1,Прямой геодезической задачей (ПГЗ) называют вычисление геодезических координат - широты и долготы некоторой точки, лежащей на земном эллипсоиде, по координатам другой точки и по известным длине и дирекционному углу данного направления, соединяющей эти точки.

Обратная геодезическая задача (ОГЗ) заключается в определении по геодезическим координатам двух точек на земном эллипсоиде длины и дирекционного угла направления между этими точками.

2,Триангуляция – один из методов создания плановых геодезических сетей на основе построения и решения треугольников по измеренным углам. Триангуляция представляет собой систему примыкающих или перекрывающих друг друга треугольников, которые могут образовывать триангуляционный ряд или триангуляционную сеть. Сторону одного из треугольников измеряют непосредственно или получают косвенным путем, построив так называемую базисную сеть, состоящую, как правило, из ромбов с разными по длине диагоналями. Остальные стороны триангуляционного ряда или сети находят путём последовательного решения треугольников по углам и стороне, используя терему синусов. Трилатерация – как и триангуляция, представляет собой построение, состоящее из треугольников. Однако в этих треугольниках измеряют не углы, а длины сторон. Триангуляцию и трилатерацию применяют в тех случаях, когда существует видимость на большие расстояния.

Полигонометрия – метод, в основу которого положено поыберем несколько точек, взаимное положение которых определим с самой высокой точностью.борот, должны создаваться в несколько этстроение на местности сомкнутых или разомкнутых многоугольников ( ходов ), в которых измеряют горизонтальные углы между соседними сторонами и длины сторон. Метод полигонометрии применяют обычно в закрытой местности, где трудно обеспечить видимость на большие расстояния.Линейно-угловая сеть Это сеть треугольников, в которых измерены длины сторон (не обязательно все) и горизонтальные углы. Наиболее распространенная фигура линейно-угловой сети — геодезический четырехугольник. Если измеряют не все стороны, то предпочитают измерить более длинные, так как определение светодальномером больших расстояний выполняется с меньшими относительными ошибками, чем коротких. Этим достигается повышение точности всей сети. Теодолитным ходом называют построенную на местности разомкнутую или замкнутую ломаную линию, в которой измерены все стороны и горизонтальные углы между ними, т. е. в основу теодолитного хода положен метод полигонометрии.

3,Спутниковая геодезическая сеть 1 класса (СГС-1) представляет собой пространственное геодезическое построение, основная функция которой состоит в обеспечении оптимальных условий для реализации точностных и оперативных возможностей спутниковой аппаратуры при переводе геодезического обеспечения территории России на спутниковые методы определения координат. Расстояние между смежными пунктами СГС-1 – 15-25 км в обжитых районах и 25-50 км в не обжитых районах. Спутниковые методы создания геодезических сетей состоят из геометрических и динамических. В геометрическом методе ИСЗ используют как высокую визирную цель, в динамическом — ИСЗ является носителем координат. В геометрическом методе спутники фотографируют на фоне опорных звезд, что позволяет определить направления со станции слежения на спутники. Фотографирование нескольких положений ИСЗ с двух и более исходных и нескольких определяемых пунктов позволяет получить координаты определяемых пунктов.

4, Линейные измерения - определение расстояний между заданными точками, определение размеров элементов разных материалов, деталей и сооружений. Светодальномер — геодезический прибор, позволяющий с высокой точностью (до нескольких миллиметров) измерять расстояния в десятки (иногда в сотни) километров.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. Радиодальномер, устройство для измерения расстояний по скорости и времени прохождения радиоволн вдоль измеряемой линии и обратно после их отражения от конечной точки этой линии. Различают Р. с пассивным и активным отражением, а по виду излучаемых радиосигналов — с импульсным и непрерывным излучением. Тахеометр — геодезический прибор для измерения расстояний, горизонтальных и вертикальных углов. Используется для вычисления координат и высот точек местности при топографической съёмке местности, при разбивочных работах, переносе на местность высот и координат проектных точек.Тахеометры, в которых все устройства (угломерные, дальномерные, зрительная труба, клавиатура, процессор) объединены в один механизм, называют интегрированными тахеометрами.Тахеометры, которые состоят из отдельно сконструированного теодолита (электронного или оптического) и светодальномера, называют модульными тахеометрами. Лазерный дальномер — современный электронно-оптический прибор (лазерная рулетка), используемый для определения расстояния до любого предмета на местности.

5, Тахеометр представляет собой геодезический прибор, используемый для измерения расстояний, а также для вычисления горизонтальных и вертикальных углов. В некотором смысле тахеометр объединил в себе функции строительного уровня и оптического нивелира: этот прибор позволяет определять уровень наклона конструкций и превышение одних точек над другими на плоскости. Управление прибором осуществляется при помощи клавиатуры, а информация выводится на жидкокристаллический экран.Электронный тахеометр считается одним из самых интеллектуальных геодезических приборов, незаменимых для измерения площадей и расчета координат. Использование тахеометра позволяет не только определять координаты измеряемых точек и осуществлять угловые измерения, но и сохранять полученные снимки во внутренней памяти устройства. Зафиксированную и сохраненную в памяти электронного тахеометра информацию впоследствии можно перенести в компьютер для дальнейшей обработки.

6,Теодоли́т — геодезический инструмент для определения направлений и измерения горизонтальных и вертикальных углов при геодезических работах, топографических и маркшейдерских съёмках, в строительстве и т. п. Основной рабочей мерой в теодолите служат горизонтальный и вертикальный круги с градусными минутными и секундными делениями. Литера «Т» обозначает «теодолит», а последующие числа — величину средней квадратической погрешности в секундах, при измерении одним приёмом в лабораторных условиях. Обозначение теодолита, изготовленного в последние годы может выглядеть так: 2Т30МКП. В данном случае первая цифра показывает номер модификации («поколения»). М — маркшейдерское исполнение (для работ в шахтах или тоннелях; может крепиться к потолку и использоваться без штатива, помимо этого, в маркшейдерском теодолите в поле зрения визирной трубы есть шкала для наблюдения за качаниями отвеса при передаче координат с поверхности в шахту). К — наличие компенсатора, заменяющего уровни. П — дополнительная призма в зрительной трубе для прямого изображения. Устройство теодолита

2. подъемные винты 3. закрепительный винт лимба 4. наводящий винт лимба 5. закрепительный винт алидады 6. наводящий винт алидады 7. цилиндрический уровень 8. исправительные винты цилиндр уровня 9. колонки зрительной трубы 10. закрепительный винт трубы 11. наводящий винт трубы 12. фокусирующий винт 13. кожух 14. диоптрическое кольцо трубы окуляра) 5. окуляр микроскопа 16. визир 17. объектив зрительной трубы

Поверки 1. Ось каждого цилиндрического уровни алидады горизонтального круга должна быть перпендикулярна к оси вращения, алидады. 2. Одна из нитей сетки должна находиться в вертикальной плоскости. 3. Визирная ось должна быть перпендикулярна к оси вращения зрительной трубы 4. Ось вращения зрительной трубы должна быть перпендикулярна к оси вращения инструмента (алидады).

7,Отсчетные устройства: штриховой и шкаловой микроскопы. С помощью отсчетных устройств в теодолитах считывают показания с лимбов. В современных точных и технических теодолитах применяются штриховые микроскопы (отсчет по штриху-индексу) и шкаловые микроскопы (отсчет по шкале), а высокоточных теодолитах используют микрометры.

8, Центрирование теодолита - это установка оси вращения алидады над вершиной измеряемого угла; операция выполняется с помощью отвеса, подвешиваемого на крючок станового винта, или с помощью оптического центрира. 2) горизонтирование - приведение плоскости лимба горизонтального круга в горизонтальное положение, т.е. установка вертикальной оси вращения теодолита (ОО1) в отвесное положение. Для этого устанавливают цилиндрический уровень параллельно двум подъемным винтам и вращая их одновременно в противоположные стороны выводят пузырек уровня на середину ампулы. Затем поворачивают цилиндрический уровень на 90? по направлению третьего подъемного винта и, вращая его, опять выводят пузырек в нульпункт. Установка трубы - это установка трубы по глазу и по предмету; операция выполняется с помощью подвижного окулярного кольца (установка по глазу - фокусирование сетки нитей) и винта фокусировки трубы на предмет

9, Способ отдельного угла. Измерение отдельного угла складывается из следующих действий:

1 наведение трубы на точку, фиксирующую направление первой стороны угла (рис.4.16), при круге лево (КЛ), взятие отсчета L1;

2 поворот алидады по ходу часовой стрелки и наведение трубы на точку, 3 фиксирующую направление второй стороны угла; взятие отсчета L2,

вычисление угла при КЛ (рис.4.16):

βл = L2 - L1,

4 перестановка лимба на 1o - 2o для теодолитов с односторонним отсчитыванием и на 90o - для теодолитов с двухсторонним отсчитыванием,

5 переведение трубы через зенит и наведение ее на точку, фиксирующую направление первой стороны угла, при круге право (КП); взятие отсчета R1,

6 поворот алидады по ходу часовой стрелки и наведение трубы на точку, фиксирующую направление второй стороны угла; взятие отсчета R2,

7 вычисление угла при КП:

βп = R2 - R1,

при выполнении условия |βл - βп| < 1.5 * t, где t - точность теодолита, вычисление среднего значения угла: βср = 0.5 * (βл + βп). Способ круговых приемов. Если с одного пункта наблюдается более двух направлений, то часто применяют способ круговых приемов. Для измерения углов этим способом необходимо выполнить следующие операции (рис.4.17):

1при КЛ установить на лимбе отсчет, близкий к нулю, и навести трубу на первый пункт; взять отсчет по лимбу.

2 вращая алидаду по ходу часовой стрелки, навести трубу последовательно на второй, третий и т.д. пункты и затем снова на первый пункт; каждый раз взять отсчеты по лимбу.

3 перевести трубу через зенит и при КП навести ее на первый пункт; взять отсчет по лимбу.

4 вращая алидаду против хода часовой стрелки, навести трубу последовательно на (n-1), ..., третий, второй пункты и снова на первый пункт; каждый раз взять отсчеты по лимбу. Затем для каждого направления вычисляют средние из отсчетов при КЛ и КП и после этого - значения углов относительно первого (начального) направления.

10, Вертикальным углом, или углом наклона, называется угол, составленный воображаемой линией горизонта и линией визирования на данный предмет. Если направление на предмет лежит выше линии горизонта, угол наклона считается положительным, если ниже — отрицательным.

Вертикальные углы измеряют при помощи вертикального круга, вращающегося вместе с горизонтальной осью вращения трубы. Алидада имеет два верньера и снабжена цилиндрическим уровнем для приведения нулевого диаметра в горизонтальное положение, представляющее «линию горизонта». При измерении угла наклона визирная ось занимает наклонное положение по отношению к «линии горизонта», что выражается отсчетом по вертикальному кругу (лимбу), предполагая, что нулевой диаметр алидады действительно представляет «линию горизонта». В действительности это условие нарушается, так как алидада находится на той же оси вращения трубы, что и лимб, но не скреплена с нею. Поэтому визирная ось может занимать горизонтальное положение, а отсчет по вертикальному кругу не будет равен нулю. В этих целях вводится понятие о «месте нуля» вертикального круга.

Местом нуля называется отсчет по вертикальному кругу, соответствующий го­ризонтальному положению визирной оси при нахождении пузырька цилиндриче­ского уровня вертикального круга на середине. Поскольку уровень вертикального круга непосредственно связан с алидадой, достаточно, чтобы пузырек уровня был на середине в момент отсчета по вертикальному кругу, тогда угол наклона будет отсчитан от действительной «линии горизонта», установленной в данный момент для инструмента. Этот отсчет обозначается МО.

Для измерения угла наклона следует навести трубу на определяемую точку, привести пузырек уровня вертикального круга на середину и взять отсчет по вертикальному кругу. При идеальной юстировке теодолита отсчет даст величину угла наклона.

11,Нивели́р (от фр. niveau — уровень, нивелир) — оптико-механический геодезический прибор для геометрического нивелирования, то есть определения разности высот между несколькими точками. УСТРОЙСТВО:1 - зрительная труба; 2 -цилиндрический уровень при трубе; 3 - элевационный винт; 4 -установочный круглый уровень (на рисунке не показан); 5,6 - закрепительный и микрометренный винты азимутального вращения; 7 -ось;

8 -подставка с тремя подъемными винтами. Для нивелира с уровнем при трубе выполняются три поверки.

1. Ось цилиндрического уровня и визирная линия трубы должны быть параллельны и лежать в параллельных вертикальных плоскостях - это условие называется главным условием нивелира с уровнем при трубе.

2. Ось круглого установочного уровня должна быть параллельна оси вращения нивелира. Приводят пузырек круглого уровня в нуль-пункт, затем поворачивают нивелир по азимуту на 180o. Если пузырек отклонился от нуль-пункта, то на половину отклонения его перемещают с помощью подъемных винтов и на половину - исправительными винтами круглого уровня.3. Горизонтальная нить сетки нитей должна быть перпендикулярна оси вращения нивелира, т.е. быть горизонтальной.

12, Нивелирная сеть (высотная опорная геодезическая сеть) — сеть пунктов земной поверхности, высоты которых над уровнем моря определены из нивелирования.Пункты нивелирной сети закрепляют на местности нивелирными марками и реперами, которые закладывают в стены долговечных сооружений или непосредственно в грунт на некоторую глубину. Нивелирная сеть служит высотной основой топографических съёмок, а при повторных определениях нивелирных высот её пунктов используется также для изучения вертикальных движений земной коры.

13, Различают два способа геометрического нивелирования: из середины и вперед. При нивелировании из середины (рис.30а) нивелир устанавливается примерно на равных расстояниях от реек, поставленных на точки А и В, а превышение вычисляют по формуле: h = a - b,

где а и b - отсчеты в мм по рейкам, установленным соответственно на задней по ходу движения при нивелировании и передней точках.

Знак превышения h получится положительным, если а больше b, и отрицательным, если а меньше b. Если известна высота НА задней точки А, то высота передней точки В

НВ = НА + h.

При нивелировании вперед нивелир ставят так, чтобы его окуляр находился над точкой А, измеряют высоту прибора i, затем визируя на рейку, отвесно поставленную в точке В, берут отсчет b. В этом случае:

h = i - b.

При нивелировании нескольких точек для вычисления их высот используют горизонт прибора, которым называют высоту горизонтальной линии визирования, т.е. горизонт прибора равен высоте точки, на которой установлена рейка, плюс отсчет по рейке. Из рис. 30 б следует:

ГП = HA + i; НB = ГП - b.

Последовательное нивелирование применяется для измерения превышений между точками А и D, разделенными значительным расстоянием или превышениями.

14, Тригонометрическое нивелирование

9.8.1. Для определения высот точек геодезического съемочного

обоснования при топографической съемке с сечением рельефа через 2

и 5 м, а также при топографической съемке всхолмленных районов с

сечением рельефа через 1 м геометрическое нивелирование может быть

заменено тригонометрическим.

9.8.2. Исходными для тригонометрического нивелирования служат

пункты триангуляции и полигонометрии всех классов и разрядов,

высоты которых определены геометрическим нивелированием. Исходные

пункты должны располагаться не реже чем через 5 сторон.

При хороших условиях видимости и использовании приборов типа Т1

и Т2 число сторон между исходными пунктами в горных районах может

быть увеличено в 1,5 раза.

В горных районах исходными могут служить пункты триангуляции и

полигонометрии, высоты которых определены тригонометрическим

нивелированием.

9.8.3. Вертикальные углы при тригонометрическом нивелировании

измеряются на все пункты, высоты которых не определяются из

геометрического нивелирования, одновременно с измерением

горизонтальных углов теми же приборами в прямом и обратном

направлениях.

Измерения производят тремя приемами при двух положениях

вертикального круга.

Для измерений используют периоды достаточно четких и спокойных

изображений визирных целей, исключая время, близкое (в пределах 2

ч) к восходу и заходу солнца.

9.8.4. Колебания значений вертикальных углов и места нуля,

вычисленные из отдельных приемов, не должны превышать 15".

9.8.5. Расхождения между прямыми и обратными превышениями для

одной и той же стороны не должны превышать 4 см на каждые 100 м

расстояния.

9.8.6. Невязки по высоте в ходах и замкнутых полигонах не

должны превышать величин, вычисленных по формуле

_ S

f = 0,04 S \/n (см), где S = -; n - число линий в ходе

h cp ср n

(полигоне); S - длина линии в м.

В особых случаях могут устанавливаться более высокие требования

к точности тригонометрического нивелирования; при этом методика

работы определяется на основании специальных расчетов.

9.8.7. Высоты верха визирной цели и горизонтальной оси прибора

над маркой центра знака измеряются с точностью 1 см.

16,Гидростатическое нивелирование выполняют с помощью сообщающихся сосудов, заполненных одной жидкостью. Жидкость устанавливается в обоих сосудах на одном уровне, на одной отметке. Пусть высота столба жидкости в первом сосуде будет c1, а во втором c2 (рис.4.40); тогда превышение точки В относительно точки А будет равно: h = c1 - c2. Точность гидростатического нивелирования зависит от расстояния между сосудами, типа жидкости, диапазона измерения превышения, конструкции отсчетного устроства и других условий. Она может быть очень высокой; средняя квадратическая ошибка измерения превышения лучшими гидростатическими нивелирами достигает 5 - 10 мкм; диапазон измерения превышений при этом невелик - всего около 1 см. При расстоянии между сосудами до 500 м можно измерить превышение с ошибкой около 10 мм. Барометрическое нивелирование основано на зависимости атмосферного давления от высоты точки над уровнем моря. Известно, что с увеличением высоты на 10 м давление падает примерно на 1 мм ртутного столба. Точность барометрического нивелирования невысока; средняя квадратическая ошибка измерения превышения колеблется от 0.3 м в равнинных районах до 2 м и более в горных. Основные области применения барометрического нивелирования - геология и геофизика.

17, Классификация съемок

Топографическую съемку местности выполняют для получения топографического плана или карты участка местности; объекты местности, контуры и рельеф изображаются на плане или карте с помощью условных знаков. Различают аэрофотосъемку, наземную и комбинированную съемки.

Аэрофотосъемка обычно выполняется стереотопографическим методом, когда снимки местности получают с помощью фотоаппаратов, установленных на самолете, а обработку снимков и рисовку плана выполняют в камеральных условиях на стереоприборах.

Комбинированная съемка является комбинацией аэрофотосъемки и наземной съемки; плановая ситуация рисуется по аэроснимкам, а рельеф снимают на фотоплан в полевых условиях.

Аэрофотосъемка и комбинированная съемка являются основными методами создания карт и планов на большие территории. Наземную съемку применяют при создании крупномасштабных планов небольших участков, когда применение аэрофотосъемки либо невозможно, либо экономически невыгодно.

Наземная съемка выполняется с поверхности земли. В зависимости от методики съемки и применяемых приборов наземная съемка может быть нескольких видов:

• тахеометрическая;

• мензульная;

• горизонтальная или теодолитная; при горизонтальной съемке получают план участка местности, на котором нет изображения рельефа;

• вертикальная; при этом получают план с изображением рельефа практически без плановой ситуации;

• фототеодолитная; при этом снимки местности получают с помощью фототеодолита, а их обработку и рисовку плана выполняют на стереоприборах,

• специальные виды съемок.