Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Зональна система прямокутних координат.Стр 1 из 7Следующая ⇒ МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ОДЕСЬКИЙ державний екологічний університет
З Б І Р Н И К МЕТОДИЧНИХ ВКАЗІВОК
до практичних робіт з дисципліни “ ОСНОВИ ГЕОДЕЗІЇ ТА КАРТОГРАФІЇ”
Одеса-2004 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ОДЕСЬКИЙ державний екологічний університет
З Б І Р Н И К МЕТОДИЧНИХ ВКАЗІВОК до практичних робіт з дисципліни з д и с ц и п л і н и “ОСНОВИ ГЕОДЕЗІЇ ТА КАРТОГРАФІЇ”
Затверджено методичною радою університету протокол №___ від ___________2004
Одеса-2004 Збірник методичних вказівок до практичнихних робіт з дисципліни "“Основи геодезії та картографії” для студентів ІІІ курсу очної форми навчання за спеціальністю "Інформаційні управляючі системи і технології". / Селезньова Л.В., Балан Г. К,. - Одеса, ОДЕКУ, 2004. - с.
З Б І Р Н И К МЕТОДИЧНИХ ВКАЗІВОК до практичних робіт з дисципліни з д и с ц и п л і н и “ОСНОВИ ГЕОДЕЗІЇ ТА КАРТОГРАФІЇ”
Укладачі: ст. викл. Селезньова Л.В. ст. викл. Балан Г.К.
Підп. до друку Формат Папір Умовн. друк. арк. Тираж Зам. №
Надруковано з готового оригінал-макета ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Одеський державний екологічний університет 65016, Одеса, вул.Львівська, 15 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 
Методичні вказівки (МВ) включають завдання для практичних робіт студентів екологічного факультету, що вивчають основи топографії та картографії. В МВ даються основні теоретичні положення по кожній темі і по них пропонуються контрольні завдання. Зміст стор. Передмова 6 1. Визначення географічних координат. 7 1.1 Географічні координати. 7 1.2 Зональна система прямокутних координат. 9 2. Зображення рельєфу на топографічній карті. Побудова топографіч- но го профілю по карті. 13 3. Визначення площі на топографічній карті. Планіметр. 17 4. Теодолітна зйомка.Обробка результатів польових вимірів 22 5. Геометрична нівеляція. Обробка результатів польових вимірів. 27 5.1 Обчислювальна обробка журналу нівелювання траси. 28 5.2 Нівелювання поверхні. Побудова плану місцевості в горизонталях. Призначення і способи нівелювання. 29 6. Література 31 7. Додаток 32
Передмова
Навчальна дисципліна "Основи геодезії і картографії" відноситься до природничого циклу і є базовою для вирішення задач, що викладаються в спеціальних дисциплінах студентам, які вивчають інформаційні управляючі системи і технології. В даний час створюються принципово нові прилади, удосконалюються старі; вводяться нові методи геодезичних вимірів і картометрії, обробки вимірів із застосуванням геоінформатики. Подальший розвиток одержали геодезичні роботи на всіх напрямках - від наукових до робіт практичного призначення. Вивчення розмірів і форм Землі, її зовнішнього гравітаційного поля проводиться з використанням комплексних досліджень: спостереженнями з космосу, а також астрономічних і астрономо-гравіметричних вимірів. Прогрес у розвитку топографо-геодезичних робіт і картографічного виробництва пов'язаний безпосередньо з використанням космічної техніки. Зростаючий розвиток народного господарства неможливо здійснити без зйомок з космосу. Можливості вже створеної космічної бортової апаратури такі, що одержувана з орбіти відеоінформація по своїй здатності дозволяє створити більшість карт встановленого масштабного ряду. Базовою компонентою вивчення дисципліни "Основи геодезії і картографії " є знайомство з картографією як наукою, що вивчає земну поверхню в геометричному відношенні і способи зображення її на площині у вигляді топографічної карти. Вивчення проекцій, які входять до складу картографії, їхніх властивостей, методів створення і використання. Студенти повинні знати основні методи і прийоми роботи з топографічними картами й аерофотокосмічними знімками різних масштабів для одержання кількісних характеристик при вивченні різних природних явищ і змін ландшафтів, пов'язаних з антропогенною діяльністю. Студенти повинні одержати необхідні знання про топографічні зображення земної поверхні на картах і планах, методах зйомки земної поверхні, будову і роботу геодезичних інструментів, методи обробки матеріалів вимірів, способи побудови планів і картографічних зображень. Усі завдання (або велику їхню частину) студенти зобов'язані виконувати з застосуванням ПК.
1. Визначення географічних і прямокутних координат. Географічні координати
Задачею картометрії є розробка методики і технічних прийомів добування інформації, що міститься в документах, на яких різними способами зображена земна поверхня (карти, плани, профілі, аерофотознімки, космічні знімки) з метою одержання кількісних характеристик зображених на них об'єктів. Найважливіша задача картометрії полягає у визначенні координат точок місцевості. Положення будь-якої точки на поверхні Землі визначається географічними, плоскими прямокутними і полярними координатами. У системі географічних координат місце розташування точки визначається широтою і довготою. (Рис.1.1).
Рис. 1.1 Географічні координати
Кут Широта, вимірювана від площини екватора на північ, називається північною, а на південь – південною. Широта змінюється від 00 до 900. Двогранний кут, Довготу вимірюють від початкового меридіана на схід і на захід і називають відповідно східною і західною. Довгота змінюється від 00 до 1800. Топографічні карти видаються окремими аркушами обмеженого формату, вони об’єднанні в загальну карту єдиною системою розграфки. Трапецієподібна розграфка карт здійснюється паралелями і меридіанами. Аркуші топографічних карт із трапецієподібною разграфкою укладені в три рамки: зовнішню, внутрішню і хвилинну (рис.1.2) Зовнішня рамка має декоративне призначення. Внутрішня рамка утворена відрізками паралелей і меридіанів. У кутах рамки підписуються широти паралелей і довготи меридіанів. Хвилинна рамка складається з чорних і білих інтервалів яки чергуються, що відповідають одній хвилині широти і довготи. Ця рамка служить для визначення географічних координат точок на карті, або для нанесення точок на карту по відомим координатам.
Рис. 1.2. Визначення географічних координат точки по карті масштабу 1: 100000 Для визначення на карті географічних координат деякої точки потрібно провести через неї меридіан і паралель і по відповідним рамкам трапеції відрахувати число хвилин, що потім додаються або віднімаються від значень географічних координат прийнятого початку їх відліку по карті. Якщо позначити початок відліку широти і довготи через jн і aн відповідно (зняті в кутах хвилинної рамки, найближчих до даної точки), а через Dj і Da збільшення географічних координат до точки А, то її широта і довгота визначаться за формулою: jА = jн ± Dj ¢ ± Dj ²; aA = aн ± Da ¢ ± Da ² (1.1) Для обчислення Dj ¢ і Da ¢, досить підрахувати кількість цілих заштрихованих і не заштрихованих інтервалів від кута рамки до точки А. Для обчислення Збільшення географічних координат у секундах підраховуються за формулами:
Для нанесення точки по заданим географічним координатам необхідно провести на карті відповідні паралель і меридіан, від яких потім циркулем відкласти лінійні величини, що відповідають часткам хвилини або секунди. Зональна система прямокутних координат.
Географічні координати, що виражаються в кутових величинах, незручні для практичного використання в інженерних розрахунках, в яких широко застосовують довжини. Крім того, лінійні значення кутових одиниць на різних широтах земного еліпсоїда різні. Тому для проведення геодезичних і маркшейдерських зйомок і для зображення їхніх результатів на планах і картах більш зручною є система плоских прямокутних координат, що значно спрощує проведення топографічних і маркшейдерських зйомок на розвідувальних територіях і територіях гірських підприємств, вирівнювання опорних мереж, обчислення координат опорних пунктів. Плоска система координат дає можливість сполучення планів суміжних ділянок. При побудові карт зображення земної поверхні, отримане на референц-еліпсоїді, або окремій його частині, повинне бути розгорнуте в площину (на лист паперу). Виконати таку операцію без розривів і складок сферичної поверхні, що розвертається, неможливо. Для вирішення цієї задачі використовують додаткові поверхні, на які з еліпсоїда проектується відображена на ньому інформація, і які можуть бути легко розгорнуті в площину, наприклад, циліндрична чи конічна поверхня, якщо їх розрізати вздовж утворюючих. При виконанні цієї операції допоміжне тіло передбачається дотичним до референц - еліпсоїда. На допоміжну фігуру переноситься мережа паралелей і меридіанів, що на листі карти виконує роль картографічної сітки. Спосіб переходу від зображення земної поверхні зі сфери на площину визначає вид картографічної проекції, кожна з яких припускає деяке спотворення географічних об'єктів, розташованих на референц - еліпсоїді і плоскому листі карти. Вивченням картографічних проекцій займаються в математичній картографії, де вони розглядаються у виді аналітичних залежностей між координатами точок на поверхні референц - еліпсоїда і координатами їхніх проекцій на площину. Циліндри, на які переносяться ділянки земного еліпсоїда, розрізаються по утворюючим і розрізані частини розвертаються в площині. При використанні проекції Гауса одержують на листі паперу подібне зображення поверхні земного еліпсоїда в межах окремих фігур, названих зонами [1] Зручностями системи плоских прямокутних координат можна користатися в межах порівняно невеликих розрізнених ділянок, на яких можна не врахувати кривизну Землі.
Рис. 1.3 - Зони державної системи координат Суть зональної системи прямокутних координат полягає в слідую-чому: на поверхні Землі проведемо меридіани через 6°, починаючи з нульового меридіана (Гринвіча), що приймемо за західну межу першої зони. Потім пронумеруємо зони в напрямку з заходу на схід, одержавши таким спосібом 60 шестиградусних зон. Якщо позначити довготи західного і східного меридіанів, обмежуючих зону, відповідно Lз і Lв, а довготу середнього, осьового, меридіана Lo, то, знаючи номер зони п, можна визначити значення вказаних довгот за простою формулою: Lз = 6(n – 1); Lо = 6 n – 3 та Lв = 6 n (1.3) Загальні уявлення про те, як виходять плоскі зображення сферичних поверхонь зон, можна одержати, уявививши собі, що земний еліпсоїд укладений в циліндр (Рис. 2.4), вісь якого лежить у площині екватора, а внутрішня поверхня дотикається осьового меридіана проектованої зони. Останній, буде зображений на проекції без спотворень [3]. На території СНД на північ від паралелі 35° найбільше віддалення від осьового меридіана складає 270 км, при якому відносне спотворення довжин виражається 1: 1100, тобто не виходить за межі точності звичайних лінійних вимірів. Цим і обумовлений розмір зони в 6° по довготі.
Рис.1.4 - Проекція зони на внутрішню поверхню циліндра. У кожній зоні зображення осьового меридіана приймається за вісь абсцис X, а зображення екватора за вісь ординат Y. Початком координат є точка перетину осьового меридіана з екватором. Правило знаків звичайне. Для забезпечення однозначності визначення планового положення точок на земній поверхні і зручності в роботі прийнято: 1) початок координат у кожній зоні перенесений на 500 км на захід від осьового меридіана, чим виключені від'ємні значення ординат; 2) перед кожною ординатою ставиться (вводиться в її значення) номер зони. Удосконалені таким способом ординати називаються приведеними. Приклад: Так, якщо дані приведені координати точки А : УА = 4 374,284 км і точки В : УВ = 4 884, 326 км, то це означає, що обидві точки знаходяться в 4-й зоні і звичайні їхні ординати будуть: УА = - 125,716 км і УВ = +384,326 км. У кожній зоні вибирається прямокутна система координат, причому її центр збігається з точкою перетину проекції осьового меридіана з проекцією екватора. Осьовий меридіан приймається за вісь Х, а зображення екватора, перпендикулярне до осьового меридіана - за вісь У (Рис.1ьаа.3). Координати Х точок, розташованих на півні від екватора, вважаються додатні, до півдня - від'ємними. Географічна довгота осьового меридіана кожної зони визначається формулою: α = 6n - 3; де n – номер зони Територія України знаходиться в північній півкулі, тому координати Х мають додатне значення. Значення ж координат У, можуть бути як додатні, так і від'ємними, що незручно при розв'язанні різних задач геодезії. Для того щоб не мати справи з від'ємними значеннями ординат, у кожній зоні початок координат переноситься на 500 км на захід від осьового меридіана зони (Рис.1.3). Отриману таким способом ординату прийнято називати приведеною.
Завдання. 1.По запропонованому викладачем листу топографічної карти визначити географічні координати чотирьох точок. 2.По двох значеннях широти і довготи, запропонованим викладачем, нанести точки на лист топографічної карти.
|
||
|
|
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 232. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |
- географічна широта
- географічна довгота
між площиною екватора і прямовисною лінією, що проходить через дану крапку називається географічною широтою точки А.
укладений між площиною нульового (Грінвіць-кого) меридіана і площиною меридіана, що проходить через дану крапку А, називається географічною довготою.
і 
, за допомогою циркуля-вимірника і масштабної лінійки, по карті визначають відрізки Dа і Db ( в мм), а по хвилинній рамці вимірюють відстані а і b (в мм), що відповідають одній хвилині або 60 секундам по широті і довготі.
(1.2)
