадкой и деформацией памятников архитектуры и крупных наземных и подземных сооружений.

28

Геодезические разбивочные работы являются составной частью технологического процесса строительства. Геодезические разбивочные работы заключаются в переносе на местность зданий и сооружений в соответствии с проектным положением, размерами и формой. Разбивка объекта на местности или вынос в натуру выполняется в плане и по высоте. При разбивках производятся действия, обратные съемке местности, при этом в основном применяются те же приборы, как и при съемке местности. Имеются также специальные инструменты и методы, предназначенные для разбивочных работ на стройплощадке.

Геодезические разбивочные работы осуществляются в соответствии с требованиями точности, предусмотренными Строительными нормами и правилами (СНиП) для различных объектов. От точности разбивочных работ зависит качество строительства. Различают два этапа разбивки объекта:

1 — определение местоположения объекта относительно существующей ситуации местности, 2 — детальная разбивка, при которой определяется взаимное расположение отдельных элементов сооружения. Как правило, к точности детальной разбивки предъявляются большие требования. Основа: Для производства геодезических разбивочных работ и контроля за ходом строительства создается планово-высотная геодезическая основа (сеть). Применяются в основном те же методы, как и при топографической съемке местности: триангуляция, трилатерация, полигонометрия, теодолитно- нивелирные ходы. Кроме того, в ряде случаев геодезической основой разбивочных работ служит строительная сетка, а также — красные линии. Высотная основа, как правило, создается путем проложения ходов геометрического нивелирования.

Строительная сетка служит основой для разбивки крупных инженерных сооружений, высотных зданий, мостов, аэропортов и комплексов промышленных зданий, связанных единым технологическим процессом производства. Строительная сетка представляет собой сеть квадратов или прямоугольников со стороной 100 — 400 метров. Вначале строительная сетка намечается на генплане и ориентируется так, чтобы оси основных зданий и сооружений были параллельны сторонам сетки (рис.). Юго-западный угол сетки принимается за начало условной системы координат для удобства выноса в натуру элементов проекта. Разбивка строительной сетки на местности выполняется от пунктов государственной геодезической сети. В вершинах строительной сетки устанавливаются геодезические знаки, сохраняемые на весь период строительства. Точность разбивки строительной сетки — 2 — 10 мм. Детальная разбивка элементов сооружений производится от вершин и сторон строительной сетки, что позволяет выполнить работы оперативно и с достаточной точностью.

Подготовка данных: существуют 3 метода подготовки данных для перенесения проектов зданий на местность: графический, аналитический и комбинированный.

Графический метод наиболее простой и, следовательно, наиболее быстрый. Сущность метода состоит в том, что все необходимые данные: расстояния, дирекционные углы и координаты определяют непосредственно на генеральном плане при помощи чертежных принадлежностей, т. е. линейки, транспортира с поперечным масштабом, треугольника и циркуля. Ошибка в определении длины линии по масштабу может быть вычислена по формуле d=kM, где k - наименьшая величина, которая может быть

взята циркулем, обычно принимаемая равной 0,2 мм; М - знаменатель численного масштаба. Например, для масштаба 1 : 1000 величина d=0,2 м, для масштаба 1: 2000 величина d = 0,4 м.

Аналитический метод наиболее трудоемкий, но более точный. Сущность метода состоит в том, что все точки проекта, определяющие положение сооружения в горизонтальной плоскости, выражаются прямоугольными координатами Х и У, вычисленными аналитически.

Сущность комбинированного метода состоит в том, что некоторые точки, линии и дирекционные углы проектируемого сооружения определяются графически, а другие аналитически.

Разбивка на местности: После создания геодезической основы на местности производится разбивка и закрепление осей зданий и сооружений. Различают оси сооружения: главные, основные, рабочие и монтажные. Главными называются оси симметрии объекта: 1 — I, II — II (рис.). Основными осями называются линии по контуру внешних стен: 1 — 1, 2 — 2, 3 — 3,4 — 4, А- А, Б — Б, В — В. Главные и основные оси разбиваются от пунктов геодезической основы, затем выполняется детальная разбивка объекта от рабочих и монтажных осей.

Оси сооружений бывают горизонтальные, вертикальные и наклонные. Основные оси сооружения закрепляются створными геодезическими знаками (грунтовыми). Створы основных осей обозначают также окраской на стенах существующих зданий. Створные знаки служат основой для детальной разбивки объекта и для контроля за ходом строительства.

59) Построение на местности заданной линии, точки, проектной высоты, линии заданного уклона, горизонтальной и наклонной плоскостей; понятие об исполнительных съемках.

Задача по отложению на местности линии заданной длины является наиболее распространенной. Задается горизонтальное проложение линии, ее направление и начальная точка. Как правило, при этом используются компарированные мерные ленты и рулетки, которые укладываются в створе линии. Применяются также светодальномеры. При отложении линии необходимо вводить поправку за наклон линии

29

к горизонту, за компарирование и за температуру. После отложения линии производится ее контрольное измерение. Точность построения линии на местности характеризуется относительной ошибкой 1/ 5 000 — 1/ 10 000.

Процесс построения на местности заданного горизонтального угла существенно отличается от измерения угла. Задается вершина угла — В и направление одной стороны — ВА. Теодолит устанавливается в вершине угла и ориентируется по заданной стороне, например ВА. Желательно, чтобы отсчет по горизонтальному кругу был равен нулю при наведении зрительной трубы на точку А. При закрепленном лимбе поворачивают алидаду, откладывая заданное значение угла, после чего обозначают на местности точку С1. Для того, чтобы ослабить влияние инструментальных погрешностей, проектная величина угла строится при другом положении вертикального круга теодолита, отмечается точка С2. Отрезок С1 С2 делится пополам и получается положение второй стороны заданного горизонтального угла β — ВС. Для контроля производится измерение угла.

При значительных расстояниях от вершины угла до концов его сторон для повышения точности применяется специальная методика. Отложенный угол измеряется несколькими приемами, определяется его фактическое значение β', подсчитывается разность Δβ = β — β'. Для получения проектного значения угла β определяется величина линейного смещения точки С0 — D из выражения:

Δ = S tg Δβ, где S — расстояние от вершины угла до точки С. В точке С0 строится перпендикуляр длиной Δ, получается искомая точка С. Точность построения угла зависит прежде всего от точности применяемых инструментов. Вынос на местность точки с заданной проектной отпметкой. Эта задача является весьма

распространенной на стройплощадке, она решается при выносе отметки «строительного нуля», дна котлованов и траншей и пр. Проектные отметки выносят в натуру от ближайших реперов путем геометрического, тригонометрического и гидростатического нивелирования. Наибольшее применение имеет метод геометрическоro нивелирования. При этом нивелир устанавливается между репером и проектируемой точкой. Вначале определяется горизонт инструмента на станции — НГИ.

Нги=Нреп.+а, где Нреп — отметка репера, а — отсчет по рейке, установленной на репере. Затем вычисляется отсчет по

рейке b, который необходимо получить в определяемой точке с заданной проектной отметкой Нпр. b = НГИ - Нпр

Для получения в определяемой точке требуемого отсчета b рейку поднимают или опускают, а затем под пятку рейки забивается кол (штырь).

Разбивка на местности точки в соответствии с заданным проектом плановым положением выполняется различными способами: полярным, перпендикуляров (прямоугольных координат), угловой и линейной засечек, створов. Наибольшее применение имеет полярный способ.

Для выноса в натуру точки способом перпендикуляров аналитически подсчитываются длины перпендикуляров, опущенных из точек проектируемых зданий на сторону, от которой будет производиться разбивка — d1, d2..., а также расстояния от оснований этих перпендикуляров до начальной точки стороны — l1, l2... по формулам:

di = Δx sin α — Δy cos α, l1 = Δx cos α + Δy sin αРазбивка на местности проектных наклонных линий, горизонтальных и наклонных плоскостей

выполняется в процессе строительно-монтажных работ, прокладке коммуникаций, благоустройстве территории. Применяются нивелиры, теодолиты — тахеометры и приборы лазерного визирования. Процессы работ сводятся к разбивке точек в соответствии с проектной высотой. Расстояния между соседними точками выбирается в 20, 50 или 100 м, что зависит от требуемой точности разбивки.

При построении линии заданного уклона i на местности обозначаются точки начала и конца линии в соответствии с их проектными отметками: точек А и В. Проектная отметка конечной точки линии — НВ подсчитывается в соответствии с заданным проектным уклоном из выражения:

Нв = HA+ li, где HA — проектная отметка точки А, l — горизонтальное проложение линии АВ, i — заданный

продольный уклон линии. Нивелир устанавливается в точке А, измеряется высота инструмента — b, затем труба нивелира

наклоняется так, что- бы отсчет по рейке в точке В был равен b. Между точками А и В через равный интервал последовательно устанавливается рейка так, чтобы отсчет по рейке был равен b, под пятку рейки забивается кол.

Аналогичные построения выполняются с помощью теодолита, при этом зрительная труба прибора наклоняется на угол v, величина которого вычисляется по уклону i :i = tgv.

30

Понятие об исполнительных съемках. Исполнительные съемки выполняются с целью геодезического контроля в процессе и по окончанию строительных работ. При этом определяется степень соответствия построенного объекта его генеральному плану. По результатам исполнительных съемок архитектором осуществляется авторский надзор за ходом строительно-монтажных работ.

Данные исполнительных съемок необходимы для внесения изменений в существующую топографическую основу, для поддержания планов на современном уровне, а также для составления и ведения дежурных планов города, земельного и градостроительного кадастров.

Материалы исполнительных съемок используются при технической эксплуатации зданий, производстве ремонта, реконструкции, реставрации, а также при благоустройстве территории.

Производство исполнительных съемок осуществляется в период строительства объекта поэтапно, начиная с момента закладки фундаментов зданий и сооружений, прокладки подземных коммуникаций в открытых траншеях, и завершается съемкой выполненных элементов благоустройства территории.

Геодезической основой для исполнительной съемки служат пункты разбивочной сети, знаки и створы закрепленных осей. Процессы измерений, применяемые инструменты и методы при исполнительной съемке такие же, как при разбивочных и съемочных работах. При исполнительной съемке крупных промышленных сооружений применяется фототеодолитная съемка, возможно также использование аэрофотосъемки.

Исполнительные съемки выполняются с соблюдением строительных норм и правил (СНиП). В случае недопустимых отклонений от проектного положения строители исправ- ляют допущенные ошибки.

На планах исполнительной съемки в контур здания или сооружения вписываются абсолютные отметки «чистого пола», подвала, цоколей, а по периметру — абсолютные отметки отмосток, входов и т.п. Подземные и надземные трубопроводы и кабели различного назначения изображаются на плане с обозначением технических характеристик и пояснительных надписей.

После завершения строительства составляется исполнительный генеральный план, на который наносят все построенные по проекту здания и сооружения. В состав исполнительного генерального плана входят следующие материалы: сводный генплан в масштабе 1:1 000 —

1:2 000 (для крупных объектов — 1:5 000); генпланы отдельных объектов в масштабах 1:200 — 1:500; специализированные исполнительные планы коммуникаций, дорог, линий электропередач и пр.; пояснительная документация.

Особенностью исполнительных съемок является координирование большого числа точек, по которым определяется фактическое положение в натуре основных элементов зданий и сооружений.

60) Планировка участка под горизонтальную площадку с учетом нулевого баланса земляных работ.

Вертикальная планировка - это преобразование естественного рельефа с целью обеспечения эксплуатационных и эстетических требований объекта.

На топографическом плане вычерчивается сетка квадратов в пределах проектируемой площадки. При использовании материалов нивелирования по квадратам в качестве сетки используется сеть квадратов нивелирования. Графически с плана определяются отметки всех вершин квадратов (при использовании материалов нивелировани по квадратам отметки вершин квадратов берутся непосредственно из журнала нивелирования по квадратам).

Участок разбивается на квадраты со стороной 10 — 20 м. Отметки вершин квадратов определяются методом геометрического нивелирования. Для каждого квадрата подсчитывается средняя отметка земли как среднее арифметическое значение. Затем определяется средняя отметка земли всей площадки из выражения:

Таким образом Нплощ определяется как среднее весовое значение отметок земли данной площадки , так как отметки вершин, являющихся общими для двух квадратов, учитываются дважды, а отметки вершин в центре площадки — четыре раза, в то время как отметки вершин, расположенных по углам площадки, участвуют в расчетах один раз. Отметка Нплощ принимается за проектную (красную) отметку горизонтальной площадки.

31