exam / геодезия ШПОРА

24.Предмет Г. Значение в народном хоз-ве и обороне. Геодезия- наука о методах определения фигуры и размеров Земли и изображении ее поверхности на картах и планах, а также о спо­собах проведения специальных измерений, необходимых для решения разнообразных задач при изысканиях, проектировании, строительстве и эксплуатации инженерных сооружений.. Так, разра­ботка методов определения фигуры и размеров Земли, изучение горизон­тальных и вертикальных движений земной коры, создание государствен­ной геодезической сети страны - предмет высшей геодезии. Изучени­ем методов изображения сравнительно небольших участков поверхности Земли на плоскости занимается топография, Разработка теории и способов изображения на плоскости значительных частей земной по­верхности составляет предмет картографии. Рост производительных сил страны невозможен без знания ее тер­ритории в топографическом отношении. Эта задача успешно решается при помощи карт различных масштабов, создаваемых по результатам геодезических работ. Геодезия играет важную роль при решении многих весьма ответственных задач, например: при изыскании, проектировании и строительстве гидротехнических сооружений (ГЭС, судоходных, оро­сительных и осушительных каналов и пр.), железных и автогужевых до­рог, городов и сельских населенных пунктов, аэродромов, подземных со­оружений (метрополитена, шахт, кабельных линий, различных трубопро­водов), воздушных сетей (линий связи и электропередач); большой объем геодезических работ выполняется при землеустройстве и лесоустройстве.. Геодезические методы измерений весьма высокой точности широ­ко применяются при наблюдениях за деформациями и осадками инже­нерных сооружений в периоды их строительства и эксплуатации. Велико значение геодезии в обороне страны. Вся армия в целом нуждается в кар­тах различных масштабов; по ним изучают местность, разрабатывают боевые операции войск. Пуск ракет различной дальности действия осу­ществляется с использованием геодезической информации. Некоторые рода войск имеют в своем составе геодезические подразделения.	37. Виды ошибок: грубые, систематич-е, случайные. Грубые погрешности (промахи) возникают вследствие невниматель­ности наблюдателя, неисправности прибора, несоблюдении технологии ра­бот, не учёта влияния изменяющихся внешних условий: температуры, ветра, видимости и т.п. Обнаружить грубые погрешности можно, используя гео­метрические свойства наблюдаемого объекта (например, сумму внутренних углов плоского многоугольника), а также выполнением повторных измере­ний. Так, например, при линейных измерениях пропуск целого пролета, равного длине мерного прибора, можно обнаружить измерением отрезка ли­нии нитяным дальномером, иногда - даже шагами. К систематическим относят такие погрешности результатов изме­рений, которые входят в эти результаты по определенному закону. Так, если известна длина меры при температуре t0, а измерение длины линии местности выполнены при температуре t, то результат из­мерения длины линии будет содержать систематическую погрешность, пропорциональную разности температур (t - ta ) и длине линии. Влияние систематических погрешностей на результаты измерений исключают или сводят до пренебрегаемо малого значения выбором методики измерений или введением поправок в результаты. Случайные погрешности результатов измерений характеризуются тем, что при одинаковых условиях измерений они могут меняться по ве­личине и знаку; их нельзя заранее предусмотреть, определить закон воз­действия на результат. Статистический анализ, т.е. анализ результатов больших рядов измерений, позволил для случайных погрешностей вы­явить ряд их свойств. Первое свойство. Для данных условий измерений случайные по­грешности по абсолютной величине не могут превосходить известного предела (свойство ограниченности), Второе свойство. Равные по абсолютной величине положительные и отрицательные случайные погрешности равновозможны, т.е. встреча­ ются одинаково часто (свойство симметрии). -Третье свойство. Малые по абсолютной величине случайные по­грешности при измерениях встречаются чаще, чем большие (свойство плотности). Четвертое свойство. Среднее арифметическое из случайных по­грешностей и их попарных произведений стремится к нулю при неогра­ниченном возрастании числа измерений (свойство компенсации ), т.е	23. Нитяной дальномер. Устройство и использование. НИТЯНОЙ ДАЛЬНОМЕР , разновидность оптического дальномера; зрительная труба, в поле зрения которой нанесена метка, напр. в виде 2 параллельных нитей. База нитяного дальномера - переносная рейка с делениями. Нитяной дальномер наводят на рейку (визируют); расстояние до базы пропорционально числу делений, видимых между нитями. В комлект дальномера входит дальномерная рейка с делениями. Если начальную точку А установить прибор, а в точку В дальномерную рейку, то искомое расстояние будет равно D=D1+f+gamma
35. Подготовка теодолита к измерению. 1 Центрирование – установка центра горизонтального круга над вершиной измеряемого угла с помощью нитяного отвеса или оптического центира. Погрешность не должна превышать 3 мм при измерении горизонтальных углов. 2Горизонтирование – приведение плоскости лимба горизонтального круга в горизонтальное положение, т.е установка вертикальной оси вращения теодолита в отвесное положение. Осуществляеца с помощью подъемных винтов и уровней. При измерении вертикальных углов отклонение пузырька не должно превышать ½ деления. 3Устранение паралакса небольшим поворотом кремальеры. Основные геом. Оси теодолита: 001 – ось вращения теодолита (вертикальная ось теод.) uu1 – ось цилиндрического уровня ww1 – визирная ось зрительной трубы vv1 – ось вращения зрительной трубы Требования к осям: Uu1 перпинд-на 001 Ww1 перпинд-на vv1 Vv1 перпинд-на 001	42. Принцип измерения гориз.угла. Устройство теодолита. Теодолит – прибор, с помощью которого измеряются горизонтальные и вертикальные углы, расстояние по дальномерам и магнитный азимут с помощью буссоли. Основные части: 1)становой винт – закрепляющий теодолит на штативе и позволяющий подвесить нитяной отвес. 2)штатив.3)гориз.круг , состоящий из лимба – оцифрованной по ходу часовой стрелки круговой полосы с градусными делениями. 4)подьемные винты, служащие для приведения пузырька цилиндрического уровня на середину.5)алидада – часть расположенная соосно с лимбом и несущая элементы несущего устройства 6)цилиндрический уровень, предназначенный для приведения плоскости лимба гориз круга в положение, перпиндикулярное отвесной линии 7)зрительная трубка, сост из обьектива, окуляра, сетки нитей и фокусирующего устройства с кремальерой 8) вертикальный круг , устроенный анолагично горизонтальному и предназначенный для измерения углов наклона Измерение горизонтальных углов выполняют различными способами. Наиболее часто при геодезическом обеспечении строительства измерение горизонтальных углов выполняют способами приёмов и круговых приёмов. Способ приёмов. Сущность его состоит в измерении одного угла между двумя измеренными направлениями (рисунок 4.13). Измерение угла выполняют полным приёмом (при КЛ и КП), при э том выполняют следующие операции: центрируют теодолит над точкой О и горизонтируют его; при КЛ наводят центр сетки нитей зрительной трубы на точку А и снимают отсчёт Л1 по горизонтальному кругу; вращая теодолит по часовой стрелке, наводят центр сетки нитей на точку В и снимают отсчёт Л2 по горизонтальному кругу. Эти действия составляют первый полуприём. устанавливают теодолит в положение КП, переводя трубу через зенит, наводят центр сетки нитей на точку А и снимают отсчёт П1 по горизонтальному кругу; вращая теодолит по часовой стрелке, наводят центр сетки нитей трубы на точку В и снимают отсчёт П2 по горизонтальному кругу. Эти действия составляют второй полуприём. Вычисление горизонтального угла заключается в вычислении из полуприёмов углов Л П . а затем из приёма СР по формулам zЛ = Л2 - Л1, П = П2 - П1, СР = 0.5 (Л + П).	62. Ориентирование линий. Азимуты. Дирекц Угол. При выполнении геодезических работ возникает необходимость в определении положения линий местности относительного некоторого направления, принимаемого за исходное. За исходное направление в Геодезии принимают направление истинного (географического) меридиана, в качестве исходного можно принять направление магнитного меридиана, и в качестве исходного направления очень часто принимают направление осевого меридиана зоны. Ориентирование относительно истинного или географического меридиана.Ориентировать линию – это значит определить ее положение относительно меридиана. Помните, мы говорили, что меридиан – это есть след от сечения земной поверхности плоскостью, проходящей через ось вращения Земли. При ориентировании относительно истинного или географического меридиана принимается угол, который называется истинный азимут. Истинный (географический) азимут – есть угол, который отсчитывается от северного направления истинного меридиана по ходу часовой стрелки до данной линии. Азимуты бывают прямые и обратные. Азимут Аи1 – это азимут линии М1М2 в точке М1, т.е. азимут прямой. А азимут в точке Аи2 – азимут обратного направления. Он равен азимут прямого направления плюс 180о и плюс g , или Аи2 = Аи1 + 180о + g . Если азимут прямого направления больше 180о, то в формуле используют знак минус. Для небольших линий, менее километра, сближением меридианов можно пренебречь и считать что, азимут обратный равен азимуту прямому плюс-минус 180о или Аи2 = Аи1 ± 180о. Естественно азимуты истинные изменяются, по определению, от 0о до 360о. (Дирекционный угол – 8 вопрос.)
28. Понятие о равноточных и неравноточных измерениях Измерения, выполненные в различных условиях, различными инструментами, различным числом приёмов называют неравноточными.Достоинство результата измерения выражают в этом случае числом, называемым весом измерения. Чем надёжнее результат измерения, тем больше его вес.Веса устанавливаются в зависимости от условий измерений. Так как определённым условиям измерений соответствует определённая средняя квадратическая ошибка, то наиболее достоверно устанавливать веса измерений в зависимости от неё. Весом р отдельного результата измерения называют отвлечённое число с, обратно пропорциональное квадрату средней квадратической ошибки m^2, т.е. P=c/m^2 р = . ( 38 )	58.Румбы. Зависимость м/у дирекционными углами и румбами. Румбом направления r называют острый угол в пределах 90^0 в одной из четвертей между ближайшим северным или южным меридианом ( вертикальной линией сетки ) и данным направлением. При обозначение румба указывают четверть, а затем угловую величину в градусной мере. Например, для первой четверти - СВ: 45^0 35 ^', для второй -ЮВ: 65^0 37 ^' ; для третьей ЮЗ : 42^0 35 ^'; для четвёртой - СЗ: 57^0 51 ^' . Зависимость:рис1 Из приведенного рисунка нетрудно вывести и соотношения, представляющие собой зависимость между дирекционным углом ( азимутом ) направления и румбом ( таблица 1). Значения дирекционных углов и румбов измеряются по карте, если провести в данной точке исходное направление. Дирекционные углы измеряются с помощью транспортира, устанавливаемого в точке пересечения данного направления с вертикальной линией сетки или линией ей параллельной, относительно северного направления вертикальной линии сетки от 0^0 до 360^0, а румбы – от 0^0 до 90^0 относительно северного или южного направлений вертикальной линии сетки. На рисунке 14 а,б показаны примеры измерения по карте дирекционного угла и румба.	38. Поверки теодолита Т-30. Поверку цилиндрического уровня – поверку перпендикулярности оси уровня к вертикальной оси вращения прибора. - поверку коллимационной ошибки - поверку перпендикулярности визирной оси зрительной трубы к горизонтальной оси вращения зрительной трубы; - поверку равенства подставок - поверку перпендикулярности горизонтальной оси вращения зрительной трубы к вертикальной оси вращения теодолита; - поверку сетки нитей зрительной трубы - вертикальная нить сетки нитей должна находиться в коллимационной плоскости. 30. Нивелир Н-3. Его устройство и поверки. Нивелир Н-3 имеет зрительную трубу, состоящую из объектива, окуляра, сетки нитей, фокусирующей линзы, перемещаемой с помощью маховичка, расположенного на зрительной трубе. Для фиксирования нивелира в неподвижном положении имеется закрепительный винт. Для точного наведения нивелира на рейку имеется микрометренный винт трубы. Закрепительный и микрометренный винты располагаются под объективом зрительной трубы. Для приведения пузырька уровня на середину имеется элевационный винт, расположенный под окуляром трубы.

32. Измерение вертикальных углов и углов наклона. Формулы. Измерение вертикальных углов производится при помощи вертикального круга теодолита. Лимб вертикального круга жёстко связан со зрительной трубой и вращается вместе с ней. Алидада его расположена на оси вращения трубы, но не скреплена с ней и при вращении трубы остаётся неподвижной. Лимб вертикального круга у теодолита Т30, 2Т30 оцифрован соответственно от 0^0до 360^0и от 0^0до 90^0.Измерение вертикального угла выполняют при двух положениях вертикального круга, при этом выполняют следующие действия: тщательно горизонтируют теодолит; при КЛ наводят горизонтальную нить средней частью на верхний срез визирной цели; контролируют положение пузырька уровня и в случае его отклонения от середины приводят на середину вращением подъёмного винта, расположенного в направлении визирования; снимают отсчёт по вертикальному кругу; аналогичные действия выполняют при КП; вычисляют положение места нуля (МО)- отсчёта по вертикальному кругу, при котором зрительная труба горизонтальна МО = 0.5 (КЛ +КП 180^0), МО = 0.5 (КЛ +КП) соответственно для теодолитов Т30,2Т30; вычисляют углы наклона  по формулам  = 0.5 (КЛ - КП 180^0),  = 0.5 (КЛ - КП )	49. Плановая и высотная опорные геодезиеские сети. Их назначение. Точка, закреплённая на местности, с определёнными координатами и высотами называется г е о д е з и ч е с к и м п у н к т о м. Совокупность геодезических пунктов, положение которых определено в общей для них системе координат, называют г е о д е з и ч е с к о й с е т ь ю. Геодезические сети подразделяются на плановые и высотные. К плановым сетям относятся сети геодезических пунктов, у которых определены с соответствующей точностью прямоугольные координаты. Плановые геодезические сети подразделяются на следующие виды: государственную геодезическую сеть ( ГГС ); геодезические сети сгущения ( сети местного значения ); съёмочные геодезические сети ( плановое съёмочное обоснование ); специальные геодезические сети, развиваемые при строительстве сооружений. Государственная геодезическая сеть, являющаяся главной геодезической основой всех топографо-геодезических работ, подразделяется по точности на четыре класса. Геодезические сети сгущения (сети местного значения) служат для дальнейшего сгущения ГГС и являются геодезическим обоснованием для топографических съёмок в масштабах 1:5000 – 1:500 и инженерно-геодезических работ. Они создаются путём построения на местности. Съёмочные геодезические сети представляет собой сеть пунктов, опирающихся на пункты старших классов с которых непосредственно выполняется съёмка местности. Эти сети создаются вследствие недостаточности пунктов ГГС и пунктов сетей сгущения (местного значения) для выполнения съёмки в районе строительства. Специальные геодезические сети развиваются при строительстве сооружений, предъявляющих к геодезическим работам специальные требования, например, при строительстве крупных гидротехнических сооружений ( гидроэлектростанций ), прецезионных ( высокоточных ) инженерных сооружений.	60. Применение способа прямой угловой засечки. Сущность прямой засечки ( рисунок 8 ) заключается в измерении горизонтальных углов (  и  ) на пунктах, например, А и В с известными координатами ХА, УА; ХВ,УВ и вычислении координат ХР, УР определяемого пункта Р по формулам Юнга ХР = ( ХА сtg + ХB сtg  + УВ – УА ) / ( сtg + сtg  ), УР = ( УА сtg + УB сtg  + ХВ – ХА ) / ( сtg + сtg ). ^/   ^/ Рисунок 8 - Определение координат пункта прямой засечкой Для контроля определяют координаты пункта из второго треугольника и вычисляют средние значения координат. г) Способ линейной засечки 57. Применение способа линейной засечки. Допустим, что этим способом необходимо выполнить съёмку точки d сооружения, показанного на рисунке 2. При съёмке этим способом измеряют расстояняе S1 и S11 от пунктов 1 и 11 до точки d .
43. Высотная геодезическая опорная сеть. Закрепление пунктов. С целью составления планов и карт на местности определяют не только координаты пунктов, но и их высоты над уровнем моря, что позволяет изображать на планах и картах рельеф земной поверхности, а также определять высоты различных точек местности. Совокупность закреплённых на местности пунктов с определёнными высотами называется высотной геодезической сетью. Высотная геодезическая сеть в России подразделяется на государственную нивелирную сеть, нивелирную сеть местного значения, высотную съёмочную сеть, высокоточные нивелирные сети специального назначения. Государственная нивелирная сеть является главной высотной основой топосъёмок всех масштабов. Она подразделяется на нивелирные сети 1, 11, 111, 1V классов. Нивелирная сеть местного значения является высотным обоснованием топографических съёмок в масштабах 1:5000-1:500 и инженерно-геодезических работ. В зависимости от размера снимаемой площади и требуемой точности геодезических работ эта сеть развивается проложением ходов геометрического нивелирования 111, 1V классов и технического нивелирования. Высотные съёмочные сети. Эти сети служат непосредственным высотным обоснованием топо- съёмок. С пунктов высотных съёмочных сетей выполняется непосредственно съёмка рельефа местности. Высотные съёмочные сети создаются путём проложения ходов геометрического нивелирования 1V класса или ходов технического нивелирования, опирающихся на пункты высшего класса. Кроме того, в некоторых случаях допускается определение высот пунктов съёмочного обоснования методом тригонометрического нивелирования - из проложения высотно-теодолитных ходов, а также проложением ходов горизонтальным лучом ( теодолитом с уровнем на трубе Высокоточные нивелирные сети специального назначения Они служат высотной основой для изысканий, строительства, выверки уникальных сооружений и прецизионных агрегатов, для наблюдений за их осадками и деформациями. Проект схемы создания таких сетей разрабатывается в каждом отдельном случае.	44. Сущность геометрического нивелирования. Нивелирование “из середины” и “вперед”. Геометрическое нивелирование – метод определения превышений между точками с помощью горизонтального визирного луча и нивелирных реек. Для получения горизонтального луча используют прибор, называемый н и в е л и р о м. При нивелировании из середины ( рисунок 2 а) в точках А и В устанавливают отвесно рейки, а нивелир – посередине между ними. Если по рейкам взять отсчёты "а" и "в" при горизонтальном положении визирного луча, то превышение h между точками А и В при нивелировании от точки А к точке В вычисляют по формуле h = a – в. При нивелировании вперёд ( рис.2 б) нивелир устанавливают в точке А, измеряют высоту прибора i, а затем горизонтальным лучом нивелира берут отсчёт по рейке " в". Превышение h между точками А и В и высоту точки В в обоих способах нивелирования вычисляют по формулам h = i – в, Н = НА + h.	63. Сущность тахеометрической сьемки. Приборы для производства сьемки. Тахеометрической съёмкой местности называют один из видов съёмки, по результатам которой составляют план участка местности с изображением ситуации и рельефа. Сущность тахеометрической съёмки местности состоит в определении пространственного положения точки местности одним наведением зрительной трубы теодолита на рейку, установленную в этой точке. Так положение точек местности, например, К и М ( рисунок 3 ) на плоскости ( плане ) Р, проходящей через ось вращения зрительной трубы, определяется измерением: - полярных ( горизонтальных ) углов ?1 , ?2, отсчитываемых от стороны съёмочного обоснования 1-11; - горизонтальных расстояний d1, d2 между точками К и М и вертикальной осью прибора - углов наклона ?1, ?2 над плоскостью Р. Для производства тахеометрической съёмки используют теодолиты – тахеометры, т.е. теодолиты, имеющие вертикальный круг, устройство для измерения расстояний и буссоль для ориентирования лимба. К ним относится большинство технических теодолитов, например, Т30, 2Т30, 2Т30П и др. Кроме того, для съёмки используются тахеометры-автоматы, позволяющие автоматически, с помощью номограммных устройств определять горизонтальные расстояния и превышения. К ним относятся номограммный тахеометр ТН ( ТА-2 ), номограммный тахеометр Дальта и др. В настоящее время широко применяются электронные тахеометры, позволяющие выполнять съёмку местности с высоким качеством и в короткие сроки.
56. Полевые работы при тахеометрической сьемке. Абрисы. Работа на станции. Полевые материалы. Перед выполнением съёмки на пункте съёмочного обоснования, называемого станцией, составляют кроки съёмки.Кроки представляет собой ориентированную по сторонам горизонта схему участка местности, на которую наносят пункт съёмочного обоснования ( станцию ), с которого выполняется съёмка, направления на соседние пункты, а также наносят и нумеруют точки ситуации и характерные точки рельефа ( повышения, понижения ). Кроме того, стрелками показывают направления понижения рельефа. Рис1: Затем на пункте съёмочного обоснования ( станции ) устанавливают теодолит, приводят его в рабочее положение, измеряют высоту прибора i над точкой съёмочного обоснования и записывают его в журнал тахеометрической съёмки ( таблица 2 ). Выполняют измерения при КЛ и КП на выбранную удалённую точку, определяют место нуля ( МО ) вертикального круга теодолита и записывают его в журнал. При КЛ совмещают нулевой отсчёт лимба с направлением на соседний пункт съёмочного обоснования, принятый за начальный. В этом случае отсчёты по ГК теодолита соответствуют значениям горизонтальных углов при наведении зрительной трубы на характерные точки местности. На характерной точке местности, называемой реечной точкой, например, на точке 7 устанавливают рейку, наводят на неё вертикальную нить зрительной трубы и определяют дальномерный отсчёт n, производя отсчёты по дальномерным нитям на рейку n = ВН( НН) - НН ( ВН ), где ВН, НН – отсчёты соответственно по верхней и нижней дальномерным нитям. При этом зрительная труба должна быть установлена горизонтально. Отсчёт n записывают в журнал тахеометрической съёмки.	22. Форма и размер Земли. Эллипс Красовского. Фигура Земли обусловлена воздействием многих процессов, связанных с её образованием и существованием. Решающее значение при этом имеют силы внутреннего тяготения и центробежные. Если бы земля была однородна и неподвижна, то под действием сил только внутреннего тяготения, как фигура равновесия, она бы имела форму шара. Вследствие же центробежной силы, вызванной вращением Земли вокруг своей оси, Земля приобрела бы форму земного сфероида, сплюснутого у полюсов. Представить фигуру Земли в качестве сфероида можно с большим обобщением. Реальная поверхность Земли - это поверхность материков, дна морей и океанов. Она сложна и напоминает сфероид лишь в целом. Для изучения фигуры земли введено понятие уровенной поверхности, что обусловлено тем, что 3/4 её площади занимают моря и океаны. Та из них, которая совпадает со средней поверхностью морей м океанов, находящихся в спокойном состоянии, называется основной уровенной поверхностью. Фигура Земли, образованная основной уровенной поверхностью, мысленно продолженной под всеми материками и континентами, называется г е о и д о м. Геоид - сложная, замкнутая фигура. Одной из её особенностей является то, что отвесная линия в любой точке физической (реальной) поверхности Земли перпендикулярна к поверхности геоида (основной уровенной поверхности), например, отвесная линия МN. На поверхности такого эллипсоида выполняется обработка результатов геодезических измерений на территории России, стран СНГ и некоторых государств Западной Европы. Параметры этого эллипсоида определены коллективом российских учёных под руководством профессора Ф.Н. Красовского и он носит название референц-эллипсоид Ф.Н. Красовского	Параметры эллипсоида Красовского получены по результатам обработки геодезических измерений, выполненных на территории СССР в период с 1925 по 1940 год и введены в действие постановлением Совета Министров СССР №746 от 20 апреля 1946 года.Эти параметры опубликованы в открытой печати и соответствуют следующим значениям: а = 6378245 м, в = 6358863 м, = 1:298.3. Рис1