Размеры Земли в СССР были получены в 1940г. Советским геодезистом Ф.Н.Красовским и А.А.Изотовым.

Вопрос 3

Географическая система координат

В инженерно-геодезических работах, как правило, нет необ­ходимости различать геодезические и астрономические координаты, поэтому в дальнейшем мы будем пользоваться более общим поня­тием — системой географических координат, в которой широта и долгота обозначаются соответственно ср и К, полагая: В = ср, L = %.

Принятая в СССР система отсчета вые от

Выше были рассмотрены две системы высот: в геодезической системе высота точки,есть расстояние по нормали от нее до поверх­ности эллипсоида; ортометрическую высоту отсчитывают от данной точки по направлению отвесной линии до поверхности геоида.

В инженерной геодезии, как правило, нет необходимости раз­личать описанные выше системы высот. Поэтому, говоря в дальней­шем о высотах точек, будем пользоваться двумя следующими поня-х тиями:

■ высота точки — расстояние от данной точки до основной отсчетной поверхности,~за-которую в СССР принята поверхность, совпадающая со средним уровнем Балтийского моря, установленным 4Ш-мв©*олетним-наблюдениям"*~Кронштадтет Система эта получила название «балтийской»;

превышение — это разность высот точек. ,

Вопрос 1

Главной научной задачей геодезии является определение формы и размеров Земли и ее внешнего гравитационного поля. Научно-технические и практические задачи геодезии чрезвычайно разнообразны; с существенными обобщениями они заключаются в следующем:

1)определение положения отдельных точек земной поверхности в выбранной системе координат;

2)составление карт и планов местности разнообразного назначения;

3)выполнение измерений на земной поверхности(и под землей), необходимых для проектирования, строительства и эксплуатации инженерных сооружений, сельскохозяйственного производства, эксплуатации природных богатств поверхности Земли и ее недр;

4)обеспечение геодезическими данными нужд обороны страны.

Все задачи геодезии решаются на основе результатов специальных измерений,наз. геодезическими, выполняемых при помощи специальных геодезических приборов. Поэтому разработка программ и методов измерений, создание наиболее целесообразных типов геодезических приборов составляют важные научно-технические задачи геодезии.

Непосредственно результаты геодезических измерений, как правило, определяют еще не искомые величины, а некоторые другие, функционально связанные с ними. Связь между измеренными и искомыми величинами устанавливается на основе математических зависимостей. Разработка методов и приемов математической обработки измерений, в результате которой с заданной до­стоверностью и контролем определяются искомые величины, является также существенной научно-технической задачей гео­дезии.

Из изложенного следует важный вывод, что геодезические изме­рения и обработка их результатов по надлежаще разработанной программе составляют метод решения задач геодезии. '""^Геодезия подразделяется на ряд научных и научно-технических дисциплин.

Высшая геодезия, основные задачи которой — изуче­ние фигуры Земли и ее внешнего гравитационного поля, а также точное определение координат точек земной поверхности в единой системе. К этой области геодезии можно отнести и изучение фигур планет Солнечной системы и их гравитационных полей.

Геодезия (топография) рассматривает способы изучения в деталях земной поверхности и отображения ее на картах и планах. Топография занимается изучением твердой поверхности Земли— суши; изучение океанов, морей, их берегов и дна составляет предмет гидрографии.

Топографические работы на значительных территориях произ­водятся с использованием воздушных и наземных фотографических снимков земной поверхности (фототопография).

Соединение фотоснимков в единое целое — план или карту произ­водится при помощи пунктов геодезической сети; при этом исполь­зуются математические законы соответствия между объектом фото­графирования и его изображением на снимке. Область научно-технических знаний, рассматривающая эти законы, а также методы и приборы, используемые для определения взаимного положения объектов фотографирования по фотоснимкам, называется фото­грамметрией (измерительной фотографией). Таким об­разом, фототопография — часть фотограмметрии, рассматри­вающая методы получения топографических планов по фото­снимкам.

вопрос 2

Инженерная геодезия Разрабатывает методы геодезических работ, выполняемых при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации разнообразных инжннерных сооружений, установке и монтаже специального оборудования, с целью разведки, использования и эксплуатации природных богатств.

Задачи инженерной геодезии:

1)получение геодезических материалов, необходимых для составления проекта работ по строительству сооружения, путем выполнения полевых геодезических измерений и вычислительно-графических работ.

2)определение на местности положения основных осей и границ сооружений и других характерных точек их в соответствии с проектами строительства.

3)обеспечение геометрических форм и размеров элементов сооружения на местности в соответствии с его проектом в процессе строительства.

4)обеспечение геометрических условий установки и наладки специального оборудования.

5)установление отклонений сооруженного объекта от его проекта.

6)изучение деформаций основания и тела сооружения, происходящих под действием различных нагрузок, под влиянием внешних факторов и деятельности человека.

7)определение расположения на поверхности Земли отдельных объектов, элементов и характеристик, представляющих интерес для данного вида или отрасли народного хозяйства.

Инженерно-геодезические работы, имеющие прикладное значение, являются наиболее обширными. Инженерная геодезия использует методы высшей геодезии, топографии, фотограмметрии, а в отдельных случаях и свои приемы и средства.

Высшая геодезия, основные задачи которой- изучение фигуры Земли и ее внешнего гравитационного поля, а также точное определение координат точек земной поверхности в единой системе.

Топография рассматривает способы изучения в деталях земной поверхности и отображения ее на картах и планах.Топография занимается изучением твердой поверхности Земли- суши; изучение океанов, морей, из берегов и дна составляет предмет гидрография.

Топографические работы на значительных территориях производятся с использованием воздушных и наземных фотографических снимков земной поверхности(фотография).

Соединение снимков в единое целое-план или карту производится при помощи пунктов геодезической сети; при этом используются математические законы соответствия между объектом фотографирования и его изображением на снимке. Область научно-технических знаний, рассматривающая эти законы, а также методы и приборы, использеемые для определения взаимного положения объектов фотографирования по снимкам, наз. фотограммерией.

Картография разрабатывает методы составления, издания и пути использования разнообразных карт. Создание карт основано на использовании и обобщении различных геодезических и топографических материалов и в первую очередь более подробных планов, чем составляемая карта.

Геодезические измерения обеспечивают соблюдение геометрических форм и элементов проекта сооружения в отношении как его расположения на местности, так и внешних и внутренних конфигурации. Даже после окончания строительства производятся специальные геодезические измерения, имеющие целью проверку устойчивости сооружения и выявление возможных деформаций во времени под действием различных сил и причин.

Вопрос 5

Применение геодезических координат для практических задач сопряжено с рядом функций:

1)взаимное положение пунктов определяется в угловых единицах, а все расстояния на местности задаются в линейной мере.

2)значение одних и тех же угловых единиц соответствуют разным линейным величинам в зависимости от широты.

3)использование геодезических координат связано со сложными и трудоемкими даже для малых расстояний вычислениями.

Таким образом необходима система координат,которая по простоте и удобству использования могла бы найти применение во всех геодезических работах.

Этим требования отвечает поперечно-цилиндрическая равноугольная проекция Гаусса-Крюгера. Поверхность земной сферы разбивают меридианами на сферические двуугольники –зоны1, каждая из которых проектируется на внутреннюю поверхность цилиндра и касается его по среднему меридиану 2, ось цилиндра 3 лежит в плоскости экватора.Разрезав цилиндр по образующей АА1 или ВВ1 и развернув его боковую поверхность, получим изображение земной поверхности на плоскости в виде отдельных зон, соприкасающихся одна с другой лишь в точках касания по экватору. При этом осевой меридиан и экватор изображаются взаимно перпендикулярно прямыми линиями, остальные меридианы- кривыми, а параллели- кривыми, симметричными относительно осевого меридиана и обращенными выпуклостью к экватору.Выбор размера зоны(6 или 3 градуса) зависит от масштаба выполняемых в данном районе съемок. Долготу осевого меридиана шестиградусной зоны можно определить по формуле: λ0=6(градусов)*n-3(градуса), где n- номер зоны.

Осевые меридианы трехградусных зон являются крайние и осевые меридианы шестигранных, а их долготы равны числу, кратному трем.

В каждой зоне задается своя система прямоугольных координат, в которой за ось абсцисс(х) принимается изображение осевого меридиана, а за ось ординат(у)- изображение экватора.Абсциссы рассматриваются положительными, а чтобы ордината была положительной , точкам осевого меридиана условно приписывают значение у=500000м. Впереди измененной ординаты пишут номер зоны , в которой находится данная точка,такие ординаты наз. преобразованными. Переход от расстояний на эллтпсоиде к расстоянию на плоскости в проекции Гаусса-Крюгера связан с понятием масштаба изображения.

Масштабом изображения проекции m наз. отношение бесконечно малого отрезка ds на плоскости ксоответствующему бесконечно малому отрезку dS на поверхности эллипсоида, т.е. m=ds/dS .

При переходе от одной точки эллипсоида к другой значение m в проекции Гаусса-Крбгера меняется в зависимости от ординаты точки:m=1+y*y/(2*R*R).

Для получения длины линии d на плоскости ее измеренное значение нужно умножить на масштаб изображения в средней точке линииd=S*m=S+S*ym*ym/(2*R*R), где ym=(y1+y2)/2-непреобразованная ордината средней точки линии.

Δs=d-S=S*ym*ym/(2*R*R)-является искомой поправкой в длину измеренной линии и наз. редукцией расстояния.

Вопрос 6

1)Геодезическая система координат.

Координатными плоскостями, т.е. плоскостями, относительно которых определяют координаты точек пространства, являются плоскость экватора земного эллипсоида и плоскость меридиана, принятого за начальный.

Плоскость экватора прохолит через центр эллипсоида О перпендикулярно его оси вращения РР1; плоскость, проходящая через нормаль к поверхности эллипсоида в данной точке М и параллельная его малой оси b, наз. плоскостью меридиана этой точки.В качестве начального принят меридиан, плоскость которого проходит через центр Гринвичской обсерватории, находящейся вблизи Лондона.

Геодезические координаты- три величины, две из которых-геодезическая широта В и геодезическая долгота L-характеризуют направление нормали к поверхности земного эллипсоида в данной точке М пространства относительно координатных плоскостей, а третья является геодезической высотой Н точки над поверхностью земного эллипсоида.

Геодезическая широта(В)-угол, образованный нормалью к поверхности земного эллипсоида в данной точке М и плоскостью экватора.Счет экватора идет в обе стороны от экватора от 0 до 90 градусов, причем на север- со знаком +,на юг-со знаком -.

Геодезическая долгота(L)-двугранный угол между плоскостями геодезического меридиана данной точки М и начального геодезического меридиана. Счет долгот идет в направлении с запада на восток от 0 до 360 градусов.

Геодезической высотой точки(Н) наз. расстояние по нормали от этой точки до ее проекции на поверхность эллипсоида.

Достоинство геодезических координат заключается в возможности обработки результатов геодезических измерений в единое для всей поверхности Земли системе координат.

2)Астрономическая система координат.

Координатными плоскостями в этой системе служат плоскость, перпендикулярная к оси вращения Земли, и плоскость начального астрономического меридиана, проведенная через отвесную линию в начальной точке и параллельная оси вращения Земли.

Астрономические координаты: астрономическая широта φ иастрономическая долгота λ -компоненты направления отвесной линии в данной точке пространства относительно координатных плоскостей астрономической системы.

Астрономическая широта φ- угол, образованный отвесной линией в данной точке и плоскостью, перпендикулярной к оси вращения Земли.

Астрономическая долгота λ – двугранный угол между плоскостями астрономического меридиана данной точки и начального астрономического меридиана.

Третьей координатой в этой системе служит ортометрическая высота Нg-высота точки над поверхностью геоида.

3)Географическая система координат.

В этой системе широта и долгота В=φ и L=λ.

Высота точки- расстояние от данной точки до основной отсчетной поверхности , совпадающей со средним уровнем Балтийского моря. Система эта получила название “Балтийского”.

4)Система прямоугольных пространственных координат.

Эта система используется для определения положения внеземных объектов-ракет, искусственных спутников Земли и в ряде других случаев.

5)Местная система прямоугольных координат.

Небольшой участок уровненной поверхности Земли можно считать совпадающим с горизонтальной плоскостью, т.е. с плоскостью, перпендикулярной к отвесной линии, проходящей через данную точку. На горизонтальной плоскости в геодезии установлена система плоских прямоугольных координат X,Y. В местной системе координат выбор направления осей носит произвольный характер. Обычно направление оси абсцисс совмещают с направлением на север местного меридиана. В строительстве часто за ось абсцисс принимают направление одной из главных осей строящегося объекта.

Вопрос 7

Ориентировать линию-значит, определить ее направление относительно меридиана. В качестве углов, определяющих направление линий, служат азимуты, румбы и дирекционные углы.

Географическим азимутом (А)наз. горизонтальный угол, отсчитываемый по ходу часовой стрелки от направления на север географического меридиана данной точки до заданного направления.Величина азимута может изменяться от 9 до 360.На практике вместо азимутов иногда используют румбы.

Румбом r наз.горизонтальный угол мнжду направлением данной линии и ближайшей частью меридиана. Величина румба сопровождается названием из 2 букв, обозначающих страны света и указывающих направление линий.

Дирекционным углом α наз. горизонтальный угол между направлением данной линии и северной частью осевого меридиана или линии, ему параллельной. Отсчитывают по ходу часовой стрелки. Направления осевого меридиана и географического меридиана данной точки К образуют угол, наз. сближением меридианов γ.

Между географическим азимутом (А) и ее дирекционным углом есть α существует зависимость:А=α+γ. γ=l*sinB,где l- разность долгот осевого и географического меридианов данной точки, В- геодезическая широта точки. Дирекционный угол α заданного направления наз. прямым, а противоположного направления- обратным.

Вертикальная плоскость, проходящая через концы магнитного меридиана; угол, который она составляет с плоскостью географического меридиана, наз. магнитным склонением, обозн. через δ. Угол, образ. осью стрелки с плоскостью горизонта, наз. магнитным наклонением и обозн. J. Склонение и наклонение наз. элементами земного магнетизма. Точки схождения силовых линий земного магнитного поля, располагающиеся в северном и южном полушариях, наз. магнитными полюсами.Магнитные азимуты Ам отсчитываются по ходу географической стрелки от 0 до 360, но от магнитного меридиана:А=Ам+δ.

вопрос 8

Понятие о геодезических опорных сетях.

                   Основными материалами при проведении большого комплекса различных землеустроительных мероприятий являются планы и карты местности, создаваемые в результате проведения топографо-геодезических работ.

                   Создание планов и карт на большой территории требует предварительного построения на всю эту территорию плановых и высотных опорных геодезических сетей. Под этими сетями понимают совокупность пунктов на земной поверхности, положение которых определено координатами в принятой системе координат и высотами над уровнем моря или другой принятой уровневой поверхности. При этом пункты могут быть только плановые или только высотные. Эти пункты располагают согласно заранее составленному проекту и отмечают на местности соответствующими знаками.

                   Построение опорных геодезических сетей производится от общего к частному. Это значит, что первоначально на обширной территории строятся сети с редкими пунктами, но измерения проводят с высокой точностью. Затем от этих пунктов уже при меньшей точности, переходя постоянно к пунктам служащим непосредственным обоснованием съемки. Планово геодезические сети строятся методами триангуляции, трилатерации и полигонометрии или их сочетаний и видоизменений в зависимости от требуемой точности. Высотные сети создаются методами геометрического и тригонометрического, а иногда и барометрического нивелирования.

Вопрос 10

Метод триангуляции заключается в том, что на местности строят систему примыкающих один к другому треугольников, в которых измеряют все углы и обычно две стороны.

Метод трилатерации, подобно триангуляции представляет собой систему примыкающих друг к другу треугольников, в которых измеряют все стороны.

Полигонометрия состоит из одного или нескольких ходов, в которых измеряют с высокой точностью все углы и стороны. Этим методом обычно строят опору в равнинных закрытых районах, т. е. в залесенных местах и населенных пунктах.

Построение геодезических опорных сетей выполняют в три этапа: прежде всего строят государственную сеть, затем - сети местного значения, и наконец, съемочные сети. При съемках в масштабе 1:10000 и мельче сети местного значения не строят.

Государственная геодезическая сеть является главной геодезической основой съемок всех масштабов. Они подразделяются на: а) сети триангуляции, полигонометрии и трилатерации I, II, III и IV классов и б) нивелирные сети I, II, III и IV классов, различающиеся по точности измерений и по последовательности выполнения, чтобы сеть младшего класса строилась на основе сети старшего класса.

Триангуляция I класса строится в виде рядов, расположенных преимущественно вдоль меридианов и параллелей и образующих полигоны периметром около 800-1000 км. Звеня, составляющие полигоны должны иметь длину не более 200 км, причем звенья триангуляции I класса при необходимости могут быть заменены полигонометрией того же класса. Эту сеть еще называют астрономо-геодезической. Она служит для решения научных задач по определению формы и размеров Земли.

Триангуляция II класса строится в виде сетей треугольников, сплошь покрывающих площади полигонов триангуляции I класса. В отдельных случаях сети триангуляции могут быть заменены сетями ходов полигонометрии II класса. Внутри сетей триангуляции, примерно в середине полигона, измеряют не менее одной базисной стороны (ab), на концах которой также определяют широту, долготу и азимут.

На основе пунктов I и II классов по мере надобности строится триангуляция III класса в виде отельных систем, состоящих из нескольких пунктов. Триангуляция IV класса строится также в виде систем или отдельных пунктов на основе пунктов старшего класса.

В таком же порядке строят геодезические сети III и IV классов методом полигонометрии.

В районах, где сети I и II классов не построены, для обеспечения съемок в масштабах 1:5000 и 1:2000 на небольших участках разрешается строитьсамостоятельные случае полигонами с периметром для III класса - не более 60 км и для IV класса - не более 35 км.

Построение геодезических сетей методом триангуляции производится по программе, разрабатываемой в каждом отдельном случае в зависимости от фиизико-географических и других условий района работ.

Пункты государственной геодезической сети закрепляют на местности подземными сооружениями, призванными обеспечить их неизменное положение и долговременную сохранность. Для измерения углов и линий над центрами пунктов сооружают деревянные или металлические наружные знаки, конструкция которых зависит от физико-географических условий - рельефа, залесенности района, а также от расстояний между пунктами.    

 сети триангуляции III и IV классов, в которых должно быть измерено не менее двух базисных сторон. Полигонометрические сети строят в этом

Вопрос 11

Построение геодезических опорных сетей сгущения.

Геодезические опорные сети сгущения разделяются на два разряда. Сети создаваемые методом триангуляции, образуют типовые фигуры: центральную систему, цепь треугольников и геодезический четырехугольник. Каждая такая фигура опирается на пункты геодезической опоры высшего класса.

Сети сгущения являются опорой для создания съемочного обоснования при крупномасштабных съемках. Густота пунктов местного значения зависит от масштаба топографической съемки. Например, для съемки в масштабе 1:10000 при расстояниях между пунктами 2-3 км количество пунктов на трапеции должно быть не менее 4-5. Пункты закрепляются бетонными центрами и наружными знаками в виде пирамид или вех. Все пункты сети сгущения 1 и 2 разряда должны иметь линейные координаты на плоскости и отметки центров, определяемые техническим нивелированием.

                   При создании опорных сетей сгущения на большой площади составляется предварительный проект ее построения. Проект содержит:

Изложение целей и задач создания опоры для съемки заданных                     

     масштабов.

Сведение о наличии опорных пунктов государственной сети высших классов с координатами, высотами и территориальное размещение на заданной площади.

мелкомасштабный план со схематически нанесенными границами трапеций съемочных планшетов аналитической сети. При этом показываются типовые фигуры цепи треугольников, центральных систем, четырехугольников и др. В закрытой местности целесообразно проектировать полигонометрические ходы. Схемаразмещения пунктов должна обеспечивать опору каждого планшета для развития съемочного обоснования.

Сведения о характере закладке центров и знаков.

измерение горизонтальных углов опорных сетей.

Измерение направлений способом круговых приемов. Для измерения направлений из точки М на пункты A, B, C, D в т. М устанавливают теодолит, алидаду скрепляют с лимбом на отсчете 1-2’ и поворотом лимба направляют трубу на т. А.

При этом положении инструмента берем отсчет по лимбу и записываем его в журнал полевых измерений. Затем лимб оставляют закрепленным, а алидаду поворачивают по направлению хода часовой стрелки и наводят трубу последовательно на точки B, C, D и снова на А, беря на каждой из них отчет и записывая в журнал. Повторный отсчет на тачку А контролирует постоянство положения лимба и уточняет наблюдение. Произведенный перечень наблюдений составляет один полуприем. Второй полуприем отличается от первого тем, что трубу переводим через зенит и берем отчеты против часовой стрелки, т. е. в последовательности A. D. C. B. A. Оба эти полуприема составляют один полный прием.

                   Измерение горизонтальных углов способом повторений.

Способ повторений позволяет измерять каждый угол в отдельности несколькими повторениями. При измерении этим способом алидаду ставят на отсчет по лимбу равный 1-2 ‘, поворотом лимба наводят трубу на левый пункт А, закрепляют лимб и берут отсчет, затем открепляют алидаду и наводят на правый пункт B измеряемого угла AMB, закрепляют алидаду и берут контрольный отсчет для вычисления приближенного значения угла. После этого открепляют лимб и поворачивают его с закрепленной алидадой, трубу наводят на точку А. После закрепления лимба открепляют алидаду и наводят трубу на т. В – это будет второе отложение на лимбе угла AMB. Поступая аналогично предыдущим действиям можно на лимбе повторить несколько отложений. Последний отсчет bn на т. В позволит вычислить n-кратный угол åb=bn-a.

Однократное значение угла будет равно:

b=(b+k*360°-a)/n

где k- число, показывающее сколько раз нуль алидады перешел через нуль лимба. Так измеряются углы одним полуприемом. Аналогично этому можно измерить угол при другом положении вертикального круга, оба измерения дают один полный прием. Таких приемов может быть несколько. Так измеряют все углы в точке М, и их сумма в теории должна быть равна 360°, но обычно бывают невязка, которая, при измерении 30-секундным теодолитом не должна превышать 15”Ön, где n- число измеренных углов.

Вопрос 12

Назначение и виды государственных гео­дезических сетей. Государственной геодезической сетью называют геодезическую сеть, обеспечивающую распространение координат на территорию государства и являющуюся исходной для построения других геодезических сетей.

Государственная геодезическая сеть СССР является главной геодезической основой топографических съемок всех масштабов и должна удовлетворять требованиям народного хозяйства и обо­роны страны при решении соответствующих научных и инженерных задач.

Государственные геодезические сети подразделяют на пла­новые и высотные. Плановая сеть создается методами триангуляции, полигонометрии, трилатерации и их сочетаниями, высотная — методом геометрического нивелирования. / Классификация и схема построения госу­дарственных плановых геодезических се-/ т е й. Государственная плановая геодезическая сеть подразделяется на сети 1, 2, 3 и 4 классов, различающиеся между собой точностью угловых и линейных измерений и длиной сторон.

Государственная геодезическая сеть 1 класса строится в виде полигонов периметром 800—1000 км, образуемых триангуляцион­ными, полигонометрическими или трилатерационными звеньями длиной порядка 200 км, расположенными по возможности вдоль меридианов и параллелей (рис. 82). Звено триангуляции (трилате­рации) состоит из треугольников, близких к равносторонним, или из комбинаций треугольников, геодезических четырехугольников и центральных систем. На концах звеньев триангуляции 1 класса измеряют базисные стороны, которые опираются на так называемые пункты Лапласа— пункты, долгота и азимут которых найдены из астрономических наблюдений (как правило, также находится и широта). Геодези­ческую сеть, имеющую пункты с определенными на них астрономи­ческими координатами и азимутами, называют астрономо-геодезической сетью. Проект государственной астроно-мо-геодезической сети СССР был предложен и разработан проф. Ф. Н. Красовским. Государственная геодезическая сеть 2 класса строится внутри полигонов 1 класса в виде сплошной триангуляционной сети или в виде системы пересекающихся ходов полигонометрии.

Внутри полигонов 1 класса на нескольких пунктах 2 класса производятся астрономические определения широты, долготы и азимута.

Пункты государственной геодезической сети триангуляции 3 и 4 классов определяются относительно пунктов высших классов (1 и 2) как вставкой«жесткой системы», т. е. такогопостроения геоде­зической сети, при котором вновь определяемые пункты имеют связи со всеми ближайшимипунктами высшего и того же класса, так и вставкой отдельных пунктов. Возможно построение сетей 3 и 4 классов методами полигонометрии и трилатерации. Некоторые показатели, характеризующие государственную гео­дезическую сеть СССР, приводятся в табл. 10.

Г о с у д а р.й.тл.ел.н.а я высотная (нивелирная) геодТГи'ческая сеть. Государственная высотная геодези­ческая сеть СССР подразделяется на четыре класса: I, II, III и IV.

Государственная нивелирная сеть I класса прокладывается по разработанному проекту, предусматривающему: 1) обеспечение тер­ритории страны исходными высотными пунктами для развития в единой системе нивелировок II, III и IV классов; 2) связь с водо* мерными постами морей и океанов, расположенными внутри и по границам страны; 3) использование наиболее благоприятных для нивелирования трасс (железных, шоссейных дорог, вдоль больших рек); 4) образование по возможности замкнутых полигонов; 5) учет научных и практических требований, вытекающих из задачи изу­чения динамических процессов, связанных с жизнью Земли как планеты, ее поверхности и недр.

Линии нивелирования II класса прокладываются между пунк­тами нивелирования I класса (при их отсутствии самостоятельно^ полигонами с периметром 500—600 км.

Линии нивелирования III класса прокладываются внутри поли­гонов I и II классов в виде отдельных ходов или систем пересе­кающихся ходов, но так, чтобы периметры образованных полигонов не превышали 150—200 км.

~ Линии нивелирования IV класса опираются на пункты нивели­ровок старших классов; их прокладывают в виде одиночных и си­стем пересекающихся в узловых точках ходов.

Точность нивелирования разных классов характеризуется погреш­ностями, приведенными в табл. 11.

Государственные нивелирные сети всех классов закрепляются на местности постоянными знаками — реперами и марками, через 5—7 км (в труднодоступных районах—через 10—15 км). Марки и стенные реперы закладывают в фундаментах устойчивых зданий и сооружений — реперы примерно на 0,75 м от поверхности земли, а марки —на 2 м. Конструкции грунтовых реперов выбираются в зависимости от физико-географических условий района 'и грунта закладки. Кроме того, через 50—80 км нивелировки I и II классов и в некоторых других точках (по специальному требованию) уста­навливают особо устойчивые нивелирные знаки — фундамен­тальные реперы, закладываемые на глубину до нескольких метров. Часто фундаментальные реперы закладывают «кустами» по 2—3 репера на близких друг'от друга расстояниях, позволяющих определять превышения между ними с одной станции.

Вопрос 13

Сущность и виды геодезических съемоч­ных сетей. Съемочной геодезической сетью называют геодези­ческую сеть сгущения, создаваемую для производства топографи­ческих съемок.

Съемочные сети и геодезические сети более высокого порядка, используемые для обеспечения топографических съемок, называют съемочным обоснованием, т. е. съемочное обоснова­ние и съемочная сеть понятия разные, первое понятие — более широкое. Различают высотные и плановые _съемочные геодезические сети. Нивелирование, выполняемое .при* создании съёмочных сетей, назы­вают техническим нивелированием; его производят любым из ука­занных в гл. 7 методом, но преимущественно геометрическим и тригонометрическим. Определение координат пунктов съемочных сетей выполняют методами полигонометрии и триангуляции. Ходы плановых съемоч­ных сетей.^ развиваемых методом полигонометрии,'называют тео­долитными ходами. Если высоты пунктов этих ходов определены геометрическим нивелированием, то их называют, вы-сотно-теодолитными, а если тригонометрическим нивелированием, то тахеометрическими ходами.

Съемочную сеть, развиваемую методом триангуляции, называют микротриангуляцией.

Закрепление пунктов съемочных сетей осу­ществляется в основном временными знаками: металлическими костылями, штырями и трубками, деревянными столбами и кольями, а также гвоздями, вбитыми в пни и столбы.

Временный характер закрепления большинства пунктов съемоч­ных сетей соответствует их назначению — быть геодезической осно­вой для единовременного решения поставленных конкретных задач. Пункты съемочных сетей закрепляются постоянными знаками, когда планируется долговременное их использование. Если съемоч­ная сеть является самостоятельной геодезической основой, что разрешается при производстве топографических съемок на терри­тории площадью до 1 км^а, то не менее 1/5 всех пунктов закрепляется постоянными знаками.

Рекомендуется при создании съемочных сетей использовать предметы местности: углы капитальных зданий (сооружений) и центры смотровых колодцев подземных коммуникаций.

Выбор метода создания с_ъ е м о ч н ы_х с е т е й определяется из технико-экономических "соображений, учитывая район работ и условия поставленного задания.

Обычно в открытых всхолмленных малозастроенных районах выгоднее развивать сети микротриангуляции и применять метод тригонометрического нивелирования; в равнинных заселенных за­строенных районах; выгоднее прокладывать теодолитные ходы и выполнять геометрическое нивелирование.

Вопрос 14

Теодолитной съемкой наз. один из видов наземных съемок, целью которого является получение контурного плана местности, без изображения на нем рельефа. Чаще всего теодолитная съемка выполняется на участках с равнинным рельефом и сложной ситуацией.

Съемочным обоснованием теодолитной съемки служат разомкнутые и сомкнутыетеодолитные ходы, внутри которых прокладываются диагональные ходы. Угловые измерения на их пунктах выполняют теодолитами, стороны измеряют в прямом и обратном направлениях мерной лентой или дальномерами двойного изображения с относительной погрешностью не более 1/2000. В открытой местности теодолитные ходы могут быть заменены микротриангуляцией.

Обязательным условием при проложении теодолитных ходов является их привязка к пунктам плановой опорной сети, позволяющая контролировать результаты измерений и обеспечивать их необходимую точность. Привязка осуществляется не менее чем к 2 опорным пунктам и в простейшем случае сводится к измерению на этих пунктах примычных углов β1 и βn+1. С помощью примычных углов исходный дирекционный угол линии передается на все последующие стороны теодолитного хода.

Устройство теодолита

Общий внешний вид теодолита показан на рисунки:

трегер (нижняя часть теодолита)

подъемные винты

закрепительный винт лимба

наводящий винт лимба

закрепительный винт алидады

наводящий винт алидады

цилиндрический уровень

исправительные винты цилиндр уровня

колонки зрительной трубы

закрепительный винт трубы

наводящий винт трубы

фокусирующий винт

кожух

диоптрическое кольцо трубы (окуляра)

окуляр микроскопа

визир

объектив зрительной трубы

дно футляра

становой винт

штатив

Классификация теодолитов. Согдасно ГОСТ 10529-86, теодолиты изготавливаются типов Т1, Т2, Т5, Т15, Т30 и Т60.

 Цифры в шифре обозначают среднюю квадратическую погрешность измерения горизонтальных углов одним приемом в секундах.

Теодолиты классифицируют по точности, материалам изготовления кругов, конструктивным особенностям, назначению.

По точности теодолиты делятся на три группы: высокоточные – Т1; точные – Т2, Т5; технические – Т15, Т30, Т60.

По материалам изготовления кругов теодолиты бывают с металлическими и стеклянными (из оптического стекла) угломерными кругами. Теодолиты со стеклянными кругами называются оптическими.

Все современные теодолиты являются оптческими.

По конструкции теодолиты делятся на простые и повторительные.

 У простого теодолита лимб горизонтального круга или не имеет своей оси вращения, или имеет приспособления для поворота и закрепления его в различных положениях.

У повторительного теодолита лимб горизонтального круга имеет свою ось вращения, а также закрепительный и наводящий винты.

По назначению выделяют теодолиты маркшейдерские Т15М, Т30М.

 В обозначении теодолита, имеющего прямое изображение, добавляется буква П, а имеющего компенсатор буква К.

 Отчетные устройства. Вкачества отчетных устройств используются в теодолитах шкаловые и штриховые микроскопы. Труба отчетного микроскопа расположена рядом с окуляром зрительной трубы. Вращением диоптрийного кольца окуляра микроскоп устанавливают по глазу: в поле зрения должны быть чётко видны отчетный индекс или шкала и штрихи лимбов. Названия кругов обозначены буквами: г – горизонтальный, в – вертикальный. Для отчитывания в теодолите Т30 используется штриховой микроскоп, а в остальных приборах – шкаловой.

Цена деления лимбов теодолита Т30 – 10’. Отчеты берутся по щтриху – индексу с точностью до десятых долей « на глаз» наименьшего деления лимбов, т.е. с точностью 1’.   

Теодолит 2Т30П. Повторительный шкаловый теодолит с односторонней отсчетной системой является модификацией предыдущих моделей Т30 и 2Т30. Его зрительная труба даёт прямое изображение и имеет оптический визир для предварительного наведения на предмет. Фокусировка зрительной трубы осуществляется вращением винта кремальеры: установленный на трубе цилиндрический уровень с юстировочным винтом позволяет выполнять прибором нивелирование горизонтальным лучом. Ось вращения теодолита приводится в овесное положение подъемными винтами с помощью цилиндрического уровня при горизонтальном круге. Уровень расположен параллельно коллимационной плоскости трубы и заменяет отсутствующий в приборе уровень вертикального круга. Вместе с трубой скреплены вертикальный круг и отсчетный микроскоп, в поле зрения которого с помощью оптической системы передаётся изображение отсчетных шкал обоих кругов. Для освещения шкал служит зеркало. Закрепительным винтом трубу фиксируют в заданном положении, а наводящим винтом медленно вращают в вертикальной плоскости до точного совмещении центра сетки нитей с визирной целью. Горизонтальный круг и алидадная часть могут вращаться совместно и раздельно, что обеспечивается наводящими винтами лимба и алидады. Резьбовая часть винта защищена втулкой. Основание теодолита, с которым скреплена подставка, служит одновременно дном футляра прибора. Вертикальная ось прибора полая, а основание в центре имеет винтовое отверствие. Это позволяет центрировать теодолит над вершиной измеряемого угла с помощью зрительной трубы, устанавливаемой вертикально объективом вниз. Закрепление прибора на головке штатива осуществляеться основным винтом, ввинчиваемым в отверстине основания. При перевозек теодолита этототверстие закрывается крышкой. Теодолит укомплектовывается ориентир-буссолью, устанавливаемой в посадочный паз на вертикальном круге.

Лимб – круговая шкала с градусными или градовыми делениями, располагаемая на плоском стеклянном круге. Плоскость лимба, являющаяся плоскостью горизонтальных углов, при работе устанавливают горизонтально.

       Уровень – прибор, по которому следят за горизонтальностью плоскости лимба во время работы.

        Оптическая зрительная труба – служит для визирования – наведения на предметы – визирные цели.

        Алидада – дословно – линейка. У горизонтальных кругов алидадная част расположена и вращается под лимбом. На ней закреплена оптическая труба, на ней также расположен индекс или шкала отчетного приспособления и поэтому она позволяет определять на лимбе направления трубы, наведенной на визирную цель.

       Микрометр, шкаловый или штриховой микроскоп – устройство, позволяющее значительно повысить точность отсчитывания долей делений на лимбе.

      Подставка и подъемные винты – служат для удержания теодолита на штативе и приведения плоскости лимба в горизонтальное положение – для горизонтирования прибора.

      Отвес металлический на шнуре или оптический центрир укрепляемый на подставке служит для установки оси алидады и лимба на отвесной линии проходящей через вершину измеряемого угла, т.е. для центрирования прибора.

     Перед работой у оптических теодолитов технической точности исследуют штативы, зрительные трубы, уровни и винты.

     Исследование штативов. Установив теодолит на штативе, прочно зкрепляют становой винт и винты штатива. Визируют на точку местности, закрепляют винты теодолита. С небольшим усилием нажимают на штатив сбоку и сверху. Если штатив пружинит, и центр сетки нитей возвращается в наблюдаемую точку, он устойчив. В противном случае проверяют работу винтов и устраняют недостатки в их работе.

      Исследование уровней. Иногда вследствие недоброкачественной шлифовки внутренней поверхности ампулы цилиндрического уровня при работе подъемными винтами пузырек уровня перемещается не плавно, а “прыгает”. Установив уровень по направлению подъемного винта, последний медленно вращают. Если пузырек плавно перемещается, уровень пригоден для работы: в противном случае уровень нужно сменить. 

    Исследовние зрительной трубы. Зрительные трубы приборов должны давать четкие и не окрашенные в цвета радуги изображения рассматриваемых предметов и предметы должны иметь правильные очертания, т.е. у оптической части трубы должны отсутствовать сферическая и хроматическая аберрации. Теодолит устанавливают на штативе, горизонтируют, метрах в 50 от него подвешивают лист черной чертежной бумаги с изображением правильных геометрических фигур (круга, квадрата, треугольника), залитых черной тушью. Если очертания фигур при наблюдении через зрительную трубу не искажены и не окрашены в цвета радуги, оптическая часть трубы исправна. В противном случае работать теодолитом не рекомендуется.

     Исследование винтов. Следует переодичеки проверять плавность вращения всех винтов прибора. Если винты работают не плавно, надо установить и устранить причины этого.

Поверки теодолитов. В исправном теодолите взаимное расположение его частей и осей должно овечать определенным геометрическим условиям, вытекающим из принципа измерения горизонтальных углов. Контроль за выполнением этих условий, осуществляемой перед началом работ, называется поверками теодолита.

Ось цилиндрического уровня, расположенного на алидаде горизонтального круга, должна быть перпендикулярна к основной оси вращения теодолита.

Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения теодолита.

Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к основной оси вращения теодолита.

Вертикальный штрих сетки нитей должен находится в коллимационной плоскости зрительной трубы.

5. визирная ось оптического центрира должна совпадать с основной осью вращения теодолита.         

   Устройство и поверки мензулы и кипрегеля. Для проведения мензульной съемки необходимы мензула, кипрегель, дальномерные рейки и другие принадлежности.

     Мензула. Любая мензула состоит из трех основных частей : штатива, подставки, и мензульной доски. На мензульную доску помещают планшет – лист бумаги, наклеенный на жесткую основу и предназначенный для графических построений при съемке.

     Штатив служит для установки мензулы над точкой местности.

     Подставки служат для соединения планшета со штативом, обеспечивают центрирование, приведение планшета в горизонтальное положение и его ориентирование.

     Принадлежностями мензулы являются ориентир – буссоль, мензульная вилка и зонт.

     Ориентир – буссоль служит для ориентировки планшета.

     Мензульная вилка с отвесом – для центрирования планшета.

     Мензульный зонт необходим для предохранения зрения исполнителя от вредного воздействия ярко освещенной солнцем бумаги планшета, а так же от защиты плана от выгорания, от выпадения влаги на планшет в ненастную погоду.

      При помощи кипрегеля на планшете строят направления, параллельные направлениям на местности, ориентируют планшет, измеряют углы наклона для определения превышений между точками.

      Перед началом работы мензулу надо проверить. Мензула должна удовлетворять следующим условиям:

       1.Верхняя поверхность мензульной доски должна быть плоскостью.

       Эта поверка проводится с помощью линейки, ребро которой представляет собой прямую линию. Линейку прикладывают выверенным ребром к планшету в разных его частях. Просвет между ребром линейки и верхней плоскостью планшета должен быть не более 0.5 мм. Нарушение этого требования происходит из-за того, что деревянный планшет со временем деформируется.

       2.Мензула должны быть устойчивой. В процессе съемки кипрегель перестанавливают на планшете, производят накалывание точек. Эти и другие физические воздействия на мензулу могут вывести ее из исходного положения, особенно если работа ведется на края планшета. Однако после прекращения этих воздействий мензула должна возвращаться в исходное положение, как бы пружиня.

       Для проверки этого требования после наведения визирной оси кипрегеля, на какую – либо точку местности слегка нажимают пальцем на планшет в разных его точках сверху и с боков. Если после прекращения этих действий визирная ось кипрегеля остается наведенной на предмет, то условие выполнено.

      3.Верхняя плоскость мензульной доски (планшета) должна быть перпендикулярна к оси вращения подставки. Для выполнения этого требования предварительно тщательно отъюстированным цилиндрическим уровнем кипрегеля нивелируют планшет. Для этого устанавливаем уровень по направлению двух подъемных винтов подставки. Вращая эти винты в разные стороны, приводим пузырек уровня в нуль – пункт. Поворачиваем уровень на 90 градусов и третьим подъемным витом подставки перемещаем пузырек уроаня в нуль–пункт.

      Если повернуть теперь мензульный планшет вокруг оси на 360 градусов, то смещение пузырька уровня из нуль – пункта в процессе вращения будет говорить не о нарушении в установке уровня (он уже был проверен и исправлен), а о нарушениях перпендикулярности плоскости планшета и оси вращения подставки.

Этот эффект исправляется в мастерской.

     Выполняются следующие поверки кипрегеля :

     1.Скошенные края линеек кипрегеля должны быть прямыми линиями. На листе бумаги, прикрепленной к доске мензулы, прочерчивают линию вдоль скошенного края линейки. Повернув кипрегель на 180 градусов, прикладывают этот край линейки к концам линий и вновь прочерчивают направление. Если две линии совпадат или отклоняются друг от друга в виде дуг не более, чем на 0.1 мм., то условие соблюдено. Большие отклонения требуют исправления в мастерской.

     2.Нижняя поверхность линеек должна быть плоскостью. Кипрегель прикладывают к выверенной плоскости мензульного планшета в разных его частях. Если между нижней плоскостью линейки и верхней плоскостью мензульной доски образуются большие просветы, особенно на краях линейки, то кипрегель становится неустойчивым. Линейку следует исправить в мастерской, если величина просвета между линейкой и доской более 0.5 мм.

     3.Узкая линейка должна перемещаться параллельно самой себе. Подвижную узкую линейку перемещают на разные расстояния от основной линейки, прочерчивая по ней линии. Параллельность линии проверяется измерителем : расстояние между двумя точками в начале и конце линии могут отличаться не более, чем на 0.1 мм.

     4.Ось цилиндрического уровня, расположенного на основной линейке, должна быть параллельна нижней плоскости линейки.

    Линейку кипрегеля устанавливают в середине мензульного планшета по направлению двух подъемных винтов п8дставки, которыми приводят пузырек уровня в нуль – пункт. Вдоль края линейки прочерчивают линию. Далее кипрегель поворачивают на 180 градусов, приставив линейку к прочерченной линии. Если условие соблюдено, то пузырек уровня должен оставаться в нуль – пункте. Практически его отклонение от нуль – пункта должно быть не более двух делений на ампуле уровня.

      При нарушении этого требования пузырек уровня смещают к нуль – пункту с помощью его исправительных винтов на половину дуги отклонения.

      Для приведения планшета в горизонтальное положение по исправительному уровню надо теми же подъемными винтами подставки вернуть пузырек уровня окончательно в нуль – пункт.

     5.Визирная ось зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения трубы. Выбирают на планшете произвольную точку и через нее прочерчивают вдоль скошенного края линейки линию VV, наводя визирную ось кипрегеля на точку местности при одном круге, например КП. Точку местности выбирают примерно на уровне линии горизонта, чтобы исключить влияние погрешности, о которой идет речь в шестой поверке. Через эту же точку планшета проводят линию VV на ту же точку местности, при другом круге КЛ. Если две линии совпали, то условие выполнено. Если линии пересеклись, то в пересечении их образуется угол 2с. Угол называют коллимационной погрешностью. Для исправления положения визирной оси линейку кипрегеля следует приложить к биссектрисе VV это угла, что аналогично установке среднего отсчета из КП и КЛ по горизонтальному кругу теодолита. Визирная ось при этом отклонится от точки. Следует вернуть ее на точку, перемещая сетку – призму вправо или влево.

    6.Ось вращения зрительной трубы должна быть параллельна нижней плоскости линейки. Это условие проверяется так же, как и в теодолите, исправляется – в мастерской.

    7.Вертикальная нить сетки нитей должна лежать в коллимационной плоскости зрительной трубы. И эта поверка проводится так же, как в теодолите. Для разворота сетки по кругу надо ослабить стопорный винт.

    8.Коллимацинная плоскость зрительной трубы должна проходить через скошенный край линейки или быть ему параллельной. Визирную ось наводят на удаленную точку местности и у концов края линейки устанавливают две иголки. Эти иголки и точка должны находиться на одной линии, в створе, что проверяется визуально. Нарушение этого условия в КН не исправляется, так как колонку несущую зрительную трубу нельзя развернуть относительно линейки. Эта погрешность приводит к тому, что все линии на плане будут развернуты относительно соответствующих линий местности на один и тот же угол. Однако взаимное расположение линий на плане будет верным.

     9.Отсчет по вертикальному кругу, когда визирная ось горизонтальна, а пузырек уровня вертикального круга находится в нуль – пункте, должен быть постоянен и близок к нулю. При соблюдении этого условия отсчеты по вертикальному кругу сразу дают угол наклона Ö. Нарушение этого требования приводит к возникновению погрешности “место нуля” (МО)

     Приводят пузырек уровня вертикального круга в нуль – пункт его винтом, наводят начальную окружность на какую-то точку местости при КП и КЛ и берут

отсчеты по вертикальому кругу. При МО = 0 отсчеты КЛ = КП - Ö. Поэтому если отсчеты не равны, то вычисляем МО по формуле:

МО = (КЛ - КП)/2

     Для надежности получения результата определяем МО два – три раза на разные точки. Если среднее МО будет равно 0.5 минуты, его следует исправить, так как большая величина МО не только затрудняет вычисление угла наклона Ö, но и дает неверную величину превышений и расстояний по кривым.

     Для исправления МО вычисляют средний отсчет (КП + КЛ)/2 свободный от МО, и устанавливают его винтом уровня вертикального круга. Пузырек уровня уйдет из нуль – пункта. Надо вернуть его в нуль – пункт исправительным винтом, который находится под колпачком на торцевой части винта уровня.

    10.Ось уровня зрительной трубы должна быть параллельна визирной оси. Приводят пузырек уровня вертикального круга в нуль – пункт и устанавливают отсчет, равный МО. Очевидно, что при этом визирная ось займет горизонтальное положение. Если пузырек уровня зрительной трубы в этот момент будет в нуль- пункте тоже, то его ось также будет горизонтальна, а, следовательно, параллельна визирной оси. В противном случае пузырек уровня зрительной трубы приводят в нуль – пункт его исправительными винтами.

вопрос 15

В состав полевых работ входит создание планового съемочного обоснования и съемка ситуации.

Полевые работы при теодолитной съемке состоят из рекогносцировки снимаемого участка и закрепления точек съемочного обоснования на местности, приложения теодолитных ходов и привязки их к пунктам геодезической опорной сети и съемки ситуации местности.

Рекогносцировку, или осмотр подлежащего съемке участка, производят для установления и закрепления границ участка, определения направления и проложения теодолитных ходов, выбора способа съемки ситуации.

Данные измерения углов(которые измерели) вносят в спеальные полевые журналы. В процессе съемки ситуации в поле составляется схематический чертеж участка местности- абрис. На нем показывают взаимное расположение пунктов теодолитных ходов, а также снимаемых объектов со всеми результатами измерений и пояснительными надписями.

Камеральные работы.

Обработка результатов измерений произведенных при теодолитной съемке, выполняется в следующем порядке:

1)обработка журнала измерения углов и линий теодолитного хода,

2)вычисление ведомости координат пунктов взаимного теодолитного хода,

3)вычисление ведомости координат вершин диагонального хода,

4)построение плана местности на бумаге.

Вопрос 16

Арабскими цифрами в кружках указаны точки, положение которых получено следующими способами съемки ситуации:

1 - прямоугольных координат;

2 - линейной засечки;

3 - угловой засечки;

4 - полярных координат;

5 - створа;

6 - обмера.

При съемке способом прямоугольных координат, положение точки 1 определено координатами Х = 72.4 м, У = 9.8 м от линии теодолитного хода 1-2. Приложив нулевой штрих рулетки к углу дома (точка 1), на ленту расположенную на линии 1-2 теодолитного хода опускают перпендикуляр и отсчитывают его длину по рулетке (9.8 м), по ленте - расстояние от пункта 1 съемочного обоснования до основания перпендикуляра (72.4 м). Перпендикуляры длиной до 4...8 в зависимости от масштаба съемки восстанавливаются визуально, а при использовании эккера могут быть увеличены примерно в пять раз. Эккер - прибор для построения на местности прямых углов.

Способом линейных засечек определено положение второго угла дома (точки 2). Для этого на местности измерено расстояния 10.6 и 9.8 м от опорных точек на линии с абсцисами соответственно 54.1 и 64.0. Угол дома на плане окажется в точке пересечения дуг с радиусами измеренных расстояний.

Способом угловой засечки на плане может быть получена точка 3. Для этого измерены теодолитом углы 33 35' и 65 05'.

Способ полярных координат предусматривает измерение на местности (точка 4) полярного угла (70 00') и его стороны (35.3 м).

Способ створа (вертикальная плоскость через две точки) использован при съемке точки пересечения ручьем линии теодолитного хода (точка 5). Расстояние (10.5 м) измерено по створу от пункта 1.

Способ обмера элементов ситуации применяют для контроля полевых измерений и графических построений на плане.

В процессе съемки ситуации составляется схематический чертеж участка местности- абрис. На абрисе показывают взаимное расположение пунктов теодолитных ходов, а также снимаемых объектов со всеми числовыми результатами измерений и пояснительными надписями.

Вопрос 18

При вычислении длины линии в ее измеренные значения вводят поправки. С помощью поправок исключают влияние систематических погрешностей и приводят линию к горизонту. Поправка за компарирование AD_k мерного прибора. При измерении линий фактическая длина мерного прибора отличается от номинала на величину поправки за компари­рование Оцифровка мерного прибора соответствует номиналу, поэтому результат измерения остатка обозначим через г₀, В этом случае фактическая длина остатка г за счет поправки за компарирование изменится на величину, пропорциональную длине остатка, т. е. AD_h =D -D_o =(D₀/L_Q)Al_k                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               (6.7)

называют поправкой в длину линии за компа­рирование. Предварительное вычисление величин D_o и AD_K заметно упрощает вычисления, так как 1₀ и п — целые числа, а значе­ние AD,₄ обычно надо знать с двумя значащими цифрами. Поправки за температуру AD_t мерного при­бора. При измерении линий температура мерного прибора t обычно отличается от температуры компарирования t_a. В этом случае длина мераого прибора равна где а_ср, t_cp — средние значения коэффициентов линейного расшире­ния и температур конструкций и мерного прибора, Да, Д£ — раз­ности коэффициентов линейного расширения и температур кон­струкций и мерного прибора. Поправка за приведение линии к гори­зонту AD_V. Для нахождения горизонтального проложения d наклонной линии D определяют угол наклона v или превышение h. Если известен угол наклона, то

d — D cos v.

Вопрос 19

Для составления топографических планов и карт, а также для проектирования и выноса в натуру инженерных сооружений, необхо­димо знать высоты точек местности. С этой целью на местности 'выпол^ няют комплекс геодезических работ, называемый нивелиро­ванием. В процессе нивелирования определяют превышения одних точек земной поверхности над другими, а затем по известной высоте исходной точки вычисляют высоты всех остальных точек над принятой уровенной поверхностью.

В зависимости от метода определения превышения и применяемых при этом приборов различают следующие виды нивелирования: 1) геометрическое, выполняемое горизонтальным визирным ~"\ лучом с помощью нивелира; 2) тригонометрическое, \ выполняемое наклонным визирным лучом с помощью теодолита; i 3) гидростатическое, основанное на свойстве свободной поверхности жидкости в сообщающихся сосудах всегда находиться I на одном уровне; 4) барометрическое, при котором превы­шения между точками определяются по разностям атмосферного I давления в этих точках; 5) механическое, производимое при ! помощи приборов, автоматически записывающих профиль местности. J В последующих параграфах рассматриваются первые три вида ниве­лирования, наиболее часто применяющиеся в инженерной практике. В зависимости от точности определения высот точек и методики производства измерений различают: 1) государственное нивелирование СССР, являющееся высотной основой топо­графических съемок на территории всей страны. По точности госу­дарственное нивелирование делится на I, II, III и IV классы; 2) т ех-ническое нивелирование, предназначенное для созда­ния высотного съемочного обоснования и используемое также при проектировании и строительстве инженерных сооружений. В отличие от государственного, техническое нивелирование может выполняться как горизонтальным, так и наклонным визирным лучом.

Тип нивелира

Н-05

Н-3 (Н-ЗЛ, Н-ЗК, Н-ЗКЛ)

Н-10 (Н-10Л, Н-10К, Н-10КЛ)

Краткая характеристика

Нивелир высокоточный с оптическим ми­крометром для определения превышений с погрешностью не более 0,5 мм на 1 км хода

Нивелир точный для определения пре­вышений с погрешностью не более 3 мм на 1 км хода

Нивелир технический для определения превышений с погрешностью не более 10 мм на 1 км хода

Вопрос 2

Гидростатический нивелир состоит из двух наполненных жидко­стью стеклянных сосудов (стаканов), соединенных гибким шлангом (рис. 79, а). Установив сосуды в точках А и В, между которыми определяется превышение h (рис. 79, б), измеряют высоты а и b столбов жидкости в каждом сосуде. Из рис. 79, б следует

Так как

h = а — в. а=1_Х — Ci; в= /₂ — с₂,

где 1_Ъ 1₂ — высоты сосудов, с₁₍ с₂ — расстояния от верха сосудов до уровня жидкости, то h = (/_t — с_х) — (/₂ — с₂), или

h = (с₂ —с_х) — (l2-l1) Для данного гидростатического нивелира разность /₂ — 1_Х — величина постоянная; она называется местом нуля и обозна­чается МО. Методика двойного нивелирования со взаимной перестановкой сосу­дов повышает точность результата, но весьма трудоемка. Для тех­нического нивелирования могут быть использованы формулы (7.28) и (7.29) при условии предварительного определения места нуля по формуле (7.31). Точность измерения превышения нивелиром НШТ-1 (см. рис. 79) составляет 0,5 мм; приборы более совершенных кон­струкций позволяют значительно повысить эту точность. Гидро­статическое нивелирование широко применяется при монтаже тех­нологического оборудования и наблюдениях за деформациями соору­жений.

Вопрос 22

Н-05, Н-3 (Н-ЗЛ, Н-ЗК, Н-ЗКЛ), Н-10 (Н-10Л, Н-10К, Н-10КЛ)

Краткая характеристика

Нивелир высокоточный с оптическим ми­крометром для определения превышений с погрешностью не более 0,5 мм на 1 км хода

Нивелир точный для определения пре­вышений с погрешностью не более 3 мм на 1 км хода

Нивелир технический для определения превышений с погрешностью не более 10 мм на 1 км хода